Ток для сварки нержавейки

Среди множества сталей, по некоторым данным их общее количество насчитывает около 600 наименований, особняком стоят нержавеющие (коррозионностойкие). Состав этих сталей позволяет их использовать в различных условиях эксплуатации, например, на морском воздухе или в химически агрессивных средах.

Из нержавейки производят трубопроводную арматуру, емкости, в том числе, работающие под давлением и многие другие детали и агрегаты. Для соединения между собой частей трубопровода устанавливают разъемное или неразъемное соединение. Для первого типа востребованы фланцы, муфты и пр. Для создания неразъемных соединений (стыков) используют сварку.

Надо понимать, что наличие в составе нержавеющих сталей различных элементов, предъявляет особые требования к способу соединения и материалов для этого используемых.

Почему важно использовать специальные электроды для сварки нержавейки

Нержавейка, с момента ее появления на рынке металлов широко используется для производства деталей и сборочных единиц, которые применяют в различных отраслях. Популярность нержавейки обусловлена не только ее стойкостью к воздействию коррозии, но и рядом других свойств. К ним можно отнести, высокие прочностные параметры, внешний вид, длительность эксплуатации. Но сплавы этого класс обладают одним существенным недостатком – плохая свариваемость. Надо сказать, что такой недостаток существенно осложняет работу с нержавейкой. Она обусловлена рядом причин, в частности:

1. Нержавеющие сплавы имеют низкую теплопроводность. Этот показатель в два раза меньше, чем у традиционных углеродистых сталей. Именно поэтому, во время выполнения сварочных работ этот материал хуже отводит излишнее тепло, возникающее в процессе работы. Такое явление привело к тому, что для уменьшения тепла, используют сварочный ток на 15-20% меньший, чем тот, который необходим для сварки черных сплавов.
2. Во время соединения изделий из нержавеющей стали с большой массой между заготовками необходимо оставлять довольно большой зазор. Если это требование проигнорировать, то в металле, который расположен рядом со швом будут появляться трещины микроскопического размера. Их наличие приведет к тому, что будет снижено качество соединения, в том числе и его надежность.
3. При сварке нержавеющей стали, в зоне шва образуется зона высокого электрического соединения. Соответственно это приводит к сильному нагреву инструмента. Именно это и определило то, что для выполнения сварочных работ необходимо использовать специальные расходные материалы по нержавейке, предназначенные для работы с такими сталями. Их выбирают на основании маркировки нанесенной на коробку или на сами расходники.

Электроды по нержавейке, в чем особенности

При выполнении работ с заготовками, произведенными из нержавеющих сталей необходимо не только правильно выбрать электроды, но и квалифицированно использовать сварочное оборудование, в частности, подобрать рабочий ток, определить расход газа и пр.

Электроды для сварки нержавейки

Нарушение некоторых технологических правил приводит к такому явлению как межкристаллическая коррозия. Она снижает стойкость к коррозии шва и расположенного рядом металла. Кроме того, по достижении определенной температуры в структуре начинают образовываться карбиды хрома и железа. Они придают металлу излишнюю хрупкость и снижают его антикоррозионные характеристики.

Электроды для нержавейки помогают избежать этого явления, и при их правильном использовании качество шва будет отвечать всем техническим требованиям.

Переменным или постоянным током

Для создания неразъемных соединений из нержавеющих сталей допустимо использовать постоянный и переменный ток. У каждой технологии сварки существуют определенные плюсы и минусы.

Так, использование постоянного тока приводит к снижению расхода электродов, за счет того, что при использовании этого тока, материал, практически не разбрызгивается. Кроме того, постоянный ток позволяет обеспечить высокую скорость сварки, качество сварного шва. Но, оборудование, используемое для работы, отличается высокой стоимостью, а это, в результате приводит к росту себестоимости работ.

Применение переменного напряжения позволяет использовать оборудование, которое стоит значительно меньше что то, которое применяют для выработки постоянного тока. Сварщик, использующий переменный ток, получает в результате качественный шов. Но, вместе с тем, использование переменного тока приводит к получению большего количества капель металла, а это приводит к повышенному расходу нержавейки.

