Как сварить нержавейку инвертором в домашних условиях

Как варить нержавейку инвертором

На производстве, при сварке нержавеющей стали, применяются аргоновые аппараты и дорогие вольфрамовые электроды. Это обеспечивает надежное соединение и эстетичный внешний вид. Но если возникла необходимость сварить высоколегированную сталь в домашних условиях, то у малого числа сварщиков найдет аргоновый агрегат. Возможна ли сварка нержавейки инвертором? На каких настройках она выполняется? Все ли электроды подойдут? Реально ли сваривать подобные материалы на самодельном аппарате?

Аппараты и настройки

Инверторы широко применяются в бытовой среде, когда требуется выполнить качественное соединение. Они функционируют от сети 220 V, и небольшие по размерам, что удобно при высотных работах и транспортировке. Преобразование электрического тока в несколько ступеней, с выходом высокочастотного переменного напряжения, позволяет лучше вплавлять присадочный металл и формировать ровные швы. Относительно невысокая стоимость делает их лидерами продаж среди сварочных агрегатов.

Сварка нержавеющей стали может производиться инверторами любых моделей. Для работы в домашних условиях, как видно на некоторых видео, может быть использован самый простой аппарат инверторного типа. Подойдет даже самодельное устройство, чьи рабочие показатели соответствуют магазинным аналогам.

Немаловажной частью процесса являются правильные настройки инвертора для сварки нержавейки, соответствующие конкретной толщине изделия. Ввиду физико-термических свойств металла лучше применять следующие режимы и диаметры электродов:

Нюансы при сварке нержавейки

Как правило, нержавеющая сталь сваривается инвертором достаточно легко, если сварщик понимает основные принципы работы с этим металлом. Это помогает предупредить распространенные дефекты, и создать качественное соединение. Выделяются три проблемных момента, требующие конкретных мер при сварке нержавейки инвертором:

• Легированная сталь отличается повышенным взаимодействием с окружающей средой. Соприкосновение расплавленного металла с кислородом приводит к выделению углерода и образованию крупных пор на поверхности шва. Поэтому сварочный металл в жидком состоянии, нуждается в надежной защите от внешних газов. Для этого используются электроды со специальной обмазкой, изолирующие зону сварки искусственным газовым облаком. Консистенция последнего не должна мешать сварщику хорошо видеть сварочную ванну и шов.
• Обширные сварочные работы, или длительное удержание дуги на одном месте, ведут к перегреву участка. Это влечет выгорание легирующих элементов. В результате соприкосновения металла с влагой могут появиться пятна ржавчины. Данный участок становится подвержен коррозии и, со временем, дает течь. Применение вышеуказанных настроек аппарата, подразумевающих 20% снижение силы тока по сравнению со сваркой обычной стали, и ведение работы в шахматном порядке, поможет сохранить антикоррозийные свойства нержавейки.
• Линейное расширение легирующей стали выше, чем у «черного» металла, что влечет к активному невидимому процессу внутри материала. Под действием температуры дуги изделие в зоне сварки расширяется, а по мере остывания, стягивается на место. Подобное незримое движение ведет к образованию микротрещин и нарушениям герметичности стыков. Поэтому, помимо правильных настроек аппарата, необходимо грамотно выбирать материал присадочного элемента (электрода), способного органично взаимодействовать с основным металлом, и не «рваться» в процессе расширения/сужения.

Сварочный процесс

Чтобы успешно сваривать инвертером нержавеющую сталь в домашних условиях, следует придерживаться определенных этапов работы:

