Способы сварки нержавеющей стали

Принципы сваривания нержавеющей стали, необходимые инструменты и расходники

Для новоиспеченных сварщиков сваривание элементов из нержавеющей стали (НС) является непростой, но выполнимой задачей. Такой тип стали имеет множество свойств, которые сварщик обязан учитывать.

Какие правила сваривания НС? Как добиться хорошего качества шва? Какие нюансы варки такой стали? Влияет ли тип электрода? Возможно ли варка своими руками?

На эти вопросы и их производные ответы дадим ниже.

«Нержавейка» имеет мировую классификацию. Согласно общепринятому понятию нержавеющая сталь – это легированная сталь, устойчивая к ржавчине в атмосфере и агрессивных средах.

Для покупателя – это самое важное свойство, но для создателя товара из такого метала это непростая работа.

Устойчивость к саморазрушению в результате взаимодействия с внешней средой обеспечивает окисная плёнка. Основной легирующий элемент НС — хром, входит в реакцию с кислородом и создает невидимую оксидную плёнку.

Интересный факт: такая пленка регенерирует. Например, если на нержавейку воздействовать механически, то пленка теряет свои свойства.

Достаточно немного времени, и она восстановиться. Это и дает невероятную долговечность использовать товары из НС. Такое важное преимущество «нержавейки», дает возможность применяют в быту и в промышленности товары из нее.

Всегда можно найти дома кастрюли и приборы из нержавеющей стали. И так же легко можно узнать об изготовлении комплектующих для больших производств.

Высоко востребованы сварочные работы с нержавеющей сталью и тонких заготовок из нее. Для выполнения таких заказов надо иметь опыт и знания. Обучение простое. Ниже расскажем о сварке своими руками.

Особенности сварки нержавеющей стали

У данного сплава есть свои нюансы. Для качественного выполнения зданий по свариванию элементов из нержавеющей стали, рекомендуем учитывать все свойства и нюансы. Основной особенностью есть окисная пленка.

Избавляться от нее совсем не требуется. На подготовительном этапе для зачистки воспользуйтесь:

• шлифмашинкой;
• болгаркой с кругом;
• металлической щеткой.

После очистки заготовка теряет эстетичность, но в конце работы достаточно отполировать метал до сверкания. Если сроки позволяют, можно применить травление. Учитывайте, последний метод применим для элементов небольших размеров.

Травление — технологические приёмы для управляемого удаления поверхностного слоя материала с заготовки под действием химических веществ – использование специальных растворов.

В быту можно прибегнуть к спецпастам. Их наносят широкой толстой кисточкой, на предварительно вымытую и обезжиренную поверхность.

Напоминаем, о подготовке краев. А также, обязательно следите за тем, чтобы оставался промежуток в сварной черте. Тогда у шва будет оптимальная усадка при остывании.

Возвращаясь к приготовлению края, тщательно его зачистите, обработайте обезжиривающим средством (растворителем). Это улучшит качество шва и обеспечит уверенное горение дуги.

Методы сварки

Есть несколько методов сваривания «нержавейки».

Плазменная сварка или TIG сварка. Широко применимый метод позволяющий сваривать нержавеющей стали разных толщин. Смысл «тига» в сужении дуги при помощи сопла.

В результате получаем поток плазмы с температурой приближающейся к двадцати тыс. по Цельсию.

Метод, к которому можно прибегнуть в быту или в большом цехе. Для его выполнения надо учесть два момента: наличие вольфрамовых стержней и защитный газ (к примеру, аргон). Особенно применим для работ по свариванию заготовок более полутора миллиметров.

Дуговая сварка в инертном газе. Метод сварки для выполнения заказов с трубами или тонкими листами (нержавеющая сталь меньше одного миллиметра). Для использования этого метода достаточно наличия полуавтомата инверторного типа и покрытые электроды.

Это самые используемые методы сваривания нержавеющей стали, как дома, так и в профессиональной практике.