Электроды постоянного тока по нержавейке

Перед началом сварочных работ сварщик должен сделать правильный выбор электродов. Следует понимать, то, что стержни с обмазкой в состоянии гарантировать высокое качество шва. Ручную сварку выполняют с использованием постоянного тока обратной полярности. Для получения качественного результата сварщики применяют следующие марки расходных материалов, предназначенные для нержавейки:

• ЦЛ11 – это одна из самых широко распространенных марок среди сварщиков. Его применяют для обработки сталей с довольно высоким содержанием хрома и никеля. Сварной шов, получаемый с помощью этого материала, обладает высокой прочностью, ударной вязкостью. При работе практически не наблюдается разбрызгивание металла.
• ОЗЛ8 — подходят для сборки конструкций, подлежащие эксплуатации в температурах до 1000 ⁰C. Остальные ее параметры близки к марке ЦЛ11.
• НЖ13 – эта марка востребована при обработке изделий из пищевой нержавейки. Кроме того, этот расходный материал предназначен для стыковки изделий с высоким содержанием хрома, никеля, молибдена. Недостаток, присущий этой марке – это формирование шлака, который самопроизвольно отслаивается и таким образом может нанести повреждения рабочему или окружающим его людям.

На самом деле в практической работе применяют несколько марок электродов, которые предназначены для сварки с нержавейкой. Среди них есть такие, как:

• ЗИО-8, которые применяют для изделий из жаростойких нержавеющих сталей.
• НИИ-48Г востребован при изготовлении ответственных конструкций.
• ОЗЛ-17У подходят для деталей, которые будут эксплуатироваться в атмосфере с повышенным содержанием паров серной или фосфорной кислот.

Электроды для переменного тока для нержавейки

Не все организации могут себе позволить технологическое оборудование, которое работает с применением постоянного тока. Но можно использовать и аппаратуру, которая применяет переменное напряжение. для эффективной работы с ним применяют следующие марки — ОЗЛ-14, ЛЭЗ-8, ЦТ-50, ЭА-400, ОЗЛ-14А, Н-48, АНВ-36.

Кроме того, использование вольфрамовых стержней для сварки деталей из нержавейки под облаком защитных газов, позволяет использовать переменный ток с прямой полярностью. Такую технологию используют при:

• соединении деталей с тонкой стенкой;
• наличии повышенных требований к качеству сварного шва.

Практика сварки изделий из нержавейки говорит о том, что использование переменного тока менее популярно, соответственно стержни этого типа менее востребованы.

Маркировка электродов по нержавейке

Все сварочные материалы для нержавейки должны быть отмаркированы. То есть, на упаковку должны быть нанесены идентификационные сведения, в которые должны быть включены следующие данные:

• марка, размеры и предназначение изделий;
• размер обмазки;
• полярность;
• напряжения.

Кроме перечисленных данных на упаковку может быть нанесена информация о компании производителя. Дата изготовления и срок годности.

Электроды для нержавеющих сталей и черного металла

Соединение нержавейки и черного металла вполне возможно. Но, этот процесс сопряжён с определенными сложностями. Все дело в том, что у этих металлов разная структура. Для выполнения этой операции можно использовать три метода:

• сваривание с применением расходных материалов с покрытием;
• сваривание неплавящимися стержнями из вольфрама;
• сваривание под защитным газом, как правило, для этого применяют аргон или газовые смеси на его основе.

Для сваривания разнородных металлов используют марку ОЗЛ-312. Для выполнения сборки ответственных конструкций применяют ЭА-395/9. Стержни для сварки нержавеющей стали марки ОЗЛ-312 подходят для сварки сталей с неопознанным составом.

Но, как показывает практика, оптимального качества шва лучше, чем соединение заготовок под защитой газов не придумали. Газ, в этом процессе исполняет роль защиты сварной ванны от воздействия атмосферы, в частности от азота и кислорода. При выполнении сварки аргоном, существует одна тонкость. Для обеспечения качества сварки применяют сварочный пруток, который необходимо держать строго под углом 90 ⁰ к обрабатываемым поверхностям.

На основании вышеизложенного можно сделать следующее заключение – для выполнения сварки разнородных металлов используют материалы широкого применения.

Электроды для сварки нержавеющей стали 12×18н10т

Сталь 12×18Н10Т относят к материалам аустенитного типа. Эту сталь широко применяют для изготовления оборудования пищевой и фармацевтической промышленности.

Для соединения заготовок из этой стали применяют следующие типы изделий:

• ЦЛ-9, сварку с его применением можно выполнять во всех пространственных положениях.
• ОК 61.30, обеспечивают качество шва, самоотслаивание шлака.

Какими электродами варить нержавейку 1 мм

Один из самых сложных процессов в сварочных процессах – это обработка деталей с тонкими стенками. Это обусловлено тем, что:

• Излишнее тепло, выделяемое при сварке, может привести к образованию отверстия.
• Высокая температура может привести к деформации поверхности.
• Электрическая дуга, которая используется при обработке тонкостенных деталей, имеет небольшой размер. Даже небольшой отрыв ее от поверхности обрабатываемых заготовок может привести к ее отключения.

