Какими электродами варят нержавейку

Электроды для сварки нержавейки

Среди множества сталей, по некоторым данным их общее количество насчитывает около 600 наименований, особняком стоят нержавеющие (коррозионностойкие). Состав этих сталей позволяет их использовать в различных условиях эксплуатации, например, на морском воздухе или в химически агрессивных средах.

Из нержавейки производят трубопроводную арматуру, емкости, в том числе, работающие под давлением и многие другие детали и агрегаты. Для соединения между собой частей трубопровода устанавливают разъемное или неразъемное соединение. Для первого типа востребованы фланцы, муфты и пр. Для создания неразъемных соединений (стыков) используют сварку.

Надо понимать, что наличие в составе нержавеющих сталей различных элементов, предъявляет особые требования к способу соединения и материалов для этого используемых.

Почему важно использовать специальные электроды для сварки нержавейки

Нержавейка, с момента ее появления на рынке металлов широко используется для производства деталей и сборочных единиц, которые применяют в различных отраслях. Популярность нержавейки обусловлена не только ее стойкостью к воздействию коррозии, но и рядом других свойств. К ним можно отнести, высокие прочностные параметры, внешний вид, длительность эксплуатации. Но сплавы этого класса обладают одним существенным недостатком – плохая свариваемость. Надо сказать, что такой недостаток существенно осложняет работу с нержавейкой. Она обусловлена рядом причин, в частности:

  1. Нержавеющие сплавы имеют низкую теплопроводность. Этот показатель в два раза меньше, чем у традиционных углеродистых сталей. Именно поэтому, во время выполнения сварочных работ этот материал хуже отводит излишнее тепло, возникающее в процессе работы. Такое явление привело к тому, что для уменьшения тепла, используют сварочный ток на 15-20% меньший, чем тот, который необходим для сварки черных сплавов.
  2. Во время соединения изделий из нержавеющей стали с большой массой между заготовками необходимо оставлять довольно большой зазор. Если это требование проигнорировать, то в металле, который расположен рядом со швом будут появляться трещины микроскопического размера. Их наличие приведет к тому, что будет снижено качество соединения, в том числе и его надежность.
  3. При сварке нержавеющей стали, в зоне шва образуется зона высокого электрического соединения. Соответственно это приводит к сильному нагреву инструмента. Именно это и определило то, что для выполнения сварочных работ необходимо использовать специальные расходные материалы по нержавейке, предназначенные для работы с такими сталями. Их выбирают на основании маркировки нанесенной на коробку или на сами расходники.

Электроды по нержавейке, в чем особенности

При выполнении работ с заготовками, произведенными из нержавеющих сталей необходимо не только правильно выбрать электроды, но и квалифицированно использовать сварочное оборудование, в частности, подобрать рабочий ток, определить расход газа и пр.

Электроды для сварки нержавейки

Нарушение некоторых технологических правил приводит к такому явлению как межкристаллическая коррозия. Она снижает стойкость к коррозии шва и расположенного рядом металла. Кроме того, по достижении определенной температуры в структуре начинают образовываться карбиды хрома и железа. Они придают металлу излишнюю хрупкость и снижают его антикоррозионные характеристики.

Электроды для нержавейки помогают избежать этого явления, и при их правильном использовании качество шва будет отвечать всем техническим требованиям.

Переменным или постоянным током

Для создания неразъемных соединений из нержавеющих сталей допустимо использовать постоянный и переменный ток. У каждой технологии сварки существуют определенные плюсы и минусы.

Так, использование постоянного тока приводит к снижению расхода электродов, за счет того, что при использовании этого тока, материал, практически не разбрызгивается. Кроме того, постоянный ток позволяет обеспечить высокую скорость сварки, качество сварного шва. Но, оборудование, используемое для работы, отличается высокой стоимостью, а это, в результате приводит к росту себестоимости работ.

Применение переменного напряжения позволяет использовать оборудование, которое стоит значительно меньше что то, которое применяют для выработки постоянного тока. Сварщик, использующий переменный ток, получает в результате качественный шов. Но, вместе с тем, использование переменного тока приводит к получению большего количества капель металла, а это приводит к повышенному расходу нержавейки.

Электроды постоянного тока по нержавейке

Перед началом сварочных работ сварщик должен сделать правильный выбор электродов. Следует понимать, то, что стержни с обмазкой в состоянии гарантировать высокое качество шва. Ручную сварку выполняют с использованием постоянного тока обратной полярности. Для получения качественного результата сварщики применяют следующие марки расходных материалов, предназначенные для нержавейки:

  • ЦЛ11 – это одна из самых широко распространенных марок среди сварщиков. Его применяют для обработки сталей с довольно высоким содержанием хрома и никеля. Сварной шов, получаемый с помощью этого материала, обладает высокой прочностью, ударной вязкостью. При работе практически не наблюдается разбрызгивание металла.
  • ОЗЛ8 — подходят для сборки конструкций, подлежащие эксплуатации в температурах до 1000 ⁰C. Остальные ее параметры близки к марке ЦЛ11.
  • НЖ13 – эта марка востребована при обработке изделий из пищевой нержавейки. Кроме того, этот расходный материал предназначен для стыковки изделий с высоким содержанием хрома, никеля, молибдена. Недостаток, присущий этой марке – это формирование шлака, который самопроизвольно отслаивается и таким образом может нанести повреждения рабочему или окружающим его людям.