Сварка инвертором

Связать элементы из нержавеющей стали инверторной сваркой с использованием покрытых электродов – очень распространённый метод, если нет требования к качеству шва.

Для решения бытовых задач (сваривание кастрюль, подвальных стеллажей) это самый бюджетный способ. Основной элемент не агрегат, а электроды. От правильного вида зависит результат.

Спецэлектрод по нержавейкам, имеет в своем составе особенную обмазку, выполняющую роль флюса. Качественные, свежие спецэлектроды дадут крепкий шов. Он будет достаточно устойчивые к ржавчине и скачков температур.

Рекомендуем марки: ОЗЛ-6, ОЛИВЕР 29.9, НЖ-13, они на практике дали лучший результат. Конечно, список можно продолжать.

Учтите некоторые моменты при сварке:

• постоянный ток;
• обратная полярность;
• пониженный ампераж.

От вас зависит равномерно и плавность сваривания металла. Учитывая, что электроды имеют малый диаметр и невысокую тепловую энергию.

Не рекомендуем экспериментировать с апмеражем. Такой тип сварки не предусматривает высоких значений. НС имеет низкую теплопроводимость и применять высокий ток приведет к деформациям.

В некоторых ситуациях возможно откалывание больших кусков заготовок. Будьте внимательны — стержни для нержавеющей стали плавятся быстро, по сравнению с другими электродами.

Как и при других сварочных работах, достигнуть лучшего качества и сохранить необходимые свойства поможет охлаждение. Рекомендуем воспользоваться холодным воздухом.

Таким способом деталь охладиться постепенно и равномерно с минимальной деформацией шва. Если качество не выступает целью работы, достаточно будет применить холодную воду.

Если возникла задача сварить тонкую «нержавейку» и шов нужен эстетичный, примените аргонную сварку.

Сварка в аргонной среде (Ar)

Сварочные работы с «нержавейкой» в среде аргона (TIG сварка или «тиг») — распространенный способ. Он подходит для связывания тонкого листа металла, так как не создает деформаций, особенно когда нужно достичь высокого качества шва.

Этот вид сваривание требует среды инертного газа – к примеру, аргона. А также использовать в работах надо вольфрамовые стержни. Обязательно наличие прямой полярности. А вот ток может быть как постоянным, так и переменным.

Сварка нержавеющей стали предполагает так же наличие присадочного материала – проволоки. Она, в свою очередь, выполнена из металлов с высокой легированностью. Важно, работать уверенно, без сдвигов в стороны. В противном случае шов начнет окисляться.

Не обязательно, но желательно другую сторону сварочного шва защитить от воздуха, то есть направить аргон. Также рекомендуем для поджога дуги пользоваться бесконтактным методом, использую спец пластину и далее нести на заготовку из нержавеющей стали.

После завершения процедуры сварки не спешите отключать газ. Достаточно подождать некоторое время – затем смело выключить. В результате вы продлите срок службы вольфрамовых стержней, чем уменьшите окисление.

Работа сваркой заготовок из НС не сложна. Есть два способа варки, который вы выбираете сами — или спецэлектродами или в среде аргона.

Больше практики и вы станете асом по сварке нержавейки. Это достаточно нужный навык. Удачной сварки!

Сварка нержавеющей стали

Благодаря своим антикоррозионным и прочностным качествам, нержавеющие стали широко используются в промышленности и быту. Изделия, изготовленные из нержавейки, можно встретить везде, — начиная от цехов-гигантов химического производства и заканчивая кухней в каждой квартире.

Свариваемость нержавейки

• Пониженная в 1,5-2 раза по сравнению с низкоуглеродистыми сталями теплопроводность, вызывающая концентрацию теплоты и увеличение проплавления металла в зоне сварки. Это свойство диктует необходимость уменьшения при сварке нержавейки силы тока на 15-20% в сравнении с током для обычных сталей.
• Большой коэффициент линейного расширения и обусловленная этим значительная литейная усадка увеличивают деформацию металла в процессе и после сварки. При отсутствии достаточного зазора между свариваемыми деталями, обладающими значительными толщинами, это может приводить даже к трещинам.
• Высокое электрическое сопротивление приводит к сильному нагреву электрода из высоколегированной стали. Для снижения отрицательного эффекта, электроды с хромоникелевыми стержнями выпускаются длиной не более 350 мм.
• Очень важным качеством является склонность высокохромистых сталей к утрате своих антикоррозийных свойств при неправильном термическом режиме. Явление это называется межкристаллитной коррозией. Физико-химическая природа его состоит в том, что при нагревании выше 500°С, по границам зерен происходит образование карбидов хрома и железа, которые становятся центрами коррозионного растрескивания и коррозии. С этим явлением борются разными методами, одним из которых является быстрое охлаждение места сварки (любым способом, вплоть до поливания водой), чтобы уменьшить степень потери коррозионной стойкости. Способ охлаждения водой подходит только для определенных сталей — хромоникелевых аустенитного класса.

Способы сварки нержавейки

• cварка покрытыми электродами (режим MMA);
• сварка вольфрамовым электродом в среде аргона (режим DC/AC TIG);
• полуавтоматическая аргонная сварка нержавеющей проволокой (режим MIG).

Подготовка металла к сварке

Перед сваркой, поверхности кромок зачищают до блеска стальной щеткой и промывают растворителем (например, ацетоном, авиационным бензином). Это делается для удаления жира, который может вызвать появление пор в шве и снижение устойчивости дуги.

Ручная сварка покрытыми электродами (режим MMA)

ГОСТ 10052-75 «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами» содержит типы электродов, подходящих для нержавеющих сталей определенного состава. Это, в частности, электроды ОЗЛ-8, ЦЛ-11, НИАТ-1, УОНИ-13/НЖ 12Х13 и пр. Если известна марка свариваемой нержавеющей стали, можно, обратившись к ГОСТу, подобрать тип электрода оптимального состава. Выбирать следует те электроды, которые обеспечивают основные эксплуатационные характеристики сварных соединений — механические свойства, коррозионную стойкость, а если необходимо, то и жаростойкость.

Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности. Нужно стремиться к меньшему проплавлению шва, варить по возможности электродами небольшого диаметра при минимальной тепловой энергии. Как писалось выше, сила тока при сварке нержавеющей стали на 15-20% меньше чем для обычной стали.

Из-за низкой теплопроводности и высокого электросопротивления электродов, использование больших токов может приводить к перегреву их покрытия и даже отваливанию отдельных кусков. По этой же причине (низкая теплопроводность и высокое сопротивление) электроды для сварки нержавейки обладают более высокой скоростью плавления, чем обычные стальные. Приступая к сварке нержавеющей стали впервые, нужно быть готовым к этому.

Для сохранения коррозионных свойств шва, нужно обеспечивать его ускоренное охлаждение, используя для этого медные прокладки или обдувание воздухом. Если свариваемая сталь относится к хромоникелевым аустенитного класса, можно для охлаждения использовать воду.

Сварка вольфрамовым электродом в среде аргона (режим AC/DC TIG)

Сварка должна выполняться без колебательных движений электродом, иначе может нарушиться защита зоны варки, что приведет к окислению металла шва. Обратная сторона шва защищается от воздуха поддувом аргона (нержавейка не так критична к защите обратной стороны как титан).

В таблице ниже приведены примерные режимы ручной сварки в аргоне вольфрамовым электродом нержавеющей и жаропрочной аустенитной стали.

Сварка нержавеющей стали электродом

Такой материал как нержавеющая сталь достаточно часто применяется в промышленности и в быту. Нержавейка не подвластна ржавлению, характеризуется длительным сроком службы и хорошо пригодна для водяных фильтров, различных емкостей и т.д. Многие выбирают этот металл для создания систем отопления или водопровода.