1. Удалить с места стыка остатки краски, масла или мусора. Нержавейка довольно «капризный» металл, и плохо реагирует на подобные включения в сварочную ванну. Зачистка проводится металлической щеткой.
2. Предварительная прокалка электродов поможет вернуть хорошие свойства их обмазке, что облегчит сварочный процесс и последующую обработку.
3. При работе с краями соединения, которые толще 4 мм, необходима разделка кромок под 45 градусов. Это обеспечит хорошее проплавление и заполнение присадочным металлом зоны соприкосновения. Разделку можно выполнить «болгаркой» или напильником. В особенно ответственных изделиях скос кромок выполняется на фрезерном станке. Дополнительно, выставляется зазор в 1-2 мм между пластинами, что позволяет затечь раскаленному металл до самого основания шва.
4. Если сваривать инвертором предстоит тонкий металл (1-2 мм), то потребности в зазоре нет. Наоборот, требуется плотно свети края соединения друг ко другу, и выполнить прихватки.
5. При работе с толстыми листами железа (более 7 мм) рекомендуется производить подогрев изделия до 150 градусов. В домашних условиях это можно сделать паяльной лампой. Подобная мера позволяет избежать резкого перепада температуры при нанесении шва на холодный металл.
6. Шов, при сварке нержавейки инвертором, выполняется на короткой дуге, и ведется немного быстрее, чем при сварке «черного» железа. Для повышения скорости провара не используют колебательные движения электродом. Шов получается узким, но не перегревающим материал. Электрод можно наклонить на себя или в удобную сторону, и удерживать его на 40-60 градусов относительно поверхности изделия.
7. В конце шва необходимо выполнить «замок», предотвращающий последующие трещины и свищи. Для этого сварочную ванну выводят в сторону на основной металл, или на уже застывший предыдущий шов, и удерживая электрод на месте, прерывают дугу.
8. После прекращения сварки изделию необходимо дать время остыть. Не стоит поливать его водой, ускоряя процесс, иначе высокий коэффициент линейного расширения негативно скажется на качестве стыка.
9. Отбитие шлака производится спустя 5 минут, чтобы не оставить следов удара на мягком металле.
10. Зачищенный шов осматривается на наличие дефектов. Если изделие предназначено для работы под давлением, то стоит произвести опрессовку. После чего можно проводить шлифовку и полировку для блеска нержавеющей конструкции.

Электроды для инвертора

Поскольку инверторные аппараты выдают переменный ток, электроды предназначенные исключительно для постоянного напряжения не подойдут. Можно использовать расходные материалы универсального предназначения по виду тока.

Хорошо зарекомендовали себя электроды с рутиловым покрытием, которые надежно защищают сварочную ванну и дают минимальное разбрызгивание горячего металла. Данные электроды хорошо разжигаются и не «теряют» дугу при работе. Они удобны в заплавлении широких зазоров. Позволяют варить во всех пространственных положениях. Для их производства используется проволока Св 08А. Диаметр колеблется от 2 до 5 мм.

Достойными представителями этого вида электродов являются:

• ОЗЛ-6;
• ОК-46;
• ОЗЛ-8;
• МР-3.

После окончания шва стоит беречь глаза, поскольку горячий шлак может самопроизвольно отскакивать.

После рассмотрения этих практичных советов и познавательного видео становиться понятно как варить нержавейку инвертором в домашних условиях. Тренировка на не ответственных стыках позволит отточить мастерство и приступить к чистовой работе.

Cварка нержавейки при помощи инвертора

Нержавеющая сталь относится к числу наиболее популярных материалов, ведь вот уже на протяжении более века человек использует ее для изготовления различных конструкций, активно применяемых в различных сферах. На основе ее создаются такие элементы, как болты, крепежи, баки, арматура, консервные банки и пр.

Когда же приходится производить либо ремонтировать те или иные изделия, то обычно прибегают к помощи ручной дуговой сварки нержавейки электродом, для которой применяется такой аппарат, как инвертор.

Далее речь пойдет о нюансах этого метода, положительных и отрицательных аспектах, а также трудностях, с которыми могут столкнуться новички при проведении ММА сварки.

Что представляет собой метод сварки нержавеющей стали электродом с применением РДС инвертора?

РДС нержавейки электродом представляет собой процесс, характеризующийся тем, что во время плавления стержня возникает газошлаковая защита благодаря наличию у используемого электрода покрытия. Она имеет вид шлаковой корки, которая разделяет зону дуги и сварочную ванну от окружающего воздуха.

Образованию сварного соединения способствует расплавленный металл элемента, а также металл электродного стержня. В международной практике эта технология получила специальное название — сварка ММА (Manual Metal Arc).

