Андрей Смирнов
Время чтения: ~10 мин.
Просмотров: 0

Как сварить нержавейку и чермет

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.

ESAB

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

ESAB OK 61.30

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 — 09Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, Х14Г14Н3Т 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 «Монолит»

Работа полуавтоматом в среде аргона

Предыдущий способ отлично подходит для сваривания изделий применяемых в пищевой промышленности, для случаев, когда важен внешний вид соединений, но он имеет один значительный минус – низкая скорость работы. В этом плане сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона выглядит более привлекательно. Она позволяет сваривать детали не хуже, чем TIG методом, но с большей скоростью. Еще одно преимущества полуавтомата – доступность работы с толстыми металлами.

Работа полуавтоматом имеет ряд особенностей. Например проволока для сваривания, должна быть с примесью никеля, как и сама нержавейка. Можно работать и обычным материалом, но качество будет несопоставимо. Также, не стоит забывать про то, что проволока с никелем плавится быстрей, это нужно учитывать при настройках аппарата.

Теперь про защитный газ, здесь мы также применяем аргон. Расход газа устанавливается на уровне от 6 до 12 литров в минуту. В отличие от предыдущего варианта, в некоторых случаях можно использовать не чистый аргон. Например для работы с толстыми нержавеющими сталями допустимо использовать 2% углекислоты. Некоторые сварщики используют различные вариации углекислоты и аргона, вплоть до соотношения, в которых на аргон приходится 70%, а на углекислоту – 30%. Таким образом можно снизить стоимость работ, в случаях когда внешний вид соединения не особо важен.

Аргоновая сварка нержавейки полуавтоматом может происходить с использованием следующих технологий:

  • короткой дуги;
  • импульсного режима.

При использовании короткой дуги мы можем без труда сваривать тонкие металлы, ведь данная технология минимизирует риск прожига детали. Наиболее точным является импульсный метод. Он наиболее контролируем и гарантирует высокое качество работ. Импульсным, он назван потому, что металл подается в сварочную ванну каплями. Используя данный метод сварщик может полностью исключить разбрызгивание металла, снизить расход проволоки. Импульсный метод идеален для работы с металлами средней толщины и толстыми нержавеющими сплавами.

Что требуется учитывать во время этого процесса

Перед тем как варить нержавейку электросваркой, следует участь некоторые факторы, которые помогут сделать данный процесс более качественным. В первую очередь нужно уяснить, что физические свойства нержавеющей стали заметно отличаются от обыкновенной. Это не только делает процесс сваривания более трудным, но и меняет его технологию, так как тут требуется предварительный нагрев. Нержавеющая сталь имеет более низкую температуру плавления. При этом она обладает высоким коэффициентом теплового расширения.

Предварительный нагрев требуется только в том случае, если содержание углерода в материале превышает 0,2%. В ином случае, подогревать все не требуется и можно сразу приступать к процессу. Но это правило не действует, если требуется сваривать металл толщиной более 3 см, так как в таком случае нужно обязательно все подогревать, вне зависимости от содержания углерода. Температура предварительного нагрева должна составлять, примерно, 150 градусов Цельсия

Выбор способа

Если вам требуется сделать обыкновенный горизонтальный шов, заварить трубу или другие мелкомасштабные вещи, то здесь будет достаточно использовать стандартную сварку. Так проходит сварка нержавейки в домашних условиях и на предприятиях.

В более сложных случаях, когда толщина металла слишком большая, или требуется дополнительный уровень защиты, то здесь желательно использовать вольфрамовый электрод с защитными газами.

Для особо ответственных сооружений и деталей следует выбирать аргонно-дуговую сварку с проволокой, так как, несмотря на высокую себестоимость, она оказывается очень востребованной в промышленности, благодаря качественному результату.

Какие электроды использовать

Сразу стоит отметить, что сварка нержавейки обычными электродами технически возможна. При нехватке требуемых материалов она неоднократно использовалась многими мастерами. Но с точки зрения технологии здесь нужно использоваться специальные электроды из нержавейки, так как в ином случае, качество шва резко падает и в производственных масштабах такие вещи нельзя использовать. Электрод также должен иметь специальное покрытие, рассчитанное на работу с нержавейкой.

