Currently set to Index
Currently set to Follow

Сварка нержавейки: чем и как варить в домашних условиях, способы и особенности

Содержание
  1. История нержавеющей стали
  2. Особенности сварки деталей из нержавейки
  3. Факторы сложности для сварки деталей из нержавеющей стали
  4. Особенности сварки тонкой нержавейки
  5. Способы сварки нержавейки
  6. Сварка покрытыми электродами
  7. Полуавтоматом
  8. Аргоновая сварка
  9. Ручная и полуавтоматическая сварка нержавейки в среде аргона (AC/DC TIG, MIG)
  10. Достоинства:
  11. Недостатки:
  12. Сварка электродом с использованием РДС-инвертора
  13. Особенности сварки нержавейки инвертором
  14. Использование инвертора: подготовка инструментов и материалов
  15. Особенности сварки
  16. Вольфрамовыми электродами
  17. Холодная сварка под большим давлением
  18. Как выполняется сварка нержавейки инвертором
  19. Контактная сварка нержавейки
  20. Дуговая сварка электродами с покрытием
  21. Сварка нержавейки при помощи лазера
  22. Плазменная сварка
  23. Как варить нержавейку в домашних условиях
  24. Как варить нержавейку инвертором?
  25. Сварка тонкой нержавейки
  26. Сверка нержавеющей стали
  27. Завершающий этап
  28. Сварка TIG и соединение MIG
  29. ММА-сварка
  30. TIG
  31. MIG
  32. Чем варить нержавейку?
  33. Какими электродами варить нержавейку?
  34. Можно ли варить обычным электродом?
  35. Оборудование
  36. Выбор инвертора
  37. Таблицы с настройками полуавтомата для сварки
  38. Встык нижнее положение
  39. Вертикальное пространственное положение
  40. Угловое соединение нижнее положение
  41. Заключительные работы по окончании сварки
  42. 8 часто допускаемых ошибок во время сварки нержавеющей стали
  43. Полезные советы
  44. Итог

История нержавеющей стали

Своим появлением нержавеющая сталь обязана английскому металлургу Гарри Бреарли, который в 1913 году работал над совершенствованием оружейных стволов и отметил, что хром, добавленный в состав низкоуглеродистой стали, резко повышает ее антикоррозийные свойства.

Основными элементами любой нержавеющей стали являются железо, хром и углерод. Количество хрома в составе варьируется в пределах 11–30 %. Высокая устойчивость стали к коррозии обеспечивается хромом, добавленным в количестве не менее 12 %. Именно благодаря ему при взаимодействии с кислородом, находящимся в атмосфере, на стали образуется оксидная пленка, представляющая собой очень тонкий слой оксида хрома. Атомы этого оксида по размеру схожи с атомами хрома, что дает им возможность плотно примыкать друг к другу и образовывать устойчивый к любым воздействиям слой, имеющий толщину нескольких частиц.

При деформации поверхности нержавеющей стали – порезах или царапинах, наблюдается разрушение оксидной пленки. Но сразу происходит образование новых оксидов, восстанавливающих поверхность и защищающих ее от коррозии. Если сравнить атомы железа и его оксида, можно заметить их совершенно разный размер. Это не позволяет создать на поверхности металла ровный, крепкий слой. Он получается рыхлым и тонким. Соответственно, железо быстро ржавеет.

Помимо железа, хрома и углерода, в состав современных нержавеющих сталей входят и иные элементы. Повышается коррозионная стойкость и улучшаются другие физико-механические свойства нержавеющей стали при добавлении никеля, молибдена или ниобия. Никель значительно снижает тепло- и электропроводность стали.

Современные технологии значительно расширили область применения нержавеющей стали, затронув практически все сферы жизни человека. Из наиболее популярных хромоникелевых аустенитных сталей изготавливаются крепежные детали в виде болтов и гаек. Эти сплавы применяются в производстве монет.

Аустенитные стали не требуют особой обработки и легко поддаются сварке. Химическая промышленность сделала востребованными ферритные сплавы. Благодаря своей устойчивости к негативному воздействию высокой температуры и различных химических составов, в том числе и кислот, они идеально подходят для изготовления больших резервуаров, необходимых в химическом производстве.

Особенности сварки деталей из нержавейки

Основные трудности, возникающие при сварке нержавейки, связаны с тем, что этот материал относится к группе высоколегированных сплавов, а потому содержит в своем составе множество разных элементов, определяющих его основные свойства. Так, в ее составе присутствует такое соединение, как хром. Его доля в сплаве может достигать 12−30%. Хром, как и другие элементы, содержащиеся в составе нержавейки — молибден, марганец, титан и никель, обеспечивает этого металлу антикоррозионные свойства. Но при этом от него нержавейка получает и ряд особенностей, которые влияют на ее свариваемость.

Поэтому при сварке нержавейки необходимо учитывать ряд характеристик этого материала.

  • Высокий коэффициент линейного расширения. Из-за этой особенности во время сваривания деталей из нержавейки они неизбежно подвергаются значительной деформации. Иногда вызванное этим свойством деформация может вызвать появление крупных трещин, если подготовленные для соединения детали имеют большую толщину и между ними отсутствует зазор.
  • Низкая теплопроводность. В отличие от низкоуглеродистых сплавов нержавейка имеет в полтора — два раза ниже показатель теплопроводности. Из-за этой особенности при сварке детали проплавляются даже при токах меньшей величины, чем при соединении деталей из низкоуглеродистой стали.
  • Межкристаллитная коррозия. В условиях, когда нержавейка во время сварки подвергается сильному нагреву (до температуры +500 градусов Цельсия и выше), приходится наблюдать такое явление, как межкристаллитная коррозия. Она возникает из-за того, что по краям зерен структуры металла образуются прослойки, состоящие из карбида хрома и железа.