Где чаще всего применяется метод?

Особенности сварки нержавеющей стали при помощи инвертора является то, что она может использоваться в любой ситуации вне зависимости от пространственного положения. При этом нужно помнить о том, что даже наличие опыта не гарантирует создания качественных вертикальных швов. Прибегать к помощи ручной дуговой сварки покрытыми электродами имеет смысл тогда, когда необходимо создать короткие швы, что наиболее востребовано в мелкосерийном производстве деталей.

Подобный метод соединения изделий может применяться и при установке металлоконструкций лишь в том случае, если запланирован небольшой объем работ.

В большинстве случаев РДС нержавейки покрытыми электродами используют в тех случаях, когда выполняются прихватки во время монтажа конструкций под сварку. Также этот вариант может рассматриваться в случае, когда требуется устранить дефекты, имеющиеся на небольших участках шва.Этот метод может применяться и для наплавки.

В свете этого можно сделать вывод о том, что его можно использовать в тех ситуациях, когда приходится иметь дело с небольшим объемом работ. Он подходит и для сварки в личных и бытовых целях. В качестве соединяемых элементов могут выступать трубы, металлоконструкции, емкости, баки из нержавеющей стали и пр.

Плюсы и минусы метода

На фоне прочих методов сварки, например, сварки ТИГ, сварки в защитных газах плавящимся электродом МИГ/МАГ, сварки под флюсом, использование метода соединения нержавейки ММА обеспечивает ряд значимых плюсов:

• подобная технология предусматривает использование специального сварочного аппарата, отличающегося простой конструкции, доступной ценой и небольшими размерами;
• РДС ориентирован на соединение многих видов чёрных и цветных металлов, а помимо этого и разных сплавов, вне зависимости от их толщины;
• отсутствие необходимости в применении дополнительной флюсовой или газовой защиты;
• подобная технология применима в тех случаях, когда трудно добраться до обрабатываемого участка по причине малых размеров конкретного сварочного аппарата.

Вместе с тем у этого метода имеются и определенные недостатки:

• приходится регулярно удалять шлак, образующийся после создания шва;
• учитывая, что сварочный ток проходит в непрерывном режиме по всей длине электрода, приходится выставлять для него ограничение, поскольку в противном случае может возникнуть перегрев электрода, а это может закончиться разрушением покрытия;
• сварка подобным методом требует больше времени.

Как варят нержавейку инвертором в бытовых условиях?

Люди, которые впервые услышали об использовании для сварки инвертора, часто задаются вопросом, может ли применяться этот метод для соединения нержавеющей стали в домашних условиях. Также их интересует и то, каким моментам следует уделить особое внимание.

Еще до начала сварочных работ важно провести основательную обработку и подготовку поверхности к соединению.

В технологическом плане подобная обработка ничем не отличается от той, которую проводят с низкоуглеродистыми сталями:

• с поверхности заготовки необходимо удалить загрязнения;
• обязательной процедурой является обработка кромок и поверхностей, для чего используют растворители. За счет этой операции можно убрать жир, негативное воздействие которого заключается в ухудшении стабильность дуги;
• в обязательном порядке на обрабатываемую поверхность необходимо нанести препарат от налипания брызг.

Следует отметить, что сварной стык должен иметь зазор, благодаря которому удастся создать благоприятные условия для оптимальной усадки.

Для соединения нержавеющих сталей используют ток обратной полярности. Во время выполнения сварки важно следить за тем, чтобы шов проплавлялся как можно меньше.

для этих работ обычно не используют электроды, имеющие большой диаметр. Ими можно работать тогда, когда возникает задача по сварке толстых поверхностей.

При выборе электрода для металла определенной толщины рекомендуется использовать специальные таблицы, где приведены все необходимые данные. Если допустить ошибку с выбором электрода, то это приведет к нарушению герметичности шва, создаст риск возникновения микротрещин, раковин и пор. Причиной их появления является вскипание металла.

Чтобы качественно сварить нержавеющие стали следует применять ток со значением ниже на 20% от того, который применяют для сварки низколегированных сталей. Если планируется работать инвертором, предназначенным для эксплуатации в бытовых условиях и частном строительстве, то можно ограничиться выставлением диапазона 60-160 А. Благодаря наличию плавной регулировки можно с максимальной точностью установить ток сварки, что положительным образом скажется на качестве шва. Специальные таблицы позволяют легко определить рекомендуемые значения для сварочного тока, которые определяются таким параметром, как толщина соединяемого материала.

Закончив работу с созданием шва, необходимо дать ему остыть, что позволит высоколегированной стали успешно противостоять воздействию коррозионных процессов.

Проблему охлаждения решают посредством медных прокладок. Если приходится иметь дело с аустенитной сталью, в качестве подобного решения может выступать обычная вода.

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.

Электроды для сварки нержавейки

Если варить нержавейку планируется при помощи ручной дуговой сварки, что чаще всего выбор следует устанавливать на каких типах электродов:

Имеющие основное покрытие (СЭЗ ЗИО-8 d4,0, СЭЗ ЦТ-15 d5,0, ESAB FILARC 88S d3,2). Они подходят для сварки на постоянном токе обратной полярности. Причем роль покрытия здесь выполняют карбонаты кальция и магния.

Имеющие рутиловое покрытие (Lincoln Electric Omnia 46 D3,0, Межгосметиз Omnia 46 d3,0, ESAB OK 46.00 d3,0). В большинстве своем их изготавливают на основе двуокиси титана. Востребованы для соединения изделий при помощи переменного тока и постоянного тока обратной полярности. С их помощью можно поддерживать стабильное горение дуги и добиться сокращения количества брызг.

Чтобы понять, какие электроды для соединения нержавеющей стали будут наиболее подходящими, необходимо исходить из видов стали, которую требуется сварить.

Модели аппаратов для сварки нержавейки

Чтобы принять верное решение в пользу необходимого инвертор для РДС, при выборе следует обращать внимание на ряд моментов:

• рабочий диапазон температур. Этот параметр имеет важность по той причине, что отдельные модели не рассчитаны на выполнение своих функций в условиях низких температур в процессе проведения сварочных работ на улице.
• мощность и сила сварочного тока аппарата. Если планируется варить нержавейку в бытовых условиях, то выбор можно остановить на оборудовании для сварки, обеспечивающим выходной ток с показателем 180 А. Значение в 200 А и выше смогут обеспечить более профессиональные модели сварочных аппаратов.
• отклонение от номинального напряжения сети не должно превышать 20%, что не скажется на качестве сварки.
• следует обращать внимание на присутствие дополнительных функций, среди которых наибольший интерес представляют Hotstart, Arcforce, Antistick.

Заключение

Выбор инверторного аппарата для сварки нержавеющих сталей относится к числу наиболее важных параметров, который должен учитываться в обязательном порядке. Дело в том, что это непосредственным образом повлияет на качество соединения изделий. Причем этот параметр не является единственным, на который необходимо обращать внимание.

Не меньшее значение приобретает и тип используемых электродов, поскольку только применение наиболее подходящего для конкретной работы электрода может обеспечить создание надежного и прочного шва. Выбирая электроды для инверторной сварки, следует учесть, что важно иметь навыки работы с этим расходным материалом, как и с самим сварочным аппаратом. Все это тоже может повлиять на то, насколько долго будет держаться созданное соединение.

Особенности инверторной сварки нержавейки

Сварочный инвертор позволяет в выполнять достаточно сложные операции. К их числу относится и сварка нержавейки инвертором. Разберемся в нюансах.

Наличие у домашнего мастера сварочного инвертора (компактного и дружественного в применении аппарата) позволяет в бытовых условиях выполнять достаточно сложные в техническом отношении операции. К их числу относится и сварка нержавейки инвертором. Разберемся в нюансах подобного вида сварки.

Особенности инверторного аппарата

Обычные установки для сварки генерируют повышенные значения сварочного тока за счет высокой потребляемой мощности. В бытовых условиях это не только невыгодно экономически, но и опасно для обычных электрических сетей, пусковые автоматы которых, как правило, рассчитываются на токи не более 20-30 А.