Сварка стали 1мм

Все вышеназванные сложности существенно осложняют работу сварщика. Помочь в устранении этих проблем может оказать правильный выбор сварочного материала. Например:

• ОК 63.34 – можно отнести к универсальным электродам, их можно использовать для работы с заготовками разной толщины.
• ОК 63.20 – их применяют для обработки труб и тонкостенного материала.

Популярные электроды для сварки нержавейки

К самым популярным электродам для нержавейки относят те, которые выпускают ведущие мировые производители. Использование брендовых изделий гарантирует получение качественного сварного шва.

Эта шведская компания признанный лидер в разработке и изготовлении сварочного оборудования и расходных материалов, применяемого для работы с металлами разных типов.

На ее предприятиях производят такие марки как:

1. ОК 61.35 – их применяют для сварки особо ответственных конструкций, например, трубопроводов, работающих под давлением.
2. ОК 67.72 — электроды, применяемые для сварки разнородных металлов.

ЦЛ 11

Электроды этой марки применяют для работы с такими сплавами как — 09×18Н12Т, 12×18Н10Т, ×14Г14Н3Т и их аналогами.

Ключевое достоинство этого расходного материала заключается в том, что шов, выполненный с этим электродом с успехом, противостоит межкристаллической коррозии.

МОНОЛИТ

Эта отечественная компания, которая выпускает электроды, применяемые для сварки углеродистых и нержавеющих сталей.

Электроды, выпускаемые под этой маркой, применяют как для работы с углеродистой, так и с нержавеющей сталью.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В данной статье рассмотрим технологию сварки некоторых легированных хромоникелевых аустенитных сталей, а именно:
– коррозионно-стойких сталей (они же нержавеющие или попросту "нержавейка");
– жаропрочных и жаростойких сталей.

Технология сварки хромоникелевых аустенитных сталей . Все заготовительные операции на аустенитных сталях, выполняемые методами холодной или горячей обработки, производятся в основном теми же способами и на том же оборудовании, что и для углеродистых конструкционных сталей. Подготовка кромок деталей под сварку должна производиться механическим путем (фрезерованием, строжкой, токарной обработкой). Допускается подготовка кромок сжатой дугой или газофлюсовой резкой, требующей последующей механической зачистки огнерезных кромок на глубину не менее 0,8 мм.
При сборке деталей перед прихваткой и сваркой во избежание образования надрезов и трещин на поверхности основного металла в месте попадания брызг расплавленного металла участки рядом со швом должны быть покрыты одним из видов защитных покрытий.
При изготовлении сварных конструкций из аустенитных сталей могут применяться все способы электрической сварки плавлением. Выбор способа сварки производится с учетом толщины свариваемого металла, размеров и формы конструкции, расположения швов в пространстве и их доступности, требований к сварным соединениям и т. д.
Основной особенностью ручной дуговой сварки аустенитных сталей является необходимость обеспечения требуемого химического состава металла шва при различных типах сварных соединений и пространственных положениях сварки с учетом изменения доли участия основного и электродного металла в металле шва. Это заставляет корректировать состав покрытия с целью обеспечения необходимого содержания в шве феррита и тем самым предупреждения образования в шве горячих трещин. Этим же достигается и необходимая жаропрочность и коррозионная стойкость швов.
Применением электродов с фтористокальциевым покрытием, уменьшающим угар легирующих элементов, достигается получение металла шва с необходимым химическим составом и структурами. Уменьшению угара легирующих элементов способствует и поддержание короткой дуги без поперечных колебаний электрода. Последнее уменьшает и вероятность образования дефектов на поверхности основного металла в результате прилипания брызг.
Состав покрытия электрода определяет необходимость применения постоянного тока обратной полярности (при переменном токе или постоянном токе прямой полярности дуга неустойчива), величину которого определяют по формуле I_св=kd_э, а коэффициент k в зависимости от диаметра электрода принимают не более 25-30 А/мм. В потолочном и вертикальных положениях силу сварочного тока умень¬шают на 10-30 % по сравнению с силой тока, выбранной для нижнего положения сварки.
Сварку покрытыми электродами рекомендуется выполнять валиками малого сечения и для повышения стойкости против горячих трещин применять электроды диаметром 3 мм с минимальным проплавлением основного металла. Тщательная прокалка электродов перед сваркой, режим которой определяется их маркой, способствует уменьшению вероятности образования в швах пор и трещин, вызываемых водородом. Некоторые марки электродов, рекомендуемые для различных сталей аустенитного класса, в зависимости от условий работы конструкции приведены в табл.1, а их механические свойства – в табл.2.

