Каким электродом варить нержавейку инвертором?

Какой полярностью варить нержавейку — Справочник металлиста

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

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

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

Особенности нержавеющей стали при сварке

У высоколегированных сталей теплопроводность значительно ниже, чем у обычных углеродистых. При работе электрической дуги тепло хуже отводится из зоны сваривания, что у неопытных сварщиков приводит к сквозному прожиганию металла.

Для сваривания нержавейки ток инвертора уменьшается на 20 – 25 %. Уменьшить риск перегрева можно и установив детали для сваривания, особенно небольшой толщины, на медную пластину, обладающую высокой теплопроводностью.

Часть тепловой энергии уходит по ней, и область сварного шва находится в безопасном для металла тепловом режиме.

Второй особенностью нержавеющих сталей является значительный коэффициент теплового расширения, превосходящий этот показатель обычной стали и большинства металлов, пригодных для сварного способа соединения.

Внутренние напряжения могут достигать предела прочности, и деталь будет деформироваться — изгибаться, коробиться и т.д.

Стали с высоким содержанием хрома подвержены и другой опасности — потере антикоррозионных свойств в зоне шва.

При нагревании до высокой температуры (около 13000 С) хром превращается в карбид (Cr23 C6), который слабо связан с соседними зернами. В зоне карбидообразования возникает нарушение технологической прочности металла.

К тому же, карбид хрома постепенно растворяется в агрессивных средах, например, кислотах, щелочах, обычной воде. Со временем сварной шов может разрушиться.

Межкристаллитная коррозия — появление на границах зерен стали посторонних соединений — карбидов, как правило, легко растворимых. В результате значительно уменьшается прочность и пластичность локальных участков, особенно в зоне контакта перегретого металла с относительно холодным.

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

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

вернуться к меню ↑

Техника сварки нержавеющей стали

Чем можно варить? Электроды для сварки конструкций из нержавеющей стали применяются особые, созданные для этого вида металла. Для ручной дуговой сварки ММА используются отечественные ЦЛ-11, НИИ-48Г или ОЗЛ-8.

Помимо их неплохих качеств, эти электроды нетрудно купить по доступной цене.

Их состав рассчитан на работу с хромоникелевыми сталями и обеспечивают условия сварки с минимальным образованием очагов межкристаллитной коррозии.

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

Эти электроды предназначены для сварки на постоянном токе обратной полярности. Покрыты они фтористым кальцием или карбонатом кальция (основные покрытия).

Выбирать электроды по толщине следует исходя из размеров свариваемых деталей. Для массивных деталей, которые в бытовых условиях свариваются довольно редко, можно использовать электроды диаметром 3 мм.

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

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

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

вернуться к меню ↑

Сварка нержавеющих хромоникелевых сталей. Технологические особенности сварки (304, 304L, 316L, 321).

Особенных требований к инвертору для работы с нержавейкой нет — у него должен быть режим ММА/TIG, предусмотрена возможность работы, как с переменным, так и постоянным током (AC/DC) а диапазон тока находится в пределах 20 – 200 А. если вы не собираетесь работать с инертными газами, то достаточно режима ММА.

Для начинающих сварщиков, да и для бытового использования вообще, очень хорош инверторный  аппарат дуговой сварки Ресанта САИ 220. Он может работать в сетях со значительными перепадами напряжения — 140 -260 В, диапазон регулировок сварочного тока 10 – 220А, ПВ= 70%.

В наличии функции «Горячий старт» и «Антиприлипание». Удобные органы управления и небольшой вес аппарата  повышают удобство его применения. Для сварки нержавейки аргоном подходят практически все современные инверторы бытового и профессионального типа.

Опыт работы: можно ли заварить простыми электродами?

вернуться к меню ↑

Итог

Надеемся, после изучения данной статьи вам станет понятно как можно сварить нержавейку. Также мы выяснили различные нюансы работы с металлом, какие электроды нужны, особенности пайки нержавейки с медью.

Сергей Одинцов

Источник: http://electrod.biz/informatsionnyie-stati/svarka-nerzhaveyki-invertorom.html

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.

Классификация материалов

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.

Обзор техпроцесса

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.

