Сварка нержавеющих труб: аргонодуговая, орбитальная

Выбор инвертора и электродов

Для того, чтобы выбрать нужный инвертор, следует учесть ряд моментов:

1. Рабочий температурный диапазон. Это важный момент, так как некоторые модели инверторов рассчитаны для работы в низких температурных условиях.

2. Сила и мощность тока. Если вам нужен инвертор для сварки нержавеющей стали для работы в домашних условиях, лучше делать выбор в пользу аппарата, имеющего показатель 180 А. Показатель 200 А и выше — это уже профессиональные модели.

Выбор инвертора для сварки нержавейки — очень важный момент, так как именно он оказывает большое влияние на качество сварки.

Для правильного выбора электрода, в зависимости от толщины металла, следует воспользоваться специальными таблицами. Ошибка в выборе электрода может повлечь за собой ухудшение герметичности шва, возникновение пор, трещин и раковин (из-за вскипания металла). Только использование подходящего электрода (в зависимости от работы) дает возможность получения прочного и надежного шва. Чаще всего применяются электроды ОЗЛ-6 и ОЗЛ-8, которые можно приобрести в каждом магазине за невысокую стоимость. Использование электродов ОК 46.00, МР-3 позволяет добиться качественного и комфортного сварочного процесса и получить красивый шов.

  Нужно учитывать и то, что подобные электроды не только удобные — они представляют собой определенную опасность. После завершения сварки шов остывает и от него начинает отскакивать раскаленный шлак. Поэтому, нужно быть предельно осторожным и не находиться в непосредственной близости от изделия в момент его самоочищения. Выполняя сварку, соблюдайте необходимые меры безопасности, чтобы исключить возникновение травмы глаз и сильные ожоги: обязательно надевайте маску сварщика; используйте для работы только качественный держатель электродов для защиты рук; защитная одежда должна быть из плотного и прочного материала. Если вы запаслись всем необходимым снаряжением, можете приступать к безопасной сварке нержавеющей стали в любом положении. Однако, даже находясь в таком снаряжении следует находиться как можно дальше от места отскакивания шлака.

Материалы и оборудование

Перейдем к выполнению самой сварки. Вам понадобится сварочный полуавтомат полупрофессионального или профессионального класса, присадочный материал для сварки нержавейки (состав проволоки должен быть идентичен составу детали, которую вы будете варить), баллон с газом. Это основное. Также вам понадобится щетка с металлической щетиной для зачистки металла и растворитель вроде уайт спирита.

Если вы не можете по каким-либо причинам использовать газовый баллон, то газ и присадочный материал можно заменить на порошковую проволоку. Но помните, что качество швов будет заметно хуже.

Качество поверхности, финишная обработка

Качество наружной и внутренней поверхности является одним из самых существенных свойств трубной продукции, определяющей область ее применения, цену, сроки изготовления. Сварные трубы производятся из холоднокатаного или из горячекатаного рулонного проката. Для нужд пищевой промышленности на финишной стадии производства трубы могут подвергаться термической обработке (например, светлый отжиг), химической обработке (травление) и механической обработке (шлифование внутренней поверхности до чистоты поверхности 0.5-0.8 мкм в области основного материала трубы и до 1.6 мкм в области сварного шва, шлифование наружной поверхности до чистоты менее 1.0 мкм). Для каждого способа применения трубы может быть подобран оптимальный список финишных операций, который обеспечит наиболее полный набор полезных свойств трубы. Например, если при применении сварных труб необходимо их формоизменение (гибка, сплющивание и т.д.), то рекомендуется заказывать нержавеющие трубы с термической обработкой. Весь набор финишных операций условно обозначается в маркировке, которая должна быть нанесена на каждую трубу (см. табл. 1). Ниже показан пример маркировки пищевой сварной нержавеющей трубы:

ММ 52х1 No.541854 1.4301 DIN 17457/11850 CC PK1,

где ММ – торговый знак завода-, Италия; 52х1 – диаметр (52) и толщина стенки (1) трубы в мм; 1.4301 – обозначение марки стали (AISI 304); DIN 17457/11850 – обозначение стандартов, в соответствии с которыми произведена данная труба, СС – обозначение качества поверхности трубы (по DIN 17457 и DIN 11850):

Труба изготовлена из холоднокатаного рулона с повышенным качеством поверхности, снаружи шов почти неразличим, поверхности протравлена. Изнутри труба протравлена, отшлифована до чистоты поверхности менее 0.8 м область сварного шва отшлифована до чистоты поверхности менее 1.6 мкм, шов ламинирован; РК1 – труба испытана в соответствии с классом испытаний 1.