Таблица 1. Некоторые марки электродов и условия работы высоколегированных сталей и сплавов

Э 07Х20Н9
Э-08Х19Н10Г2Б
Э-02Х10Н9Б

10Х17НИМ2Т
08Х18Н19Б
08Х21Н6М2Т

20Х20Х14С2
20Х25Н20С2
30Х18Н25С2

3-10 %
Аустенитно-
карбидная

Марка стали	Коррозионно-стойкие стали
08Х18Н10	Агрессивные среды; стойкость к межкристаллитной коррозии	ЦЛ-11	Э-04Х20Н9	2,5-7,0
12Х18Н10Т 08Х22Н6Т	Температура до 600 о С; жидкие сре­ды; стойкость к межкристаллитной коррозии	Л38М	Температура до 700 °С; стойкость к межкристаллитной коррозии	СЛ-28	Э-08Х19Н10Г2МБ Э-09Х19Н10Г2М2Б	4 – 5
10Х17Н13МЗТ	Стойкость к межкристаллитной кор­розии	Э-09Х19НЮГ2М2Б	4-8
Жаропрочные стали
12Х18Н9 12Х18НЮТ 08Х18Н12Т	Температура до 800 °С	ЦТ-26	2 – 4
10Х23Н18	Температуры выше 850 °С	ОЗЛ-4 ОЗЛ-6	Э-ЮХ25Н13Г2	Свыше 2,5 %
Температуры до 900-1100°С Температура до 1050°С; жаростой­кость и жаропрочность	ОЗЛ ОЗЛ-9-1	Э-12Х24Н14С2 Э-28Х24Н16Г6

Таблица 2. Типичные механические свойства при температуре 20 о С металла швов, выполненных на высоколегированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталях

Марка электрода	σт	σв	δ, %	KCU, Дж/см 3
	МПа/м м 2
Коррозионно-стойкие стали
ЦЛ-11	360	600	24	70
ОЗЛ-7	400	640	25	100
Л-38М	300	600	30	90
СЛ-28	–	600	38	120
11Ж-13	450	600	26	100
Жаропрочные стали
ОЗЛ-5	350	600	25	60
ОЗЛ-6	350	570	33	100
ОЗЛ-9-1	500	650	12	50

Одним из основных способов сварки вы­соколегированных сталей толщиной 3-50 мм, применяемых в химической, нефтехимической аппаратуре, атомной технике и некоторых других отраслях промышленности является сварка под флюсом. Она имеет большое пре­имущество перед ручной дуговой сваркой покрытыми электродами ввиду стабильности состава и свойств металла по всей длине шва, при сварке с разделкой и без разделки кромок. Это достигается отсутствием частых кратеров, образующихся при смене электро­да, обрывов дуги, равномерностью плавления электродной проволоки и основного метал­ла по длине шва (при ручной сварке в связи с изменением вылета электрода скорость его плавления вначале будет меньше, чем в конце, что периодически изменяет долю основного металла в шве, а значит и его со­став) и более надежной защитой зоны сварки от окисления легирующих компонентов кис­лородом воздуха.
Хорошее формирование поверхности швов с мелкой чешуйчатостью и плавным переходом к основному металлу, отсутствие брызг на поверхности изделия заметно повышают коррозионную стойкость сварных соединений. При этом способе уменьшается трудоемкость подготовительных работ, так как разделку кромок производят на металле толщиной выше 12 мм (при ручной сварке свыше 3-5 мм). Возможна сварка с повышенным зазором и без разделки кромок стали толщиной до 30-40 мм. Уменьшение потерь на угар, разбрызгивание и огарки электродов на 10-20 % снижает расход дорогостоящей сварочной проволоки.
При сварке под флюсом значительно труднее обеспечить необходимое содержание ферритной фазы в металле шва только за счет выбора сварочных флюсов и проволок, которые в пределах одной марки имеют значительные колебания химического состава. На содержание ферритной фазы в металле влияет также его толщина и разные формы разделки, приводящие к изменению доли участия основного металла в металле шва. Техника и режимы сварки под флюсом высоколегированных сталей отличаются от сварки обычных низколегированных.

Для предупреждения перегрева металла и свя­занного с этим укрупне­ния структуры, возмож­ности появления трещин и снижения эксплуата­ционных свойств сварного соединения рекомендует­ся выполнять сварку ва­ликами небольшого сече­ния, применяя для этого проволоку диаметром 2- 3 мм, а в связи с высо­ким электросопротивле­нием аустенитных сталей вылет электрода следует умень­шить в 1,5-2 раза.