Источник: https://ssk2121.com/kakoy-polyarnostyu-varit-nerzhaveyku/

Сварка нержавеющей стали в домашних условиях с помощью инверторного источника сварочного тока

Нержавейка, или нержавеющая сталь – металл, который обладает низкой теплопроводностью, а также имеет высокую активность, с химической точки зрения, в зоне расплавления металла.

Кроме того, для нержавейки характерны также очень высокие значения коэффициента расширения под воздействием высоких температур (термическое расширение), а также низкая по сравнению с углеродистыми и низколегированными сталями температура плавления.

Все это накладывает особенности на выбор инверторного источника сварочного тока.

Какой инвертор лучше выбрать

Ключевыми особенностями, на которые следует обратить внимание при выборе инвертора для сварочных работ с нержавеющей сталью, являются:

• возможность работы с пониженным сварочным током (чтобы избежать прогорания металла и нарушения его структуры);
• возможность работы в прямой и обратной полярности;
• возможность переключения на переменный ток и ведения работ в импульсном режиме (перечисленные выше параметры также позволяют избежать прогорания металла и его разрушения в сварочном шве).

Чаще всего такие параметры встречаются в профессиональных инверторных источниках тока, однако, число доступных для приобретения моделей невелико, что говорит о сложности подбора наиболее оптимального аппарата для сварки именно нержавеющей стали.

Примерная стоимость инверторных источников тока на Яндекс.маркет

Подбор электродов

Электроды, использующиеся для сварки нержавеющей стали, имеют достаточно большое количество марок в зависимости от тех классов металла, который предстоит варить с их использованием:

• если речь идет о сварке металла, из которого изготовлены предметы и оборудование, используемое в пищевой промышленности, то использовать следует электроды марок ОЗЛ-8 и ЦЛ-11;
• для жаропрочных сплавов, которые должны отвечать задачам длительного и качественного использования, необходимо подбирать электроды марки ОЗЛ-6;
• для нержавейки, которая используется для изготовления различных инструментов, подойдут электроды марок КТИ-7А, ЦТ-28;
• если вести речь о сталях, относимых к нержавеющим, для которых характерны повышенные коррозионноустойчивые параметры, то для их сварки потребуются электроды марок ЭА400/10У, НЖ-13, ЦТ-15;
• в случае бытовой сварки нержавеющей стали можно использовать также электроды марок АНЖР-1, АНЖР-2, а также электроды марки ЭА395/9;
• в зависимости от того, какой вид и класс нержавеющей стали подлежит свариванию, можно подобрать также электроды и из иностранных аналогов, которые не уступают по качеству отечественным.

Примерная стоимость электродов для сварки нержавеющей стали на Яндекс.маркет

Особенности технологии

В связи с физико-химическими особенностями нержавеющей стали как металла, подвергающегося сварке, наиболее оптимальным способом является сварка с использованием неплавящегося электрода в среде защитного газа (в качестве такого газа может использоваться аргон либо его смесь). На производстве для достижения более высокого качества сварных соединений используются комбинированные способы сварки, при которых корневой слой шва выполняется посредством использования аргонодуговой сварки, а последующие слои – ручной дуговой.

Подбор параметров работы сварочного инвертора (силы сварочного тока и параметров сварочного напряжения) происходит на основании следующих данных:

• толщина свариваемых деталей;
• тип и класс стали;
• данные о режиме эксплуатации изделия или соединения;
• очень высокий коэффициент теплового расширения деталей из нержавеющей стали – при нагревании происходит существенное «растягивание» деталей, а при остывании – сжатие, что может вызвать образование микротрещин в сварном шве, а также в самом изделии в той его части, которая относится к сварочной зоне и подвергается нагреву;
• сварка должна проводиться с минимальным повышением температуры металла, чтобы избежать перегрева околошовной зоны. Если произойдет перегрев выше 500 градусов по Цельсию, внутри металла начнется процесс межкристаллической коррозии, что вызовет разрушение сварного шва и всей детали в целом, самым негативным образом сказавшись на качестве шва.

В каждом конкретном случае подбирать режимы необходимо индивидуально, проводя обязательную пробу на деталях, аналогичных свариваемым. Главным условием сварки деталей из нержавеющей стали является уменьшение сварочного тока по сравнению с другими видами стали не менее, чем на 20%.