Таблица 2. Исполнение и обозначение видов обработки поверхности сварных нержавеющих труб для пищевой промышленности (DIN 11850).

Технология произв-ва Наличие термической обработки Качество поверхности Сокращенное обозначение исполнения Технология произв-ва
Сварные по стандарту ДИН 17457 (Технические условия поставки) Термически обработанные Гладкая металлическая. Сварной шов, начиная с номинального диаметра ДН 25, выровнен заподлицо со стенками; среднее значение шерохо­ватости Ra = 2,5 мкм кроме зоны сварного шва Гладкая металлическая по классу исполнения „k 2“ или „k 3“ по стандарту ДИН 17 457 ВА
Термически не обработанные Гладкая металлическая по классу исполнения „k 0“ или „k 1“ по стандарту ДИН 17457 СА
Термически обработанные Шлифованная абразивом с зернистостью 400 или полированная ВВ
Термически не обработанные СВ
Термически обработанные Гладкая металлическая. Среднее значение шерохо­ватости Ra = 0,5 мкм Зона сварного шва Ra = 1,6 мкм Гладкая металлическая по классу исполнения „k3“, „“l 1“ или „l 2“ по стандарту ДИН 17457 ВС
Термически не обработанные Гладкая металлическая по классу исполнения „k 0“ или „k 1“ по стандарту ДИН 17457 СС
Термически обработанные Шлифованная абразивом с зернистостью 400 или полированная BD
Термически не обработанные CD

Способы сварки нержавейки

Существует несколько способов сварки нержавеющих сталей. Каждый метод подразумевает применение конкретного оснащения и расходных материалов. О том, как правильно варить нержавейку электродами будет проанализировано далее.

Ручная электродом

Ручная сварка нержавеющих сталей электродом с покрытием является универсальной, может использоваться практически в любой отрасли. Данный метод обеспечивает приемлемое качество соединения, поэтому применяется домашними и профессиональными исполнителями. Также важным достоинством технологии ММА является простота и легкость сварочного процесса. Кроме этого, сварка нержавейки дуговой сваркой имеет ещё несколько достоинств:

  • ценовая доступность электродов и оборудования;
  • аппараты могут работать в течение всего рабочего дня;
  • агрегаты обладают компактными размерами и небольшим весом, что позволяет быстро перемещаться по рабочему объекту;
  • высокая скорость выполнения работ при умелом обращении с оснащением и расходными материалами;
  • прочность сварных швов;
  • существует возможность самостоятельно изучить данный способ сварки и применить на практике.

 Чтобы сварной шов обладал высокой надежностью, необходимо правильно подобрать сварочные материалы. Для ручной сварки подойдут следующие марки:

ОЗЛ-8 предназначены для того, чтобы сваривать изделия, эксплуатирующихся при воздействии агрессивных сред. При этом к наплавленному металлу не предъявляются повышенные требования по стойкости к МКК. Электродами ОЗЛ-8 исполнители пользуются для обработки ответственных конструкций.

Электроды НЖ-13 создают надежное соединение, предотвращают образование МКК. Тонкий слой шлаковой корки после остывания и сжатия рабочей зоны отпадает самопроизвольно. Это значительно ускоряет процесс, когда необходимо выполнить большое количество швов.

Электроды ЦЛ-11 характеризуются хорошей изоляцией сварочной ванны от воздействия внешних факторов. Данная марка обеспечивает прочное соединение.

При использовании данной технологии применяется постоянный ток для сварки нержавейки, полярность — обратная.

Проанализировав данные сведения, исполнитель любого уровня сможет узнать как варить нержавейку дуговой сваркой.