На самом деле в практической работе применяют несколько марок электродов, которые предназначены для сварки с нержавейкой. Среди них есть такие, как:

  • ЗИО-8, которые применяют для изделий из жаростойких нержавеющих сталей.
  • НИИ-48Г востребован при изготовлении ответственных конструкций.
  • ОЗЛ-17У подходят для деталей, которые будут эксплуатироваться в атмосфере с повышенным содержанием паров серной или фосфорной кислот.

Электроды для переменного тока для нержавейки

Не все организации могут себе позволить технологическое оборудование, которое работает с применением постоянного тока. Но можно использовать и аппаратуру, которая применяет переменное напряжение. для эффективной работы с ним применяют следующие марки — ОЗЛ-14, ЛЭЗ-8, ЦТ-50, ЭА-400, ОЗЛ-14А, Н-48, АНВ-36.

Кроме того, использование вольфрамовых стержней для сварки деталей из нержавейки под облаком защитных газов, позволяет использовать переменный ток с прямой полярностью. Такую технологию используют при:

  • соединении деталей с тонкой стенкой;
  • наличии повышенных требований к качеству сварного шва.

Практика сварки изделий из нержавейки говорит о том, что использование переменного тока менее популярно, соответственно стержни этого типа менее востребованы.

Маркировка электродов по нержавейке

Все сварочные материалы для нержавейки должны быть отмаркированы. То есть, на упаковку должны быть нанесены идентификационные сведения, в которые должны быть включены следующие данные:

  • марка, размеры и предназначение изделий;
  • размер обмазки;
  • полярность;
  • напряжения.

Кроме перечисленных данных на упаковку может быть нанесена информация о компании производителя. Дата изготовления и срок годности.

Электроды для нержавеющих сталей и черного металла

Соединение нержавейки и черного металла вполне возможно. Но, этот процесс сопряжён с определенными сложностями. Все дело в том, что у этих металлов разная структура. Для выполнения этой операции можно использовать три метода:

  • сваривание с применением расходных материалов с покрытием;
  • сваривание неплавящимися стержнями из вольфрама;
  • сваривание под защитным газом, как правило, для этого применяют аргон или газовые смеси на его основе.

Для сваривания разнородных металлов используют марку ОЗЛ-312. Для выполнения сборки ответственных конструкций применяют ЭА-395/9. Стержни для сварки нержавеющей стали марки ОЗЛ-312 подходят для сварки сталей с неопознанным составом.

Но, как показывает практика, оптимального качества шва лучше, чем соединение заготовок под защитой газов не придумали. Газ, в этом процессе исполняет роль защиты сварной ванны от воздействия атмосферы, в частности от азота и кислорода. При выполнении сварки аргоном, существует одна тонкость. Для обеспечения качества сварки применяют сварочный пруток, который необходимо держать строго под углом 90 ⁰ к обрабатываемым поверхностям.

На основании вышеизложенного можно сделать следующее заключение – для выполнения сварки разнородных металлов используют материалы широкого применения.

Электроды для сварки нержавеющей стали 12Х18н10т

Сталь 12Х18Н10Т относят к материалам аустенитного типа. Эту сталь широко применяют для изготовления оборудования пищевой и фармацевтической промышленности.

Для соединения заготовок из этой стали применяют следующие типы изделий:

  • ЦЛ-9, сварку с его применением можно выполнять во всех пространственных положениях.
  • ОК 61.30, обеспечивают качество шва, самоотслаивание шлака.

Какими электродами варить нержавейку 1 мм

Один из самых сложных процессов в сварочных процессах – это обработка деталей с тонкими стенками. Это обусловлено тем, что:

  • Излишнее тепло, выделяемое при сварке, может привести к образованию отверстия.
  • Высокая температура может привести к деформации поверхности.
  • Электрическая дуга, которая используется при обработке тонкостенных деталей, имеет небольшой размер. Даже небольшой отрыв ее от поверхности обрабатываемых заготовок может привести к ее отключения.

Сварка стали 1мм

Все вышеназванные сложности существенно осложняют работу сварщика. Помочь в устранении этих проблем может оказать правильный выбор сварочного материала. Например:

  • ОК 63.34 – можно отнести к универсальным электродам, их можно использовать для работы с заготовками разной толщины.
  • ОК 63.20 – их применяют для обработки труб и тонкостенного материала.
Читайте также  Stout фитинги чей бренд

Популярные электроды для сварки нержавейки

К самым популярным электродам для нержавейки относят те, которые выпускают ведущие мировые производители. Использование брендовых изделий гарантирует получение качественного сварного шва.

Эта шведская компания признанный лидер в разработке и изготовлении сварочного оборудования и расходных материалов, применяемого для работы с металлами разных типов.