Режимы

Толщина металла, мм Род тока Сила тока, А Напряжение, В Диаметр электрода или проволоки, мм Скорость прохождения, см/мин Расход аргона, л/мин
1 Постоянный 30…60 11…15 2 или 1,6 12 – 28 2,5…3
1 Переменный 35…75 12…16 2 или 1,6 15 – 33 2,5…3
1,5 Постоянный 40…75 11…15 2 или 1,6 9 – 19 2,5…3
1,5 Переменный 45…85 12…16 2 или 1,6 13 -14 2,5…3
4 Постоянный 85…130 12…15 4 или 2,5 10

Технология сварки нержавейки

Если сравнивать с обыкновенной сталью, сварка тонкой нержавейки электродом требует меньшее количество тока, при тех же размерах металла. Количество ампер должно быть, примерно, на 20% меньше.

Следует использовать электроды длиной не более 35 см, так как это уменьшает негативный эффект от высокого электрического сопротивления материала

«Внимание! Если подобрать неправильный термический режим, то материал может утратить свою антикоррозийные свойства.» Температура нагревания не должна превышать более 500 градусов Цельсия, а охлаждение не должно быть резким и не стоит использовать воду

Контроль качества

Мало знать, как правильно варить электросваркой нержавейку, следует еще понимать, какие методы контроля качества при этому используются. Для этого используются такие методы как:

  • Контроль на проницаемость;
  • Дефектоскопия (капиллярная, ультразвуковая, радиационная);
  • Внешний осмотр;
  • Магнитный контроль.

Для контроля используется ГОСТ 18442-80  СНиП 3-18-75.

Меры безопасности

При высокой текучести материала во время сварки увеличивается вероятность попадания его на пол, или другие поверхности, а также повышается степень разбрызгивания. Поэтому, нужно применять усиленные меры безопасности по защите рук, ног и других частей тела от попадания расплавленного металла. При использовании защитного газа, баллон должен находиться на достаточном расстоянии от непосредственного места сварки, а при работе с аргоном, нужна дополнительная защита органов дыхания, так как газ сам по себе очень не безопасен для здоровья.

Сварка нержавейки с черным металлом

Технология сварки нержавейки с черным металлом должна соблюдаться согласно следующих требований:

  • Нержавеющей стали присущ большой коэффициент расширения, поэтому нужно выдерживать достаточные зазоры между свариваемыми заготовками;
  • При сварке нержавеющей стали и черного металла, заготовки нужно быстро охлаждать. Это позволит не потерять их коррозийную устойчивость;
  • Для сварки лучше будет использовать короткие электроды, не более 35 см. Таким образом, можно не допустить чрезмерно большого перегрева металла;
  • Рекомендуется понижать сварочный ток, не менее чем на 20%, учитывая низкую теплопроводность нержавеющей стали.

Кстати о силе тока, поскольку данный показатель весьма важен при сварке нержавейки и черного металла. Во многом здесь все зависит от толщины материалов и используемых электродов для сваривания.

Так, при сварке нержавейки и металла, рекомендуется придерживаться следующих параметров в настройках инвертора:

  • Тонкую нержавейки, толщиной до 1 мм, варят электродами не более 2 мм в диаметре, выставляя при этом силу тока на сварочном инверторе в 60 Ампер;
  • Металл от 2 до 3 мм, рекомендуется варить электродами 3,0 мм, а силу тока на инверторе выставлять в районе 80 А;
  • Толстые заготовки, толщина которых 4 и более миллиметров, варят электродом 4 мм, а сила тока на инверторе колеблется от 100 до 130 А, в зависимости от пространственного положения сварки.

Следует обязательно учитывать силу тока при сварке нержавейки с черным металлом, поскольку если она будет слишком большой, то это приведёт к образованию прожога сварного шва.

Сварка ММА

Вопрос №1.

Варит ли инвертор нержавеющую сталь? Вчера решил испытать судьбу. Взял круглый бак от стиралки и отправился к знакомому у которого есть инвертор. Варить пытался электродом для нержавейки, диаметром 3 мм. Дуга скачет, невозможно работать. Если добавить ток, дуга обрывается. В баке прожоги металла.

Сварочный инвертор аврора

Ответ:

Для сварки коррозионостойких сталей нужен инвертор со встроенным осциллятором или с «хорошо выпрямленным» током. В паспорте, который прилагается к инвертору, обычно указывается на какие металлы он рассчитан. Но даже если вы не найдете в паспорте требуемую информацию, всегда можно выяснить все возможности аппарата в специализированном магазине. Лучше всего подходит аргонодуговая сварка (в частности, популярностью  пользуется сварочник Aurora PRO INTER TIG 200 PULSE). АДС позволяет выполнять качественные швы на тонкостенных листах и деталях (трубах, например). Соединить же тонкий лист (до 3 …5 мм) ручной дуговой сваркой и получить качественный шов – это задача непростая. Металлы, устойчивые к коррозии обычно содержат много хрома, а он, в свою очередь, образует с кислородом воздуха оксиды, что зачастую приводит к растрескиванию шва во времени. Образуется окалина

Поэтому важно, выполняя тонкие работы с изделиями, к которым предъявляются высокие требования, производить поддув аргоном обратной стороны шва

Для работы штучным электродом с флюсующей обмазкой необходим опыт. Нужно поиграться с полярностью, а не просто работать по инструкции. С толстостенными изделиями, как уже говорилось выше, обычно не возникает  проблем. Но так ли много изделий или конструкций из толстой нержавейки вы знаете? Правильно, все, что встречается – относительно тонкостенное, до 5 мм толщиной в сечении.

Когда варят  тонкостенную нерж, приходится уже выкручиваться:

Токи нужно устанавливать как можно меньше, дугу держать как можно короче.
Дуга зажигается в стороне, а затем постепенно подводится к свариваемой кромке.
Обращайте внимание на подключение клеммы заземления, в ее направлении будет действовать дутье дуги.

Что касается прожогов, для  толщин в 1 мм нужен электрод более тонкий, чем 3 мм. Для поджига трехмиллиметрового электрода нужен ток, который моментально прожжет тонкий лист. Электродом «тройка» сваривать и «черные» металлы непросто, а по нержавейке, да еще для того, чтобы учиться, нужно брать электрод 2 или 1,6 мм Лучше всего сваривается нержавейка с пониженным содержанием углерода. В связи с тем, что стали с высоким содержанием хрома склонны к концентрации напряжений, которые на порядок превышают аналогичные напряжения в углеродистой стали, нужно избегать перепадов температур.

Рекомендуется предварительный подогрев  до 200 -350 градусов Цельсия.

Основные особенности,о которых нужно знать:

  • Коррозионостойкие металлы имеют крайне низкий показатель теплопроводности. Это означает , что тепло передается в окружающее воздушное пространство медленно, а скорость образования сварочной ванны увеличивается.  По этой причине сварку  выполняют на низких токах. Если для  углеродистой стали определенной толщины вам необходимо было установить на своем  аппарате 80А, то для аналогичной нержавейки вам потребуется 60А. Силу тока в среднем снижают на 25%.
  • линейные размеры  при нагреве испытывают существенные изменения, тому причиной немалое значение коэффициента термического расширения. Следствие — большие поводки деталей. Если речь идет о сварке толстостенных деталей в стык без зазора — гарантировано такое соединение потрещит. Причиной тому высокие напряжения такого соединения, которые возникают из-за неравномерного расширения металла. Сварку встык при больших толщинах производите с зазором.
  • Большое количество легирующих элементов увеличивает  электрическое сопротивление, поэтому при  ММА работают электродами не более 350 мм в длину.
  • Строго соблюдайте режимы термообработки, рекомендуемые для той или иной марки , из-за склонности к возникновению межкристаллитной коррозии.

Советы бывалых, экспертное ассорти

Важные советы по сварке нержавеющей стали:

  • Пресловутая МКК – межкристаллитная коррозия, которую все опасаются и о которой много говорят, появляется только при температурном режиме выше 500°С. Контролировать и принимать профилактические меры против МКК нецелесообразно, если температура не достигает этого уровня.
  • За температурой нужно следить всегда и очень внимательно: в диапазоне от 350°С до 500°С пластичность нержавеющих сплавов значительно снижается, а это ведет к повышенной хрупкости металла. Поменьше махать молотком, руками и любыми другими предметами при такой температуре!
  • Не лениться предварительно нагревать заготовки до самых высоких температур до 1200°С с последующим самостоятельным охлаждением не менее трех часов. Так вы повысите качество стали.
  • Спешить никогда не нужно, но сварку нержавейки электродами следует проводить по возможности быстро: нержавейка не любит длительного нагрева. Лучше уж варить слоями с охлаждением каждого слоя до 100°С перед каждым следующим.
  • Идеальные прихватки всегда длинные. По крайней мере, стараться делать расстояние между прихватками заготовок минимальным, до нанесения основного слоя.
  • Выбор правильного электрода ничуть не менее важен, чем выбор аппарата или режима сварки. Стало быть, уделять электродам внимания тоже не меньше.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации