Как сварить нержавейку в домашних условиях


Сварка нержавеющей стали в домашних условиях

Использование нержавеющей стали во многих изделиях продлевает их срок эксплуатации и улучшает внешний вид. Легированные металлы широко применяются в химической промышленности, машиностроении, и изготовлении бытовых емкостей и полотенцесушителей. Но порой этот материал, под действием блуждающих токов или сильной коррозионной среды, дает течь. Начинающие сварщики, в попытках исправить положение, сталкиваются с несколькими трудностями по работе с таким металлом. Или же возникает потребность соорудить собственную емкость из легированной стали. Как варить нержавейку правильно, чтобы швы оставались герметичными? Сколько существует способов сварки нержавейки и какой из них лучше? Что наиболее подойдет для работы в домашних условиях?

Особенности сварки

Варить нержавеющую сталь возможно несколькими способами, но в каждом из них необходимо учитывать специфические особенности материала. Работа с легированной сталью отличается от низкоуглеродистой тем, что свариваемый металл позволяет формировать ровные швы, требующие минимальной обработки. Благодаря шлифовке и полировке можно получить идеальный вид поверхности, которую не нужно красить.

Но в том, как сваривать нержавейку, есть и свои трудности. Они заключаются в следующем:

  • Линейное расширение металла проявляется сильнее, чем у других видом стали. Из-за этого изделие значительно удлиняется во время нагрева от сварки, а по окончании процесса возвращается в первоначальную форму. Это создает два распространенных дефекта при сварке нержавейки. Во-первых, изделие сильно деформируется (образовываются волны, дугообразные прогибы), что портит внешний вид и требует правки геометрических форм. Во-вторых, происходит растяжение сварочного шва, который может не выдержать такого микродвижения и дать трещины. Правильная сварка нержавеющей стали подразумевает ведение дуги на меньших токах, чтобы минимизировать прогрев изделия, и подбор качественных присадочных материалов. В изделиях, которые толще 7 мм, применяется предварительный подогрев всей поверхности током.
  • В расплавленном состоянии нержавейка быстро взаимодействует с кислородом, находящимся в окружающем воздухе. Если вести сварку без защитного облака, то металл будет сильно пениться и шов не получится. Слабая защита сварочной ванны позволяет выполнить работу, но дает много пор. Поэтому заварить легированную сталь качественно можно только в хорошей защитной среде. Это обеспечивает специальная обмазка электродов или инертные газы.
  • Хорошая теплопроводность и низкая температура плавления материала создают еще одну трудность для сварки нержавеющей стали — выгорание легирующих элементов. Так, после нескольких месяцев, на свариваемом материале можно обнаружить следы коррозии. Чтобы предупредить этот дефект, необходимо выполнять шов немного быстрее, чем на низкоуглеродистой стали. Правильно установленная сила тока тоже играет важную роль.

Зная о вышеописанных свойствах металла можно выбирать верные режимы сварки и правильные расходные материалы, что позволит получить качественный результат.

Как правильно варить нержавейку показано на различных видео. Но все эти способы подразумевают предварительную подготовку материала под сварку. Эти этапы включают ряд действий:

  1. Изделие требуется очистить от масла и мусора.
  2. Тонкие платины (от 0,5 до 1,5 мм) не нуждаются в зазоре, а наоборот их требуется плотно подвести друг ко другу.
  3. В материале с толщиной от 4 мм и выше, для качественного провара, требуется выполнить разделку кромок. Это производится «болгаркой» или напильником. Благодаря этому будущий шов становится немного шире и глубже, что лучше связывает свариваемые стороны.
  4. Между пластинами выставляется зазор в 1-2 мм.
  5. Детали толще 7 мм рекомендуется предварительно подогревать.
  6. Чтобы зафиксировать пластины и не дать им изменить положение во время сварки, ставится несколько прихваток по всей длине соединения.
  7. После этого можно приступать к ведению шва.

Чем варить нержавейку: суть методов и технология процесса

Технология сварки легированных сталей подразумевает использование электрической дуги, позволяющей плавить металл, и создания защитного газового облака. Существует три способа сварить нержавейку.