На ее предприятиях производят такие марки как:

  1. ОК 61.35 – их применяют для сварки особо ответственных конструкций, например, трубопроводов, работающих под давлением.
  2. ОК 67.72 — электроды, применяемые для сварки разнородных металлов.

ЦЛ 11

Электроды этой марки применяют для работы с такими сплавами как — 09Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, Х14Г14Н3Т и их аналогами.

Ключевое достоинство этого расходного материала заключается в том, что шов, выполненный с этим электродом с успехом, противостоит межкристаллической коррозии.

МОНОЛИТ

Эта отечественная компания, которая выпускает электроды, применяемые для сварки углеродистых и нержавеющих сталей.

Электроды, выпускаемые под этой маркой, применяют как для работы с углеродистой, так и с нержавеющей сталью.

Какими электродами варить нержавейку

Нержавеющая сталь – сплавы особого рода. Они содержат повышенное количество легирующих элементов (хрома, молибдена, никеля и других – в зависимости от марки), что придает материалу специальные свойства. Первое и общее – высокая стойкость к коррозии. Второе – жаростойкость, антикоррозийная устойчивость в условиях высоких температур и агрессивных сред. Третье – жаропрочность, способность сохранять свои механические свойства при очень высоких температурах. Поэтому такие стали требуют при сварке ММА применения специальных материалов. Чем это обусловлено и какие электроды по нержавейке используются в таких случаях – об этом речь далее.

Особенности нержавеющих сталей

Значительное количество никеля или хрома задает материалу ключевые характеристики – в зависимости от назначения. Небольшие процентные доли титана, марганца, магния и других металлов позволяют улучшить их технологические показатели. Однако в целом для всей нержавейки характерна плохая свариваемость. Факторы, которые ее обуславливают:

  • Низкая (в сравнении с углеродистыми сталями меньше в 2 раза) теплопроводность. Из-за этого проплавление металла происходит гораздо быстрее, поэтому силу тока следует уменьшать на 15–20%.
  • Коэффициент расширения выше, чем у других сталей. В процессе сварки происходит растягивание металла, при остывании – стягивание. Если свариваются разнородные стали, второй металл с меньшим аналогичным коэффициентом оставляет микротрещины в зоне соединения.
  • Появление межкристаллитной коррозии – в случае, если нержавейка нагревается до температуры 500°С и выше. Это резко снижает антикоррозионные качества металла.

Все перечисленные факторы обуславливают то, что ММА сварка по нержавейке выполняется только специальными электродами с обмазкой основного типа при точно подобранном сварочном режиме. Обычные стержни с обмазкой используются только в крайних случаях и исключительно в быту – для изделий, рассчитанных на минимальные нагрузки.

Каким током варить при ММА?

Для работ может быть использован как переменный (трансформаторный), так и постоянный (инверторный) ток, в зависимости от условий работ, наличия оборудования, выбора электродов.

  • На постоянном токе. Оптимальный вариант, поскольку инвертор позволяет в точности подобрать все параметры для качественной сварки. Количество разбрыгиваемого металла – минимально. Получают ровный прочный шов. Минус – высокая стоимость оборудования.
  • На переменном токе. Преимущество – гораздо меньшая цена сварочной техники. Опытный сварщик получает не менее качественный шов. Однако объем разбрызгиваемого металла, как правило, больше. Несколько выше и расход используемых электродов.

Оба варианта сегодня повсеместно используются в промышленном масштабе. В зависимости от способа выбирают те или иные специальные электроды.

Какими электродами варить нержавейку инвертором?

Сварка изделий выполняется постоянным током обратной полярности. Наиболее часто используемые электропроводники:

  • ЦЛ-11 – универсальная, повсеместно используемая марка. Хорошо подходит для сталей 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Б и других. Позволяет получить очень стойкий к межкристаллитной коррозии шов.
  • НЖ-13 – хорошо варит по сталям с высоким содержанием не только хрома или никеля, но и молибдена. Один из лучших вариантов для соединения деталей (труб и т. д.) из пищевой нержавейки.

Также для ручной дуговой сварки инвертором используются марки: ОЗЛ-17У (для сталей, рассчитанных на работу в условиях высокоагрессивных сред), НИИ-48Г, ЗИО-8 (для жаростойких сталей).

Сварка нержавейки переменным током

Качественный сварной шов можно получить и с использованием трансформаторов. Наиболее востребованные марки электродов в этом случае:

  • ОЗЛ-14;
  • ОЗЛ-14А;
  • Н-48;
  • ЦТ-50;
  • ЭА-400;
  • ЛЭЗ-8;
  • АНВ-36.

Среди зарубежных аналогов широко используется продукция ESAB, марки: ОК 61.30 (возможна работа с деталями разной толщины), ОК 63.20 (позволяют варить тонкостенные трубы).