Однако, случаются ситуации, когда изделия дают течь, а специальное оборудование отсутствует. Тогда единственно верным решением является — сварка нержавейки электродом.

Именно о том, что представляет собой этот процесс и как правильно варить нержавейку электродом мы расскажем в этой статье.

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.

«Совет! Подбирайте качественный стержень электрода, который обеспечит хорошую взаимосвязь между нержавейкой и другим дополнительным металлом»

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.

Способы сварки

В настоящее время выделяется несколько способов, позволяющих сваривать нержавейку.

Осуществить сварку нержавеющей стали в домашних условиях можно тремя методами:

— Сварка электродами. Такой вид отличается тем, что плавящийся электрод становится материалом, из которого делается шов. Такой способ подходит для сварки и обычной стали и тонкой нержавейки, и в данном случае процесс сварки осуществляется специальным сварочным аппаратом — инвертором.

— Аргоновая сварка с вольфрамовым электродом. В данном случае с помощью электрода плавится металл заранее выбранной детали. Он и будет выступать в качестве материала, из которого будет производиться шов. Сварку с применением аргона можно осуществить еще одним способом. Для этого для сварки используется присадочная проволока, в которой функцию защиты сварочной ванны выполняет инертный газ – аргон.

Вольфрамовые прутки для сварки

— Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом. Такой вид сварки производится в газовой среде.

Выбор электродов

Чтобы качественно и надежно сварить нержавеющую сталь, важное внимание стоит уделить выбору электродов.

Данные проводники должны иметь следующие характеристики:

• небольшое температурное расширение,
• они должны быть упругими,
• должны хорошо проводить тепло и быть износоустойчивыми,
• у них должно быть специально покрытие, которое предназначено для работы с нержавейкой.

Выбор электродов в строительных магазинах и на рынке достаточно большой. Широкой популярностью пользуются электроды ОК 67.60 шведской фирмы ESAB. Среди отечественных производителей электродов выделяются марки ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Цена на такие электроды ниже, чем на импортные, но в процессе сварки требуют особой внимательности и профессионализма от человека, выполняющего работу.

В таблице представлены основные показатели, которые должны соблюдаться при сварке металла, разной толщины.

Область применения

Сварка нержавейки инвертором нашла свое активное применение как в домашних условиях, так и в промышленных, на производстве.

Сварка труб из нержавейки электродами будет актуальная только в случае необходимости создать короткие швы. Ручная дуговая сварка часто используется в следующих видах работ:

• изготовление малогабаритных деталей,
• монтаж конструкций из металла,
• наплавка,
• применяется в случае, когда необходимо избавиться от дефектов на небольших участках шва.

Подводя итог вышеизложенного, стоит еще раз подчеркнуть, сварка нержавейки электродом производится только в том случае, если работа будет не очень масштабной.

Технология сварки

В отличие от обыкновенной стали, для сварки тонкой нержавейки электродом, нужно гораздо меньшее количество тока (на 20%).

«Обратите внимание! Если вы осуществляете сварку толстого металла, то между заготовками обязательно должен присутствовать зазор. Иначе могут образоваться трещины.»

Длина электродов должна быть не более 35 см. Если будет задан неверный температурный режим, то материал может лишиться своих антикоррозийных свойств. Температура нагрева не должна превышать показатель 500°С.

Сварка нержавеющей стали в домашних условиях

Для того, чтобы шов получился и качественным, в процессе сварки нержавейки следует придерживаться следующих рекомендаций:

• Для того чтобы соединить сталь из нержавейки нужно применять ток обратной полярности. В процессе сварки обращайте внимание на шов. Если он не проплавляется, значит он выполнен верно.
• В сварном стыке следует оставлять маленький зазор.
• Сварка нержавеющей стали при помощи обычного электрода обычно свойственна для проведения работ дома. Если вам надо скрепить толстые поверхности, то нужно использовать электроды больше диаметра.
• Для того чтобы верно определить нужную величину сварочного тока, воспользуйтесь таблицей, которая представлена выше. В ней указаны все нужные значения, исходя из толщины материала. Обычно, для того чтобы получить качественное и прочное соединение, нужно использовать ток с минимальным значение 20% от тока, который используется для сварки низкоуглеродных сталей.
• По завершению работы по изготовлению шва, нужно выждать некоторое время, пока он остынет. Благодаря этому сталь будет устойчива к коррозионным процессам.
• Для охлаждения шва используйте медные прокладки.

