Сварка нержавеющей стали: чем и как лучше сваривать нержавеющую сталь в домашних условиях

Сварка нержавеющей стали: чем и как лучше сваривать нержавеющую сталь в домашних условиях

Сварка нержавейки в домашних условиях: варианты, советы, видео

При проведении такой технологической операции, как сварка нержавеющей стали, важно учитывать как физические свойства материала, так и его химический состав. Только в этом случае вы можете рассчитывать на то, что подключение будет выполнено качественно и надежно.

Сварка нержавеющей стали аргоном

Факторы сложности для сварки деталей из нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали осложняется тем, что этот материал относится к категории высоколегированных, а значит, в его составе содержится достаточно большое количество элементов, влияющих на его основные свойства. Хром – один из таких элементов из нержавеющей стали. Его содержание в этом сплаве может составлять 12-30%. Хром, наряду с такими элементами, как никель, титан, марганец и молибден, создают коррозионно-стойкие свойства нержавеющей стали, но также придают ей другие свойства, влияющие на ее свариваемость.

Тем, кто не любит читать длинные статьи и вникать в технические подробности, предлагаем вам просто посмотреть два видео самых актуальных для мастеров сварки нержавеющей стали вариантов в домашних условиях – электрод с инвертором и снова инвертор, но уже в защитном газе (аргон).

Сварка нержавеющей стали должна выполняться с учетом следующих специфических характеристик материала.

По этой причине сварка нержавеющей стали всегда сопровождается значительной деформацией соединяемых деталей. В некоторых случаях, когда свариваемые элементы толстые и между ними нет промежутка, такие деформации могут даже привести к большим трещинам.

Теплопроводность нержавеющей стали в 1,5-2 раза ниже, чем у низкоуглеродистых сплавов. Такая специфика материала приводит к тому, что соединяемые элементы в зоне сварки плавятся даже при меньшем токе (на 15-20%), чем при сварке элементов из низкоуглеродистой стали.

При нагревании до высокого уровня (более 500 градусов Цельсия) в нержавеющей стали возникает так называемая межкристаллитная коррозия. Это связано с тем, что по краям металлической зернистой структуры начинают формироваться промежуточные слои карбидов хрома и железа. Этого явления можно избежать не только путем тщательного выбора условий сварки, но и путем принудительного охлаждения свариваемых деталей из нержавеющей стали, которое можно производить с помощью обычной воды. Однако следует помнить, что охлаждение водой возможно только для элементов из хромоникелевых сталей с аустенитной внутренней структурой.

Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями

Из-за низкой теплопроводности соединяемых материалов и их повышенного электрического сопротивления сварка деталей из нержавеющей стали сопровождается интенсивным нагревом электродов, стержни которых имеют хромоникелевый состав. Чтобы избежать этого нежелательного явления, используются электроды для сварки нержавеющей стали длиной до 35 см.

Sabaros ME 101 Сварочные электроды 3,2 мм для сварки нержавеющей стали

Наиболее распространенные способы сварки нержавеющей стали

Сварка изделий из нержавеющей стали с высоким содержанием хрома может осуществляться несколькими способами. К ним, в частности, относятся следующие сварочные процессы

    аргонодуговая сварка (вольфрамовым электродом и режимами TIG AC / DC); выполняется в режиме MMA с покрытыми электродами; полуавтоматическая аргонодуговая сварка в режиме MIG проволокой из нержавеющей стали; так называемые холодная сварка нержавеющей стали под высоким давлением (название этой технологии связано с тем, что она не включает плавление металла в процессе соединения); Шовная сварка и контактная точечная сварка.

Процесс сварки элементов из нержавеющей стали заключается в тщательном обезжиривании их поверхности ацетоном или авиационным бензином. Это делается для уменьшения пористости сварного шва, повышения устойчивости сварочной дуги и тщательной очистки кромок соединяемых деталей. Только после тщательного удаления заусенцев можно проводить операцию выбранным методом. Существует несколько основных методов сварки деталей из нержавеющей стали, а также технологии, которые используются довольно редко. В любом случае решение о том, как сваривать нержавеющую сталь, должно основываться на конкретных условиях и требованиях к стыку, который необходимо сформировать.

Сварка покрытыми электродами (ММА)

Наиболее распространенной технологией является сварка элементов из нержавеющей стали методом MMA с использованием покрытых электродов. Этот метод довольно простой, его можно использовать в домашних условиях, но он не дает стыков наивысшего качества.