Ручная аргоном

Ручная сварка нержавейки в среде аргона осуществляется с помощью вольфрамовых электродов. Данная технология гарантирует получение качественных и надежных швов. Причем соединения отвечают всем поставленным требованиям, даже, если они выполнены в домашних условиях. Следовательно, аргонодуговая сварка применяется, когда исполнителю нужен эстетический результат. Швы не требуется зачищать от шлаков. Искры при сваривании отсутствуют. Это самый чистый метод соединения. Также данный способ предназначен для работы с деталями с очень тонкими стенками.

Сваривание осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности.

Вид напряжения зависит от толщины металла:

  • если толщина свариваемых листов составляет 1 мм., то применяется постоянный ток в 30-60 А,Ø  электродов — 2 мм.
  • сварка нержавеющей стали переменным током также возможна при работе с элементами толщиной 1 мм.: сила напряжения — 35-75 А, электрод Ø — 2 мм.
  • данные для обрабатываемых изделий толщиной 1,5 мм.:
    • постоянный ток прямой полярности, 40-75 А, Ø сварочного прутка — 2 мм.;
    • переменный ток, 45-85 А, Ø — 2 мм.
  • толщина 4 мм.: постоянный ток прямой полярности, 85-130 А, Ø — 4 мм.

Особенности данного метода:

  • дугу следует поджигать бесконтактным способом, чтобы вольфрам с электродов не попал в расплавленный металл;
  • сварка должна проводиться без колебательных движений стержня. Нарушение этого правила может привести к нарушению защиты рабочей зоны, что приведет к окислению шва.

Совет! При использовании данного метода можно уменьшить расход сварочных материалов. Для этого необходимо после окончания сваривания в течение 10-15 секунд не отключать подачу аргона. Подобная процедура позволяет защитить раскаленный электрод от активного окисления.

Выбор и настройка инвертора

Инвертор – это источник, который обеспечивает поджиг, стабильность горения сварочной дуги. Действие устройства основано на принципе преобразования переменного тока промышленной частоты в постоянный или переменный ток требуемой частоты и нужного напряжения.

Разные модели аппаратов работают от бытовой сети 220 B, имеют небольшие размеры, невысокую стоимость, отличаются удобством в эксплуатации и транспортировке. При сварке нержавеющей стали для получения качественного шва необходимо выставлять настройки преобразователя в зависимости от толщины заготовки.

Оптимальные режимы инвертора, диаметры электродов.

Толщина изделия, мм Напряжение, B Сила тока, A Толщина электрода, мм
1,5 13 40–60 2
3 15 75–85 3
4 16 90–100 3
5 18 140–150 4

Сварку нержавейки в домашних условиях можно производить промышленным или самодельным инвертором с требуемыми рабочими показателями. Основные условия: наличие режима ручной дуговой сварки (MMA), диапазон тока от 20 до 200 A. Следует учитывать, что некоторые модели устройств не функционируют при низких температурах окружающей среды.


Схема ручной дуговой сварки

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.

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 нержавеющей стали в аргоне

В защитной аргонной среде применяются вольфрамовые электроды. Это достаточно простой и в то же время высокотехнологичный метод, дающий возможность создавать надежные соединения даже в домашних условиях. Технология чаще всего востребована при монтаже трубопроводных коммуникаций, предназначенных для транспортировки различных жидкостей или газов. Она обладает некоторыми особенностями:

чтобы вольфрам не попадал в рабочую зону, дуга поджигается бесконтактным способом. В случаях, когда поджечь сварочную дугу на соединяемых деталях нельзя, то она разжигается в специальной угольной плите

После этого осторожно перемещается на стык;
данный способ одинаково хорошо работает как на переменном, так и на постоянном токе;
выбор режима работы зависит от толщины полок заготовок
К понятию «режима работы» в данном случае относится не только выбранные на сварочном оборудовании параметры, но и диаметр вольфрамового электрода и проволоки, которая используется в качестве присадки; скорость проведения сварочных работ, расход инертного газа и т.д.;
важно проверить перед началом работ уровень легирования присадочной проволоки и соединяемых элементов. У расходника это показатель должен быть выше;
при сваривании металла не следует делать электродом колебательных движений
В противном случае высока вероятность окисления металла и нарушения зоны сварки.