Покрытыми электродами (MMA)

Суть метода заключается в использовании источника тока (трансформатор с выпрямителем или инвертор), подсоединяемого одним концом (массой) к изделию, а вторым к держателю электрода. Сварочный ток создает дугу между ними, способную плавить металл и формировать шов. Кроме краев пластин плавится и стержень электрода, который состоит из похожего по составу к основному металла. Сварочную ванну защищает обмазка электрода, которая расплавляется и выделяет особый газ.

ММА — это отличный вариант, когда требуется сварка нержавейки в домашних условиях. Аппараты доступны по цене и компактны для хранения в кладовке или гараже. Транспортировка не требует много места, а легкий вес позволяет работать на любой высоте. Электроды по нержавейке доступны в продаже.

После подготовки металла процесс сварки выполняется ведением электрода по линии соединения. Первый проход необходимо произвести ровно, наклонив электрод на себя или в удобную сторону. В этом же направлении и ведется шов. Расстояние между концом электрода и поверхностью металла выдерживается в 3-5 мм. Когда свариваемые пластины толстые, то требуется несколько проходов. После каждого следует отбивать шлак. Многопроходные швы ведутся с легкими колебаниями электрода для придания чешуйчатости и заполнения места соединения.

Настройки на аппарате выставляются соответственно изделию:

Толщина пластин, мм Напряжение, V Диаметр электрода, мм Сила тока, А
1 11 2 30-40
1.5 12 2 40-60
2 13 2 55-75
3 15 3 90-100

Полуавтоматом

Нержавеющие стали свариваются отлично полуавтоматом. Это более изящный процесс, позволяющий быстро и качественно заварить соединение любой толщины. Источником тока выступает аппарат с постоянным напряжением или инвертором. Масса крепится на изделие, а «плюс» подсоединяется к специальной горелке.

Горелка совмещает в себе подачу тока и подвод инертного газа в зону сварки. Электричество передается по кабелю и специальному мундштуку-контактору. Газ идет по параллельно уложенной в рукаве шланге и выходит через сопло. В качестве присадочного материала выступает проволока, автоматически подающаяся тяговым механизмом. Напряжение через мундштук переходит на проволоку и между ней и изделием возбуждается дуга. Одновременно происходит обдув защитным газом, предотвращающий контакт с внешней средой. Для соединения нержавейки используют чистый аргон или его смеси с углекислотой.

Проволока должна быть из того же материала, что и свариваемые детали. Ее диаметр и скорость подачи выставляются исходя из толщины изделия и пространственного положения. Рекомендуемые параметры следующие:

Толщина изделия, мм Сила тока, А Диаметр проволоки, мм Скорость подачи, м/ч
1.5 80-100 0,8-1,0 160-180
2 130 1.2 180-230
3 160-200 1,2-1,4 350-400
5 200-300 1,2-1,6 450-650

Для создания особо прочных швов, подвергающихся химическому воздействию на предприятиях, применяют порошковую проволоку, которая имеет трубчатое строение и включает в себя флюс, дополнительно защищающий зону сварки. После окончания шва флюс застывает на поверхности в виде шлака и требует отбития. Швы ведутся с колебательными движениями, справа налево или наоборот. Важно следить за полным заполнением зоны соединения присадочным металлом. Это хорошо контролировать, поскольку при сварке обычной проволокой нет шлака, мешающего обзору.

Полуавтоматические аппараты стоят дороже инверторов и требуют дополнительной оснастки баллоном, редуктором и шлангами. Но благодаря такому способу сварки можно быстро вести работы.

Аргоновая сварка

Сварка тонкой нержавейки особенно хорошо удается аппаратами с постоянным током и не плавящимся электродом. Масса от оборудования подключается к пластинам, а + крепится к горелке. Аппарат выдает постоянный ток, полярность выставляется обратная. По каналу к горелке подводится напряжение и газ. Ток передается через прижимной механизм на вольфрамовый электрод. Между ним и пластинами зажигается электрическая дуга. Кончик электрода, заточенный как игла, позволяет формировать тонкие швы, на миллиметровом железе. Сам электрод не плавится, а лишь нуждается в периодической заточке. Оплавляются кромки свариваемого материала и дополнительно подается присадочная проволока. Она должна быть из однородной стали со свариваемым изделием. В процессе задействованы обе руки сварщика, поэтому данный метод требует определенных навыков и тренировок.

Защитным газом выступает аргон, подающийся по шланге в аппарат. Его продувка не только ограждает сварочную ванну от внешней среды, но и помогает остужать электрод и конец зоны сварки.