Легировать шов можно через флюс (табл. 3) или про­волоку (табл. 4), последнее предпочтительнее, так как обеспечивает необходимую стабильность металла шва.

Таблица 3. Флюсы для электродуговой и влектрошлаковой сварки высоколегированных сталей

Вид сварки

Марка флюса

Автоматическая электродуговая аустенитно-ферритными швами

АНФ-14; АНФ-16; 48-ОФ-Ю; К-8

Автоматическая электродуговая аустенитно-ферритными швами с небольшим запасом аустенита

Автоматическая электродуговая чисто аусте-нитными швами с большим запасом аустенита

Автоматическая электродуговая и электро­шлаковая чисто аустенитными швами с боль­шим запасом аустенита

Электрошлаковая чисто аустенитными швами с большим запасом аустенита

АНФ-1; АНФ-6; АНФ-7; АН-29; АН-292

Таблица 4. Некоторые марки сварочной проволоки для электродуговой сварки под флюсом и электрошлаковой сварки высоколегированных сталей

Марка стали

Условия работы

Марка проволоки
(ГОСТ 2246 – 70)

Коррозионно-стойкие стали

12Х18Н9
08Х18Н10
12Х18Н10Т
12Х18Н9Т

Стойкость к межкристаллитной коррозии

Св-0,1Х19Н9
Св-0,4Х19Н9
Св-07Х18Н9ТЮ
Св-04Х19Н9С2
Св-05Х19Н9ФЗС2

12Х18Н10Т
08Х18Н10Т
08Х18Н12Т
08Х18Н12Б

Температура выше 350°С;
стойкость к межкристаллитной коррозии

Стойкость к межкри-сталлитной коррозии

08Х18Н10;
12Х18Н10Т
12Х18Н9Т

Сварка в углекислом газе; стойкость к межкристаллитной корро­зии

12Х18Н9Температура до 800 °ССв-04Х19Н19

Температура до 800- 900 °С

Х15Н35В4ТВысокая температураСв-06Х19Н10МЗТЖаростойкие стали

20Х23Н13
08Х20Н14С2
20Х23Н18

Температура 800-900 °С

Температура 900- 1100°С

Температура до 1200°С

Св-07Х25Н12Г2Т
Св-06Х25Н12ТЮ
Св-08Х25Н13БТЮ

Д ля сварки используют низкокремнистые фторидные флюсы, создающие в зоне сварки безокислительные или малоокислительные среды, что приводит к минимальному угару легирующих элементов. Для снижения вероятности образования пор в швах флюсы для высоколегированных сталей необходимо прокалить непосредственно перед сваркой при 500-800°С в течение 1-2 ч. Остатки шлака и флюса на поверхности швов, которые могут служить очагами коррозии сварных соединений на коррозионно-и жаростойких сталях, необходимо тщательно уда­лять.
Особенностью электрошлаковой сварки является пониженная чувствительность к образованию горячих трещин, что объясняется малой скоростью перемещения источника нагрева и характером кристаллизации металла сварочной ванны, в результате создаются условия получения чисто аустенитных швов без трещин. Однако длительное пребывание металла шва и околошовной зоны при повышенных температурах увеличивает его перегрев и ширину околошовной зоны, а длительное пребывание металла при температурах 1200-1250°С приводит к изменению его структуры, снижает прочностные и пластические свойства. В результате сварные соединения теплоустойчивых сталей предрасположены к разрушениям в процессе термической обработки или эксплуатации при повышенных температурах.
Перегрев при сварке зоны термического влияния коррозионно-стойких сталей может привести к образованию в ней ножевой коррозии, поэтому для предупреждения указанных дефектов необходима термообработка сварных изделий (закалка или стабилизирующий отжиг). При выборе флюса и сварочной проволоки необходимо учитывать проникновение кислорода воздуха через поверхность шлаковой ванны, что приводит к угару легкоокисляющихся элементов (титана, марганца и др.). Это вызывает необходимость в некоторых случаях защищать поверхность шлаковой ванны путем обдува аргоном.
Электрошлаковую сварку высоколегированных сталей можно выполнять проволочным или пластинчатыми электродами (табл. 5). Изделия большой толщины со швами небольшой протяженности целесообразно сваривать пластинчатым электродом, изготавливать их значительно проще. Но сварка проволокой позволяет в широких пределах, варьируя режимом, изменять форму металлической ванны и характер кристаллизации шва, а это является одним из действенных факторов, обеспечивающих получение швов без горячих трещин.

