Полярность при сварке инвертором

Технологии сварки нержавейки и черного металла

Существует несколько особенностей сваривания нержавеющей стали с черным металлом:

1. Нержавейка имеет высокий коэффициент линейного расширения. Из-за этого между соединяемыми заготовками требуется делать большие зазоры.
2. Нужно быстро охлаждать свариваемые металлы, чтобы сохранить коррозийную устойчивость.
3. Следует работать только короткими электродами, длиной до 350 мм. Использование длинных стержней с покрытием приведет к их перегреву при проведении рабочего процесса.
4. Сила сварочного тока должна снижаться на 20% из-за низкой теплопроводности нержавейки. Это поможет сохранить технические характеристики готового изделия.

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.

Отличительные особенности материалов из нержавейки

Основная характеристика, которой отличается нержавеющая сталь – это устойчивость к коррозионным процессам. Благодаря этому свойству, многие изделия, которые изготавливаются из нержавейки применяются для работы с водой и под высоким давлением. Как варить нержавейку электродом знают опытные сварщики, поэтому у них сварка труб или других элементов не вызывает сложностей. Совсем иначе дело обстоит с начинающими сварщиками, главная проблема, с которой им предстоит столкнуться – это течь, которая образуется после того как шов остывает. Для того, чтобы справиться с течью и сделать ровный и качественный шов, следует быть очень внимательным и аккуратным.

Прежде чем приступать к сварке, необходимо ознакомиться со всеми свойствами нержавеющей стали.

В первую очередь стоит отметить, что данный металл отличается высоким коэффициентом расширения. Это означает, что когда изделие будет нагреваться, дистанция между молекулами будет возрастать, а при остывании наоборот оно будет стягиваться до исходных пропорций. Если шов будет сделан из другого металла, то это чревато трещинами, а то и вовсе его разрывом.

Еще одной проблемой, с которой можно столкнуться в процессе сварки электродами по нержавейке, является низкая температура плавления этого металла. При сильном нагреве, участок, который подвергся такому процессу как сварка электродами, попросту перегреется и все его антикоррозийные свойства исчезнут. В итоге в том месте, где проводилась сварка, образуется ржавчина

В связи с этим, особенно важно включить правильный режим сварки и вести шов в шахматном порядке. Соблюдая эти правила, ваше изделие будет застраховано от перегрева

Следующий нюанс заключается в том, что если кислород попадет в сварочную ванну, то на поверхности шва образуется газ и могут возникнуть крупные поры. Если произойдет такая реакция, то сварить металл будет просто невозможно

Для того, чтобы избежать этого, уделите особое внимание защите сварочной ванны от окружающей среды. Это можно сделать при помощи защитного газа или посредством обмазки электродов

Каждый из этих методов приведет к образованию газового облака в зоне сварки.

Важность применения специализированных электродов

Использовать электроды для нержавейки важно по следующим причинам:

• при повышенных температурах теряются антикоррозионные свойства, а состав обмазки позволяет их сохранить;
• в результате малого коэффициента расширения могут возникать внутренние напряжения или деформации внутри швов либо в соединяемых конструкциях;
• из-за низкой теплопроводности сложно равномерно прогревать металл.

От правильности выбора температурного режима полностью зависит, насколько сварной шов будет соответствовать необходимым техническим характеристикам. При прогреве сталь деформируется и велика вероятность появления межкристаллической коррозии. Специальные составы покрытий позволяют предотвратить такие негативные последствия.

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.

Инструмент

Для проведения работ необходимо подготовить сварочный аппарат, дополнительные инструменты, расходники, проволоку определенного химического состава. Список требуемых приспособлений, материалов:

1. Инверторный сварочный аппарат.
2. Присадочная проволока из нержавеющей стали.
3. Электроды (количество зависит от размеров шва, количества свариваемых деталей).

Отдельно необходимо поговорить о выборе электродов. Существует несколько основных типов расходных металлических стержней с особым покрытием:

1. ОЗЛ-25Б — применяется для соединения жаропрочных сталей.
2. НИАТ-5 — используется при сварке аустенитних материалов.
3. ЦТ-28 — применяется для сваривания сплавов на основе никеля.
4. Э50Ф — используется для соединения теплоустойчивых металлов.

Нельзя забывать про настройку сварочного материала. Принципы выбора режимов:

1. При толщине детали в 1 мм, применяют постоянный ток силой до 60 А (электрод 2 мм по диаметру).
2. При толщине заготовки 2 мм, выставляют переменный ток силой до 80 А (электрод 3 мм по диаметру).
3. При толщине детали 4 мм, применяют постоянный ток силой до 130 А (электрод 4 мм).

Если сила тока будет слишком большой, материалы повредятся.

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

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.

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.

Ручная электродом

Качество сварного шва, полученного этим методом достаточное, чтобы этот метод сварки мог применяться как в быту, так и на производстве. Ручная сварка с применением электрода с покрытием считается универсальной и используется во всех отраслях.

Достоинства ММА-сварки:

• простой и легкий процесс сварки;
• высокая продолжительность работы аппаратов;
• компактные агрегаты небольшим весом;
• получение прочных сварных швов;
• подходит для самостоятельного обучения этому методу.

От правильности выбора сварочных материалов зависит качество и надежность сварного шва.

При ручной сварке рекомендованы электроды следующих марок:

1. ESAB OK 61.30 имеет высокую устойчивость к межкристаллитной коррозии и дает надежное сварное соединение. Шлаковый слой отпадает самостоятельно, что увеличивает скорость сварки.
2. AG E 308L-16 подходит для металлов, эксплуатация которых происходит при низких и высоких температурах.
3. ESAB OK 63.30 применяют для сварки металлов, контактирующих с агрессивной средой. Эти электроды можно применять при сварке на постоянном и переменном токе.

Для сварки данным методом надо устанавливать режим постоянного тока с обратной полярностью.

Ручная аргоном

Аргонодуговую сварку применяют для получения внешне красивых сварных швов. Этот способ хорошо себя зарекомендовал во время сварки очень тонких деталей.

Для сварки нержавеющей стали аргоном необходимо использовать вольфрамовые электроды. Если следовать этой технологии, то сварной шов непременно получится прочным и качественным, даже при выполнении сварочных работ в бытовых условиях. При сварке этим методом слоя шлака на швах и разбрызгивания металла не будет. Аргонодуговая сварка считается самым чистым способом соединения металлов.

Для данного метода подходит постоянный ток с прямой полярностью или переменный.

Таблица 1. Зависимость силы тока от толщины металла

Особенности аргонодуговой сварки:

• дуга разжигается бесконтактно, чтобы избежать попадания вольфрамового покрытия от электрода в уже расплавленный металл;
• во время сварки нужно исключить колебания стержня. В противном случае нарушится защитный барьер в рабочей зоне и, как следствие, произойдет окисление шва.

Данный метод сварки позволяет снизить расход сварочных материалов. Необходимо после окончания сварочных работ продолжить подачу аргона в течение 10-15 секунд. Эти действия помогут защитить раскаленный электрод от активного окисления.

Как приварить нержавейку к черному металлу: способы и порядок действий

Существуют три способа, чем приварить нержавейку к черному металлу:

• Единичными электродами с никелевым покрытием в системе мма.
• Электродами из вольфрама. В этом случае необходима регулярная подточка наконечника стержня.
• В аргоновой среде, где газ выполняет защитную функцию. Применение газа делает соединение более надежным, помогает избежать окисления, и, как следствие, хрупкости шва. Однако данный метод подразумевает использование специализированного сварочного аппарата, способного выполнять операции в подобном режиме.

Вне зависимости от типа проводящихся сварочных работ для получения наилучшего результата стержень располагается строго перпендикулярно относительно поверхности и все движения производятся максимально плавно.

Перед сваркой нержавейки с черным металлом необходимо сделать следующее:

• Приготовить расходные материалы, произведенные на основе из никеля;
• Электроды должны быть прокалены. Самая подходящая температура должна быть в диапазоне от 200 до 205 градусов в течение 60 минут;
• Постоянный ток должен быть подключен;
• Поверхность нержавеющей стали и черного металла должна быть очищена от пыли, пятен, грязи, ржавчины.

Как варить электродом

Для соединения заготовок из нержавеющей стали и черного металла в бытовых условиях используют инверторы. Аппараты питают от сети 220 В, компактные размеры позволяют легко перемещать их. Процесс сварки ведут так:

1. Очищают обрабатываемые поверхности от ржавчины, жира, пыли. Зачищают металл до блеска.
2. Кромки толстых заготовок разделывают болгаркой или напильником. Это обеспечивает высокую степень проплавления, заполнение сварочной ванны.
3. Тонкостенные детали сопоставляют, приваривают их в нескольких местах. Изделия толщиной более 5 мм прогревают до 150 °С. В бытовых условиях для этого используют паяльную лампу.
4. Возбуждают электрическую дугу. Для этого подводят электрод к поверхности, несколько раз касаются ее. Сварку ведут с короткой дугой.
5. Завершают сварку, формируя замок, исключающий появление трещин и прожогов.
6. Дожидаются естественного остывания шва. Принудительные методы применять нельзя.
7. Очищают соединение от шлака, используя молоток. Полируют и шлифуют шов.

Рекомендуем к прочтению  Как варить нержавейку полуавтоматом

Полуавтоматический автомат

При использовании такой технологии соединяемые элементы требуют подготовки. Перед сваркой выполняют следующие действия:

• примыкающие к будущему шву участки зачищают железной щеткой до металлического блеска;
• с кромок толстых заготовок снимают фаски;
• обезжиривают поверхности ацетоном, спиртом или бензином;
• просушивают кромки, прогревая их горелкой;
• для устранения внутреннего напряжения детали нагревают до 200 °С.

Для ведения сварки в домашних условиях достаточно полуавтоматического аппарата мощностью до 10 кВт. Такие приборы предназначены для соединения заготовок толщиной до 3 мм. При настройке агрегата выставляют напряжение в 19-25 В. Рекомендованная скорость подачи расходного материала – 300-400 м/ч. Силу тока подбирают в зависимости от толщины металла. Увеличением или уменьшением этого параметра регулируют степень провара, длину электрической дуги, форму шва.

При работе соблюдают следующие правила:

1. Процесс ведут с током обратной полярности.
2. Горелку устанавливают под наклоном, обеспечивающим нужную глубину проплавления и ширину сварочной ванны. Проволока должна выступать не более, чем на 12 мм.
3. Расход газа должен составлять 6-12 м³/час. Для устранения лишней влаги вещество пропускают через осушитель.
4. Электрод перед применением прокаливают при +200 °С.
5. Для защиты прилегающих участков от брызг расплава их обрабатывают водным раствором мела.
6. Сварку начинают, отступая 5 мм от кромок деталей. Это препятствует появлению холодных трещин.
7. Электрод ведут вдоль соединения плавно. Совершение поперечных движений недопустимо. Расплав не должен покидать пределы защитной среды.

В газовой среде

Процесс ведется с использованием неплавких электродов из вольфрама. Из-за высокой стоимости работ метод редко применяется в домашних мастерских. Однако он помогает получить наиболее качественное, в сравнении с другими технологиями, сварное соединение. Аргонный метод применяют для устранения повреждений в газо- и водопроводах. Сварка черного металла с нержавейкой ведется с постоянным током.

Газ начинают подавать за 5-10 секунд до появления электрической дуги. Попадание воздуха в сварочную ванну приводит к окислению, ухудшению антикоррозионных свойств стали. При работе недопустимы зигзагообразные движения электрода. Они способны нарушать газовое пространство.

Этапы сварочного процесса

Соблюдение последовательности действий при сварке нержавейки послужит гарантией получения надежного соединения заготовок. Основные технологические этапы заключаются в следующем:

Положение электрода при сварке

• Зачистить металлической щеткой участок совмещения деталей от мусора, краски, лишних включений.
• Произвести предварительную прокалку электродов в соответствии с инструкцией.
• Подручными инструментами разделать кромки по определенной форме, соответствующей толщине свариваемых деталей.
• Обработать кромки и поверхности растворителем.
• Листы стали толщиной более 7 мм подогреть до 150 ºC паяльной лампой.
• Подложить под детали медные прокладки для обеспечения теплоотвода.
• Выполнить сварку на короткой дуге, избегая колебательных движений. Можно удерживать электрод с наклоном 40–60º к поверхности.
• Для получения «замка», предотвращающего трещины, вывести сварочную ванну из зоны обработки и прервать дугу.
• Оставить изделие для естественного остывания.
• После сварки нержавейки отбить шлак, зачистить шов, отшлифовать или отполировать готовое изделие.

Похожие записи:

Как сварить калитку из профильной трубы своими руками: видео для изготовления Какой материал дешевле и лучше для облицовки фасада дома: топ-9 популярных материалов Обустройство спального места на балконе или лоджии и идеи дизайна Как подобрать цвет плинтуса для пола правила: разбираемся внимательно Лестница с поворотом на 180°, с площадкой Как монтируют закладные для ворот в кирпичных столбах?