Швы таким методом ведутся справа налево, с наклоненной горелкой. Если необходимо тоненькое соединение, то никаких колебаний не требуется. В случае широких стыков, выполняются поперечные движения электродом. Зазор между ним и изделием поддерживается на расстоянии 5 мм. Вылет электрода из сопла тоже устанавливается 5-6 мм, чтобы было удобно вести шов, но не перегревать вольфрам. Рекомендуются следующие параметры:

Толщина материала, мм Сила тока, А Напряжение, V Диаметр электрода, мм
1 30-40 10 1.6
1.5 45-55 12 2.3
2 60-80 15 2.3
3 90-110 16 2.3

Сваривание нержавейки — это интересный процесс, позволяющий получить качественное соединение, способное служить длительный срок. В домашних условиях наиболее подходит сварка покрытым электродом инвертором. Но если предстоит большой объем работ, то лучше воспользоваться полуавтоматом. Для соединение тоненьких пластин идеальна аргоновая сварка.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

svarkalegko.com

Как выполняется сварка нержавейки в домашних условиях?

Комментариев:

Рейтинг: 98

Оглавление: [скрыть]

  • Что нужно знать о сварке нержавеющей стали?
  • Сварка с помощью паяльника
  • Пошаговая инструкция по сварке покрытыми электродами
  • Руководство по сварке вольфрамовыми электродами
  • Что делать после выполнения сварки?

Сверка нержавейки – это достаточно трудоемкая, но вполне выполнимая в домашних условиях процедура. Сплавы, содержащие до 25% никеля и аналогичное количество хрома, достаточно легко взаимодействуют друг с другом. Подобные сплавы отлично соединяются и с другими металлами, за исключением магниевых и алюминиевых сплавов.

Перед тем как приступить непосредственно к сварке деталей необходимо стальной щеткой зачистить поверхность кромок.

Однако при выполнении этой работы необходимо обращать свое внимание на тот факт, что при нагреве до 500-700 градусов некоторые никелированные сплавы способны выделять карбиды. Степень их выделения напрямую зависит от продолжительности обработки. Поэтому время работы должно быть как можно меньшим.

Что нужно знать о сварке нержавеющей стали?

При самостоятельном выполнении сварки нержавейки следует учитывать отличия ее физических параметров от соответствующих свойств углеродистого проката. Так, к примеру, удельное электрическое сопротивление нержавейки выше примерно в 6 раз, а точка плавления на 100 градусов меньше. Теплопроводность этого металла составляет порядка 1/3 от соответствующего значения углеродистого проката. А показатель теплового расширения по длине больше примерно на 50%.

Самостоятельная сварка нержавейки может быть выполнена в соответствии с одним из нескольких методов. В случае если толщина металла превышает 1,5 мм, то, как правило, применяется ручная дуговая сварка вольфрамовыми электродами. Для сварки тонких листов и труб используется метод дуговой сварки, выполняющийся при помощи плавящихся электродов в инертном газе.

Наиболее распространенными являются такие методы сварки:

Схема аргонной сварки фольфрамовыми электродами.

  • вольфрамовыми электродами в аргоне;
  • покрытыми электродами;
  • полуавтоматическая аргонная сварка проволокой из нержавейки.

Кромки деталей нужно соответствующим образом подготовить к обработке. Подготовка почти такая же, как и в случае с низкоуглеродистой сталью, за одним лишь исключением – сварочный стык должен иметь зазор, благодаря которому будет обеспечена свободная усадка швов.

Перед началом работы поверхности кромок следует зачистить до блеска при помощи стальной щетки. Рекомендуется промыть их растворителем. Хорошо подходят ацетон и авиационный бензин. Растворитель удалит жир. Это исключит образование пор в шве и предотвратит снижение устойчивости дуги.

Вернуться к оглавлению

Если объем предстоящих работ сравнительно небольшой, то для сварки нержавейки можно использовать паяльник. При этом вам понадобится:

Схема сварки паяльником.

  • электрический паяльник на 100 Вт;
  • трубка;
  • напильник или наждачка;
  • паяльная кислота;
  • трос из стали;
  • оловянный припой для работы со сталями.

Подготовьте паяльник на 100 Вт и флюс. Приобретать для работы с нержавейкой паяльник более высокой мощности не имеет смысла. В качестве флюса хорошо подойдет паяльная кислота. Позаботьтесь и о том, чтобы у вас под рукой был оловянно-свинцовый припой.