Как приварить нержавейку к нержавейке электродом

Расскажем, как приварить нержавейку к металлу электродом на примере инверторной сварки. Для начала на аппарате задаются нужные параметры – толщина детали, диаметр стержня, сила тока. В соответствующем порядке это:

  • 1,5 мм – d 2 мм – 40–60 А;
  • 3 мм – d 3 мм – 75–85 А;
  • 4 мм – d 3 мм – 90–100 А;
  • 6 мм – d 4 мм – 140–150 А.

Далее порядок действий таков:

  1. поверхность соединения на детали обязательно зачищается металлической щеткой.
  2. для лучшего проплавления (при толщине от 4 мм) напильником или болгаркой разделываются кромки.
  3. при соединении тонкостенных изделий (до 2 мм) предварительно выполняются прихватки.
  4. при большой (от 7 мм) толщине зона соединения предварительно прогревается до 150 ⁰C.
  5. путем легкого дотрагивания до металла активируется электрод и поджигается дуга.
  6. металл сваривается на короткой дуге.
  7. по завершении сварки делается «замок» во избежание появления свищей и трещин.
  8. изделие должно остыть (не менее 5 минут).

Затем молотком (путем легкого постукивания) удаляется оставшаяся шлаковая корка. Также возможна зачистка железной щеткой.

Какими электродами варить нержавейку с черным металлом

У нержавеющих и черных сталей, а также чугуна разная структура металла, разный коэффициент расширения, что требует при сварке соблюдения ряда условий. Следует учитывать их свариваемость – способность образовывать качественные неразъемные соединения в принципе. Необходимо знать и химический состав металлов. От этого зависит выбор сварочных материалов.

Как правило, для сварки используются электроды из высоколегированных сталей:

  • ОЗЛ-25Б – для соединения черных металлов и жаропрочных сталей;
  • НИАТ-5 – для аустенитных сталей;
  • ЦТ-28 – для соединения с черным металлом сталей с большой долей никеля.

В случае, если опознать химический состав не представляется возможным, могут быть использованы электроды ОЗЛ-312. В данном случае ММА – лишь один из способов соединения таких металлов. Также широко используются неплавящиеся вольфрамовые стержни и сварка в газовой (аргоновой) среде.

Электроды по нержавейке производства МЭЗ

Широкий ассортимент электродов по нержавейке выпускает наш Магнитогорский электродный завод. По доступным ценам вы можете купить на сайте материалы для ММА-сварки по нержавеющим сталям. Стоимость определяется маркой изделий и материалом покрытия. В ассортименте – сварочные материалы для коррозионностойких (в том числе жаропрочных и жаростойких) сталей и сплавов, высокое качество которых подтверждено сертификатами.

Чем варить нержавейку ? Обзор электродов

Нержавеющая сталь всегда была востребованным материалом. И основным ее популярным качеством является полное отсутствие взаимодействия с влагой, то есть, нулевая коррозия металла. Плюс прекрасные внешние данные, конструкция из нержавейки смотрится эстетично без всякого декоративного покрытия. Но этот металл обладает плохой свариваемостью, поэтому рекомендуется использовать для сварки только электроды по нержавейке.

К тому же необходимо учитывать и некоторые особенности материала, которые проявляются в процессе соединения частей конструкции между собой.

  • Нержавеющая сталь характеризуется меньшей теплопроводностью, чем другие виды сталей. Поэтому прогревать зону сварки надо дольше, или использовать для этого ток большей величины.
  • При соединении толстых заготовок из нержавейки, необходимо между ними оставлять больший зазор, чем при сварке остальных видов сталей. Только так можно сократить количество микротрещин, которые могут появиться.
  • В процессе сварки сварочные стержни подвергаются сильному нагреву. Это обусловлено высоким сопротивлением нержавейки сварочным процессам. Поэтому рекомендуется использовать только сварочные электроды для нержавеющей стали.

Вкратце о технологии сварки нержавейки

Есть три основных момента, которые нужно учитывать при сварке заготовок из нержавеющей стали.

  1. Сварка заготовок толщиною до 1,5 мм производится по технологии в защитных инертных газах с использованием вольфрамовых неплавящихся электродов. Может использоваться ручной способ, автоматический или полуатоматический.
  2. Толщина от 1,5 до 3 мм требует короткодуговой сварки.
  3. Сварка деталей с толщиной свыше 3 мм производится электродуговой сваркой, где перенос металла с электрода производится струйно.

Особое внимание необходимо уделить аргонной сварке. Очень важно, чтобы вольфрам не попал в сварочную ванну. Это резко снижает качественные характеристики сварного шва. Поэтому рекомендуется розжиг производить бесконтактным способом или зажигать дугу на угольной или графитовой пластине отдельно, после чего переносить сварочный процесс на детали из нержавеющей стали.

Электроды для нержавейки – марки и виды

Электроды для сварки нержавейки – это огромный список марок. Наибольшее распространение среди сварщиков получили три марки это ЦЛ-11, ОЗЛ-6 и НЖ-13

Читайте также  Как правильно нарезать резьбу клуппом?