Защита сварочного шва

Нержавеющая сталь отличается высокой чувствительностью к механической зачистке после завершения процесса сварки. Зачистка подразумевает под собой снятие верхнего окисленного слоя, который как раз предназначен для защиты сварочного шва от ржавления. Восстанавливается окисленный слой только спустя 5-6 часов. Важно, чтобы в это время ничего не попадало в зону зачистки, что чаще всего просто невозможно. Но есть один способ, помогающий справиться с этой проблемой. После того, как механическая зачистка будет завершена, надо покрыть сталь специальным спреем, который состоит из пассивирующих присадок и синтетических масел.

Подводя итог, можно прийти к выводу, что прочность и качество швов при сварке нержавеющей стали зависит только от человека, выполняющего работу. Если подойти к выполнению всех требований со всей ответственностью и соблюдать все рекомендации, то результат оправдает ваши ожидания. Поэтому важно детально выполнить технологию сварки, подобрать хороший инвертор и купить качественные электроды.

Как варить нержавейку в домашних условиях

Сварка изделий из нержавейки является довольно сложной в технологическом плане операцией, которую невозможно качественно выполнить без учёта физических свойств и химического состава материала. Подобный подход к выполнению работы является единственно правильным и позволит создать максимально надежное и качественное соединение.

Особенности сварки деталей из нержавейки

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

Поэтому при сварке нержавейки необходимо учитывать ряд характеристик этого материала.

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

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

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

Популярные методы сварки

В случае необходимости соединения изделий из нержавеющей стали с повышенным содержанием хрома их сваривание может быть выполнено несколькими способами. К настоящему моменту наибольшее распространение получили следующие виды сварки:

• Аргонодуговая. При этом виде сварки применяют вольфрамовые электроды и режимы AC/DC TIG.
• Сварка, проводимая покрытыми электродами в режиме MMA.
• Полуавтоматическая электродуговая сварка. Проводится в аргоновой среде с использованием режима MIG, а также проволоки из нержавейки.
• Холодная сварка, которую выполняют под высоким давлением.
• Шовный метод сваривания и контактная точечная сварка.

Перед началом работ по свариванию нержавейки необходимо в обязательном порядке обезжирить их поверхности, для чего может применяться авиационный бензин или ацетон. Это делают с целью уменьшения пористости создаваемого шва, а также для обеспечения повышенной устойчивости сварочной дуги. Только когда эта операция будет выполнена, можно приступать непосредственно к свариванию заготовок выбранным способом.

Для сваривания элементов из нержавейки можно использовать несколько способов, среди которых имеются как получившие наибольшее распространение, так и применяемые в редких случаях. Конечный выбор наиболее подходящего метода должен осуществляться с учетом конкретных условий и требований, которым должно отвечать выполняемое соединение.

Покрытыми электродами

Чаще всего сварку заготовок из нержавеющей стали выполняют методом ММА, предусматривающим использование покрытых электродов. Главными его достоинствами является простота и универсальность, что позволяет использовать его даже в бытовых условиях, хотя он и не в состоянии обеспечить шов высокого качества.

Несмотря на то что этот тип сварки нержавейки электродами ММА подходит для использования в домашних условиях, чтобы им воспользоваться, придется приобрести специальный сварочный аппарат — инвертор.