К особенностям технологии сварки следует также отнести и обязательный подбор всех инструментов таким образом, чтобы они соответствовали правилам работы с нержавеющей сталью: круги для болгарки, щетки, используемые для зачистки металла должны соответствовать работе именно с нержавеющей сталью, так как в случае использования обычных инструментов могут образоваться металлические включения в шве, что негативным образом влияет на его качество.

Необходимое оборудование

Для качественного осуществления процесса сварки нержавеющей стали следует подготовить оборудование, в перечень которого включаются:

• инверторный источник сварочного тока, соответствующий требованиям, предъявляемым к аппаратам, с помощью которых происходит сварка нержавеющей стали;
• сварочные кабели для подачи сварочного тока в зону сварки (кабель электродержателя и кабель «массы») достаточной длины, чтобы избежать перекручиваний и перекрещиваний с целью исключения нарушения изоляции кабеля;
• кабель подключения инвертора в электрическую сеть в зависимости от используемого напряжения;
• присадочные материалы (электроды той марки, которые соответствуют сварке конкретного класса нержавеющей стали, при необходимости баллон с защитным газом и шланги для подачи газа в сварочную зону, а также газовая горелка);
• болгарка и круги к ней для работы именно с нержавеющей сталью;
• щетка по металлу, также предназначенная для работы с нержавеющей сталью;
• приспособления для соединения деталей при осуществлении сварки и качественного их закрепления;
• сварочный стол.

Кроме того, требуется также и защитное оборудование, к которому относятся:

• защитный костюм либо иная одежда, которая сможет защитить сварщика от воздействия высоких температур и попадания на кожу расплавленных капелек металла;
• краги или перчатки, защищающие руки от воздействия высоких температур на кожные покровы и снижающие риск поражения электрическим током;
• маска с темным стеклом или самозатемняющаяся маска для защиты органов зрения от получения электротравмы.

Сварочный процесс

Сварочный процесс при осуществлении изготовления изделий из нержавейки, как и в случаях со сваркой других металлов, делятся на три этапа – подготовительный, этап собственно сварки и завершающий.

Этап подготовки

На подготовительном этапе следует разметить детали, которые планируется сваривать, зачистить их, обезжирить с помощью специального химического состава. В случае если это продиктовано толщиной соединяемых деталей, потребуется также разделать кромки для лучшего формирования сварочного шва.

Основные работы

Основной этап сварки состоит из следующих шагов:

• подключение инвертора путем создания обратной полярности (кабель с электродержателем электрода подключается на разъем «+», а кабель массы – на разъем «-»). Такое подключение позволит обеспечить большее плавление электрода по сравнению с подключением в прямом режиме, а также избежать прожога материала за счет снижения проплавления деталей;
• после того как детали закреплены в тех положениях, в которых они будут свариваться, следует выполнить первичные прихваточные швы. Длина таких швов и их расположение по контуру планируемого сварного шва определяется в зависимости от того, каков размер шва, а также в зависимости от толщины свариваемых деталей;
• в том случае, если речь идет о создании сварочного шва большой протяженности, следует выполнять ступенчатый способ, в ходе которого сварка осуществляется с противоположных сторон короткими швами;
• если необходимо выполнить несколько слоев в одном шве, то после каждого нового слоя следует подождать некоторое время, чтобы предыдущий слой успел остыть перед наложением нового;
• в случае большого шва (протяженного по расстоянию) либо если у него сложная конфигурация, потребуется сделать большее количество прихваток по сравнению с простыми или короткими швами, каждая из которых будет отличаться небольшой длиной, расположенными вдоль кромок шва. Данное действие позволит сократить риск деформации деталей возле шва.

Завершающий этап

После того как сварочные работы завершены, следует переходить к завершающему этапу. На этом этапе происходит зачистка шва от образовавшегося шлака с целью определения визуальным способом его качества. Кроме того, на этом этапе происходит определение мест, где есть непровары. Если такие места обнаружены, следует выполнить ремонт или полностью вырезать стык и выполнить сварку, повторив весь алгоритм.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Источник: https://elsvarkin.ru/texnologiya/svarka-nerzavejki/