Таблица 5. Типовой режим электрошлаковой сварки высоколегированных сталей и сплавов

Толщина
металла,
мм

Электрод

Диаметр,(размеры),
мм

Марка флюса

Зазор, мм

Скорость
подачи
электрода,
м/ч

Сила
сварочного
тока,
А

Напряже­ние, В

Глубина шлаковой ванны, мм

АНФ-7 АНФ-7 АНФ-1 АНФ-6

28-32 28-32 38-40 38-40

600-800 1200-1300 3500-4000 1800-2000

40-42
24-26
22-24
26-28

Однако жесткость сварочной проволоки затрудняет длительную и надежную работу токоподводящих и пода¬ющих узлов сварочной аппаратуры.
При сварке в углекислом газе создается окислительная атмосфера в дуге за счет диссоциации углекислого газа, вызывающая повышенное (до 50 %) выгорание титана и алюминия. Меньше выгорают марганец, кремний и другие легирующие элементы, поэтому при сварке коррозионно-стойких сталей в углекислом газе применяют сварочные проволоки, содержащие раскисляющие и карбидообразующие элементы (алюминий, титан, ниобий). Недостатком сварки в углекислом газе является интенсивное разбрызгивание металла и образование на поверхности шва плотных пленок оксидов, прочно сцепленных с металлом, что может снизить коррозионную стойкость и жаростойкость сварного соединения.
Для уменьшения налипания брызг на основной металл наносят эмульсии, а для борьбы с оксидной пленкой подается в дугу небольшое количество фторидного флюса АНФ-5.
Сварка плавящимся электродом в углекислом газе производится на полуавтоматах и автоматах. При этом для сварки сталей марки 12Х18Н10Т рекомендуется проволока Св-07Х18Н9ТЮ, Св-08Х20Н9С2БТЮ; для сталей марки 12Х18Н12Т – проволока Св-Х25Н13БТЮ, а для хромоникелемолибденовых сталей – проволока марок Св-06Х19Н10МЗТ и Св-06Х20Н11МЗТБ. Сварка в углекислом газе производится во всех пространственных положениях, что позволяет механизировать сварочные работы на конструкциях из высоколегированных сталей в монтажных условиях.
Ориентировочные режимы дуговой сварки в углекислом газе высоколегированных сталей без разделки кромок плавящимся электродом в углекислом газе приведены в табл. 6.

Таблица 6. Режимы дуговой сварки высоколегированных сталей без разделки кромок плавящимся электродом в углекислом газе

Шов

Диаметр
проволоки,
мм

Напряжение дуги, В

Расход
углекислого
газа,
л/мин

80 230-240
250-260
350-360
380-400
430-450
530-560

При сварке в инертных газах повышается стабильность дуги и снижается угар легирующих элементов, что важно при сварке высоколегированных сталей.
Сварку аустенитных сталей в инертных газах выполняют неплавящимся (вольфрамовым) или плавящимся электродом. Обычно ее применяют для сварки материала толщиной до 7 мм, но особо эффективна она при малых толщинах (до 1,5 мм), когда при применении других способов наблюдаются прожоги. Однако в некоторых случаях ее применяют при сварке неповоротных стыковых труб большой толщины, и сварке корневых швов в разделке при изготовлении особо ответственных толстостенных изделий. Сварку ведут без присадочного материала или с присадочным материалом на постоянном токе прямой полярности. Но при сварке стали или сплава с повышенным содержанием алюминия применяют переменный ток, чтобы за счет катодного распыления разрушить поверхностную пленку оксидов.
Плазменная сварка также используется для высоколегированных сталей. Ее преимуществами являются чрезвычайно малый расход защитного газа, возможность получения плазменных струй различного сечения (круглого, прямоугольного, эллипсовидного и т. д.). Ее можно использовать для сварки очень малых толщин металла и для металла толщиной до 12 мм. Примерные режимы сварки высоколегированных сталей вольфрамовым электродом на постоянном токе обратной полярности присадочной проволокой диаметром 1,6 – 2,0 мм приведены в табл. 7.

Таблица 7. Режимы сварки вольфрамовым электродом в аргоне высоколегированных сталей

Толщина
металла,
мм

Тип соединения

Сила
сварочного
тока,
А

Расход аргона,
л/мин

Работа с нержавеющей сталью является сложным сварочным процессом. Сварка нержавейки осложняется текучестью ванны, что в процессе работ создает значительные трудности при сваривании вертикальных и потолочных швов. Металл может стекать с любых поверхностей. При работе с нержавеющей сталью сварщик должен проявить аккуратность, выполняя точные движения для достижения качественного результата.

