Сварка труб из нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали при помощи электродов — как выполняется, особенности техники

Каждый слышал такое слово, как «нержавейка», это один из самых часто используемых материалов в быту и на производствах. Это один из самых известных металлов, но как не странно отремонтировать его способен не каждый.

Нержавеющая сталь, примечательна тем, что может служить длительное время, в качестве емкостей для воды или же для водяных фильтров, и конечно главный ее плюс, что она не ржавеет, так что часто её используют на кухне.

Ещё такой метал подходит для создания систем отопления или водопроводных труб, а это достаточно серьёзная сфера использования, тут нельзя взять какой угодно металл, нужно качество.

Но ничего не вечно, и часто емкости из метала начинают течь, тогда нужно приступить к под чинке, но не у всех есть нужно оборудование для под чинки такого металла. Если с вас возникает такая проблема, то лучше всего заварить нержавеющую сталь электродом.

Наша статья расскажет вам про работу с нержавеющим металлом, не совершая ошибок при сварке электродом, и что из себя вообще представляет такой процесс, его особенности и нюансы, зная которые вы сможете быстрее достигнуть хорошего эффекта.

Особенные характеристики нержавеющей стали и изделий из нее

Самое главное чем отличается нержавеющая сталь-это то, что она не подвержена процессам коррозии.

Именно такая характеристика такой стали делает изделия из неё пригодной для работы с давлением или же для взаимодействия с водой, можно не переживать, что они поржавеют.

Сварка электродами нержавейки не сложна для опытного сварщика, так что при сваривании труб у них не возникает дополнительных сложностей.

Но новичку будет не сладко, основная проблема аматера это то, что после того как вы заварили изделие и шов остыл течь может возобновиться.

То есть чтобы ваш шов был аккуратненьким, красивым и крепким, и главное-не тек нужно быть крайне внимательным, это легко для человека с опытом, но новичку придется приложить не мало сил.

Перед тем как вы начнете сварку почитайте или поспрашивайте у опытных сварщиков о физико-химических свойствах такой стали, потому что она далека от классического вида стали.

Одна из характеристик такого метала это то, что он имеет высокий коэффициент расширения. То есть когда ваше изделие будет горячим молекулы разойдётся, но как только начнет остывать то снова стянется до стандартного для него размера.

Так что если металл, который вы используете будет не подходящим то не на что хорошее не надейтесь, нержавейка требует строгих условий работы, появятся трещины или шов вообще разорвется, а переваривать снова это уже на много сложнее, нежели сварить с первого раза.

Рекомендация! Лучше берите электроды качественные, для этого можно приобрести в магазине импортные, выше мы приведем рекомендуемые марки, который хорошо спаяет нержавейку и поверхность другого металла.

Но существует ещё одна проблема с которой вам придётся разобраться если вы свариваете сталь электродом-это недостаточная высокая температура плавления такого металла.

То есть если вы слишком сильно нагреете какой-то участок метала в процессе работы электродом, то он больше не будет иметь антикоррозийных свойств, а это как мы слышим из название одна из основных свойств такого металла.

И тот шов, что вы сварили просто будет ржаветь, а этот процесс будет распространяться на металл что рядом. Но с этим можно легко справиться, нужно вести шов как на шахматной доске и не забудьте выбрать правильный сварочный режим.

Если вы все сделаете, то той инструкции, что мы вам сказали, то ваш точно не перегреться. Далее нам нужно побороться с газами, такими, как например, кислород если он попадает на участок сварки, то образует крупные поры, из-за того что кислород преобразовывается в газ.

Если это произойдет, то дальнейшие ваши действия будут бесполезны, вы уже не сварите металл. Что бы этого не произошло будьте внимательны и хорошо защитите участок сварки от загрязнений которые могут прилететь из нее .

Это можно сделать с помощью защитного газа, или вы можете обработать электроды. Такие способы образовывают облако газа в области, где вы свариваете металл.

Методы сваривания

Сейчас существует много приёмов с помощью которых производить сварку нержавейки.

Поговорим о том как можно сварить нержавейку дома. Существует следующих три метода:

• Сварка с помощью электродов. Такая сварка особенно тем, что проводник, что плавится под воздействием температуре и становиться тем дополнительным материалом, что запаивает шов. Но для того вида сварки вам понадобиться такой сварочный аппарат как, инвентор, если он у вас есть то вы с легкостью можете сваривать тонкую нержавеющую сталь и обычную сталь так же.
• Сварка аргоном с вольфрамовым электродом. Такой метод не похож на предыдущий поскольку тут уже плавиться не сам электрод, а деталь которую нужно сварить. И уже он станет тем материалом для формирования шва. Но сварка с использованием аргона имеет ещё один способ использования. Нужно использовать присадочную проволоку, которая защищает сварочную зону от влияния газов выбросом инертного газа-аргона.
• Сварка полуавтоматом с проводником, что плавится. Особенность такой сварки в том что её можно проводить в газовой среде.