Эта марка электродов используется для соединения сталей, в которых большое содержание хрома и никеля. К примеру, стали марки 08Х18Н12Т или последняя буква «Б». Именно содержание этих двух металлов создают такое свойство стали, как высокая антикоррозийная стойкость. Поэтому к сварочному шву стальных заготовок этой марки предъявляются достаточно жесткие требования.

Для этого используется ручная сварка при температуре +450С с применением постоянного тока. Обмазка электрода состоит из фтористых компонентов и карбоната. Сварку можно проводить в любом положении кроме вертикального. Преимуществ у шва, сделанного этим электродом по нержавеющей стали много.

  • Прочность шва.
  • Его пластичность.
  • Немалая ударная вязкость.
  • Внутри шва не образуются процессы по кристаллизации коррозии.
  • Шов получается аккуратным и ровным.
  • В процессе проведения сварочных работ не присутствует разбрызгивание металла сварочного стержня.

Этот электрод для сварки нержавеющей стали используется в тех случаях, если соединяемая конструкция будет эксплуатироваться в условиях с высокой температурой – до 1000С. При этом все достоинства этой марки в точности совпадают с предыдущим видом. Сварку проводят только постоянным током.

Электроды по нержавейке этой марки используются для соединения деталей из пищевой стали. Практика так же показала, что расходники данного типа прекрасно варят заготовки не только сплавов, где присутствуют хром и никель, но и с участием в сплаве молибдена.

И еще несколько популярных марок.

  • ЗИО-8 используется для соединения жаростойких нержавеющих сталей. Обмазка – основная, варить можно постоянным током, полярность – обратная. Способ сварки – любой (нижний, верхний, вертикальный).
  • ЭФ400/10У используется, когда надо сварить заготовки из нержавейки аустенитного класса. Обычно детали из такого металла используют в агрессивных средах жидкого типа, в которых температура поднимается до +350С.
  • НИИ-48Г. Это универсальный электрод, который применяется для сваривания ответственных конструкций из специальных и низколегированных сталей. Имеет основной вид покрытия. Режим сварки: ток – постоянный, полярность – обратная. Положение электрода – любое.
  • ОЛЗ-17У. Применяются для ручной электродуговой сварки нержавеющих сталей, которые работают в средах, где используется фосфорная или серная кислота. Варить можно в любых положениях, кроме вертикального сверху вниз. Ток – постоянный, полярность – обратная. Сварочный процесс этим электродом требователен к чистоте сварных кромок. Особое внимание свариванию деталей большой толщины, где необходимо проводить двустороннюю разделку сварных кромок.
  • ЭА. У этой марки достаточно широкий модельный ряд. Но практически все они рекомендованы для проведения сварки ответственных конструкций, которые собираются из легированных сталей высокой прочности. После использования электродов по нержавейке этой маркировки обработка шва не требуется. Сваривание необходимо проводить короткой дугой.

Большой популярностью среди профессионалов пользуются электроды для сварки нержавеющей стали от шведской компании ESAB.

  1. ОК 61.30 – универсальная модель, в которой углерод содержится в небольших количествах. Легкий поджиг (даже повторный), шов получается ровным, шлак отделяется от металла легко. Обмазка – рудно-кислая. Можно варить переменным током или постоянным (полярность – прямая). Пространственное положение электрода – любое, кроме сверху вниз.
  2. ОК 61.35 используется для сваривания ответственных конструкций, которые будут эксплуатироваться при перепаде температур от -196С до +400С. Часто его применяют для сварки трубопроводов разного назначения. Обмазка – основная. Ток – постоянный, полярность – прямая.
  3. ОК 67.45. Электрод двойного назначения. То есть, может использоваться для соединения нержавеющих сталей и применяться в процессе наплавки металлов с ограниченной свариваемостью. Проходит в качестве первого слоя, далее на полученный шов наплавляются металлы износостойкого типа. Шов из такого электрода прекрасно переносит трение и высокие температуры, легко поддается обработке.
  4. ОК 63.30 – это электрод общетехнического назначения, то есть универсальный. Используется для сварки почти всех марок нержавеющих сталей.

Внимание! Все вышеописанные электроды перед сварочным процессом должны пройти прокалку. Правда, у каждой марки свой температурный режим.

Полезные советы

Несколько рекомендаций от профессионалов.

  • Если температурный режим сварочного процесса повышается более +500С, то высока вероятность, что на участке сварного шва появятся трещины кристаллизационного типа. А это сильно ослабит прочность и надежность конструкции.
  • В диапазоне температурного режима сварки от +350С до +500С показатель пластичности сплава снижается, что обязательно приведет к хрупкости металла.
  • Чтобы качество сварного соединения было высоким, нужно предварительно нагреть заготовки из нержавейки до +1200С, после чего охладить их естественным способом. Длительность охлаждения – 3 часа.
  • Оптимально, если сам сварочный процесс проводить быстро. Нельзя подвергать нержавейку длительному нагреву. Если сварка проводится послойно, то рекомендуется каждый нанесенный слой охлаждать до +100С до нанесения последующего слоя.
  • Если до нанесения основного слоя свариваемого металла необходимо провести прихватку двух заготовок, то расстояние между ними лучше сократить. Идеальный вариант, если прихватки будут длинными.