Для надежного соединения изделий из нержавейки с помощью инвертора важно правильно выбрать электроды. На сегодняшний день всё разнообразие электродов, используемых для соединения нержавейки, можно представить в виде двух групп:

• С рутиловым покрытием на основе двуокиси титана. При использовании таких электродов минимизируется количество образующихся во время работы брызг металла, а также обеспечивается стабильность дуги, но их применение возможно только при постоянном токе и обратной полярности.
• С покрытием на основе карбоната магния и кальция. При работе этими электродами сварка выполняется при постоянном токе и обратной полярности.

Ручная и полуавтоматическая в среде аргона

При сварке изделий из нержавеющей стали ручным способом в аргоновой среде обычно используют электроды из вольфрама. Подобный способ соединения деталей подходит для использования и в домашних условиях, обеспечивая качественное и надежное соединение изделий, имеющих небольшую толщину. Чаще всего этот тип электродов применяют при выполнении работ по прокладке коммуникаций из труб, предназначенных для доставки в условиях высокого давления газов или различных жидкостей.

Эта технология имеет ряд особенностей, о которых также не помешает узнать перед использованием:

• Во время сварочных работ важно, чтобы вольфрам, из которого выполнены электроды, не попал в расплавленный металл в зоне сварки. Решается эта задача путем поджигания дуги бесконтактным способом. В том случае, если это невозможно сделать на детали, дугу можно зажечь на отдельной угольной плите, а затем осторожно ее переместить на соединяемые заготовки.
• Этот метод сваривания изделий из нержавейки может использоваться как при постоянном, так и переменном токе.
• При выборе оптимального режима сварки в расчет берется толщина соединяемых деталей. Говоря о режимах, речь идет о количестве расходуемого защитного газа, показателях тока, выбранной для сваривания присадке, диаметре проволоки, сечении вольфрамового электрода.
• Используемая для сваривания присадочная проволока должна иметь более высокий уровень легирования, нежели соединяемые заготовки.
• Во время сварочных работ электроды для нержавеющих сталей должны сохранять устойчивое положение. При несоблюдении этого требования возможно нарушение сварочной зоны и окисление металла в ее области.

Одним из плюсов использования этого метода сварки является то, что он позволяет значительно экономить вольфрамовые электроды. Для этого после завершения сварочных работ нужно примерно на 15 секунд не отключать подачу аргона. Такой прием позволяет защитить раскаленный вольфрамовый электрод от активного окисления.

Электродами полуавтоматическим способом

Этот метод сваривания изделий из нержавейки в аргоновой среде практически не отличается от классического ручного. Разница между ними состоит лишь в том, что проволока в сварочную зону поступает посредством специального оборудования. Механизация этого процесса позволяет повысить его точность и скорость.

если есть полуавтоматическое оборудование, специалист может воспользоваться следующими способами сваривания изделий из нержавейки:

• Метод струйного переноса. Главным его достоинством является то, что с его помощью можно создавать надежные соединения при работе с деталями значительной толщины.
• Сварка короткой дугой. Предназначена преимущественно для соединения заготовок небольшой толщины.
• Импульсная сварка. Универсальный метод соединения деталей, который гарантирует получение качественных и надежных соединений и максимальную экономию на расходных материалах.

Какими электродами варить нержавейку

Чтобы разобраться, какой тип электродов лучше всего подойдёт для сваривания нержавейки, необходимо обратиться к ГОСТу 10052−75, из которого можно узнать об особенностях существующих типов расходных материалов и рекомендациях по их выбору для работы с металлом определенного химического состава. Определиться с наиболее подходящим типом электродов для сваривания нержавейки, соответствующим требованиям данного ГОСТа, можно, если знать марку металла, элементы из которого необходимо соединить.

Другие способы сварки нержавеющей стали

В ряде ситуаций специалистам приходится рассматривать альтернативные методы сварки изделий из нержавейки, которые позволяют создавать надежные соединения только в особых условиях. К ним можно отнести следующие методы, предусматривающие использование специального сварочного оборудования.

Лазерным лучом

Из достоинств, которыми обладает этот метод соединения деталей из нержавейки, следует отметить сохранение изначальных показателей прочности металла в сварочной зоне по причине повышенного температурного воздействия, минимальное время, необходимое для остывания, отсутствие трещин после сварки, а также формирование минимального размера зерен в его структуре. Сам рассматриваемый метод, как и оборудование, которое позволяет его реализовать, активно используется в самых разных отраслях промышленности, в том числе при прокладке коммуникаций, в автомобилестроении и др.

Холодная под большим давлением

При этом способе соединения деталей из нержавейки материал не подвергают плавлению. Соединение заготовок обеспечивается за счет особого взаимодействия их кристаллических решеток. В зависимости от того, какое соединение необходимо получить и с деталями какой формы предстоит работать, давление может оказываться на одну или сразу на обе детали.

Контактная сварка изделий из нержавейки

При этом способе соединения изделий из нержавейки может применяться точечная или роликовая технология. Он позволяет соединять тонкие листы из нержавеющей стали, имеющие толщину до 2 мм. Примечательно, что при сваривании деталей этим способом применяют то же оборудование, что и при сваривании других металлов.

Нержавеющая сталь является одним из наиболее популярных материалов, из которого изготавливается множество разнообразных металлоизделий и конструкций. Однако процесс сваривания деталей имеет свои особенности, которые обязательно нужно учитывать каждому специалисту. Особенно это касается домашних мастеров, многие из которых не знают, как сварить нержавейку инвертором в домашних условиях.

От низкоуглеродистых сталей этот материал отличается содержанием определенного набора элементов, которые создают определенные трудности при соединении деталей из нержавейки. Это является одним из главных моментов, о котором необходимо знать перед началом сварочных работ. Дело в том, что каждый входящий в состав нержавейки элемент обладает особыми свойствами, что напрямую влияет на характеристики, которые демонстрирует нержавейка во время сварки. Особые физические свойства и химический состав нержавейки требуют использования определенных методов сваривания изделий, выполненных из этого металла.

Выбор наиболее подходящего способа должен осуществляться с учётом характеристик соединяемых деталей, а также используемых электродов. Это также может в значительной степени повлиять на качество и надежность создаваемого соединения.

Сварка нержавеющей стали (нержавейки) – основные моменты

Нержавеющая сталь нашла свое применение во многих сферах жизнедеятельности человека: тяжелом машиностроении, строительстве, производстве бытовой электроники, пищевой и химической промышленности и т.д. Практически во всех перечисленных областях для производства изделий используется сварка нержавейки как один из наиболее эффективных способов соединения деталей.

Известно, что данный тип металла обладает антикоррозионными характеристиками из-за добавления в его состав хрома, который при взаимодействии с атмосферным кислородом образует оксидный барьер, защищающий железо от окисления. Помимо хрома, нержавеющая сталь может включать и другие компоненты (никель, титан, молибден). Добавление в состав вспомогательных элементов дает возможность изменять свойства материала, что и определяет сферу его применения.

Классификация нержавеющих сталей

Процесс сварки нержавейки считается более сложным, чем сварка обычных стальных изделий. Это связано с уникальной микроструктурой металла, которая зависит от преобладающей кристаллической фазы. Наличие того или иного компонента приводит к разной реакции на термообработку, поэтому выбор способа сваривания во многом зависит от класса материала.