Как не ошибиться при покупке электродов

Но даже если мы соблюдем все правила прописанные ранее, это не даст своих плодом, используй мы не качественные проводники для сварки нержавейки, для этого нам нужно подобрать хорошие проводники, которые учитывали б все параметры нержавейки.

Такие электроды должны быть такими:

• Невысокое температурное расширение.
• Должны хорошо гнуться, быть упругими.
• Не должны быстро изнашиваться и при этом хороший проводник тепла.
• И наверное основное: Должны иметь специальное покрытие для работ с нержавейкой.

Прийдя в магазин вы можете увидеть огромный ассортимент разнообразных электродов. Но как среди них не потеряться и выбрать что-то действительно качественное и подходящее для такого вида сварки?

Очень популярны сейчас ОК 67.60, они импортируются на наши рынки со шведской фирмы ESAB, но цена на них на прядок выше чем на отечественную продукцию, это объясняться стоимостью сырья оно более качественное.

Но и среди отечественного производителя можно найти хороший варианты, какие как например ОЗЛ-8 или ЦЛ-11.

Отечественные немного дешевле нежели импортные, но при сварке нужно обладать профессионализмом, иметь опыт работы с такими видами металла, новичку все так просто не выйдет.

Ниже вы можете видеть полезную таблицу данных, которые рекомендованы при сварке со сталью разной толщины.

Где и какие виды сварки используются?

Нержавейка активно используется и в производстве, на заводах, концертах и даже маленьких фабриках и конечно дома, думаем каждый из вас видел у себя на кухне посуду из нержавеющей стали, так что чинить её необходимо всюду, сварка инвертором приобрела при этом популярность.

Такой метод активно используют при сварке труб из нержавеющей стали, иногда конечно нужно создавать и короткие швы, что такому способу не подвластно. Так что ручная сварка дугой популярна в таких видах работы:

• производство мелких и средних элементов;
• установка и формирование металлических конструкций;
• наплава;
• также подходит для корректировки уже сделанных швов.

Итак, ещё раз подчеркнем, что сваривать нержавейку электродами можно только если нужно проделать не большую работу, для большого объема работу лучше не выбирать такой способ сварки.

Процесс сварки

Если вы планируете сварить тонкую нержавейку то ей нужно в четверть меньше тока нежели при сварке обычной стали, так как такой металл чувствителен к температуре.

Будьте внимательны! Когда вы планируете сваривать толстый металл из нержавейки, то оставьте небольшие зазоры между заготовками, в противном случаи появятся трещины.

Ещё допустимая длинна электрода до 35 сантиметров. И снова же если вы перегреете метал, то он больше не будет антикоррозийным. Не превышайте, при работе с нержавейкой, температурную отметку в 500 градусов.

Как запаять нержавейку самостоятельно

Если на выходе вы хотите получить качественную и крепкую работу, то придерживайтесь следующих правил.

1. Применяйте ток с обратной полярностью это позволит крепко соединить тонкую нержавеющую сталь. Когда варите внимательно, следите за швом. ОН не должен прославиться, а если так случилось, значит вы что-то сделали не верно, а переделать шов будет уже очень не легко, новичку за это лучше даже не браться.
2. Не делайте сварные стыки глухими, оставьте небольшой зазор.
3. Если вы занимаетесь сваркой нержавейки дома то вам подойдут электроды. Если вы хотите сплавить габаритные пласты метала возьмите электрод потолще и наоборот.
4. Немало важно правильно настроить силу тока сварки лучше всего посмотрите таблицу, что мы предоставили выше. В ней есть всё необходимое при сварке информацию в зависимости от толщины материала. Ещё помните, что лучше всего уменьшить ток в четверть раз при работе с нержавейкой, при этом обычная низкоуглеродная сталь требует большей силы тока.
5. Не поленитесь и постойте над швов до тех пор пока он не остынет. Это сделает его антикоррозийные свойства ещё сильнее.
6. Когда охлаждаете шов и воспользуйтесь медными прокладками.

Как защитить шов на нержавейке

Нержавеющая сталь особенно чувствительна к процессу очистки когда сварка окончена. Зачистка-это процесс очищения шва от окисленного шара, который и угрожает тому что нержавеющая сталь может начать ржаветь.

Очень сложно не повредить металл при зачистке потому что он тонкий. Через некоторое время приблизительно 5-6 часов слой снова будет на месте.

Так что важно проконтролировать, что бы в этот незащищенный период ничего чужеродного не попало на зачищенную зону, но в устоях реальной жизни это очень сложно и даже невозможно.

Но конечно есть метод который вас спасет, ну или как минимум постарается спасти. Когда вы зачистите зону, то обработайте её специальным составом из синтетических масел и пассивирующих присадок.

Итоги и выводы

На завершения хочется добавить, что качество шва при сварке нержавеющего металла связана на прямую с уровнем знаний и опытом мастера, который взялся за эту работу.

Если вы прочитали все наши рекомендации и даже что-то дополнительно, пусть это будут статьи в интернете или какая-то книга по азам сварки , старательно проводили каждый этап на практике, то результат должен выйти отличный.

Все что он вас требуется хорошие электроды, и инвентарь, что будет работать хорошо и конечно внимательность и старательность. Желаем удачи и творческих успехов!

Как сваривать детали из нержавейки

При организации и проведении технологических операций, классифицируемых, как сварка нержавеющей стали, следует учитывать не только физические свойства сплава железа и углерода, но и его внутреннюю структуру.

Только при соблюдении этого требования сварщик вправе рассчитывать на то, что соединение окажется достаточно качественным и надежным.

Специфика работы

Специфика сварочных работ по нержавейке связана со структурой этого материала. Нержавейка относится к разряду высоколегированных соединений, в состав которых входят компоненты, определяющие основные свойства сплава.

Таким основополагающим элементом является хром, содержание которого в нержавеющем изделии может варьироваться от 12 до 30%. Именно он (наряду с небольшими добавками титана, марганца, никеля и молибдена) образует антикоррозионную основу нержавейки, создавая вместе с тем определённые трудности для сварки.

Для преодоления этих сложностей согласно ГОСТ следует подбирать наиболее подходящие режимы плавления заготовок (холодная сварка для нержавейки, например). И, во-вторых – принимать во внимание такие особенности сплава, как высокий показатель линейного расширения и сравнительно низкая теплопроводность. Помимо этого при работе с нержавейкой должна учитываться возможность внутренней (межкристаллитной коррозии).

Способы сваривания

Среди известных видов сварки изделий из нержавейки особо выделяются следующие:

• с использованием полуавтомата (включая «тиг» сварку в среде аргона или в углекислом газе);
• с помощью электронного инвертора;
• холодное сваривание.

Обработка нержавейки каждым из этих способов имеет свои особенности, которые нуждаются в отдельном рассмотрении. Начнём с наиболее распространённого способа, предполагающего использование для сварки полуавтомата с одновременным созданием специальных газовых сред.

Полуавтоматом в защитной среде

Способ сваривания нержавейки полуавтоматом регламентирован действующими нормативами, которые определяют следующий состав оборудования и расходных материалов:

• сам сварочный полуавтомат, обеспечивающий требуемый режим обработки;
• специальная присадочная проволока (порошкового типа или сплошного сечения);
• инертный газ.

Проволока для полуавтоматического сваривания нержавейки должна соответствовать категории расходного материала, прошедшего термическую обработку или быть холоднотянутой. Она может выпускаться в виде изделий, имеющих повышенный (П) или обычный класс точности. Класс (П) традиционно применяется с целью улучшения качества «чернового» шва.

Поскольку известные сплавы нержавейки различаются по своему химическому составу, то и проволока для сварки должна выбираться с учётом этих отличий. В данном случае вполне подойдёт расходный материал, рассчитанный на выбранное оборудование (полуавтомат).

Проволока бывает порошковой или в сплошном исполнении; причём последний вариант применяется при работе в газовой защитной среде. Благодаря подаче газа в зону сварки воздух в неё практически не попадает, что повышает качество полученного шва.

При порошковом способе организации сварки присадочный материал уже содержит флюс и газ, необходимые для нормального протекания процесса.

Обратите внимание: в рядовых условиях, как правило, используется проволока диаметром 0,6 и 0,8 мм.

В процессе сварки с использованием аргона необходимо внимательно отслеживать текущую температуру свариваемого металла и припоя, силу тока и его полярность, а также зазор между заготовками.

ТИГ технология

Дуговая сварка по TIG технологии также проводится с применением полуавтомата. Для нее применяют неплавящиеся вольфрамовые электроды, на которые может подаваться как постоянный, так и переменный ток.

Основной инструментальной составляющей при сварке аргоном является газовая горелка, на которой фиксируется вольфрамовый стержень и подающее газ сопло. Используемый вместо проволоки припой подносится к зоне формирования дуги вручную; при этом как его подачу, так и перемещение газовой горелки контролирует только сварщик-оператор.

В отличие от других видов сварки нержавейки порядок формирования шва этим методом исключает какие-либо поперечные движения. То есть припой вместе с горелкой перемещаются только вдоль осевой линии шва.

Инвертором

Сваривание нержавейки в бытовых условиях может быть организовано путём использования электронного инвертора, обеспечивающего поддержание качественной сварочной дуги.

Перед началом работ стыки изделий из нержавейки тщательно зачищаются с помощью металлической щётки. В случае необходимости производится подготовительная разделка фасок, проводимая в соответствии с типом соединения и толщиной самих изделий. С порядком выбора указанных параметров можно ознакомиться в специальной таблице.

При сварке инвертором в домашних условиях необходимо контролировать температуру заготовок в месте образования шва, которая не должна превышать 150-ти градусов. Во-вторых, нужно выбрать режим формирования соединения с использованием малых токов и высокой скоростью, исключающей какие-либо колебания небольшой по размеру дуги.

Ещё одно условие качественной сварки – обязательное использование подложек, обеспечивающих эффективный отвод тепла от свариваемых заготовок. Изделия из нержавейки, имеющие достаточно большую толщину, перед сваркой должны предварительно разделываться.

Для проведения мероприятий этого класса потребуются электроды, предназначенные специально для нержавейки. Сама сварка выполняется «на короткой дуге» в отсутствии ненужных поперечных колебаний. Также отметим, что для электродов диаметром 3 миллиметра ток на инверторе выставляется в пределах 80-ти Ампер.

По завершении сварочных работ швы окончательно зачищают металлической щёткой, а затем обрабатывают особой антикоррозийной пастой. По истечении некоторого времени, остатки этого состава смывают чистой проточной водой.

Холодный метод

Технология холодной сварки нержавейки не предусматривает плавления материала в рабочей зоне, поскольку процесс спайки отдельных частей в этом случае происходит на молекулярном уровне. В отличие от рассмотренных ранее методов, эта технология не нуждается в сложном оборудовании, а реализуется с помощью двухкомпонентного клеевого состава с присадками.

Клеевой состав выпускают в виде специальных трубочек, от которых непосредственно перед применением отрезают небольшой фрагмент, а затем разогревают и тщательно разминают прямо в руках. После этого ремонтную «заплату» наносят на очищенное от различных загрязнений и обезжиренное место повреждения (отверстие, трещину) или на участок склейки.

Холодная сварка в домашних условиях применяется обычно при необходимости ремонта различных емкостей или труб из нержавеющей стали и имеет определённые недостатки.

Прежде всего – это временность её применения, поскольку холодная сварка используется лишь как средство экстренного устранения неисправности или дефекта. Кроме того, она не может применяться при работе с разнородными металлами и не подходит для качественного и долгосрочного соединения двух заготовок из нержавейки.

С другими металлами

При необходимости сопряжения нержавейки с различными инородными структурами обязательно учитываются особенности каждого из этих материалов, а также подбираются соответствующие режимы и тип электродов.

Сварка разнородных сталей (нержавейки с алюминием или чёрными металлами, например) приводит к эффекту, в результате которого в зоне плавления присутствуют сразу два металла. Причём свойства этих компонентов передаются сварному шву неравномерно, так что в случае выгорания одного из них соединение получается недостаточно надёжным.

При сварке алюминия и нержавейки, как правило, применяют известный метод, предусматривающий использование неплавящихся электродов в среде аргона. Такое сваривание реализуется с помощью специальной горелки с закреплённым на ней рабочим стержнем из вольфрама и с подаваемым в зону горения защитным газом.

Этот вид сварочных операций относится к категории наиболее сложных и ответственных мероприятий и нуждается в самом современном оборудовании и высоком профессионализме сварщика.

При необходимости приваривания нержавейки к чёрному металлу (стали и её сплавам) также следует воспользоваться вольфрамовыми неплавящимися электродами и работать в защитной газовой среде (аргоне).

Ко всему сказанному следует добавить, что к перечню способов соединения нержавейки при желании можно добавить холодное сплавление под большим давлением и контактную сварку.

Аргоновая сварка нержавейки

Нержавеющая сталь называется так потому, что она под действием различных факторов не покрывается коррозией. То есть, срок ее эксплуатации практически вечен. Поэтому изделия из нее так востребованы в промышленности и быту. Находящая в нем легированная добавка в виде хрома (12%) делает такой металл не только нержавеющим, но и хорошо поддающемся обработке и сварке. Практически все сварочные технологии можно использовать для соединения нержавеющих заготовок. Но когда разговор заходит о стыковке тонких деталей, то сварка нержавейки аргоном – оптимальное решение данной проблемы.

Есть у нержавейки определенные свойства, которые негативно влияют на конечный результат сварочного процесса.

• Низкая ее теплопроводность, что при высокой силе сварочного тока приводит к прожигу металла на участке сварки. Решить данную проблему можно просто – снизить ток.
• Большой усадочный процент при остывании нагретого металла. Поэтому очень важно правильно выставить зазор между свариваемыми деталями.
• При высоких и долгих температурах хром начинает испаряться, при этом сама сталь теряет антикоррозийные свойства. Поэтому приваренные заготовки надо быстро охлаждать.

Оборудование и расходные материалы

Что касается оборудования, то для ручной сварки тонкой нержавейки аргоном ( TIG ) подойдет стандартный набор с инвертором, осциллятором и баллоном с аргоном. Конечно, нужна будет горелка и комплект проводов и шлангов.

К расходным материалам относится присадочная проволока и сам газ аргон. Необходимо отметить, что присадка должна быть одного состава, что и свариваемый материал. Так как чаще всего для изготовления различных изделий используется нержавейка марки 304, то для сварки лучше всего использовать присадочный пруток марки Y 308. Что касается аргона, то он не является единственным защитным газом, который используется в сварочной технологии данного типа. Но он является основным, именно поэтому сам процесс называется аргонодуговой сваркой.

Немаловажным показателем в плане себестоимости проводимых сварочных работ является расход аргона. Все будет зависеть от того, какой металл технологией ТИГ сваривается. К примеру, для соединения алюминия расходуется до 20 литров газа в минуту, для стыковки титана – до 50 литров, для сварки нержавейки всего лишь 8 литров. При этом можно уменьшить объем расходуемого газа, если на горелку установить так называемую газовую линзу, в состав которой входит сеточка. Кстати, это приспособление также улучшает защиту сварочной ванны.

К каждому соплу горелки подходит свой размер линзы, который варьируется от 4 по 10 номера. При этом чем больше номер линзы, тем лучше защитные ее качества. Но небольшие линзы позволяют проводить сварку аргоном в труднодоступных местах. Также необходимо отметить, что установка на горелку газовой линзы позволяет выдвигать неплавящийся вольфрамовый электрод на 10 мм дальше. Что касается вольфрамовых электродов, то аргоновая сварка нержавейки может проводиться универсальным их видом. Диаметр неплавящегося стержня выбирается в зависимости от толщины свариваемых нержавеющих заготовок.

• Толщина деталей из нержавейки – до 1,6 мм. Используется вольфрамовый стержень диаметром 1 мм и сила сварного тока 50 ампер.
• Толщина большего значения требует силы тока больше 50 ампер и вольфрамового электрода диаметром 1,6 мм.

TIG сварка нержавейки

Ручная аргонная сварка начинается, как и все сварочные процессы, с подготовки заготовок. Необходимо зачистить соединяемые торцы до металлического блеска, чтобы не осталось грязи, налетов других материалов (к примеру, краски), а также надо провести обезжиривание примыкающих плоскостей. Если свариваются заготовки из нержавейки толщиною более 4 мм, то необходимо сформировать кромки. Тонкостенные детали варятся без кромок.

Кстати, при сварке тонкой нержавейки надо устанавливать под нее медную пластину, с помощью которой будет отводиться тепло. Но этот кусок меди будет выполнять и другие функции: удерживать с обратной стороны расплавленный от присадочной проволоки металл, и жестко будет фиксировать две соединяемые заготовки. В том случае если обе детали точно подогнаны друг под друга и хорошо зафиксированы, то сварку можно проводить и без присадочного прутка. Это касается в основном заготовок с максимальной толщиной до 1 мм. При этом рекомендуется сварку проводить током 35-37 ампер, заварку кратера в течение 3 секунд, а подачу газа после окончания сварочного процесса 4 секунды.

Технология сварки

Технология сварки нержавеющей стали производится точно так же, как и обычной. Но есть и некоторые нюансы.

• Перемещение неплавящегося электрода и присадочной проволоки производится только вдоль сварного шва. Никаких поперечных отклонений. Нельзя допустить, чтобы присадка вышла из защитной зоны аргона.
• Чтобы увеличить качество сваренного участка, рекомендуется обдувать аргоном стыкуемые заготовки и с обратной стороны. Это, конечно, увеличит расход защитного газа.
• Нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности свариваемых заготовок из нержавеющей стали, даже при розжиге дуги. Иногда розжиг производят на графитовой или угольной пластине с последующим переносом на основной металл, как показано на обучающем видео. Или можно воспользоваться бесконтактным методом, используя для этого осциллятор.

Как и при всех видах сварки аргоном, необходимо после окончания сварочного процесса подачу газа сразу не прекращать. Таким образом, остынет сам вольфрамовый электрод, он не будет окисляться, а также начнет быстрее остывать сварочный шов. Период времени отключения газа равен 10-15 секундам после окончания сварочного процесса.

Сварка труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавейки сегодня все чаще используются в быту, хотя в промышленности они используются в больших объемах и во многих областях. Их стыковка, особенно тонкостенных трубопроводов, производится при помощи аргонодуговой сварки. Технология соединения практически точно такая же, как и сваривание листовых или объемных заготовок. То есть, подготовительный процесс производится идентично, режимы выставляются такие же, но есть и один небольшой нюанс.

Необходимо, чтобы сварочный шов в процессе соединения обдувался с двух сторон аргоном. Понятно, что с внешней стороны это сделать не проблема. А как это сделать изнутри трубы. Все достаточно просто.

• Отверстие одной трубы закрывается пробкой, сделанной из ткани, бумаги или любого другого материала.
• Стык двух труб по периметру закрывается клеящей пленкой: скотчем или изолентой.
• В открытое отверстие второй трубы подается из горелки аргон под небольшим давлением, чтобы не выбило пробку.
• Как только трубы заполняться газом, отверстие, через которое он подавался, также закрывается пробкой.
• Теперь снимается скотч или изолента со стыка и производится сварка двух труб из нержавеющей стали.

И в конце таблица, в которой показано соотношение режима сварки нержавейки аргоном, его параметров и размеров расходных материалов.

Технология сварки нержавеющих труб

Нержавеющая сталь – отличный материал, не только по внутренним качествам, но и по внешним. Именно это обеспечило ему такую высокую популярность. Да, нержавейка стоит дороже, однако, с учетом ее характеристик, стоимость не является преградой на пути широко использования, например, нержавеющих труб, о которых снято так много видео.

Такие изделия очень часто приходится соединять между собой, и для этого чаще всего применяется сварка. От качества ее исполнения будут зависеть эксплуатационные свойства изделий. И тут нужно понимать, если выполнять сварку своими руками, что соединение нержавеющих труб отличается от соединения изделий из стали углеродистого типа.

Отличия касаются невысокой теплопроводности (на 70 процентов ниже), низкой температуры плавления (на 100 градусов ниже) и высокого электросопротивления (примерно в 6 раз больше).

Из всех возможных способов сварки для выполнения соединения труб из нержавеющей стали используются такие:

• Лазерная;
• Точечная;
• Импульсная дуговая. Происходит в среде инертного газа плавящимся электродом;
• Электродуговая. При толщине стенок более 1 см выполняется под флюсом;
• Плазменная. Толщина металла не имеет значения;
• Ручная дуговая. Толщина изделия может начинаться с 1,5 мм. Для сварки нержавеющей стали используется вольфрамовый электрод в инертном газе.

Любая из представленных технологий позволяет получить качественное соединение. Однако выбор зависит от условий применения, вида изделий и так далее.

Технология сварки нержавеющей труб

Технология и особенности

Как и при сварке углеродистых сталей, нержавеющие также нужно подготавливать, механически обрабатывая кромки. Можно использовать газофлюсовую резку или сжатую дугу. Также кромки необходимо обезжирить.

Учитывая зачастую необходимость получения качественного «товарного» шва, область основного металла возле шва следует закрыть защитным покрытием. А иначе брызги расплавленного металла попадут на поверхность.

Каждый способ плавлением может применяться для соединения таких деталей, однако имеет определенные особенности, как уже отмечалось выше.

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка подразумевает создание нужного химсостава металла шва. Поэтому покрытие электрода может корректироваться (его состав), чтобы получить нужное количество феррита в шве. А это предупредить образование горячих трещин, а также достигается высокая коррозийная стойкость.

Еще следует применять специальную технику для снижения угара легирующих элементов. Например, поддержка короткой дуги, не выполняя поперечные колебания электрода.

Из-за состава покрытия электрода ток должен быть постоянным обратной полярности. В противоположном случае получим неустойчивость дуги. Сила тока в вертикальном и потолочном положениях уменьшается на 30 процентов, она напрямую зависит от выбранного диаметра электрода, умноженного на коэффициент.

Сварку лучше выполнять с минимальным плавлением основного металла и образованием валиков небольшого сечения. Перед процессом электроды лучше прокалить, чтобы снизить вероятность появления пор из-за присутствия водорода.

Сварка под флюсом

Сварка под флюсом успешно применяется для соединения нержавеющих труб с толщиной стенки от 3 до 50 мм. Характеризуется более стабильными свойствами и составом металла в шве. При этом улучшается коррозионная стойкость, поскольку наблюдается плавный переход к основному металлу и формирование мелкой чешуйчатости на поверхности шва.

Разделка кромок нужна только при толщине стенок более 1,2 см, что снижает трудоемкость процесса, в отличие от ручной дуговой, когда кромки нужно подготавливать уже при толщине в 4 мм.

Однако при таком способе сложнее удержать ферритную фазу в металле шва. Валики также выполняются малого сечения проволокой диаметром около 3 мм, а вылет электрода следует уменьшить вдвое от стандартных значений.

Флюсы перед сваркой следует прокалить, чтобы уменьшить угар легирующих элементов. После процесса остатки флюса и шлака должны быть удалены.

В углекислом газе

Сварка в углекислом газе характеризуется повышенным разбрызгиванием металла, формированием пленок оксидов сверху швов. Это влияет на коррозионную стойкость. Поэтому на основной металл наносятся эмульсии.

Процесс выполняется полуавтоматами и автоматами в любом пространственном положении.

В инертных газах

Сварка в инертных газах характеризуется стабильной дугой и снижением угара легирующих элементов. Процесс может выполняться плавящимся или неплавящимся электродом на постоянном токе прямой полярности.

Плазменная

Плазменная сварка демонстрирует возможность создания плазменных струй разного сечения, малый расход газа. Применяется для соединения труб с небольшой толщиной стенок.

Как же поступить?

Важен не столько способ, который применяется для соединения изделий из нержавеющей стали, сколько качество исполнения шва, соответствует ли оно высоким требованиям. Ведь от этого зависит прочность и долговечность всей конструкции, ее герметичность и эстетический вид.

4 способа как варить нержавейку

Как варить нержавейку, какие инструменты применять? Как подготовить зону шва и чем шов обрабатывать по окончании сварки. Об этом вы узнаете в этом материале

С нержавеющей сталью каждый человек встречается каждый день — из нее сделано множество вещей, от кухонной посуды до архитектурных деталей зданий, оград, турникетов и сложного промышленного и торгового оборудования. Но только сварщики и инженеры знают, насколько сложна сварка нержавейки. Это своеобразный «высший пилотаж» в сфере сварки металлов плавлением.

Все дело в химических особенностях нержавеющей стали. Этот металл создан довольно давно — более 100 лет назад. Даже известно имя одного из его создателей — англичанин Гарри Бреарли. При исследовании металлов для оружейного производства, он обнаружил, что при добавлении в обычную легированную сталь хрома в количестве выше 11%, сплав получает особые свойства — абсолютно не боится коррозии.

Дело в том, что хром при контакте с кислородом образует очень прочный оксид, который покрывает всю поверхность металла и не допускает возникновения любых химических реакций как при комнатной температуре, так и при нагревании и плавлении. Современные марки нержавейки содержат хрома от 11 до 30% и совершенно по разному ведут себя по отношению к свариванию — от довольно хорошо свариваемых, до практически несвариваемых.

То есть соединять детали в принципе можно, но необходимо знать, как варить нержавейку, какие инструменты и способы применять в каждом конкретном случае, как подготовить зону шва и чем шов обрабатывать по окончании сварки. Именно о методах сварки нержавеющей стали расскажет эта статья.

Виды нержавеющей стали

Промышленная и бытовая сварка листовой и профильной нержавейки требует правильного выбора способа работы. Он определяется видом металла. По основным свойства нержавейка классифицируется на:

Аустенитная названа так по основной фазе. Это сплавы с высоким содержанием хрома и никеля. Пример — всем известная пищевая сталь AISI 304 (08Х18Н10 по ГОСТ), активно использующаяся при изготовлении посуды, различных архитектурных деталей, дымоходов, ложек и вилок. Содержит 18% хрома и 10% никеля. Стали аустенитного типа немагнитные, пластичные, химически стойкие и прочные механически.