При правильной сварке нержавейки выбору электрода нужно уделять не меньше внимания чем подбору режима сваривания и выбору самого аппарата.

Какими электродами варят нержавейку

Сталью называется продукт сплавления железа с небольшим количеством углерода (не более 2%). Существуют новые виды сталей, в которых концентрация углерода достигает 3 %. Для придания устойчивости к влаге, кислороду, агрессивным средам добавляют дополнительные компоненты.

Полученный сплав называется нержавейкой. Он устойчив к действию окружающей среды, даже если она содержит азотную, уксусную, фосфорную кислоты. Существуют нержавеющие стали, не реагирующие на ионы соляной и серной кислот.

Сварка таких изделий требует особого подхода. Электроды для сварки нержавейки выбирают в соответствии с используемой сварочной технологией.

Свойства нержавеющего материала

Стойкие стали содержат от 12 % до 30 % хрома, до 2 % марганца, 3 % кремния, 1,3 % алюминия, 4,5 % молибдена, 1 % титана. Хром в нержавейке имеется всегда. Остальные компоненты присутствуют в определенных видах нержавеющих сплавов.

Устойчивость нержавейки к агрессии среды объясняется образованием нерастворимых плотных оксидов. У обычных сталей на влажном воздухе легко образуются оксиды и гидроксиды железа, которые являются ржавчиной.

Нержавейка покрыта стойкими оксидами хрома, других элементов. Изменение состава сопровождается появлением новых свойств, создающих трудности при сварке:

  • маленькие значения теплопроводности стойких сплавов приводят к локальным перегревам, которые могут вызывать проплавление;
  • большой коэффициент расширения нержавейки приводит к образованию неоднородного шва, деформации детали в целом;
  • повышенное содержание хрома при очень высоких температурах сварки может приводить к образованию межкристаллических (межкристаллитных) структур. Их появление вызывает растрескивание сварного соединения.

Особенности сплавов нержавейки требуют применения специальных приемов работы с ними. Чаще всего для соединения конструкцией из стойких сплавов применяют ручную дуговую (ММА), аргонодуговую с вольфрамовым электродом (TIG), полуавтоматическую или полностью автоматическую виды сварки (МIG/ МАG).

Для каждого метода предусмотрены свои электроды. Может применять также плазменная сварка, которую считают универсальной из-за применения к нержавейке любой толщины и возможности варить практически под любым углом. В ней применяют неплавящиеся электроды из вольфрама.

Ручной дуговой метод

При использовании ручной дуговой сварки коррозионностойких стальных сплавов применяют покрытые электроды, характеристики которых нормированы ГОСТом.

При сваривании нержавейки постоянным током обратной полярности применяют электроды с основными покрытиями, чаще всего содержащими карбонаты двух щелочноземельных металлов: кальция и магния.

Если сварка проводится при переменном режиме тока или постоянном токе с обратной полярностью, применяют электроды с внешним слоем из диоксида титана (рутила).

Примеры марок электродов для нержавейки: ЦЛ-11 (наиболее популярные), ОЗЛ-8 (6), ЦТ-28 (15), АНЖР -1 (2).

Соответствие вида электрода составу сплава нержавейки регламентируется стандартом. При работе стараются не создавать точек перегрева, предотвратить проплавление места соединения.

При соблюдении прочих условий рекомендуется выбирать электроды с минимально допустимым диаметром, наименьшим количеством выделяемого тепла. В процессе сварки нужно охлаждать рабочую зону потоком холодного воздуха, защищать прокладками из меди. Аустенитные стали с повышенной концентрацией хрома и никеля можно охлаждать водой.

Аргонодуговой метод

Сварку в аргоновой среде по дуговой технологии проводят при работе с деталями из нержавейки, толщина которых не превышает 7 мм. Часто таким методом сваривают трубопроводы для поставок газа, воды, вытяжные воздуховоды. Метод удобен для соединения корневых слоев толстостенных материалов, неповоротных узлов трубопроводов.

Тугоплавкий вольфрам, из которого делают электроды, способствует качественному соединению. Для улучшения свойств шва в состав электродов дополнительно вводят оксиды церия (серая метка), лантана (синяя метка), тория (красная метка).

Окрашивание наконечника электрода делают маркировку заметной, значительно упрощая выбор. Массовая доля добавок составляет 2 %. Преимущества таких материалов для сварки нержавейки в следующем:

  • электроды с оксидом тория (им соответствует обозначение WT) обеспечивают отличный поджиг, хорошую продолжительность и тепловое сопротивление, умеренную стабильность дуги;
  • электроды с оксидом церия (WC) способствуют образованию стабильной дуги, хорошей продолжительности и теплового сопротивления. Поджиг при этом умеренный;
  • электроды с оксидом лантана (WL) дают отличные показатели: поджиг, тепловое сопротивление, продолжительность; хорошую стабильность дуги.
Читайте также  Как правильно сделать скрутку проводов?