Зачистите место соединения. Для этого вам понадобится наждачка или напильник. После завершения очистки нужно будет нанести паяльную кислоту с дальнейшим обслуживанием. В том случае, если обслуживание не выходит (т.е. если припой не пристает к поверхности нержавейки), разогрейте поверхность, повторно нанесите паяльную кислоту и повторите попытку обслуживания.

Если и повторная попытка не дала ожидаемого результата, рабочую поверхность следует обработать при помощи специальной щетки. Ее можно сделать своими руками. Для этого вам понадобится кусок трубки диаметром порядка 0,5 см. Поместите в него тонкие жилы от стального троса. Нанесите кислоту на участок пайки, а затем одновременно поднесите к нему паяльник и щетку. Начинайте водить сразу двумя инструментами.

После того как с нержавейки будет удалена оксидная пленка, приступайте к соединению деталей при помощи паяльника и флюса.

Для такой работы лучше всего использовать жидкотекучий флюсованный припой с высокими капиллярными свойствами и невысокой рабочей температурой поверхности. Подобный припой отличается достаточно высокой пластичностью и раскислительными параметрами, которые очень кстати при сварке нержавейки.

Вернуться к оглавлению

Схема покрытого электрода.

Эта методика сварки нержавейки обеспечивает нормальное качество швов даже без особого опыта со стороны исполнителя. Если у вас нет высоких требований к качеству соединения, то можете использовать именно этот способ сварки.

Покрытыми металлическими электродами, которые могут использоваться для такой работы, являются электроды ЦЛ-11, ОЗЛ-8 и НИАТ-1. Рекомендуется использовать такие электроды, которые смогли бы обеспечить главные эксплуатационные качества сварного шва – значительную жаростойкость, устойчивость к коррозии и хорошие механические показатели.

Сварка выполняется при помощи постоянного тока обратной полярности. Нужно стараться обеспечить меньшее проплавление шва. В этом случае используются электроды небольшого диаметра, имеет место очень низкая тепловая энергия. Сила тока – приблизительно на 20% ниже, чем для сварки обычной стали.

Большой ток использовать не рекомендуется. Электроды имеют высокое электрическое сопротивление и довольно низкую теплопроводность. Из-за этого их покрытие может перегреться. Такие электроды плавятся гораздо быстрее, чем обыкновенные стальные. Будьте готовы к этому, если вы впервые будете заниматься сваркой нержавейки.

В целях сохранения коррозионных характеристик шва важно обеспечить его быстрое охлаждение.

Для этого применяется обдувание воздухом или медные прокладки. В случае применения хромоникелевой стали аустенитного класса охлаждение может быть выполнено при помощи воды.

Вернуться к оглавлению

Схема сварки полуавтоматической горелкой.

Этот способ обычно применяется при сваривании очень тонкого металла, а также в тех случаях, когда нужно получить высококачественный сварной шов. Сварка вольфрамовыми электродами отлично подходит для работы с трубами из нержавейки, используемыми для перемещения газов и разнообразных жидкостей под давлением.

Сварка выполняется в инертной среде переменным либо постоянным током прямой полярности. В качестве присадочного вещества лучше всего использовать проволоку с более высоким показателем легирования, чем основной металл. Работа выполняется без колебательных движений, т.к. они могут нарушить защиту области варки, в результате чего металл шва окислится, а стоимость сварки увеличится.

Зачистка обратной стороны шва выполняется поддувом аргона от воздуха. Важно не допустить того, чтобы вольфрам попадал в сварочные ванны. Лучше всего зажигать дугу на угольной либо графитовой пластинке или использовать бесконтактный поджог.

Чтобы снизить расход материалов для сварки, не выключайте подачу защитного газа сразу же после завершения процедуры. Сделайте это примерно через 15 секунд. Благодаря этому интенсивное окисление нагретых электродов будет исключено, а срок их службы увеличится.

http://youtu.be/Zw_GFTYbGik

Вернуться к оглавлению

Сварка нержавейки имеет ряд особенностей. Если вы не учтете их во время работы, то могут появиться определенные дефекты швов. Например, спустя некоторое время после завершения работы в зоне сварных швов может образоваться «ножевая» коррозия.