Мартенситные стали отличаются спецификой внутренней структуры, заметной под микроскопом. Отличаются низким содержанием углерода (сотые доли процента) и хрома до 12%. Металлы очень твердые, но хрупкие, применяются для изготовления режущих инструментов или бытовых вещей, турбин и крепежей, которые используются в слабоагрессивной среде. Широко распространена при производстве алкогольных напитков. После термообработки получают необходимую ударную вязкость и жаропрочность.

Пример — AISI 410 (12Х13 по ГОСТ). Содержит 13% хрома и 0,10-0,12% углерода. Устойчива к серным соединениям.

Ферритные — стали со средним содержанием хрома, не закаляются и очень устойчивы к агрессивной среде (кислотам, солям). Они менее пластичны, чем аустенитные и не такие хрупкие, как ферритные. Пример — AISI 430 (12Х17 по ГОСТ). Хрома — 17%, углерода — 0,10-0,12%. Относится к классу трудносвариваемых. Применяется в машиностроении для изготовления втулок, валов, штуцеров.

Как сваривать нержавеющую сталь

Но в отличие от обычной, углеродистой стали, при сварке нержавейки используются особые подходы, благодаря ее сложному химическому составу и физическим свойствам. Основными параметрами, затрудняющими сварку являются:

• температура плавления ниже, чем у углеродистых сталей;
• значительное тепловое расширение;
• низкая теплопроводность.

Как правило, нержавеющая сталь перед сваркой прогревается. Не требуют нагрева сплавы с содержанием углерода менее 0,20%. Но детали из металла толщиной более 30 мм следует нагреть до температуры около 150 0С. Низкая теплопроводность требует снижения силы сварочного тока на 15-20% — металл плохо проводит тепло и может прогорать в зоне сварки.

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

Аргонодуговой метод используется при сварке тонкой листовой стали. Производится в полностью аргоновой или аргоно-гелиевой атмосфере. В большинстве случаев используется нержавеющая присадочная проволока с ручной или автоматической подачей.

MIG MAG-сварка

В этом виде сварки используются различные техники:

• короткой дугой;
• со струйным переносом;
• импульсной.

Короткая дуга, как правило, используется при работе с тонкими металлами, струйный перенос — с более габаритными элементами.

Наиболее управляемый и поддающийся тонкому контролю — импульсный метод. Металл в сварочную ванну полается по каплям, благодаря чему происходит уменьшение среднего тока дуги, а, значит, и поступление тепловой энергии в зону сваривания. Зона термического влияния становится уже, что очень важно при низкой теплопроводности металла.

При импульсной сварке практически исключено появление брызг, что очень важно при необходимости получения точного шва, например, при изготовлении емкостей или декоративных элементов.

Сварка нержавейки при помощи лазера

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

Подготовка и финишная обработка

Качество сварки нержавейки, как и любых других металлов, зависит от подготовки зоны сваривания. Металл должен быть тщательно очищен от жира, пыли и грязи, промыт ацетоном или высокооктановым бензином и просушен. Металлической щеткой необходимо зачистить кромки деталей до характерного блеска.

Сварка нержавейки имеет свои особенности — высокий коэффициент термического расширения может вызвать появление холодных трещин, если детали сдвинуть очень плотно. Между ними необходимо оставить небольшой зазор, ширина которого определяется по справочнику или опытом сварщика.

Перед тем, как зачистить сварочный шов на нержавейке, необходимо тщательно осмотреть его на предмет появления трещин или иных видимых дефектов. При бытовой сварке нет необходимости в использовании дефектоскопической аппаратуры, но при промышленной — она должна применяться в обязательном порядке.

Травление кислотами производится на всех марках стали при помощи соляной и серной кислот. После обработки шва необходимо промыть зону работ чистой водой. В домашних условиях кислотное травление производится редко, более распространен механический способ.

Механическая обработка производится способом очистки металлической щеткой и обработкой мелкозернистой наждачной бумагой. Если есть возможность — обработать пескоструйным аппаратом. После механической обработки следует нанести на шов пассивирующий раствор.

Шлифовка и полировка зоны шва и поверхности изделия целиком производится при помощи полировальных и шлифовальных кругов с различными типами поверхности. Из инструментов при этом используется болгарка или вибрационные шлифмашинки.

Сварочные работы с нержавейкой имеют много особенностей и тонкостей. Если вы обладаете практическим опытом сварки нержавейки — поделитесь им на страницах нашего сайта. Ждем ваших писем и сообщений.