Читайте также:  Балдахин на детскую кроватку (82 фото): держатель и крепление, как повесить над кроватью девочке и мальчику

Удобно, что такую ​​сварку нержавеющей стали можно производить даже в домашних условиях, но для этого вам понадобится специальный сварочный аппарат, называемый инверторным. Для сварки нержавеющей стали инвертор позволяет получить соединение, обладающее высокой надежностью, нужно правильно выбрать электрод под марку нержавеющей стали. Все электроды, используемые для сварки изделий из нержавеющей стали, делятся на два основных типа:

    с рутиловым покрытием на основе диоксида титана (сварка такими электродами, которые обеспечивают малое разбрызгивание металла и стабильную дугу, проводится на постоянном токе и обратной полярности); покрытые карбонатом магния и кальция (такие электроды для сварки нержавеющей стали постоянным током обратной полярности).

Чтобы понять, какими электродами для сварки нержавеющей стали достаточно взглянуть на ГОСТ 10052-75, в котором представлены все виды таких расходных материалов, но также указано, какие из них следует применять для работы с металлом определенного химического состава. Чтобы выбрать электроды для нержавеющей стали, соответствующие требованиям настоящего ГОСТа, достаточно знать марку металла, детали, которые следует комбинировать.

Все требования к электродам для сварки нержавеющей стали можно найти, скачав бесплатно ГОСТ 10052-75 в формате pdf по ссылке ниже.

Ручная и полуавтоматическая сварка нержавейки в среде аргона (AC/DC TIG, MIG)

Вольфрамовые электроды используются для ручной сварки нержавеющей стали в аргоне. Эта технология позволяет получать качественные и надежные стыки изделий небольшой толщины даже в домашних условиях. Сварка такими электродами на нержавеющую сталь в основном используется для устройства связи с трубами, по которым под давлением будут транспортироваться газы или различные жидкости.

Особенно тщательно и осторожно следует сваривать аустенитную нержавеющую сталь.

У этой технологии есть свои особенности.

    Чтобы вольфрам электродов из нержавеющей стали не попадал в расплавленный металл в зоне сварки, дуга зажигается бесконтактным образом. Если это невозможно сделать непосредственно на заготовке, дуга зажигается на специальной угольной пластине и аккуратно переносится на стыкуемую заготовку. Сварка нержавеющей стали этим методом может производиться как на постоянном, так и на переменном токе. Режимы выбираются в зависимости от толщины стыкуемых элементов. Эти режимы включают, в частности, параметры поперечного сечения вольфрамового электрода, диаметр проволоки, используемой в качестве добавки, параметры тока (мощность и полярность), поток защитного газа и скорость сварки. Очень важно, чтобы уровень легирования присадочной проволоки был выше, чем уровень легирования соединяемых деталей. При сварке электроды из нержавеющей стали не должны вибрировать. Если этим требованием пренебречь, это может привести к нарушениям в зоне сварки и окислению металла в этой зоне.

Используя этот метод, можно уменьшить износ вольфрамового электрода. Для этого требуется некоторое время (10-15 секунд) без отключения подачи аргона после завершения процесса сварки. Эта процедура помогает защитить раскаленный вольфрамовый электрод от активного окисления.

По сути, полуавтоматическая сварка нержавеющей стали в аргоне мало чем отличается от обычного ручного метода. Основное отличие состоит в том, что подача проволоки в зону сварки осуществляется с помощью специального оборудования. Благодаря механизации этот процесс намного точнее и быстрее.

Используя полуавтоматическое оборудование, можно использовать следующие методы сварки деталей из нержавеющей стали:

метод передачи флюса, позволяющий эффективно сваривать элементы большой толщины; сварка короткой дугой – для соединения тонких элементов; Импульсная сварка – универсальная технология, обеспечивающая высокое качество и надежность соединений и являющаяся наиболее экономичным вариантом.

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали

Другие технологии сварки нержавеющей стали

Есть несколько других методов сварки нержавеющей стали, которые лучше подходят в определенных ситуациях, то есть они не универсальны. К ним относятся следующие методы, требующие использования специализированного оборудования.