Но предотвратить это явление можно, если с особой тщательностью подходить к выбору режима сварки, а также в принудительном порядке остужать соединяемые элементы, с чем легко может справиться обычная вода. Но важно помнить, что такой метод охлаждения можно применять только в отношении изделий из хромоникелевых сталей, обладающих аустенитной внутренней структурой.

  • Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями. Учитывая, что свариваемые материалы имеют низкие показатели теплопроводности и повышенное электрическое сопротивление, во время их соединения электроды, стержни которых состоят из хромоникелевого соединения, часто нагреваются до критических температур. Предотвратить подобное явление можно только при условии применения для сварки электродов, имеющих длину не более 35 см.

Факторы сложности для сварки деталей из нержавеющей стали

Сварку нержавеющей стали затрудняет то, что данный материал относится к категории высоколегированных сплавов, а значит, в его составе в достаточно большом количестве содержатся элементы, влияющие на его основные свойства. В нержавейке, в частности, таким элементом является хром. Его содержание в данном сплаве может составлять 12–30%. Хром наряду с такими элементами, как никель, титан, марганец и молибден, формирует антикоррозионные свойства нержавеющей стали, но в то же самое время наделяет ее и другими особенностями, влияющими на свариваемость.

Для тех, кто не любит читать длинные статьи и вникать в технические тонкости, предлагаем сразу посмотреть два видео с наиболее актуальными для домашнего мастера вариантами сварки нержавеющей стали — электродом с помощью инвертора и опять же инвертором, но уже в среде защитного газа (аргона).

Сварка нержавейки должна выполняться с учетом следующих специфических характеристик этого материала.

По этой причине сварку нержавеющей стали всегда сопровождает значительная деформация соединяемых деталей. В отдельных случаях, когда свариваемые детали имеют значительную толщину и между ними не предусмотрен зазор, такие деформации могут привести даже к появлению крупных трещин.

Низкая теплопроводность

Теплопроводность нержавеющей стали в 1,5–2 раза ниже, чем у низкоуглеродистых сплавов. Такая особенность материала приводит к тому, что соединяемые детали в зоне сварки проплавляются даже при меньших (на 15–20%), чем при сваривании изделий из низкоуглеродистой стали, силах тока.

Межкристаллитная коррозия

При сильном нагреве (более 500 градусов Цельсия) в нержавеющих сталях возникает так называемая межкристаллитная коррозия. Происходит это потому, что по краям зерен структуры металла начинают формироваться прослойки, состоящие из карбида хрома и железа. Избежать этого явления можно не только тщательным подбором режима сварки, но и путем принудительного охлаждения свариваемых деталей из нержавейки, для чего можно использовать обычную воду. Однако следует иметь в виду, что охлаждать водой можно лишь детали, изготовленные из хромоникелевых сталей, которые имеют аустенитную внутреннюю структуру.

Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями

Из-за низкой теплопроводности соединяемых материалов и их повышенного электрического сопротивления сварка деталей из нержавейки сопровождается сильным нагревом электродов, стержни которых имеют хромоникелевый состав. Чтобы избежать этого нежелательного явления, используют электроды для сварки нержавейки длинной до 35 см.

Сварочные электроды Sabaros ME 101 3,2мм для сварки нержавеющих сталей

Особенности сварки тонкой нержавейки

Сварочный процесс толстостенного нержавеющего металла производится в обычных условиях. Для тонкой же нержавейки требуются более щадящие режимы сварки, минимизирующие риск прожигания металла насквозь. При мельчайшем промедлении сварщика в металле может появиться прожиг из-за особенных свойств нержавейки либо по причине нарушения технологии при растекании сварочного материала. Из-за малой толщины металла следует уделить повышенное внимание нагреву свариваемого участка — возникающие напряжения в заготовке могут дать трещины и разрывы, а резкий перепад температур может спровоцировать деформирование. Обрабатываемый лист необходимо также надежно фиксировать, не давая ему возможность смещаться в процессе сварочных работ.

Особенности сварки тонкой нержавейки

Для относительно быстрой сварки тонких листов в бытовых условиях подойдут обычные нержавеющие электроды, но при этом необходимо выставить минимальный режим сварки. Впрочем, учитывая мягкие требования к изделиям, изготавливаемым в домашних условиях, допустимы незначительные дефекты.

Если же обработке подлежит изделие из тонкой нержавейки, которое будет использоваться под нагрузками и должно отвечать определенным требованиям, сварочные работы следует проводить в защитной газовой среде. Для этого может использоваться как газовая сварка, так и аргонодуговая. Первый вариант предпочтительнее ввиду низкой скорости обработки, в то время как второй вариант способен обеспечить более высокое качество работ, хотя он и более трудоемкий. Следует помнить о том, что температурные режимы можно делать одинаковыми и в том, и в другом случае.

Для каждого значения толщины нержавейки выбираются свои параметры оборудования и определяется свой набор расходных материалов. Результат работ будет качественным, если подбирать значения по следующей таблице:

Толщина нержавейки, мм Вид тока Сила тока, А Напряжение, В Диаметр электрода, мм Скорость сварки, см/мин Расход аргона, л/мин
1 Постоянный 30-60 11 1 12/28 2,5
1,5 Постоянный 40-70 12 1 9-19 2,7
2 Переменный 50-80 13 2 14-13 2,9
2,5 Постоянный 60-90 14 2 3

Способы сварки нержавейки

Мы рассмотрим 2 способа сварки:

  1. Ручная электродом;
  2. Ручная аргоном.

Каждый из представленных ниже методов предполагает использование определенного оборудования и точно выбранных расходных материалов.