• Аустенитный класс.
  В таком сплаве основной фазой выступает аустенит. Дополнительными элементами обычно являются хром (до 20%) и никель (до 10%). Хром способствует антикоррозийности, а никель – пластичности, что позволяет применять данный материал в машиностроении. При термообработке аустенитные сплавы не теряют своих характеристик, поэтому хорошо переносят сварочный процесс.
• Ферритный класс.
  Основной фазой в этом случае является феррит. Добавление хрома придает изделию антикоррозионные свойства, однако, в отличие от аустенитного, ферритный сплав не обладает большой гибкостью. Главной особенностью ферритов является повышенная устойчивость к агрессивным средам, поэтому такой материал часто используют в химической промышленности. Вместе с тем, устойчивость к сверхвысоким температурам делает его неудобным для сварки.
• Мартенситный класс.
  Наличие в качестве основной фазы мартенсита придает металлу повышенную твердость. Мартенситный сплав в основном применяют для изготовления работающих на износ деталей и режущих инструментов (ножей). В то же время, материал является довольно хрупким, это нужно учитывать во время его обработки и эксплуатации.

Как осуществляется сварка нержавейки

Перед выполнением сварки нержавеющей стали необходимо ее подготовить. Очень важно уделить внимание кромкам свариваемых деталей – они должны быть зачищены до стального блеска. Также следует обезжирить поверхность с помощью растворителя, авиабензина или ацетона.

Для сваривания нержавейки можно применить одну из следующих технологий:

Ручная MMA-сварка, как правило, используют при отсутствии высоких требований к качеству шва. Основная сложность данной технологии заключается в правильном выборе электрода, который нужно подбирать в соответствии с маркой металла. Обычно для таких целей применяют электроды с основным покрытием, изготовленным из карбонатов магния и кальция, или рутиловым покрытием, созданным на основе двуокиси титана. Если в первом случае сваривание осуществляется исключительно обратнополярным постоянным током, то во втором допускается применение тока с переменной характеристикой.

Таблица для подбора электродов

TIG-сварка эффективна для сваривания тонких листов нержавейки. Чтобы добиться высокого качества шва, следует использовать присадочную проволоку с более высоким уровнем легирования, чем у основного металла. В качестве защитной среды зачастую применяется 100% аргон, однако в некоторых случаях для повышения стабильности дуги и увеличения скорости процесса аргон могут разбавлять гелием.

TIG сварка изделий из нержавейки

TIG сварка выхлопных систем

Аргонодуговая сварка TIG с вольфрамовым электродом

Полуавтоматическая технология MIG/MAG является наиболее универсальной для сварки нержавеющей стали, так как позволяет работать с разными толщинами: для тонких листов подходит метод короткой дуги, для толстых – струйного переноса. С целью защиты шва обычно используют смесь аргона (98%) с диоксидом углерода (2%). Не рекомендуется увеличивать концентрацию углекислоты и, тем более, применять ее в чистом виде, поскольку это приводит к появлению металлических брызг и нарушению структуры шва. Подробнее о сравнении углекислого газа и сварочных смесей читайте в нашей статье.

Особенности работы с нержавеющей сталью

Приступая к сварочному процессу, необходимо учитывать несколько важных моментов, характерных для нержавейки:

• Данный материал обладает меньшей теплопроводностью, чем обычное железо. Поэтому во избежание высокой концентрации тепла в районе шва с дальнейшим прожогом детали сварочный ток необходимо уменьшать на 20-30%.
• Из-за повышенного электрического сопротивления металла электроды нагреваются гораздо сильнее, что приводит к их более быстрому износу.
• Нержавеющая сталь отличается высоким коэффициентом линейного расширения. При сваривании деталей большой толщины важно выдерживать определенный зазор для нормальной усадки шва. В ином случае возможно появление трещин.
• В режиме термообработки возникает вероятность снижения антикоррозионных свойств в месте соединения деталей. С целью предотвращения такой ситуации шов следует оперативно охлаждать. Для этого используют разные способы, например, подкладывают под место соединения медную пластину или снижают его температуру с помощью холодной воды.

Сваривание изделий из нержавейки это распространенная задача на производстве. Как показывает практика, попытки сэкономить на качестве защитных газов приводят к уменьшению надежности и долговечности сварного соединения. Качество имеет первостепенное значение для всего результата работы. Например, здесь можно ознакомиться с защитными газовыми смесями, которые применяются для различных видов металлов, и их типовыми характеристиками.