Методы сварки нержавеющей стали

При осуществлении процесса по сварке нержавейки в домашних условиях или на производстве, обычно используют три приема:

• Сварка обычными электродами. В этом случае плавящийся при осуществлении работы электрод является основным материалом для соединения деталей и создания самого шва. При осуществлении дела сварщик использует сварочный аппарат инверторного типа.
• Сварка вольфрамовыми электродами аргоновая. Суть процесса сводится к плавлению металла на заготовленной металлической детали неплавящимся электродом. В этом случае материалом для создания шва служит сам металл. Аргон в этом случае выполняет защитную функцию сварочной ванны. Аргоновая сварка может также выполняться с применением присадочной проволоки без покрытия.
• Электросварка плавящимся электродом с использованием полуавтомата. Процесс производится в газовой среде с применением аргона с углекислотой или одной углекислоты.

Критерии выбора электродов

Чтобы правильно соединить заготовки нержавейки, необходимо выбрать подходящие электроды. Они должны предназначаться для процесса с таким материалом и подбираться с учетом его толщины. Чтобы не запутаться в широком ассортименте представленных товаров, можно прибегнуть к опыту профессиональных сварщиков.

Многие мастера своего дела применяют для сварочного процесса с нержавейкой электроды шведской фирмы ESAB марки ОК 67.60. Они применяются для соединения коррозиестойких сталей. Электроды имеют рутилово-кислое покрытие и обеспечивают легкий повторный поджиг, отлично держат дугу, что позволяет получить чистый и ровный шов. Образующийся в процессе производства шлак легко отделяется от металла.

Для сваривания нержавейки электроды должны отвечать следующим требованиям:

• Обладать небольшим температурным расширением.
• Отличаться высокой упругостью.
• Иметь высокую степень износоустойчивости и теплопроводности.
• Иметь большое сопротивление термической ползучести.

Электроды с базисным покрытием выпускаются отечественной промышленностью. Они не всегда подойдут новичку, в отличие от предыдущей марки электродов, но будут стоить дешевле импортных, чем и объясняется их востребованность на производстве. Для работы со сталью чаще всего используют электроды марки ОЗЛ-8 и ЦЛ-11.

Эти материалы способны обеспечить шву неплохие антикоррозийные свойства, но предрасположены к частому залипанию и созданию нестабильной дуги. Для проваривания большого количества швов рекомендуется приобретать электроды НЖ-13. Они обеспечивают надежное соединение и образуют тонкий слой шлака, который после остывания отпадает самостоятельно.

Сварка аппаратом инверторного типа

Область занятий весьма обширна в силу мобильности устройства. Инвертор не привязан к одному месту, поэтому с ним можно работать дома или на производстве. Ручную дуговую сварку для работ с нержавейкой лучше использовать:

• Для создания коротких швов.
• Для выполнения деталей в небольших объемах.
• При установке металлоконструкций. Этот метод не используется при выполнении большого объема работ.
• Для создания прихваток под основные сварочные работы при установке конструкций.
• Для устранения сварочных недочетов после проведения процесса.
• Для наплавки.

Соединять таким способом при использовании инвертора можно небольшие детали или трубы, соблюдая последовательность процесса. Многие новички задают вопрос о том, как сварить нержавейку инвертором в домашних условиях, что действительно при отсутствии опыта не так просто сделать. Можно приобрести для проведения работ небольшой инвертор «Ресанта». Он имеет малый вес и отличные технические характеристики. Разнообразие модельного ряда позволит выбрать подходящий аппарат.

Сварка нержавеющей стали аргоном

Для проведения процесса в среде аргона приобретают вольфрамовые электроды. В результате применения этой технологии сварки нержавеющей стали получаются надежные и качественные швы.

Этот метод можно использовать, когда заказчику необходимо получить изделие с красивыми швами. Эстетическая сторона создания шва будет соблюдена даже при проведении сварки нержавейки электродом в домашних условиях.

Этот метод позволяет избежать необходимости в зачистке швов от шлаков и искр в процессе создания изделия. Сварка в среде аргона позволяет работать с тонкостенными металлами. Этот способ позволяет получать самые чистые соединения металла. В процессе работы необходимо использовать постоянный или переменный ток прямой полярности.

Отличительной чертой этого способа является бесконтактный способ поджига дуги. Делается это с целью исключения попадания вольфрама с электродов в расплавленный металл. В процессе работ необходимо исключить колебательные движения стержня, чтобы избежать окисления шва.