Сварка покрытыми электродами

Электродуговой метод ММА чаще всего используют для нержавейки, если к соединениям не предъявляют особых требований. При выборе электродов руководствуются ГОСТ 10052−75. В стандарте указано, чем варят нержавейку, легированную хромом, никелем, железом, тугоплавкими металлами. Электроды делятся на две группы. Стержни с основным видом обмазки, в состав которой входят карбонаты кальция, магния, ими варят легированный металл на обратной полярности, подключают их «+». Рутиловая обмазка содержит оксид титана, такие стержни применяют при токе любой полярности, подключают к «+» и «-» контактам. Они меньше разбрызгиваются, реже залипают.

Полуавтоматом

Качественно заварить нержавейку, используя присадочную проволоку, поможет технология MIG с подачей углекислого газа в область расплава. Полуавтомат обеспечивает равномерную подачу присадки в рабочую зону. Проволока подбирается под вид сплава – основной легирующий компонент. Выпускают омедненную присадку, порошковую с каналом, заполненным флюсом, алюминиевую. В качестве источника тока используют выпрямитель или инвертор. Дуга создается примерно так же, как в электродуговой сварке. Контакт «+» подводится к горелке, по ней попадает на подающий проволоку мундштук. Одновременно с проволокой подается газовая смесь, образующая защитную атмосферу.

Полуавтоматом варят детали:

  • до 4 мм (короткой дугой);
  • толще 4 мм, используя метод струйного переноса.

Импульсная сварка с минимальным разбрызгиванием ванны расплава применима для нержавеющей стали любой толщины.

Аргоновая сварка

Сварка тонкой нержавейки особенно хорошо удается аппаратами с постоянным током и не плавящимся электродом. Масса от оборудования подключается к пластинам, а + крепится к горелке. Аппарат выдает постоянный ток, полярность выставляется обратная. По каналу к горелке подводится напряжение и газ. Ток передается через прижимной механизм на вольфрамовый электрод. Между ним и пластинами зажигается электрическая дуга. Кончик электрода, заточенный как игла, позволяет формировать тонкие швы, на миллиметровом железе. Сам электрод не плавится, а лишь нуждается в периодической заточке. Оплавляются кромки свариваемого материала и дополнительно подается присадочная проволока. Она должна быть из однородной стали со свариваемым изделием. В процессе задействованы обе руки сварщика, поэтому данный метод требует определенных навыков и тренировок.

Защитным газом выступает аргон, подающийся по шланге в аппарат. Его продувка не только ограждает сварочную ванну от внешней среды, но и помогает остужать электрод и конец зоны сварки.

Швы таким методом ведутся справа налево, с наклоненной горелкой. Если необходимо тоненькое соединение, то никаких колебаний не требуется. В случае широких стыков, выполняются поперечные движения электродом. Зазор между ним и изделием поддерживается на расстоянии 5 мм. Вылет электрода из сопла тоже устанавливается 5-6 мм, чтобы было удобно вести шов, но не перегревать вольфрам. Рекомендуются следующие параметры:

Толщина материала, мм Сила тока, А Напряжение, V Диаметр электрода, мм
1 30-40 10 1.6
1.5 45-55 12 2.3
2 60-80 15 2.3
3 90-110 16 2.3

Сваривание нержавейки — это интересный процесс, позволяющий получить качественное соединение, способное служить длительный срок. В домашних условиях наиболее подходит сварка покрытым электродом инвертором. Но если предстоит большой объем работ, то лучше воспользоваться полуавтоматом. Для соединение тоненьких пластин идеальна аргоновая сварка

Ручная и полуавтоматическая сварка нержавейки в среде аргона (AC/DC TIG, MIG)

Для выполнения ручной сварки нержавейки в среде аргона применяются электроды из вольфрама. Эта технология даже в условиях дома позволяет получать качественные и надежные соединения изделий, отличающихся небольшой толщиной. Сварку такими электродами по нержавейке используют преимущественно для монтажа коммуникаций из труб, по которым под давлением будут транспортироваться газы или различные жидкости.

Аустенитную нержавеющую сталь следует сваривать особенно тщательно и с осторожностью

Аустенитную нержавеющую сталь следует сваривать особенно тщательно и с осторожностью

У данной технологии есть определенные особенности.

  • Для того чтобы вольфрам, из которого изготовлены электроды по нержавейке, не попал в расплавленный металл в зоне сварки, дугу поджигают бесконтактным способом. Если выполнить это непосредственно на детали не представляется возможным, то дугу зажигают на специальной угольной плите и аккуратно перемещают ее на соединяемые заготовки.
  • Сварку нержавеющей стали данным способом можно выполнять как на постоянном, так и на переменном токе.
  • Режимы подбираются в зависимости от толщины соединяемых деталей. К таким режимам, в частности, относятся параметры сечения вольфрамового электрода, диаметр проволоки, используемой в качестве присадки, параметры тока (сила и полярность), расход защитного газа, скорость выполнения сварки.
  • Очень важно, чтобы уровень легирования присадочной проволоки был выше, чем у соединяемых деталей.
  • В процессе выполнения сварки электроды по нержавейке не должны совершать колебательных движений. Если пренебречь этим требованием, это может привести к нарушению сварочной зоны и окислению металла в ее области.

При использовании данной технологии можно сократить расход вольфрамового электрода. Для этого нужно некоторое время (10–15 секунд) не отключать подачу аргона после окончания сварочного процесса. Подобная процедура способствует защите раскаленного вольфрамового электрода от активного окисления.

У полуавтоматической сварки нержавейки в среде аргона, по сути, мало отличий от обычного ручного способа. Основное ее отличие заключается в том, что подача проволоки в зону сварки осуществляется при помощи специального оборудования. Благодаря механизации процесс протекает значительно точнее и с большей скоростью.