Любой сварочный инвертор для сварки нержавейки предусматривает увеличение тока до требуемых значений вследствие поступательного инвертирования (преобразования) исходной вольтамперной характеристики энергоносителя. Вначале в первичную цепь инвертора поступает исходный переменный ток напряжением 220 В, который далее преобразуется в постоянный. Затем во вторичной цепи выполняется обратное преобразование, в ходе которого частота тока существенно увеличивается, а напряжение, наоборот, уменьшается. Такое преобразование происходит автоматически, по критерию стабильности горения сварочной дуги. При этом сила тока увеличивается до 150-200 А (конкретные значения определяются мощностью инвертора).

Технической особенностью инвертирования является нагрев рабочих плат, что неизбежно вследствие естественных потерь мощности. Поэтому фактический КПД любого сварочного инвертора не превышает 85-90%, а сам агрегат в процессе работы существенно нагревается. Поэтому продолжительная сварка инвертором невозможна, а каждая модель характеризуется определенным значением параметра ПВ (продолжительности включения). Для большинства моделей значение ПВ колеблется в диапазоне 35-60%, а в паспортных характеристиках всегда указывается допустимое время непрерывной работы аппарата. По тем же соображениям в конструкциях сварочных инверторов всегда предусматривается эффективная вентиляция рабочих контуров.

Таким образом, инвертор для сварки нержавеющей стали должен отличаться следующим набором опций:

1. Наличием режима «Форсаж», который позволяет кратковременно снижать рабочее напряжение на дуге при одновременном увеличении силы сварочного тока.
2. Значением ПВ, которое не должно быть менее 40%.
3. Длиной соединительного кабеля — не более 5-6 м, поскольку в противном случае непроизводительные потери мощности резко увеличиваются, а сам кабель перегревается.
4. Максимально большим диапазоном рабочих значений входного напряжений, как минимального, так и максимального: от этого будет зависеть стабильность инверторной сварки нержавейки.

Рекомендуется перед использованием/приобретением сварочного инвертора изучить инструкцию к аппарату. В частности, некоторые модели, имеющие лишь одну комбинированную электронную плату, качественно работать с нержавейкой не смогут.

Способы сварки деталей из нержавеющей стали

Разделка кромок, а также их зачистка от жировых и масляных пятен, выполняется так же, как и для всех остальных марок сталей. Более существенно — подобрать верный режим сварки, для чего придерживаются следующих правил:

1. Из-за опасности поверхностного перегрева нержавеющей стали сварочный ток должен быть минимально допустимым, а скорость движения электрода по свариваемой поверхности — наибольшей. Лучше пройти то же место повторно, чем замедлять скорость перемещения электрода
2. Для устранения перегрева свариваемых деталей из нержавейки с противоположной стороны шва подкладывают толстую алюминиевую или медную пластину. Перед повторным проходом поверхность этой пластины следует хорошо очистить.
3. Используется только обратная полярность сварочного тока.
4. Поскольку место сварного шва не защищено от активного окисления кислородом воздуха, то его сразу после сварки, удалив грат и шлаки, обрабатывают противокоррозионными пастами. Пасту выдерживают на поверхности не менее 30 мин, после чего смывают водой.
5. Учитывая высокую теплопроводность нержавейки, зазор между свариваемыми деталями увеличивают до 1-2 мм.
6. Выбор технологического режима инверторной сварки нержавейки устанавливают в зависимости от толщины сварочного электрода. Для наиболее распространенного электрода диаметром 33 мм ток устанавливают в пределах 75-90 В, при этом важно, чтобы напряжение на дуге не превышало 30 В.

Короткая дуга при сварке нержавейки в домашних условиях определяется расстоянием между электродами: оно должно составлять примерно половину диаметра электрода. Именно в этом случае может быть достигнута максимальная глубина проплавления материала при минимальной ширине шва. Одновременно достигается и улучшенная защита сварочной ванны от кислорода воздуха.

Практическая зависимость между основными составляющими вольтамперной характеристики сварочной дуги приведена в таблице.

Следует отметить, что таким образом удобно варить лишь горизонтальные стыки. Для угловых соединений сварка инвертором на короткой дуге практически возможна, если корневые швы будут располагаться внизу.