Под воздействием высокой температуры из-за аустенитной структуры швов могут появиться горячие трещины. Главной причиной хрупкости шва является высокая температура и стигматации. Для предотвращения образования таких трещин следует применять присадочные материалы, которые позволяли бы создавать высокопрочные швы. Содержание феррита в составе не должно быть менее 2%. Не нужно выводить кратеры на основной металл.

При автоматической сварке работа обычно выполняется на уменьшенных скоростях. Рекомендуется делать меньше подходов. Использование короткой дуги и повышение скорости существенно снижают вероятность появления деформаций и делают сварку менее дорогой. На устойчивость нержавейки к воздействию коррозии хорошо влияет сварка, выполняемая на максимальной скорости.

http://youtu.be/dc2C1LSOoek

Таким образом, при выполнении сварки нержавеющей стали в домашних условиях нужно учитывать состав и свойства материала и знать, какой способ лучше всего использовать в каждом конкретном случае. От этого напрямую зависит результат. Удачной работы!

moyakovka.ru

Как произвести сварку нержавейки в домашних условиях

  • 28-01-2015
  • 37
  • 132

Оглавление: [скрыть]

  • Подверженность материала свариваемости
  • Особенности проведения сварки
  • Ручная сварка покрытыми электродами
  • Сварка посредством вольфрамовых электродов в среде аргона
  • Механические способы обработки нержавеющей стали
  • Анализ качества сварки в домашних условиях

Благодаря тому, что нержавеющие стали обладают характеристиками прочности и способны противостоять коррозии, они довольно широко распространены в промышленности и быту. Сварка упомянутого материала позволяет получить всевозможные конструкции, которые обладают отличными прочностными характеристиками, среди них: перила, трубы, баки различного назначения и т.д.

Ручная дуговая сварка: 1-электрод; 2-покрытие электрода; 3-газовая защита.

Процесс сварки нержавейки — это довольно трудная задача, успех которой зависит от ряда факторов. В качестве самого важного среди них можно выделить способность металла к свариваемости, то есть к образованию сопряжения, материал шва которого обладает похожими или идентичными механическими характеристиками, как и металл главного элемента.

На этот показатель влияют некоторые особенности металла, которыми он обладает.

Таким образом, высокий показатель линейного расширения и значительная линейная усадка, возникающая из-за этого, способствуют повышению деформации металла в момент сварки и после завершения процесса. При наличии большого зазора между свариваемыми элементами, которые имеют значительную толщину, могут получаться огромные трещины.

Показатели теплопроводности, которые ниже в сравнении с низкоуглеродистыми сталями в 1,5-2 раза, могут вызывать концентрацию теплоты и делать проплавление элемента в области сопряжения более значительным. По этой причине в момент, когда происходит сварка нержавеющей стали, есть необходимость в уменьшении силы тока на 15-20%, если проводить сравнение с этим показателем у обычной стали в момент работы над ней.

Значительное электрическое сопротивление приводит к чрезмерному нагреву электродов, в основе которых содержится высоколегированная сталь.

Режимы при выполнении сварочных работ.

Для того чтобы отрицательный эффект оказался меньше, в основу электродов закладывают хромоникелевые стержни, обладающие размерами, не превышающими 350 мм.

Важной особенностью нержавейки можно выделить подверженность высокохромистой стали утере своих антикоррозийных характеристик при использовании неверного термического режима или неправильной эксплуатации установки для сварки стали. Это явление называется межкристаллитной коррозией и предполагает образование по краям зерен карбид хрома и железа, которые выступают впоследствии областями коррозионного повреждения. Такие явления начинают наблюдаться при отметке в 500°С и больше. Этого можно избежать несколькими способами, среди которых немедленное охлаждение области сварки, для этого можно даже применить охлаждение водой.

Вернуться к оглавлению

Сваривая нержавейку, нужно помнить о ее физических свойствах. Например, необходимо учесть, что удельное электрическое сопротивление примерно в 6 раз больше, кроме того, на 100°С ниже точка плавления, показатель теплопроводности равен 1/3 от идентичного показателя, свойственного углеродистому прокату. Уровень теплового расширения на 50% больше по длине.

Если у вас в наличии материал с толщиной, превышающей 1,5 мм, то дома можно произвести работы методом дуговой сварки посредством вольфрамовых электродов в инертной среде. Для работы с трубами и тонкими листами следует применять дуговую сварку с помощью плавящихся электродов в инертном газе.

Схема аргонной сварки фольфрамовыми электродами.

Если вам предстоит работать со сталью, толщина которой обладает показателем в 0,8 мм, то рекомендуется взять за основу процесса импульсную дуговую сварку с помощью плавящихся электродов в инертном газе. Для полотен, толщина которых ограничена пределом в 0,8-3,0 мм, следует использовать метод короткой сварки дугой, где применяются плавящиеся электроды в инертной среде, тогда как при наличии листов, толщина которых превышает 0,3 мм, необходимо применять сварку со струйным переносом стали плавящимися электродами в условиях инертного газа.

Метод плазменной сварки применяется для материалов с огромным диапазоном толщины, что позволяет использовать эту технологию достаточно часто. Дуговая сварка под флюсом предполагает использование сталей, толщина которых превышает 10 мм. Но наиболее распространенным способом все же считается технология сварки посредством покрытых электродов, вольфрамовых электродов в среде аргона. Довольно популярна и аргонная полуавтоматическая сварка, где принято использовать нержавеющую проволоку.

Сварка нержавейки предусматривает проведение подготовительных работ в области кромок элементов. Однако этот этап мало чем отличается от подготовительного этапа над элементами из низкоуглеродистой стали, в качестве исключения выступает один нюанс — сварной стык должен иметь паз, что станет гарантировать свободную усадку швов.

Верхнее основание кромок перед началом работ следует зачищать до получения блеска, использовать при этом нужно стальную щетку, а после промывать растворителем, в качестве которого может быть использован авиационный бензин или ацетон для устранения жира.

Вернуться к оглавлению

Схема сварки полуавтоматической горелкой.

Если вы решили использовать сварку стали посредством покрытых электродов, то это позволит получить, не прилагая особых усилий, хорошее качество швов. Так, если мастер не надеется получить сварное соединение, к которому предъявляются особые требования, то не следует искать иной метод сварки нержавеющей стали.

Выбирать электроды для проведения ручной сварки нужно по характеристикам, которые они придадут сварному соединению. Среди них: отличные механические свойства, высокая сопротивляемость коррозионным процессам и жаростойкость.

Ручная сварка покрытыми электродами производится посредством постоянного тока, который имеет обратную полярность. При этом необходимо следить, чтобы шов был как можно меньше проплавлен. Процесс производится с применением электродов, обладающих незначительным диаметром, при этом выделяется наименьшее количество тепловой энергии.

Если при работе будет применяться большой ток, то это может спровоцировать отслаивание элементов, в качестве причины этому выступает незначительная теплопроводность и повышенный показатель электрического сопротивления электродов. Охлаждение сварного шва может быть произведено посредством медных прокладок или нагнетаемых масс воздуха.

Вернуться к оглавлению

Схема покрытого электрода.

Если вы желаете получить шов, имеющий отличное качество, то стоит применить сварку с помощью вольфрамовых электродов в среде аргона. Для тонкого материала такая техника подходит как нельзя лучше.

В процессе работ используется постоянный или переменный ток прямой полярности. В роли присадочного вещества рекомендуется использовать проволоку, которая обладает более значительным показателем легирования по сравнению с основным металлом. Электрод при этом не нужно колебать, в противном случае может быть нарушена защита области варки, что приведет к окислению материала и повысит расходы на проведение работ.

С оборотной стороны шов следует защитить поддувом аргона, но нержавейку нельзя назвать столь критичной к защите оборотной стороны. Необходимо избегать того, чтобы вольфрам попал в сварочные ванны. По этой причине рекомендуется использовать бесконтактный поджиг дуги или осуществлять эти работы на графитовой пластине, перенося ее на главный металл.

После завершения процесса для уменьшения расхода вольфрамового электрода не нужно моментально выключать защитный газ. Это следует сделать через какой-то период, он может быть равен 15 секундам. Это предотвратит интенсивное окисление горячих электродов и сделает срок их жизнедеятельности более длинным.

Вернуться к оглавлению

При сварке следует задействовать инвентарь, предназначенный для работы с нержавеющим прокатом.

Инструменты и материалы:

  • лента и круг, предназначенные для шлифовки;
  • щетка с металлической рабочей поверхностью;
  • растворитель по типу авиационного бензина;
  • нержавеющие дроби.