Благодаря использованию полуавтоматического оборудования могут быть реализованы следующие техники сварки деталей из нержавеющей стали:

  1. метод струйного переноса, который позволяет эффективно сваривать детали большой толщины;
  2. сварка короткой дугой – для выполнения соединения деталей небольшой толщины;
  3. импульсная сварка – универсальная технология, которая позволяет получать качественные и надежные соединения и является самым выгодным вариантом в финансовом плане.

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали

Достоинства:

  • высокая производительность без потери качества сварного шва;
  • отсутствие сильной задымленности, что облегчает сварку в помещении;
  • небольшое количество брызг металла (благодаря постепенной подаче сварочной проволоки);
  • возможность сваривать тонкие и толстые заготовки;
  • уменьшенное количество расхода сварочного материала.

Недостатки:

  • необходимость использования газового баллона

В этом недостатке кроется сложность транспортировки баллона к месту сварки. Но если учесть все перечисленные достоинства, то на этот недостаток с легкостью можно закрыть глаза.

Сварка электродом с использованием РДС-инвертора

Сварка нержавейки: методы, их отличия и описание, как сварить электродом

Эта технология предусматривает использование электрода. Процесс характеризуется тем, что во время плавления стержня создается газошлаковая защита благодаря покрытию. Оно обладает видом шлаковой корки, разделяющей зону сварочной ванны и дуги от окружающего воздуха. Сварочное соединение возникает при расплавлении металла изделия и электродного стержня. Вы эту технологию можете знать по названию ММА, которая принята в международной практике.

Особенности сварки нержавейки инвертором

Сварка нержавейки: методы, их отличия и описание, как сварить электродом

Когда вам известен ответ на вопрос о том, можно ли варить нержавейку, вы можете выбрать метод. Если он заключается в использовании инвертора, то вы должны будете осуществить обработку и подготовку поверхностей к соединению. Она не отличается от той, которая используется в случае с низкоуглеродистой сталью.

С поверхности удаляются загрязнения. Предстоит поработать еще и над кромками. Для этого используются растворители. Эта операция позволяет удалить жир, воздействие которого ухудшает стабильность дуги. На обрабатываемую поверхность наносится препарат от налипания брызг.

Если перед вами, как и многими домашними мастерами, встал вопрос о том, как варить нержавейку инвертором в домашних условиях, то вы должны знать, что сварной стык должен обладать пазом. Благодаря этому удастся создать соответствующие условия для оптимальной усадки.

В процессе работы предстоит использовать ток обратной полярности. При выполнении сварки вы должны будете следить за тем, чтобы шов проплавился минимально. Электроды внушительного диаметра использовать не следует. Их применяют, когда есть необходимость сварить толстые поверхности.

При выборе электродов вы должны пользоваться специальной таблицей. Если допустить ошибку, то это станет причиной нарушения герметичности шва и повысит риск возникновения пор, раковин и микротрещин. В качестве причины здесь выступает закипание металла.

Варить сваркой нержавейку необходимо с использованием тока, значение которого на 20 % ниже по сравнению с тем, что используется для низколегированных сталей.

Если вы хотите использовать инвертор для эксплуатации в быту или частном строительстве, то можно выставить диапазон вплоть до 160 А.

Плавная регулировка позволит добиться максимальной точности тока сварки, что положительно скажется на качестве.

После завершения работы шов оставляется до момента остывания, что позволит высоколегированной стали противостоять коррозионным процессам. Проблема охлаждения решается с помощью медных прокладок. Когда в работе задействована аустенитная сталь, охладителем может выступить обычная вода.

Использование инвертора: подготовка инструментов и материалов

Сварка нержавейки: методы, их отличия и описание, как сварить электродом

Теперь, когда вы больше не задаетесь вопросом о том, варят ли нержавейку, можете приступать к работам. При использовании инвертора необходимо подготовить инструменты и материалы, а именно:

  • сварочный инвертор;
  • растворитель;
  • средства индивидуальной защиты;
  • стальную щетку;
  • электроды.

Важно позаботиться о наличии зажимов-крокодилов для заземления. В арсенале должны присутствовать электрододержатели. Иногда эти элементы входят в комплект инвертора. Кабели должны иметь длину в 2 м или больше.

Особенности сварки

Перед началом важно решить вопрос не только о том, чем варить нержавейку, но узнать еще и об особенностях проведения работ. Так, удельное электрическое сопротивление в 6 раз больше, а плавление на 100 °C меньше. Теплопроводность составляет 1/3 от этого показателя, свойственного углеродистому прокату.

Важно учитывать еще и тепловое расширение по длине, которое на 50 % больше.

Если вы не знаете, чем варить нержавейку, то должны учитывать, что использоваться могут самые разные методы. Так, если толщина материала больше 1,5 мм, то лучше воспользоваться ручной дуговой сваркой. А вот если речь идет о тонких листах и трубах, то лучше всего применить плавящиеся электроды в инертном газе.

Вольфрамовыми электродами

Исполнителям, которые ещё не определились чем варить нержавейку 1 мм., подойдет следующий метод. Сварка нержавейки также может проводиться с помощью вольфрамовых электродов в защитной среде газов.

Данный метод применяется для работы с тонким металлом, когда к соединению предъявляются повышенные требования по надежности. Также шов должен соответствовать особым условиям.

Вольфрамовые стержни помимо этого отлично подойдут для сваривания нержавеющих труб, применяющихся для транспортировки жидкостей. В таком случае процесс осуществляется в среде аргона, с применением постоянного тока прямой полярности.