Касательно полуавтоматической сварки, то работа с ней практически ничем не отличается. Единственная разница состоит в том, что проволока в зону сварки подается автоматически. Благодаря этому, значительно быстрее протекают сварочные процессы. Благодаря применению полуавтоматических установок, можно реализовать разные способы соединения заготовок из нержавеющей стали. Некоторые из них:

  1. Метод струйного переноса. Благодаря технологии удается качественно соединить заготовки большой толщины.
  2. Сварка короткой дугой. Отлично подходит в случаях, когда требуется соединить детали небольшой толщины.
  3. Импульсная сварка. Наиболее выгодный со всех сторон вариант. Он наименее затратный и универсальный в плане сваривания заготовок разного размера.

Завершающий этап

Качество соединения проверяют до зачистки нержавейки после сварки. Если нет трещин, приступают к удалению окалины, сажи, чтобы на металле образовался оксидный слой. Это делают двумя способами:

  • механическим с помощью железной щетки, наждачки, шлифовального инструмента;
  • химическим, используя соляную и серную кислоту с последующей промывкой поверхности.

После обработки рабочей зоны на шов накладывают пассивирующий слой.

Самостоятельный монтаж или ремонт металлоизделий из нержавейки требует определенной квалификации от сварщика

Важно учитывать особенности сплава, правильно подобрать электроды, параметры тока. Особенно аккуратно нужно обращаться с тонкостенными деталями

Они быстро разогреваются, деформируются.

Способы варки нержавейки в домашних условиях

Нержавеющий металл традиционно обладает целым набором самых полезных свойств и качеств. Разумеется, главным из них остается чрезвычайно высокая устойчивость к разным разнообразным воздействиям внешней среды и даже слабым кислотам.

Тем не менее в отличие от обычного черного металла, обилие специализированных присадок и сложный состав вещества ответ не всегда способствует максимально простым и эффективным манипуляциям с ним.

Хотя практически у каждого мастера найдётся традиционная хромоникелевая сталь, работать с ней в полной мере способны далеко не многие. Часто говорится о том, что сварка нержавеющей стали, как и алюминия требует совершенно уникальных особых технологий и станков.

Это отнюдь не так. Разумеется, сварка нержавейки требует совершенно другого подхода, чем работа с любым традиционным черным металлом.

Необходимо предельно внимательно учитывать общие свойства, жесткость, температуру плавления и общий химический состав имеющейся заготовки.

Качественное и надежное соединение непосредственным образом зависит от грамотной подготовки и знания всех особенностей и нюансов имеющегося металла.

Разумеется, хром обеспечивает формирование соответствующих антикоррозийных свойств, однако при нагреве происходит достаточно сильная деформация всех деталей. Однако, присутствуют и определенные положительные черты, если использовать в качестве сварки электрическую дугу.

https://youtube.com/watch?v=Zngv3j_zH4g

Нержавеющая сталь имеет достаточно низкую теплопроводность. Она может быть даже вдвое ниже, чем имеют низкоуглеродистые стали. По этой причине все детали при воздействии электрического тока расплавляются при намного меньшей силе тока. Именно поэтому, сварочный аппарат необходимо предварительно тщательно настроить, снизить его мощность на 15-20%.

Негативным фактором является то, что при превышении лимита в 500 градусов нержавеющие стали характеризуется появлением межкристаллической коррозии.

Появление обильного количества карбидов железа и собственно хрома в прослойках между кристаллами материала существенно ухудшает его качества. Избежать такого эффекта можно только максимально тщательного подобрав режим, а также постоянного принудительно охлаждая детали во время сварки.

Разумеется, для этого можно использовать обычную воду, нужно только предусмотреть соответствующую ее подачу на равномерный основе рядом со свариваемыми зонами. Разумеется, такой подход характерен только для хромоникелевых сталей.

Стоит учитывать, что из-за низких показателей теплопроводности при условии высокого электрического сопротивления, электроды чрезвычайно сильно нагреваются. Именно поэтому не стоит применять традиционные хром-никелевые электроды, а взять специальные образцы для соединения нержавеющих сталей.

Среди самых распространенных способов соединения этого вида сплава указываются следующие:

  • Аргонодуговая сварка с применением специального вольфрамового электрода.
  • Сварка покрытыми электродами в режиме ММА.
  • Электродуговая сварка в полуавтоматическом режиме непосредственно в аргоновой среде, где используется проволока из нержавеющей стали.