Сварка нержавеющей стали лазерным лучом

Этот способ сварки, который даже на видео выглядит очень эффектно, имеет ряд существенных преимуществ: металл в зоне сварки не теряет прочности из-за чрезмерного воздействия температуры, быстро остывает, на нем нет трещин, зерен. минимального размера. Оборудование для лазерной сварки и сама технология широко используются в различных отраслях промышленности (автомобилестроение, тракторостроение, монтаж сред из труб и т. Д.)

Читайте также:  Как правильно выбрать и красиво повесить ниточные шторы, фото интерьера, видео

Холодная сварка под высоким давлением

В этой технологии отсутствует плавление материала в зоне сварки, а металлические элементы соединяются на уровне их кристаллических решеток. В зависимости от полученного соединения и конфигурации элементов давление может быть приложено к одному или обоим металлическим элементам одновременно. Очень интересно посмотреть видео этого процесса: две части как бы прижаты друг к другу, когда они холодные.

Контактная сварка изделий из нержавеющей стали

Такая сварка может выполняться точечной или роликовой техникой. Таким образом можно соединять тонкие листы нержавеющей стали толщиной не более 2 мм. Применяются те же приспособления, что и для других металлов.

Видео ниже подробно объясняет и демонстрирует нюансы подачи присадочных стержней при сварке нержавеющей стали через неплавящийся электрод в газообразном аргоне и другие нюансы работы.

Как правильно варить нержавейку электродом

Иногда в домашних условиях нужно срочно приварить емкость или трубу из нержавеющей стали. Начинающие сварщики, у которых в доме есть инвертор, могут решить проблему самостоятельно. Хотя в промышленных условиях ручная приварка нержавеющей стали к электроду не практикуется, дефект можно исправить в домашних условиях обычной электросваркой. Специалисты поделятся своим опытом сварки нержавеющей стали электродом. Какие характеристики легированных металлов следует учитывать, какой режим работы соблюдать.

Особенности сварки нержавеющей стали

Основная проблема, с которой сталкиваются неопытные сварщики, – это низкое качество сварного шва. В трубе может появиться течь даже при небольшом давлении. На металле в месте сварного шва появляются трещины.

При сварке нержавеющей стали электродом необходимо учитывать ряд характеристик легированной стали, ее физические свойства:

    Металл имеет высокий коэффициент расширения, сжимается при соединении электросваркой в ​​процессе охлаждения. Если сварка нержавеющей стали является обычной добавкой к углеродистой стали с низким коэффициентом расширения, сварной шов может потрескаться – он сломается от внутренних напряжений в нержавеющей стали. Во время окисления ванны горячего расплава на поверхности образуется пористость из-за кристаллизации. Если нет возможности создать защитную атмосферу над рабочей зоной, следует выбирать прутки со специальным покрытием, содержащим компоненты, предотвращающие попадание кислорода в сварной шов. Бытовая легированная сталь плавится при низких температурах. Под воздействием электрической дуги легирующие элементы могут выгореть из нержавеющей стали. Без них металл заржавеет. Сварка производится в шахматном порядке во избежание перегрева. Добавка для сварки нержавеющей стали подбирается с учетом особых свойств легируемого металла. Желательно точно знать марку свариваемых элементов.

Какие электроды выбрать для нержавейки

Риск появления трещин снизится, если выбрать присадку со стержнем с химическим составом, аналогичным заготовкам. Для сварки нержавеющей стали выпускаются несколько типов стержней:

    ТСЛ-11 предназначен для сварки хромоникелевых сплавов, имеют фторкарбонатное покрытие, сварку можно проводить при температуре до +450 ° С. Электродом можно работать в любом положении. ОЗЛ-6 предназначен для жаропрочных сталей, если им сваривать другие заготовки, электрод будет медленнее расширяться, сварка будет затруднена; ХЖ-13 – для нержавеющей стали, предназначенной для контакта с пищевыми продуктами. Может использоваться для хромоникелевой легированной стали с молибденом. Покрытие образует небольшой слой шлака, который защищает ванну горячего расплава от окисления. ЗИО-8 предназначен для жаропрочных сплавов; вызывает проблемы при сварке нержавеющей стали. НИИ-48Г – универсальная добавка с основным типом покрытия. ЭФ400 / 10У, ОЛЗ-17У – профессиональные электроды для аустенитных сплавов. Использование таких батончиков в быту нежелательно, так как покрытие содержит вредные компоненты.

Для ответственных подключений выбраны марки EA, ESAB. Для самолечения лучше выбрать что-нибудь попроще. Перед работой сердечники нагревают до температуры + 160-220 ° С в зависимости от марки. Предварительно не нагревайте их, покрытие при охлаждении станет хрупким, отколется.

Читайте также:  Размеры силикатного кирпича - таблица свойств и типов

Легированные металлы можно сваривать неплавящимися электродами, содержащими вольфрам. В пруд, расплавленный из жаропрочного стержня, вводят присадочную проволоку. Работа ведется на полуавтомате, который создает защитную атмосферу. Новичкам браться за такую ​​работу не стоит. Водовод используется для соединения сосудов, труб, испытывающих повышенное давление. Добавка качественно заполняет стык, создает прочный шов, не склонный к растрескиванию.

Можно ли варить нержавейку обычным электродом?

Углеродные стержни следует использовать только в крайних случаях. В этом случае не стоит ожидать высокой прочности соединения. По мере остывания шва слышны трещины – черный металл раздирается усаживающейся нержавеющей сталью. Со временем на рабочей зоне обязательно образуется ржавчина, даже небольшое давление даст утечку.

Следующие компоненты НЕ свариваются обычным электродом:

    трубы, имитирующие хром отопительной системы; полотенцесушители; посуда из нержавеющей стали.

Новичкам, у которых дома есть инвертор, желательно иметь в наличии пачку универсальных электродов из нержавеющей стали.

Технология сварки нержавеющей стали электродом

Ход работ немного отличается от электросварки черных металлов. В формировании сварных швов есть тонкости, поэтому необходимо соблюдать технологию сварки. Подготовительный этап стандартный:

Заготовки очищаются, с них удаляются загрязнения, масляные пятна и следы краски. Все эти ингредиенты вспенивают ванну-расплав. У элементов толщиной 4 мм кромки обрезаются под углом 45 °. Детали уложены друг на друга сваркой с зазором не менее 1 мм, это связано с высоким коэффициентом расширения нержавеющей стали при сварке. Прочность швов повышается, если детали предварительно нагреть до +150 ° С, а затем приступить к сварке.

Как правильно сварить нержавеющую сталь электродами:

Сначала будущий стык склеивается в нескольких местах. Штангу следует держать под углом 45-60 °, наклоняя к себе или в сторону. Готовьтесь к плотной ванне из расплавленного металла, жидкий металл липкий, как пластилин. Шов накладывается тонкими стежками, быстро. Необходимо, чтобы дуга была короткой, не допускаются колебательные движения. Когда стык остынет, металл не следует дополнительно охлаждать, шов должен постепенно кристаллизоваться, чтобы в заготовках не возникали внутренние напряжения. Тогда качество связи будет нормальным. При сварке тонкой нержавеющей стали к электроду осуществляется ток обратной полярности, от этого клеммного соединения самая высокая температура будет сосредоточена на конце присадочного стержня.

Какой сварочный аппарат выбрать

Некоторые мастера сдают в аренду сварочные аппараты. Для работы с легированным металлом необходимо выбирать современное сварочное оборудование, генерирующее постоянный ток, с таким устройством легче поддерживать короткую дугу, получаются ровные швы сварного шва. К трансформатору можно приварить металл, но в этом случае возможно образование нахлестов, снижающих прочность восстановленного элемента. Лучше выбирать сварочные аппараты с дополнительными функциями. Снижается риск прилипания электрода и ожогов к изделию. Универсальный генератор, вырабатывающий постоянный и переменный ток, – хорошее решение. Допускается использование инвертора, вырабатывающего высокочастотный импульсный переменный ток.

Настройка сварочного аппарата

При сварке электродами из нержавеющей стали соблюдайте определенный режим работы. Чтобы сварить заготовку диаметром 4 мм, вам понадобится аппарат, который подает напряжение 100 А и 16 В. Диапазон сварки более тонких деталей:

Толщина заготовки, мм Диапазон тока, А. Рекомендуемое напряжение, В
130–4012
1.540–6013
2–3в пределах 8014–15

Диаметр электрода должен быть меньше толщины заготовки, сталь до 3 мм двусварная, стержни 4 мм – 3 мм.

Соблюдая все технологические тонкости сварки легированных металлов, в домашних условиях можно получить достаточно прочное соединение. Для восстановления труб, сосудов, рассчитанных на высокое давление, лучше прибегнуть к услугам профессионалов.

Оцените статью
Добавить комментарий