Холодная сварка под большим давлением

Технология основана на способности сплавов преобразовывать кинетическую энергию в тепловую. При сдавливании внутренняя структура стали изменяется с выделением энергии, нержавейка становится пластичной. Один слой вдавливается в другой с образованием диффузного слоя. Сварка нержавеющей стали производится односторонним или двухсторонним давлением. На прессы устанавливают специальные штампы. Получаются очень аккуратные точечные или линейные соединения без окалины, трещин, внутренних напряжений в рабочей зоне.

Как выполняется сварка нержавейки инвертором

Сварка нержавейки инвертором производиться при помощи специальных электродов. Данные сварочные электроды, в основном, производятся на крупных промышленных предприятиях, таких, к примеру, как «СпецЭлектрод». Далее, представлены наиболее часто используемые сварочные электроды, применяемые для сваривания нержавейки: ЦЛ-11, ОЗЛ-8, ЦТ-28, ЦТ-15, ЭА-400/10У и т.д.

Сваривание при помощи электросварки производиться таким образом, что дуга возбуждается на расстоянии от плоскости детали, которую следует сварить, до электрода. Чтобы результат сварки был успешным, достаточно соблюдать простые правила, благодаря которым сварка нержавеющих деталей будет очень качественной и быстрой.

К свариваемой поверхности, прикрепляют кабель, выходящий из сварочного аппарата. Второй кабель, с электродом, следует приблизить к свариваемой поверхности, вследствие чего, произойдет образование сварочной дуги.

Чтобы сварка нержавейки инвертором получалась надежной, следует пользоваться правилами сварки при помощи электродов. Оптимальное расстояние между кончиком электрода и свариваемой деталью лежит в пределах от 2 до 6 мм.

Вследствие влияния высоких температур происходит оплавление металла и заполнение канавки, образуемой во время воздействия дуги на поверхность свариваемого металла.

При правильном перемещении электрода, произойдет заполнение всей канавки, и качество сварки будет высоким.

Чтобы результат сварочных работ был хорошим, следует обратить внимание на выбор электродов для сварки. У сварочных электродов, используемых для сваривания нержавейки, должна быть хорошая ударная вязкость и вязкость сварного шва, а кроме этого. Кроме этого, немаловажный фактор в таком деле как выбор электродов для сварки – это то, что диаметр электрода и толщина детали, которую требует сварить, должны находиться в правильном соотношении.

Чтобы сваривание было удачным, положение электрода во время сварки должно иметь правильный угол. Это важно для осуществления полного контроля за сварочным процессом. Значение угла наклона должно равняться примерно 80-ти градусам. Наклон должен производиться к дуге. Дуга зажигается за счет того, что электрод черкает поверхность свариваемой детали или же за счет ударов со средней силой по свариваемой поверхности.

Контактная сварка нержавейки

Ток подается на два неплавящихся электрода из цветных сплавов, заготовки помещаются между ними. При подаче тока электроды с усилием сжимают. Варят нержавеющую сталь только в зоне контакта, дуга прошивает детали насквозь, расплавляет. Ручные сварочные клещи используют для сварки тонкой нержавейки до 2 мм. Заготовки потолще соединяют аппаратами с усилителями, чтобы можно было продавить зону контакта. Образуется точка размером с площадь электрода.

Дуговая сварка электродами с покрытием

Подготовка электродов:

  1. Для ручной дуговой сварки нержавейки лучше всего подходят электроды марки ОЗЛ-8, ЦЛ-11или НИАТ-1;
  2. Диаметр надо подбирать в зависимости от толщины свариваемых стенок, но не более 4-5 мм;
  3. Они должны быть абсолютно сухими, поэтому непосредственно перед использованием их лучше просушить в электрической печи.

Сварка нержавеющей стали электродами:

  1. Нержавейку варить лучше постоянным током прямой полярности;
  2. Плюсовой провод от аппарата подключить к изделию, а минусовой провод — к держателю электрода;
  3. Силу тока вначале установить минимальную, а затем при необходимости плавно увеличивать;
  4. Чтобы не прожечь металл, надо варить короткой дугой небольшими точечными прихватками;
  5. Обваренное изделие быстро охладить в ведре с водой;
  6. После остывания сварной шов оббить небольшим молотком для удаления окалины и шлака.

Сварка нержавейки при помощи лазера

Промышленная лазерная сварка нержавейки требует специального оборудования. В бытовых условиях она практически не реализуется. Основными преимуществами этого способа является отсутствие явления снижения прочности в зоне отпуска, если сталь была термически упрочнена. Также исключается появление одного из самых распространенных дефектов сварки нержавейки — термических трещин.

При лазерной сварке швы остывают намного быстрее, а размеры зерна получаются мельче. Сварка лазером нержавеющей стали производится как точечным, так и шовным методом. Быстрота и точность воздействия сфокусированного луча на металл не допускает возникновения оксидной пленки на поверхности расплава, соединение получается исключительно прочным. Сваривается нержавеющая сталь лазером только встык — термические напряжения, которые могут возникнуть при соединении внахлест, значительно ухудшают общую прочность конструкции.

Плазменная сварка

Принцип основан на ионизации газа под действием дуги в специальной камере – плазмотроне. Электрическое поле создается с использованием тугоплавкого вольфрамового электрода. Направленный поток плазмы быстро расплавляет заготовки в месте соединения до высокой температуры. Оборудование бывает двух типов:

  • ручное, вторым контактом для образования дуги становится металлическая деталь;
  • автоматическое, дуга создается между электродом и стенкой камеры.

Ручной плазмой сваривают тонкие заготовки до 3 мм, автоматами – толщиной до 160 мм. Кромки предварительно разделывают, но проваривается шов сразу, за одну проходку.

Как варить нержавейку в домашних условиях

При принятии решения о сваривания нержавеющей стали, и изделий из нее в домашних условиях следует учитывать все особенности материала и подобрать оптимальный способ для выполнения этих работ. Нужно учитывать, что процесс по свариванию изделий из нержавеющих сталей требует очень большого труда.

Затрудняется процесс выполнения сварных работ образованием в процессе тугоплавких карбидов, а также повышению хрупкости металла, особенно на месте шва.

Также не стоит забывать о возможности развития межкристаллитной коррозии.

В принципе по большому счету можно сваривать нержавейку любым из существующих способов сварки, будь то: аргоновая, аргоново-дуговая, точечная, холодная, импульсно дуговая и другие.

Но на практике, конечно же, существует наиболее оптимальный и действенный способ не требующих через, чур, огромного затрачивания времени и сил при выполнении сварных работ. Лучше всего осуществлять, наплавку нержавейки применяя метод пайки металлов.

В любом случае какой-бы метод не был выбран необходимо обработать получившийся сварной шов на изделии или конструкции из нержавеющей стали. На поверхности сварного шва зачастую появляется пористый слой, образованный воздействием оксида хрома. Его легко укрепить при помощи травления и последующей обработки сварного шва.

При профессиональном выполнении травления шва практически в 100% удается убрать вредный оксидный слой и устранить зону с низким содержанием хрома. Для выполнения травления рекомендуется использовать смешение двух кислот: азотистой и фтористоводородной.

Для достижения наиболее хорошего результата перед выполнением сварных работ необходимо предварительно подготовиться к процессу сварных работ и учесть ряд требований:

  • для избежание охрупчивания металла необходимо ограничить содержание ферритной кислоты в окружающем пространстве;
  • для не допускания коробления конструкций нужно увеличить длину прихватов и уменьшить расстояние между ними;
  • желательно сочетать в конструкции металлы с аустеничной структурой, это будет залогом выдерживания негативного влияния низких температур.

Как варить нержавейку инвертором?

Сварка нержавейки инвертором выполняется в определённой последовательности:

  1. Очистить рабочие поверхности от налёта, грязи, декоративных покрытий, масла, ржавчины.
  2. Обработать кромки деталей если их толщина превышает 4 мм. Они срезаются под углами 45 градусов. Если нужно сваривать тонкую нержавейку, скосы не нужны.
  3. Чтобы создать высокопрочное соединение, на которое будут воздействовать высокие нагрузки, необходимо прокалить электроды для инвертора заранее. Их нужно разогреть до 170 градусов.
  4. Если нужно соединить детали толщиной более 7 мм, нужно прогреть их заранее до 150 градусов.
  5. Для начала ручной сварки нержавейки инвертором, необходимо наложить прихватки. Вести шов нужно с наклоном, удерживая угол от 45 до 60 градусов. Движения выполнять или на себя, или в сторону.

Сварка тонкой нержавейки

Технология сваривания тонких листов нержавеющей стали отличается от классического метода работы с плавящимися электродами. Пошаговая инструкция:

  1. Подготовить соединяемые поверхности. Очистить их от грязи, налёта, мусора.
  2. Выложить флюс на обработанные листы.
  3. Нагреть их до 250 градусов. Поверхность должна поменять цвет.
  4. Электрод медленно подаётся на заготовки. Важно быстро выполнять работу, чтобы не проплавить тонкие листы.

После выполнения работ нужно быстро остудить заготовки, чтобы готовый шов не покрылся ржавчиной.

Сварка нержавеющей стали может выполняться как в домашних условиях, так и на производстве. Для этого применяются разные способы, оборудование, расходные материалы. Важно учитывать определённые особенности, правильно выбирать сварочный режим.

Сверка нержавеющей стали

Как варить нержавейку: электроды, оборудование, методы и правила

Соединение деталей из нержавеющей стали выполняют так:

  1. Сначала подключают инвертор, создавая обратную полярность: кабель «массы» подключают на минус, кабель держателя на плюс. Такой метод позволяет снизить температуру плавления металла, а значит, дает возможность избежать прожога материала.
  2. После надежной фиксации заготовок выполняют предварительный этап — создают прихваточные швы. Их длина и шаг зависит от нескольких факторов — от толщины металла заготовок, от протяженности будущего соединения.

Если толщина зоны соединения большая (свыше 7 мм), то сначала ее разогревают до 150°, затем активизируют электрод, поджигая дугу. Сталь сваривают по короткой дуге. Чтобы предотвратить появление дефектов на трубах, делают «замок» — нахлест в 10-12 мм. После окончания сварки изделия оставляют остывать, минимальная пауза составляет 5 минут.

Завершающий этап

Как варить нержавейку: электроды, оборудование, методы и правила

Он сводится к освобождению места соединения от образовавшегося шлака, окалины.Первую помеху удаляют небольшим (шлакоотбойным) молотком. После освобождения шва от несовершенств обязательно проверяют качество работы. Если «непровары» все-таки обнаруживают, то стыки вырезают, а сварку повторяют. Окончательную зачистку шва производят металлической щеткой, доводочным кругом, шлифовальным валиком и т. д.

Работа со сварочным оборудованием совсем не проста. Еще труднее операция с нержавеющей сталью, а рассказать о ней с помощью букв нереально. Ошибки неминуемы, поэтому только многочисленные тренировки на «подопытном» материале, а также советы мастеров помогут понять, а затем досконально изучить технологию.

Сварка TIG и соединение MIG

Ручное и полуавтоматическое соединение нержавеющей стали — технологии, отличие которых незначительно.