Возможно холодное соединение путем сварки с большим давлением. Стоит отметить, что в данном случае может потребоваться необходимое оборудование, которое способно обеспечить должный уровень давления при стыкование без плавления металла.

Разумеется, прежде чем приступить непосредственно к сварке, необходимо в обязательном порядке тщательно подготовить материалы. Совершенно обязательным является обезжиривание с помощью ацетона либо авиационного бензина.

Благодаря этому чистота и адгезия металлических поверхностей друг к другу будет выше, а сама дуга при работе будет намного более устойчива. Кромки соединяемых деталей тщательно очищаются и даже зачищаются до блеска.

Только в результате грамотный и тщательной подготовки имеется возможность создать наиболее эффективные, качественные и долговечные швы без пор и отверстий.

Существует несколько ключевых технологий, которые охватывают возможности соединения нержавейки. Обычно выбор осуществляется мастером в зависимости от конкретной ситуации.

Наряду со сваркой типа ММА, которая осуществляется при помощи покрытых электродов, присутствует также ручная или полуавтоматическая сварка в аргоновой среде. В данном случае потребуется взять вольфрамовые электроды.

Кроме перечисленных традиционных видов соединений имеется также возможность соединения нержавеющей стали с применением лазера, большого давления, а также контактного соединения.

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.

Достаточно высокий коэффициент линейного расширения

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

Это интересно: Электроды Kobelco LB-52U — характеристики, состав, назначение

Как сваривать нержавейку инвертором?

Если вы решили варить нержавеющие изделия при помощи инвертора своими руками, то в первую очередь вам необходимо узнать, чем варят нержавейку. Разобравшись с этим, вам станет ясно, придется подготовить следующие материалы и инструменты:

  • сварочный инвертор;
  • электроды;
  • растворитель;
  • стальная щетка;
  • средства для защиты тела: маска, перчатки и костюм.

Также следует позаботиться о наличии зажимов типа «крокодил» для заземления. Также в арсенале мастера должны присутствовать электрододержатели, силовой кабель для заземления. В некоторых случаях они изначально входят в комплектацию инвертора. Однако в большинстве случаев владельцу приходится нести дополнительные расходы по их приобретению. Лучше всего, чтобы кабели достигали в длину не менее 2 метров.

Актуальным для большинства владельцев является вопрос, какие электроды лучше использовать для сварки нержавейки. В значительной степени на успех при проведении этих работ влияет правильный расчет соотношения толщины металла и применяемого электрода.

Какие типы металлов можно сваривать нержавейку инвертором и особенности сварки таких металлов?

Под ручной дуговой сваркой нержавейки с применением инвертора принято понимать универсальный технологический процесс, к которому прибегают для соединения цветных и черных металлов, а помимо этого любых сплавов вне зависимости от их толщины, однако чаще всего этот параметр имеет значение от 3 до 20 мм.

В ряде случаев сварка может проводиться с различными классами нержавеющей стали, однако это возможно лишь в том случае, если конструкция будет эксплуатироваться в определенных условиях, а сам процесс сварки будет осуществляться при помощи электродов определенных марок.

К числу таковых вариантов нержавейки можно отнести следующие:

  • жаропрочные;
  • коррозионностойкие;
  • жаростойкие.

Технология сварки нержавеющей стали электродом

Ход работы немного отличается от электросварки черных металлов. Есть тонкости образования шва, поэтому должна соблюдаться технология сварки. Подготовительный этап стандартный:

  1. Заготовки зачищают, снимают с них грязь, масляные пятна, следы краски. Все эти компоненты вспенивают ванну расплава.
  2. У деталей, толще 4 мм, разделывают кромки под углом 45°.
  3. Детали укладывают встык с зазором не меньше 1 мм, это связано с большим коэффициентом расширения нержавейки в процессе сварки.
  4. Прочность швов повышается, если детали предварительно прогревают до +150°С, затем приступают сваркой.