Как варить нержавейку инвертором в домашних условиях? Лучше всего предварительно попрактиковаться на тонком листе: так легче всего научиться быстрому перемещению электрода по свариваемым поверхностям и добиться нужной прямолинейности шва.

Выбираем сварочные электроды

• При импульсной сварке с малыми ПВ уменьшается теплоотдача в поверхность детали;
• Снижается мощность, затрачиваемая на сварку;
• Экономно расходуется материал и снижается трудоемкость зачистки поверхности сварного шва;
• Уменьшается протяженность и глубина термически измененной зоны, что особенно важно для сварки толстолистовых изделий.

При отсутствии каких-либо особых требований к качеству сварного шва, при инверторной сварке по нержавейке подойдут электроды марок ОЗЛ-8 или ЦП-11. Более удобно, однако, работать с электродами марок ОК-45 или МР-3. Благодаря малому сродству с металлом нержавеющих сталей, такие электроды после использования оставляют на поверхности шлак, который после остывания охрупчивается, а затем легко отделяется от поверхности.

Как варить нержавейку инвертором? Начинающие сварщики считают, что с увеличением диаметра сварочного электрода производительность процесса увеличится. Но это верно лишь для работ с толстолистовыми заготовками. В остальных случаях рекомендуется принимать для работ электроды минимально возможного диаметра. Как показано в вышеприведенной таблице, при этом на дуге возникает наибольшее напряжение, что способствует стабильности ее горения.

При использовании инвертора также важно научиться правильно выставлять сварочный электрод по отношению к поверхности соединяемых изделий. Наилучшие условия для перемещения электрода создаются при угле наклона к дуге в пределах 75±5 0 .

Таким образом, для успешной сварки нержавейки с применением инвертора необходимо правильно выбрать марку электродов. В случае, если сварка должна быть выполнена с наилучшим качеством, лучше ориентироваться на специализированные марки. Для этого нужно (хотя бы примерно) установить марку материала соединяемых изделий. Например, для сварки жаропрочных сталей подойдут электроды ЭА-981-15 или ОЗЛ-9-1, а для сварки коррозионно стойких сталей — электроды Л38М, НЖ-11 или СЛ-28.

Сварка нержавейки в домашних условиях: варианты, советы, видео

Выполняя такую технологическую операцию, как сварка нержавейки, важно учитывать как физические свойства материала, так и его химический состав. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что соединение будет выполнено качественно и надежно.

Аргонная сварка нержавеющей стали

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).

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.

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.

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

Наиболее распространенные способы сварки нержавеющей стали

Сварка изделий из нержавеющих сталей, характеризующихся повышенным содержанием хрома, может выполняться с использованием нескольких технологий. Сюда, в частности, относятся следующие виды сварки:

• аргонодуговую (с использованием вольфрамового электрода и режимов AC/DC TIG);
• выполняемую в режиме MMA покрытыми электродами;
• полуавтоматическая электродуговая сварка в среде аргона, проводимая в режиме MIG и с использованием проволоки из нержавеющей стали;
• так называемая холодная сварка для нержавеющей стали, выполняемая под большим давлением (название данной технологии обусловлено тем, что она не предусматривает плавления металла в процессе его соединения);
• шовную технологию и контактную точечную сварку.

Технология сварки деталей из нержавеющей стали предусматривает тщательное обезжиривание их поверхностей при помощи ацетона или авиационного бензина. Делается это для того, чтобы уменьшить пористость выполняемого шва, сделать сварочную дугу более устойчивой, тщательно зачистить кромки соединяемых деталей. Только после тщательной зачистки можно приступать к выполнению операции выбранным способом. Есть несколько основных способов сваривания деталей из нержавеющих сталей, а также технологии, которые применяются достаточно редко. В любом случае принимать решение о том, как варить нержавейку, следует исходя из конкретных условий и требований, предъявляемых к формируемому соединению.

Сварка покрытыми электродами (ММА)

Сварка деталей из нержавейки по технологии ММА, предусматривающая использование покрытых электродов, является самой распространенной технологией. Этот способ достаточно прост, его можно применять и дома, но он не позволяет получать шов самого высокого качества.