ММА-сварка

Ручная дуговая сварка ММА производится с использованием двух типов электродов. Первые — с основным покрытием (карбонаты кальция и магния) применяются при сварке постоянным током на обратной полярности (электрод подключен к положительному полюсу аппарата).

mma сварка нержавейки

Вторым типом электродов, рутиловыми, сварить нержавейку можно как при переменном, так и при постоянном токе обратной полярности. При работе с нержавейкой эти электроды намного удобнее, чем основные — меньше разбрызгивается расплав и лучше держится дуга. Оба вида электродов используются в любом пространственном положении, но рутиловые лучше всего работают в нижнем.

TIG

Как варить нержавейку: электроды, оборудование, методы и правила

Ручная сварка в среде аргона — операция, выполнимая даже в домашних условиях. Она подразумевает использование электродов, изготовленных из вольфрама. Сварку такими элементами применяют для соединения участков труб, работающих с жидкостями или газами под давлением. У этой технологии есть особенности.

  1. Чтобы избежать попадания вольфрама в сварную ванну, дугу надо поджигать бесконтактным способом. Один из вариантов решения — использование специальной угольной плиты, а потом перемещение ее в зону работы.
  2. Сварка возможна любым током; как переменным, так и постоянным. На выбор режима влияет толщина соединяемых деталей, диаметр электрода и присадки-проволоки, сила тока, его полярность, расход газа, а также скорость сварки.
  3. Любые колебательные движения электрода во время работы необходимо исключить. В противном случае мастер рискует получить нарушение сварной ванны, окисление металла в этой зоне.

Данная технология позволяет несколько сократить расход электродов. Для этой цели после сварки не сразу отключают подачу аргона, а выжидают 15-20 секунд. Этот способ дает возможность защитить вольфрам от окисления.

MIG

Как варить нержавейку: электроды, оборудование, методы и правила

Как уже было отмечено, у полуавтоматической сварки мало отличий от ручного соединения нержавейки. В этом случае за подачу проволоки в рабочую зону отвечает полуавтоматическое оборудование, делающее операцию более быстрой и точной. Его использование позволяет применять несколько технологий:

  • импульсную сварку — идеальный вариант с любой точки зрения: такое соединение позволяет сэкономить, но получить максимально прочные, безукоризненные соединения нержавеющей стали, причем независимо от ее толщины;
  • сварку короткой дугой, она — предпочтительный вариант для тонких деталей, толщина которых не превышает 2-4 мм;
  • метод струйного переноса, который оптимален для соединения заготовок большой толщины — от 4 мм или более.

Специализированную проволоку подбирают под разновидность сплава — под его основной легирующий компонент. Есть омедненные, алюминиевые присадки, порошковые элементы с каналом, который заполнен флюсом. Источником тока может быть как инверторный аппарат, так и сварочный выпрямитель.

Как варить нержавейку: электроды, оборудование, методы и правила

Ремонт изделий или конструкций из таких сплавов требует от мастера определенной квалификации, так как варить нержавейку непросто: необходимо корректно подобрать электроды, выбрать оптимальные параметры тока. Особенно сложна работа с тонкими деталями, которые максимально быстро разогреваются и деформируются.

Чем варить нержавейку?

Сварить нержавейку можно разными способами. Важно не только выбрать технологию, но и подготовить расходные материалы, оборудование.

Куча электродов для сварки
Электроды для сварки

Какими электродами варить нержавейку?

Для людей, которые не знают, какие электроды для сварки нержавейки нужно использовать, необходимо ознакомиться с ГОСТом 10052−75. Если не пользоваться ГОСТом, нужно учитывать марку стали.

Все расходники делятся на две больших группы:

  1. Стержни с разными покрытиями.
  2. Вольфрамовые электроды.

Существуют специальные стержни для работы со сплавами, цветными металлами.

Можно ли варить обычным электродом?

Сварка нержавейки обычным электродом допускается. Однако это может привести к разным негативным последствиям. Связано это с тем, что в месте нагревания совмещаются разные металлы. Из-за этого возникают внутренние напряжение, которые ухудшают показатель прочности шва. Первые микротрещины начнут появляться во время остывания, с характерными щелчками. Такой шов быстро покроется слоем ржавчины.

Оборудование

При соединении деталей из нержавеющей стали электросваркой используется разное оборудование. Желательно выбирать аппараты, которые выдают постоянный ток. Они позволяют равномерно вплавлять присадочный материал в пространство между заготовками.

Если нет возможности использовать оборудование, вырабатывающее постоянный ток, можно использовать инвертор. Сварка инверторным аппаратом требует использования специальных электродов, быстрого ведения дуги для получения ровной поверхности. Качество сваривания нержавеющей стали зависит от выбора расходных материалов, оборудования, настройки режима проведения работ.

Выбор инвертора

Сварка нержавеющих хромоникелевых сталей. Технологические особенности сварки (304, 304L, 316L, 321).

Особенных требований к инвертору для работы с нержавейкой нет — у него должен быть режим ММА/TIG, предусмотрена возможность работы, как с переменным, так и постоянным током (AC/DC) а диапазон тока находится в пределах 20 – 200 А. если вы не собираетесь работать с инертными газами, то достаточно режима ММА.

Для начинающих сварщиков, да и для бытового использования вообще, очень хорош инверторный  аппарат дуговой сварки Ресанта САИ 220. Он может работать в сетях со значительными перепадами напряжения — 140 -260 В, диапазон регулировок сварочного тока 10 – 220А, ПВ= 70%.

В наличии функции «Горячий старт» и «Антиприлипание». Удобные органы управления и небольшой вес аппарата  повышают удобство его применения. Для сварки нержавейки аргоном подходят практически все современные инверторы бытового и профессионального типа.

Таблицы с настройками полуавтомата для сварки

Встык нижнее положение

Толщина заготовки, мм Зазор, мм Диаметр проволоки, мм Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
0,8 0 0,8 50-80 16
1,2 0 0,8 70-80 17
2,0 0,5 0,8 70-80 17,5
3,0 1 0,8 80-90 18
4,0 1,5-2,5 0,8 100-110 20
5,0 2,5 1,0 135-145 21
6,0 2,5 1,0 140-150 22

Вертикальное пространственное положение

Толщина заготовки, мм Диаметр проволоки, мм Направление движения горелки Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
0,8 0,8 вниз 50-80 16
1,2 0,8 вниз 70-80 17
2,0 0,8 вниз 70-80 17,5
3,0 0,8 вверх 80-90 18
4,0 1,0 вверх 100-110 20
5,0 1,0 вверх 135-145 21
6,0 1,0 вверх 140-150 22

Угловое соединение нижнее положение

Толщина заготовки, мм Диаметр проволоки, мм Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
0,8 0,8 60-70 15
1,2 0,8 70-80 16
2,0 0,8 80-90 17
3,0 0,8 90-100 19
4,0 1,0 130-140 22
5,0 1,0 155-165 24
6,0 1,0 175-180 26

Заключительные работы по окончании сварки

  1. Механическая обработка – удаление пузырей путем простукивания их тяжелым предметом через гладилку и брызг, полученных при плавке металла
  2. Травление – удаление специальным составом со швов окалины, вызывающей коррозию
  3. Пассивация – нанесение на сварной шов средств для образования на нем оксидной пленки хрома, что защищает от появления коррозии

8 часто допускаемых ошибок во время сварки нержавеющей стали

В процессе сварочных работ могут допускаться ошибки, некоторые из них значительно влияют на конечный результат.

Качество работы определяется множеством факторов, которые требуют постоянного внимания – классность оборудования, металла, расходных материалов, ход сварочного процесса и т. д. Несоблюдение одного из этих параметров неизбежно приведет к ошибкам в сварочных работах.

  1. Использовать устаревшее сварочное оборудование и методы недопустимо. Современные технологии наполнены инновациями, которые помогают снизить энергопотребление, увеличить скорость сварки, сократить время на подготовку до сварки и быстро обучить оператора работать на новом оборудовании.
  2. Если в работе используется слишком слабая или рассчитанная на очень высокие силы тока сварочная горелка, то это вызовет лишние расходы.
  3. Довольно распространенной ошибкой является неправильное хранение сварочного материала под негативным воздействием влаги, пыли и т. п. Рекомендуется выбирать сухие, чистые помещения, без резких перепадов температуры.
  4. Ошибкой будет неправильный выбор температуры подогрева или температуры металла во время начала сварки нержавеющей стали. Материал должен быть предварительно нагрет до достижения определенной температуры.
  5. Несвоевременное профилактическое обслуживание сварочного оборудования может привести к сбоям в его работе. Также необходима своевременная замена расходных материалов и запасных частей сварочной горелки.
  6. Несоответствие применяемого защитного газа негативно отразится на результате работы.
  7. К низкому результату приводит отсутствие обучения сотрудников и приобретение дешевых, некачественных сварочных материалов.
  8. Неправильно подготовленный сварочный шов при эксплуатации конструкции может спровоцировать серьезные проблемы.

Полезные советы

В конце статьи хотелось бы поделиться несколькими полезными советами по сварке нержавейки, которые помогут повысить качество итогового шва:

  • в процессе сварки в защитной среде (смеси аргона и углекислого газа) устанавливают обратную полярность, а с использованием флюса – прямую
  • для расстояния между проволокой и стыком рекомендуется принимать значение, не превышающее 12 мм
  • двигать горелкой нужно слева направо с наклоном от себя, чтобы она не закрывала от нас шов
  • соединение толстостенных деталей выполняют под углом 5 — 10⁰, чтобы обеспечить глубокий проплав, а также прочный и надежный шов
  • при сварке тонкой нержавейки горелку наклоняют вперед, уменьшая таким образом глубину провара и снижая к минимуму риск прожога.

Итог

Надеемся, после изучения данной статьи вам станет понятно как можно сварить нержавейку. Также мы выяснили различные нюансы работы с металлом, какие электроды нужны, особенности пайки нержавейки с медью.

Источники
  • https://vt-metall.ru/articles/126-svarka-nerzhaveushei-stali
  • https://tokar.guru/svarka/kak-varit-nerzhaveyku-v-domashnih-usloviyah.html
  • http://met-all.org/stal/svarka-nerzhaveyushhej-stali-sovremennye-tehnologii.html
  • https://vt-metall.ru/articles/139-svarka-tonkoi-nerzhaveiki
  • https://www.svarcka.ru/poleznye-materialy/svarka-nerzhavejki-elektrodom.html
  • https://svarkaprosto.ru/tehnologii/chem-varit-nerzhaveyushhuyu-stal
  • https://svarkalegko.com/tehonology/svarka-nerzhavejki.html
  • https://www.svarcka.ru/poleznye-materialy/svarka-nerzhavejki-poluavtomatom.html
  • https://regionvtormet.ru/svarka/svarka-nerzhavejki-metody-ih-otlichiya-i-opisanie-kak-svarit-elektrodom.html
  • https://WeldElec.com/info/svarka-nerzhavejki/chem/
  • https://reminform.com/chem-zavarit-nerzhaveyku-v-domashnih-usloviyah/
  • https://stankidarom.ru/tsvetnye-metally/cvarka-nerzhavejki-chem-i-kak-luchshe-varit-nerzhavejku-v-domashnih-usloviyah.html
  • https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/svarka-nerzhaveyki.html
  • https://metalloy.ru/obrabotka/svarka/nerzhaveyushhej-stali
  • https://dom-i-remont.info/posts/svarka/kak-varit-nerzhavejku-elektrody-oborudovanie-metody-i-pravila/
Оцените статью
tutsvarka.ru
Adblock
detector