Подготовка к проведению работ дома

Перед проведением сварочного процесса рекомендуется тщательно подготовить свариваемые поверхности. Подготовительные работы проводятся в такой последовательности:

• Удаляют с поверхности все загрязнения.
• При помощи растворителя обезжиривают поверхность. Это делается для обеспечения стабильности дуги и качественного проваривания шва.
• Наносят специальное средство, противодействующее налипанию сварочных брызг.

В процессе сварки необходимо следить за температурой, чтобы не произошел перегрев металла. Он будет способствовать выгоранию легирующих компонентов.

Особенности процесса своими руками

Процесс проведения сварки с нержавеющей сталью в домашних условиях следует осуществлять с учетом всех рекомендаций:

1. В процессе соединения следует использовать ток обратной полярности. При проведении сварочного процесса необходимо следить за швом, чтобы он не проплавился. При недостатке опыта допустима минимальная проплавка.
2. При создании оптимальной среды для усадки в сварном стыке оставляют небольшой зазор.
3. Осуществляя сварку в домашних условиях простым электродом, необходимо подобрать его нужный размер соответственно ширине металла. Для тонкого металла выбирают электроды с малым диаметром. В противном случае нарушится герметичность шва, что приведет к появлению микротрещин и пор.
4. Выбор величины сварочного тока осуществляется с помощью специальных таблиц с нормированием значений и учетом толщины металла.
5. С целью сохранения антикоррозийных свойств шва его остужают после завершения работ.
6. Для охлаждения шва можно использовать медные прокладки.

Нежелательно проводить механическую зачистку сварочного шва после осуществления процесса. В этом случае удалится верхний слой материала, который обеспечивает защиту от коррозии. Для восстановления окисленного слоя понадобится около 6 часов. В это время необходимо исключить контакт с органическими веществами в зоне зачистки. В качестве дополнительного средства можно использовать консервант из пассивирующих присадок и синтетических масел.

Выбор электродов

При наличии значительного опыта в области сварочных работ у специалистов не возникает вопроса, как варить нержавейку электродом с черным металлом. Иногда возникает потребность в соединении деталей черного металла и нержавеющей стали.

Если правильно выбрать электроды для этих различных материалов, то можно получить качественное соединение даже в бытовых условиях. Для работ можно взять электроды с покрытием или вольфрамовые. Самыми популярными марками являются расходные материалы АНЖР-1 и АНЖР-2, ЦТ-28.

Вольфрамовые электроды стоят несколько дороже обычных и требуют наличия специального оборудования. К тому же для качественного выполнения процесса требуется следить за перпендикулярным расположением стержня, относительно свариваемой поверхности.

Работа с тонкостенной нержавейкой

Без минимального опыта очень сложно работать с такими материалами. Помимо правильного подбора электродов, следует выбрать нужное напряжение. Для работы с трехмиллиметровым металлом следует выбирать диаметр расходника не более 4 мм. Напряжение на аппарате не должно превышать 80 ампер. Для работы предпочтительно выбрать электроды марки ЦЛ-11 или ОК 63.20.

Сварка труб из стали

Чтобы заварить трубы из нержавейки надо приобрести электроды с основным или рутиловым покрытием. В процессе сварки применяют постоянный ток обратной полярности. Сварка на постоянном токе может использоваться для соединения тонкостенных труб. Этот процесс обеспечивает минимальное разбрызгивание металла, является простым для сварщика.

Постоянный ток прямой полярности используют при работе с вольфрамовыми электродами. Этот метод позволяет защитить трубы от окисления, создать устойчивость дуги в процессе работы, обеспечить высокую коррозийную стойкость шва.

Технологичность процесса сводится к соблюдению трех основных этапов проведения работ и позволяет соединять трубы и баки цилиндрической формы. Для качественного выполнения швов необходимо:

1. Осуществить качественную подготовку сварщика и оборудования к работе. С рабочей поверхности удаляются все загрязнения при помощи наждачной бумаги или металлической щетки.
2. Начать сварочный процесс с поджигания электрода или возбуждения дуги. После этого переходят к процессу соединения, осуществляя контроль над дугой.
3. По завершении работ отбивают шлак и проверяют шов на качество проваривания.

При выборе электродов марки ОК 63.20 для работ с нержавеющими трубами следует помнить, что сварочный процесс проходит при кратковременном поджигании и гашении электрической дуги. Говоря другими словами, сварка осуществляется точечным методом и позволяет работать с тонкими металлами.

“>