Выбирая вольфрамовые электроды для сварки нержавеющей стали, руководствуются совокупностью данных о составе материала деталей, их толщине; требованиями к качеству шва.

МIG/МАG технология

Самый распространенный метод сваривания металлических деталей – полуавтоматическая или полностью автоматическая сварка в атмосфере газов. В международном сообществе технология известна под аббревиатурой МIG/МАG или GMA. Газовая среда может быть активной (МАG) или инертной (МIG).

Полуавтоматом пользоваться очень удобно. Конструкции любой толщины свариваются прочно и быстро. Ток может поступать от инвертора или аппарата с постоянными показателями напряжения.

Сварочная проволока, используемая как присадка для нержавейки, подается специальными механизмами с определенной скоростью в рабочую зону. Марка проволоки определяется составом материала свариваемых деталей. Все требования изложены в стандартах, а также в инструкции к аппарату.

Сварка монолитной проволокой из нержавейки в атмосфере газов применяется при проведении ответственных работ. Если предстоит эксплуатация нержавеющих конструкций в условиях умеренной нагрузки для их сваривания можно применять порошковые электроды.

Особенности проволоки

Для полуавтоматической и полностью роботизированной сварки труб, деталей из нержавейки, применяющихся на химических производствах, в нефтехимической промышленности, берут хромоникелевые сорта проволоки с повышенным до 0,04 % содержанием углерода. Полученные соединения хорошо выдерживают агрессивное окружение, высокие температуры.

Если в составе нержавейки есть добавки ниобия (такие сплавы применяют на пищевых производствах и в химической промышленности), то проволока также содержит увеличенное до 10 % содержание этого металла. Содержание углерода в такой присадке минимально.

Заметно увеличивает качества шва, в частности его смачиваемость, присутствие кремния в количестве 0,8 % от всей массы проволоки. Такой тип сварки часто применяют для изготовления трубопроводов.

Промышленные печи, котлы, теплообменные агрегаты из нержавейки сваривают проволочным материалом с увеличенным до 25 % содержанием хрома, до 20 % — никеля.

Проволока с концентрацией хрома – 18,5 %; никеля – 12 %; молибдена – 2,5 % обладает повышенной стойкостью к агрессивным средам, включая кислые и хлорированные растворы.

Помимо стандартных вариантов применения, швы, полученные при сварке, можно смело эксплуатировать в морской воде, химических средах, сложном атмосферном окружении. Материал применяют в химическом оборудовании, строительных конструкциях судостроении.

Примеры иллюстрируют необходимость внимательного отношения к выбору электродов для полуавтоматов, любых других сварочных агрегатов. Нержавейку можно сваривать по нескольким технологиям. Компетентность исполнителя гарантирует правильное проведение сварки с применением соответствующих электродов.

Как правильно варить нержавейку электродом

Иногда в домашних условиях необходимо срочно заварить емкость или трубу из нержавейки. Начинающие сварщики, имеющие в хозяйстве бытовой инвертор, могут устранить проблему самостоятельно. Хотя в промышленных условиях ручную сварку нержавейки электродом не практикуют, дома можно устранить дефект обычной электросваркой. Специалисты поделятся опытом, как варить нержавейку электродом. Какие особенности легированных металлов нужно учитывать, какого режима придерживаться при работе.

Особенности сварки нержавеющей стали

Главная проблема, возникающая у неопытных сварщиков – некачественный шов. В трубе может появиться течь даже при небольшом давлении. На металле в районе шва возникают трещины.

При сварке нержавейки электродом нужно учитывать ряд особенностей легированной стали, ее физические свойства:

  • У металла большой коэффициент расширения, он после соединения электросваркой в процессе охлаждения стягивается. Если варить нержавейку обычной присадкой для углеродистой стали, имеющей небольшой коэффициент расширения, на шве могут появиться трещины – его будет разрывать от внутренних напряжений в нержавейке.
  • При окислении ванны расплава на поверхности образуется пористость за счет кристаллизации. Если нет возможности создать над рабочей зоной защитную атмосферу, нужно подбирать стержни со специальной обмазкой, содержащей компоненты, препятствующие поступлению кислорода в шов.
  • Легированная сталь, используемая в быту, плавится при невысоких температурах. Под воздействием электродуги из нержавейки способны выгорать легирующие добавки. Без них металл будет ржаветь. Чтобы не допускать перегрева, шов ведут в шахматном порядке.
  • Присадку для сварки нержавейки подбирают с учетом особенных свойств легированного металла. Желательно точно знать марку свариваемых заготовок.