Как правильно варить нержавейку электродами:

  1. Сначала будущий шов прихватывают в нескольких местах.
  2. Стержень необходимо держать под углом от 45 до 60°, наклоняют его к себе или в сторону.
  3. Нужно быть готовым к густой ванне расплава, жидкий металл вязкий, как пластилин.
  4. Шов накладывают мелкими стежками, быстро.
  5. Необходимо поддерживать короткую дугу, колебательные движения недопустимы.
  6. При остывании стыка металл дополнительно не охлаждают, шов должен кристаллизоваться постепенно, чтобы не возникали внутренние напряжения в заготовках. Тогда качество соединения будет нормальным.
  7. Сварку тонкой нержавейки электродом проводят током обратной полярности, при таком подключении клемм самая высокая температура будет сконцентрирована на кончике присадочного стержня.

Как инвертором варить нержавейку

При сварке в домашних условиях нужно придерживаться ряд правил:

  1. не нагревать заготовку и место шва свыше 150 градусов;
  2. соединение производить на малых токах с высокой скоростью, без колебательных движений короткой дугой;
  3. для теплоотвода под заготовки подкладывать медные пластины;
  4. толстые металлы с разделкой сваривать многопроходным соединением.

После сварки, место шва зачищается щеткой и обрабатывается специальной пастой с антикоррозионными свойствами.

Как правильно сваривать нержавейку инвертором? Электроды согласно инструкции на упаковке прокалывают в печи. Металл толщиной до 3 мм соединяют без разделки. Заготовки кладут с зазором 1-2 мм между собой на медную пластину для теплоотвода, тщательно зачищают щеткой.

На инверторном аппарате для электродов диаметром 3 мм выставляют ток 80 А и не спеша начинают сварочный процесс.

Чтобы соединение получилось без дефектов, сварка выполняется короткой дугой без поперечных колебательных движений. После отбития шлака и зачистки шва, на зону провара накладывается травильная паста на 20-30 минут для восстановления коррозийных свойств металла. По истечению времени, остатки пасты смываются проточной водой.

Видео: как пользоваться травильной пастой.

P.S. Cварка инвертором нержавейки для начинающих таит в себе нюансы. Новичку с первого раза тяжело справится с хромоникелевыми сплавами. Нужен навык, без метода проб и ошибок не обойтись.

С толстостенной нержавейкой справиться легче, чем с тонкой. Для тонких металлов подбирается более малый сварочный ток и правильный диаметр электрода. Тренируйте твердую руку сварщика и привыкайте к сварочному аппарату.

Пошаговая инструкция

Хотите варить детали из нержавеющей стали с помощью инвертора собственноручно?

Для этого вам нужно иметь под рукой такие материалы и инструментарий:

  • сварочный агрегат инверторного типа,
  • электроды (для сварки чугуна),
  • стальную щетку,
  • растворитель,
  • защитные средства: перчатки, маску и рабочий костюм;
  • зажимы и силовой кабель для заземления (он обычно входит в комплектацию сварочного аппарата).Если производитель не предусмотрел сетевой шнур, придется потратиться на его приобретение.

    Его нужно купить около 2-х – 2,5 метров,

  • электрододержатели.

Качество сварки, например, трубы и сгона (размеры), во многом, зависит от правильно подобранных электродов.

РДС нержавейки с помощью инвертора – это многофункциональный производственный метод, посредством которого соединяют не только цветные и черные металлы, но и их сплавы разной толщины, обычно эта величина достигает значений – 3 – 20 мм.

В большинстве случаев, сварочные работы могут быть произведены с разными типами нержавеющей стали.

Но это возможно только при соблюдении следующих условий:

сварка должна осуществляться электродами определенной марки и конструкция будет эксплуатироваться при конкретных обстоятельствах.

Полезный совет

Важно уделить особое внимание выбору инверторного аппарата, предназначенного для сварки нержавеющей стали. Если вы воспользуетесь плохим агрегатом, это существенным образом снизит качество стыковочного шва

Если вы воспользуетесь плохим агрегатом, это существенным образом снизит качество стыковочного шва.

Данный параметр не единственный, который следует учитывать. Большое значение имеет и тип применяемых электродов.

При их выборе нужно принять к сведению наличие или отсутствие навыков работы с конкретным расходным материалом. Все это в целом будет влиять на износостойкость созданного соединения.

Если вы не обладаете определенными навыками работы в области сваривания нержавеющей стали с помощью инвертора, возможно, есть смысл отточить свое мастерство на более простых материалах.

Как происходит сварка нержавеющей стали инвертором, посмотрите в видеосюжете.