Что удобно, такую сварку нержавейки можно выполнять даже в домашних условиях, но для этого вам понадобится специальный сварочный аппарат, который называется инвертор. Чтобы сварка нержавейки инвертором позволила получить соединение, обладающее высокой надежностью, необходимо правильно подобрать электрод для определенной марки нержавейки. Все электроды, с помощью которых проводится сварка изделий из нержавеющих сталей, делятся на два основных типа:

• с рутиловым покрытием на основе двуокиси титана (сварка такими электродами, обеспечивающими небольшое разбрызгивание металла и стабильную дугу, выполняется на постоянном токе и обратной полярности);
• с покрытием на основе карбоната магния и кальция (такими электродами нержавейка сваривается на постоянном токе обратной полярности).

Чтобы понять, какими электродами варить нержавейку, достаточно заглянуть в ГОСТ 10052-75, в котором представлены все типы таких расходных материалов, а также оговаривается, какой из них следует использовать для работы с металлом конкретного химического состава. Для того чтобы выбрать электроды по нержавейке, соответствующие требованиям данного ГОСТа, достаточно знать марку металла, детали из которого необходимо соединить.

Со всеми требованиями к электродам для сварки нержавейки можно ознакомиться, бесплатно скачав ГОСТ 10052-75 в формате pdf по ссылке ниже.

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

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

Другие технологии сварки нержавеющей стали

Существует еще несколько способов сварки нержавейки, которые лучше демонстрируют себя в определенных ситуациях, то есть не отличаются универсальностью. Сюда относятся следующие способы, предполагающие использование специального оборудования.

Сварка нержавеющей стали с использованием лазерного луча

Такой способ сварки, который даже на видео выглядит очень впечатляюще, обладает целым рядом весомых преимуществ: металл в зоне сварки не теряет свою прочность из-за чрезмерного температурного воздействия, быстро остывает, на нем не появляются трещины, а в его структуре формируются зерна минимального размера. Оборудование для лазерной сварки и сама технология находят широкое применение в различных отраслях промышленности (автомобиле- и тракторостроение, монтаж коммуникаций из труб и др.).

Холодная сварка под большим давлением

Данная технология не предусматривает плавления материала в зоне сварки, а металлические детали соединяются на уровне их кристаллических решеток. В зависимости от получаемого соединения и конфигурации деталей давление может оказываться на одну или сразу на обе металлические заготовки. Очень интересно посмотреть на видео такого процесса: две детали, находясь в холодном состоянии, как будто вдавливаются друг в друга.

Контактная сварка изделий из нержавейки

Такая сварка может выполняться по точечной или роликовой технологии. В результате могут быть соединены тонкие листы нержавейки с толщиной не более 2 мм. При этом используется то же самое оборудование, что и для других металлов.

На видео ниже подробно объясняются и наглядно демонстрируются нюансы подачи присадочного прутка при сварке нержавейки неплавким электродом в среде аргона и прочие нюансы работы.

Чем лучше варить нержавеющую сталь в домашних условиях?

Нержавеющая сталь отличается от обычной углеродистой наличием легирующих элементов — металлов хрома, никеля, молибдена, марганца, титана в различном процентном соотношении. Чаще всего используется хром (Cr), его в составе нержавейки может быть до 20%, хром и никель в пропорции, соответственно, 3 – 5% хрома и столько же никеля.

Хромоникелевые стали одни из самых распространенных и лучше всего поддающиеся обработке. Марки стали 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т широко применяются в машиностроении, пищевой и химической промышленности, чаще всего они встречаются и в домашних мастерских.

Для начинающих сварщиков нержавеющая сталь — материал довольно сложный. Проще всего варить нержавейку инвертором – полуавтоматом в аргоновой атмосфере. Шов в таких случаях получается чистым и ровным, при достаточной тренировке, естественно, а само соединение прочным и герметичным. Но успешно сваривать сталь можно и покрытыми электродами, если знать особенности настройки инвертора и правила работы с нержавейкой.