Какие электроды выбрать для нержавейки

Риск образования трещин снизится, если выбирать присадку со стержнем, по химическому составу схожим с заготовками. Для сварки нержавеющей стали выпускают несколько видов стержней:

  • ЦЛ-11 создан для сварки хромоникелевого сплава, у них фтористо-карбонатная обмазка, сварку можно производить при температуре до +450°С. Работать электродом можно в любом положении.
  • ОЗЛ-6 предназначен для жаропрочных сталей, если варить им другие заготовки, электрод будет расправляться медленнее, шов получится непрочный;
  • НЖ-13 – для пищевой нержавейки. Можно использовать для хромоникелевой стали, легированной молибденом. Обмазка образует небольшой слой шлака, защищающего ванну расплава от окисления.
  • ЗИО-8 – для жаростойких сплавов, с ним возникнут проблемы при сварке бытовой нержавейки.
  • НИИ-48Г – универсальная присадка с основным видом покрытия.
  • ЭФ400/10У, ОЛЗ-17У – профессиональные электроды, предназначенные для аустенитных сплавов. В быту такие стержни использовать нежелательно, обмазка содержит вредные компоненты.

Марки ЭА, ESAB выбирают для ответственных соединений. Для самостоятельной работы лучше выбрать что-то попроще. Перед работой стержни прокаливают, в зависимости от марки, нагревают до +160–220°С. Заранее их не греют, обмазка после охлаждения станет хрупкой, будет обсыпаться.

Можно варить легированный металл неплавящимися электродами, содержащими вольфрам. В стык, расплавленный тугоплавким стержнем, вводят присадочную проволоку. Работу проводят полуавтоматом, создающим защитную атмосферу. Новичкам за такую работу лучше не браться. Проволока применяется для соединения емкостей, труб, испытывающих высокое давление. Присадка качественно заполняет стык, образует прочный шов, не подверженный образованию трещин.

Можно ли варить нержавейку обычным электродом?

Использовать углеродистые стержни можно только в крайних случаях. Ожидать особой прочности от шва в этом случае не стоит. При остывании соединения можно будет услышать потрескивание – черный металл порвет сокращающаяся в размерах нержавейка. Со временем в рабочей зоне обязательно образуется ржавчина, даже под небольшим давлением образуется течь.

Простым электродом НЕ варят:

  • нихромовые трубы системы отопления;
  • полотенцесушители;
  • нержавеющие емкости.

Новичкам, имеющим дома инвертор, желательно иметь в запасе пачку универсальных электродов для нержавейки.

Технология сварки нержавеющей стали электродом

Ход работы немного отличается от электросварки черных металлов. Есть тонкости образования шва, поэтому должна соблюдаться технология сварки. Подготовительный этап стандартный:

  1. Заготовки зачищают, снимают с них грязь, масляные пятна, следы краски. Все эти компоненты вспенивают ванну расплава.
  2. У деталей, толще 4 мм, разделывают кромки под углом 45°.
  3. Детали укладывают встык с зазором не меньше 1 мм, это связано с большим коэффициентом расширения нержавейки в процессе сварки.
  4. Прочность швов повышается, если детали предварительно прогревают до +150°С, затем приступают сваркой.

Как правильно варить нержавейку электродами:

  1. Сначала будущий шов прихватывают в нескольких местах.
  2. Стержень необходимо держать под углом от 45 до 60°, наклоняют его к себе или в сторону.
  3. Нужно быть готовым к густой ванне расплава, жидкий металл вязкий, как пластилин.
  4. Шов накладывают мелкими стежками, быстро.
  5. Необходимо поддерживать короткую дугу, колебательные движения недопустимы.
  6. При остывании стыка металл дополнительно не охлаждают, шов должен кристаллизоваться постепенно, чтобы не возникали внутренние напряжения в заготовках. Тогда качество соединения будет нормальным.
  7. Сварку тонкой нержавейки электродом проводят током обратной полярности, при таком подключении клемм самая высокая температура будет сконцентрирована на кончике присадочного стержня.

Какой сварочный аппарат выбрать

Сварочные аппараты некоторые умельцы берут напрокат. Для работы с легированным металлом надо выбирать современное оборудование для сварки, генерирующее постоянный ток, с таким аппаратом легче поддерживать короткую дугу, получаются ровные стежки шва. Можно сварить металл трансформатором, но в этом случае возможно образование наплывов, снижающих прочность реставрированного элемента. Лучше выбирать сварочники с дополнительными функциями. Риск залипания электрода, прожога заготовки снизится. Хороший вариант – универсальный генератор, вырабатывающий постоянный и переменный ток. Допустимо использование инвертора, выдающего переменный импульсный ток высокой частоты.

Настройка сварочного аппарата

Для сварки нержавеющей стали электродами придерживаются определенного режима работы. Чтобы сварить 4 мм заготовки, нужен аппарат, выдающий 100 А с напряжением 16 В. Диапазон сварки более тонких деталей:

Толщина заготовки, мм Диапазон силы тока, А Рекомендуемое напряжение, В
1 30 — 40 12
1,5 40 — 60 13
2 — 3 в пределах 80 14 — 15

Диаметр электрода должен быть меньше толщины заготовки, сталь до 3 мм варят двойкой, 4 мм – 3-х мм стержнями.

При соблюдении всех технологических тонкостей сварки легированных металлов можно получить достаточно прочное соединение в домашних условиях. Для реставрации труб, емкостей, рассчитанных на высокое давление, лучше прибегнуть к услугам профессионалов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: