Особенности сварки нержавейки

Нержавеющие стали относятся к высоколегированным материалам, которые не поддаются коррозии, поэтому сварка нержавейки имеет свои особенности.

Имея особые свойства, сварка нержавейки – достаточно сложный технологический процесс.

В составе такой стали есть достаточно много хрома, который взаимодействует с кислородом, что находится в воздухе. В результате этого на поверхности металла образуется защитный слой, именно из-за него сварка нержавеющей стали – достаточно сложный процесс.

Благодаря тому что атомы хрома и их оксиды покрывают металл тонкой пленкой, он надежно защищается от коррозии. Если оксидная пленка окисляется, то она очень быстро восстанавливается, и поэтому сталь не ржавеет.

Изделия из нержавеющей стали широко используются как в промышленности, так и в быту, поэтому часто становится актуальным такой вопрос, как сварка нержавейки в домашних условиях.

Нержавеющая сталь широко используется в пищевой промышленности, а также для создания хирургических инструментов и во многих других отраслях.

Свойства, влияющие на свариваемость нержавеющей стали

На то, как будет выполняться сварка по нержавейке, влияют следующие ее свойства:

Ручная дуговая сварка.

• теплопроводность указанного материала меньше, чем у низкоуглеродистой стали, приблизительно в 2 раза, поэтому зона сварки больше нагревается; при сварке нержавеющих сталей ток должен быть на 20% меньше, чем обычно;
• большой коэффициент расширения вызывает увеличенную усадку материала как во время, так и после сварки; если надо варить большие детали, между ними оставляют большой зазор, иначе возникнут трещины;
• так как данный материал имеет высокое сопротивление, электроды во время выполнения работ очень нагреваются, поэтому их делают длиной не больше 35 см;
• если была нарушена технология выполнения работ, то сталь может утратить свои антикоррозионные свойства; если детали нагреваются выше 500 градусов, то образуется карбид железа и хрома, в этих местах начинается коррозия, для того чтобы этого избежать, необходимо быстро охлаждать место сварки; если сталь хромоникелевая, то делать это можно при помощи воды.

Способы сварки нержавеющей стали

Есть несколько способов, которыми можно сваривать указанный материал, но самыми распространенными являются следующие:

• при помощи покрытых электродов в режиме ММА;
• вольфрамовыми электродами проводится аргонная сварка нержавейки;
• полуавтоматическая сварка при помощи нержавеющей проволоки.

Перед началом проведения работ кромки деталей необходимо обработать, делается это так же, как при обработке других деталей, только надо оставлять немного больше места для усадки шва.

С применением щетки поверхность необходимо зачистить до блеска, после чего ее обрабатывают любым растворителем. Это поможет удалить жир и обеспечит устойчивую дугу, в материале не будут образовываться поры.

Сварка покрытыми электродами

Схема сварочного полуавтомата.

Ручная дуговая сварка нержавеющей трубы или других деталей позволяет сделать надежное соединение в том случае, когда к нему нет особенных требований. При выборе электродов надо обращать внимание на то, что они должны обеспечить необходимые свойства шва, например его жаростойкость, коррозионную стойкость, определенные механические параметры.

Такие работы обычно выполняют постоянным током обратной полярности, переменным током практически не работают. Для того чтобы шов не очень нагревался, надо использовать электроды небольшого диаметра, аппарат выставляют на силу тока, что на 15-20% меньше, чем это необходимо для черного металла.

Будьте готовы к тому, что скорость плавления таких электродов значительно выше, чем обычных. Для охлаждения шва можно обдувать его воздухом или для этого применяют медные прокладки, а хромоникелевые стали можно охлаждать водой.

Сварка инвертором вольфрамовым электродом

Технология аргоновой сварки.

Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом используется при необходимости сваривания тонких деталей или когда качество шва должно быть очень высоким. Это надо при сваривании труб, по которым проходит жидкость или газ.

Сварка нержавейки инвертором проводится в обратной полярности, для этого используется постоянный ток, а если необходима сварка алюминия, то переменный ток. Работа выполняется в среде аргона. Присадочную проволоку рекомендуется брать более легированную, чем свариваемые детали.

Чтобы не происходило нарушение защитного пространства, от чего шов начнет окислиться, во время работы нельзя делать колебательных движений. Чтобы защитить обратную сторону шва, выполняется поддув аргона.

Чтобы вольфрам не попадал в сварочную ванну, дугу лучше поджигать на графитовой пластине, после чего переносить на место работы или использовать бесконтактный поджог. После окончания работ надо еще 10-15 минут продолжать подавать защитный газ. Это позволяет значительно увеличить качество и срок службы шва.

Сварка полуавтоматом

Сварка полуавтоматом в среде аргона позволяет получать качественный шов, при этом производительность работ будет высокая.

Этот способ хорошо подходит для соединения деталей, имеющих большую толщину. Для защиты шва используют смесь, состоящую из аргона и углекислого газа. Работа может выполняться короткой дугой, путем струйного переноса или импульсно.

Для тонких деталей подходит сварка короткой дугой, более толстые детали сваривают при помощи струйного переноса.

Когда выполняется импульсная сварка, то проволока в сварочную ванну подается при помощи импульсов, при этом получается одна сварочная капля или точечная сварка. Таким образом снижается ток и меньше нагреваются детали. Данный способ исключает разбрызгивание металла, что снижает стоимость работ и повышает их производительность, надо меньше времени на зачистку полученного шва.

Особенности сварки нержавейки и черного металла

Часто возникает вопрос: можно ли выполнять сваривание нержавейки с черным металлом? Естественно, можно, но в данном случае есть свои особенности. Для этого необходимо использовать специальную переходную присадочную проволоку и электроды. Если выполняется сварка нержавейки и черного металла для неответственных конструкций, то можно это сделать аргонодуговой сваркой с использованием нержавеющей присадки.

Методы профилактики дефектов

Если не придерживаться технологии выполнения работ, то шов будет иметь дефекты. Действие высокой температуры приводит к тому, что шов получается хрупким. Чтобы этого не происходило, применяют присадочные материалы, в которых содержится не менее 2% феррита. Для этого также работу выполняют короткой дугой и не выводят кратеры за пределы основного металла.

Автоматическая сварка проводится на более высоких скоростях. При работе короткой дугой снижается риск появления деформаций. Если сварка проводится на высокой скорости, то стойкость данного материала к коррозии увеличивается.

Самым эффективным способом обработки шва является его травление. При его правильном выполнении устраняется область, в которой имеется низкое количество хрома и вредный оксидный слой. Данный процесс, в зависимости от размеров деталей, может проводиться путем покрытия пастой или опускания в кислоту.

Для травления используют смесь азотной (8-20%) и фтористоводородной кислоты (0,5-5%), остальная часть – вода. Время выполнения указанной операции будет зависеть от сорта стали, толщины окалины и других параметров.