Травление — наиболее эффективная техника последующей обработки соединительных швов. При верном осуществлении этого процесса появится возможность устранить оксидный слой и область с незначительным содержанием хрома. Процедуру нужно выполнять методом погружения в кислоту, в роли альтернативного решения можно использовать пасту, которую принято наносить сверху.

Для проведения травления часто применяют смесь кислот, среди которых азотная и фтористоводородная, при этом первая используется в количестве 8-20% от объема, тогда как вторая — в количестве 0,5-5%. Используется при этом еще и вода. Некоторые мастера для этого применяют крепкий чай.

Период воздействия травящего вещества на аустенитный прокат будет зависеть от концентрации кислоты, температурного режима, сорта проката, габаритов окалины. Если в работе используется кислотоупорный прокат, то он подлежит более длительной обработке по сравнению с нержавеющим прокатом. Если вы произведете доведение показателя шероховатости сопряжений до соответствующего показателя, свойственного основному материалу, с помощью полировки или шлифовки после завершения травления, то это станет способствовать повышению устойчивости конструкции к явлениям коррозии.

Вернуться к оглавлению

Процесс сварки нержавейки не всегда приводит к идеальному качеству. Так, спустя какое-то время после завершения процедуры в зонах соединительных швов может образоваться «ножевая» коррозия. В роли воздействия повышенных температур выступают горячие трещины, возникающие из-за аустенитной структуры соединительных швов. Хрупкими они получаются из-за продолжительного воздействия высоких температур и стигматации.

Для того чтобы исключить появление горячих трещин, рекомендуется применять присадочные материалы, позволяющие получать прочные швы. С этой же целью нужно осуществлять дуговую сварку, которая предполагает незначительную длину дуги. Не нужно выводить кратеры на главный металл.

Если было решено использовать в работе автоматическую сварку, то проводить работы необходимо при меньших скоростях. Предпочтительнее осуществить меньшее количество подходов. Если повысить скорость и использовать короткую дугу, то это позволит уменьшить риски появления сварных деформаций, а стоимость сварки будет уменьшена. Если желаете повысить качество стойкости металла к процессам коррозии, то стоит использовать при работе как можно более высокую скорость.

Нержавеющая сталь может быть представлена различными видами и разнообразным составом. Если в основе металла присутствует хром, то это определяет главные характеристики, за которые материал ценится во всевозможных областях современной промышленности. Для того чтобы выбрать технологию сварки, перед началом работ необходимо определить габариты материала и желаемый конечный результат. Если работать предстоит с элементами, которые будут на виду в ходе эксплуатации, а процесс сварки вы намерены производить впервые, то для начала нужно потренироваться на обрезках идентичного материала.

moiinstrumenty.ru

4 способа как варить нержавейку

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:

  • Аустенитную;
  • Мартенситную;
  • Ферритную.

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

Широкое распространение этого вида металла привело к активной разработке методов сваривания. Сварка нержавеющей стали производится практически всеми наиболее распространенными способами — ручной дуговой MMA, вольфрамовым электродом в атмосфере аргона TIG, полуавтоматами в инертной атмосфере — MIG/MAG, лазером.

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.

ММА-сварка

Ручная дуговая сварка ММА производится с использованием двух типов электродов. Первые — с основным покрытием (карбонаты кальция и магния) применяются при сварке постоянным током на обратной полярности (электрод подключен к положительному полюсу аппарата).

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.

TIG-сварка

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

Сварочные работы в полуавтоматическом режиме производятся в атмосфере смеси газов 98%Ar / 2%CO2. Иногда вместо углекислого газа используют кислород в том же процентном отношении. При этом несколько улучшаются параметры шва. Варить полуавтоматом можно как объемные детали, так и тонкую нержавейку. От остальных методов MIG/ MAG отличается высокой скоростью и точностью шва.

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

Промышленная лазерная сварка нержавейки требует специального оборудования. В бытовых условиях она практически не реализуется. Основными преимуществами этого способа является отсутствие явления снижения прочности в зоне отпуска, если сталь была термически упрочнена. Также исключается появление одного из самых распространенных дефектов сварки нержавейки — термических трещин.

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.

Зачистка сварочных швов нержавеющей стали — обязательный этап завершения работ. Она производится механическим или химическим способом. Основная цель — удалить сажу и окалину, очистить зону шва от различных примесей, которые мешают образованию полноценной оксидной пленки.

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.

wikimetall.ru


Смотрите также