Особенности нержавеющей стали при сварке

У высоколегированных сталей теплопроводность значительно ниже, чем у обычных углеродистых. При работе электрической дуги тепло хуже отводится из зоны сваривания, что у неопытных сварщиков приводит к сквозному прожиганию металла. Для сваривания нержавейки ток инвертора уменьшается на 20 – 25 %. Уменьшить риск перегрева можно и установив детали для сваривания, особенно небольшой толщины, на медную пластину, обладающую высокой теплопроводностью. Часть тепловой энергии уходит по ней, и область сварного шва находится в безопасном для металла тепловом режиме.

Второй особенностью нержавеющих сталей является значительный коэффициент теплового расширения, превосходящий этот показатель обычной стали и большинства металлов, пригодных для сварного способа соединения. Между свариваемыми деталями необходимо оставлять небольшой зазор, чтобы при остывании шов не разрушался. Ширина зазора тем больше, чем массивнее деталь. Внутренние напряжения могут достигать предела прочности, и деталь будет деформироваться — изгибаться, коробиться и т.д.

Стали с высоким содержанием хрома подвержены и другой опасности — потере антикоррозионных свойств в зоне шва. При нагревании до высокой температуры (около 1300 0 С) хром превращается в карбид (Cr₂₃ C₆), который слабо связан с соседними зернами. В зоне карбидообразования возникает нарушение технологической прочности металла. К тому же, карбид хрома постепенно растворяется в агрессивных средах, например, кислотах, щелочах, обычной воде. Со временем сварной шов может разрушиться.

Итак, как правильно варить нержавейку? Избежать снижения прочности можно несколькими способами.

1. Выбирать для сваривания сталь с низким содержанием углерода, кремния и никеля. Они усиливают межкристаллитную коррозию. Напротив, стали с легированием вольфрамом, молибденом, марганцем и ниобием значительно меньше подвержены риску образования очагов коррозии.
2. Второй способ — охлаждение зоны сваривания. Если вы работаете со сталью довольно часто, то необходимо изучить температурные режимы для сваривания той или иной марки стали.

вернуться к меню ↑

Техника сварки нержавеющей стали

Чем можно варить? Электроды для сварки конструкций из нержавеющей стали применяются особые, созданные для этого вида металла. Для ручной дуговой сварки ММА используются отечественные ЦЛ-11, НИИ-48Г или ОЗЛ-8. Помимо их неплохих качеств, эти электроды нетрудно купить по доступной цене. Их состав рассчитан на работу с хромоникелевыми сталями и обеспечивают условия сварки с минимальным образованием очагов межкристаллитной коррозии.

Шведские электроды от компании ESAB (ОК61.30.) намного лучше, как для профессионалов, так и для новичков, но цена их значительно выше.

Эти электроды предназначены для сварки на постоянном токе обратной полярности. Покрыты они фтористым кальцием или карбонатом кальция (основные покрытия). Выбирать электроды по толщине следует исходя из размеров свариваемых деталей. Для массивных деталей, которые в бытовых условиях свариваются довольно редко, можно использовать электроды диаметром 3 мм. Для тонких листов нержавейки нужны короткие электроды — до 35 мм, диаметром 1,6 – 2 мм.

Видео: пайка нержавейки с медью

Твердым припоем П-14, при помощи газовой горелки (кухонного фломбера)

Зажигается дуга несколько в стороне от основного шва и медленно подводится к нему. Дугу следует держать по возможности короче. Формирование шва производится короткими движениями, стараясь не прерывать дуги. Варить можно в любом положении, зависимо от конфигурации детали.

Если вы не уверены в маркировке стали и никогда не работали с нержавейкой, то лучше потренироваться на коротких обрезках, чтобы подобрать оптимальные настройки инвертора и отработать технику сварки. Нержавеющая сталь различных марок сваривается по-разному, поэтому проверить ее особенности, как и возможности аппарата не помешает никогда.

Выбор инвертора

Доктор сварка фильм 1 — сварка нержавеющей стали

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.

Смотрите видео по теме: сварка нержавейки инвертором

Опыт работы: можно ли заварить простыми электродами?

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.