Марка электродов для сварки нержавеющей стали

Электроды для сварки нержавеющей стали

Среди прочих сортов металла, нержавеющая сталь выделяется за счет антикоррозионных качеств, что позволяет использовать ее в условиях агрессивной среды, например под воздействием морского воздуха. Данное свойство послужило причиной распространения данного сплава: его используют в качестве конструкционного материала во многих отраслях промышленности.

Для соединения отдельных элементов из нержавейки чаще всего применяют технологию сварки различными режимами. При работе в ручном дуговом режиме используют специальные электроды по нержавейке – это позволяет достичь наилучших результатов.

Свойства нержавейки

Стойкость к коррозии имеет обратную сторону – наличие легирующих добавок затрудняет сварочный процесс, что выражается в следующих признаках:

  1. Низкая теплопроводность затрудняет отвод тепла из околошовной зоны. Варить нержавейку нужно с заниженными амперными характеристиками. Сила тока должна быть на 15-20 % меньше, по сравнению со сваркой черных металлов. При работе с тонкостенными изделиями, толщина которых меньше 2 мм, под шов подкладывают специальные пластины из меди. Они препятствуют утечкам и отводят излишки тепловой энергии.
  2. При соединении толстых заготовок необходимо оставлять большой зазор. В противном случае вокруг шва будут образовываться микроскопические трещины, негативно влияющие на прочность соединения.
  3. Нержавеющая сталь обладает высоким электрическим сопротивлением. Под действием электрической дуги сварочные стержни подвергаются сильному температурному воздействию. По этой причине для работы с металлом не подходят электроды универсального назначения. При выборе расходного материала следует обращать внимание на маркировку упаковки.

Специфика расходных материалов

При сварке нержавеющей стали необходимо тщательно соблюдать технологию работы: от грамотного подбора электродов, сварочного режима, защитного газа, силы тока, зависит качество будущего соединения.

Оптимальным режимом сварки считают технологию соединения неплавящимся вольфрамовыми электродами в среде аргона. Данный метод отличается минимальным воздействием на поверхность, что снижает риск образования дефектов. Дело в том, что в состав нержавейки, независимо от ее вида, входит определенное количество хрома. При увеличении температуры свариваемой заготовки до 500 Сº, начинается процесс образования карбида хрома, который снижает пластичность шва и его стойкость к механическим воздействиям.

Особенности сварочного процесса

На выбор технологии соединения значительное влияние оказывает толщина изделий. Например, детали толщиной 1,5-3 мм варят короткой дугой. Более толстые заготовки соединяют электрической сваркой со струйным переносом электродного материала.

Работы выполняются как постоянным, так и переменным током. Каждый способ имеет свои особенности.

Например, постоянный ток препятствует разбрызгиванию металла, что снижает расход электродного материала. Кроме того, повышается производительность и качественные характеристики шва.

Маркировка электродов по нержавейке

Согласно требованиям межгосударственных стандартов, все электроды должны иметь маркировку, содержащую следующую информацию:

  • Назначение изделия;
  • Тип покрытия;
  • Полярность;
  • Максимальная сила тока;
  • Рабочее напряжение.

Помимо вышеперечисленной информации, на упаковке должна быть информация об изготовителе и срок годности продукта.

Виды и марки электродов

Всех производителей расходных материалов можно разделить на две группы:

  1. Отечественные. Самым популярным изготовителем сварочных электродов является завод ЛЭЗ – Лосиноостровский электродный завод, который выпускает как обычные электроды, для сварки черного металла, так и узкоспециализированные, для работы с высоколегированными сплавами. Продукцию российских компаний отличает идеальное соотношение цена-качество.
  2. Зарубежные. Наиболее известным производителем, пользующимся заслуженным уважением у российских сварщиков, является шведская компания ESAB, продукция которой отличается высоким качеством.

Рассмотрим наиболее популярные марки электродов.

Электроды ЦЛ-11 считают самым простым и надежным средством для соединения нержавеющей стали. Благодаря своей популярности, его производством занимается множество заводов: ЛЭЗ, Монолит, Патон и другие.

Специальный состав идеально подходит для работы со сплавами, содержащими в себе самые популярные легирующие добавки – никель и хром.

Рабочая температура, рекомендованная производителями, составляет +450 Сº. Единственное ограничение использование – отсутствие возможности работы с вертикальным расположением шва.

Процесс соединения характеризуется низким количеством брызг, а полученный шов имеет высокие технические характеристики.

Применяется на монтажных работах по сборке металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях повышенной температурной нагрузке. Основное отличие шва – устойчивость к температуре до 1000 Сº. Прочие показатели не отличаются от характеристик вышерассмотренной марки.

Данный расходный материал – незаменимый элемент при работе с элементами пищевой промышленности. Состав флюсового покрытия хорошо зарекомендовал себя при сварке легированных сталей, в состав которых входит молибден.

Электроды этой марки используют при сварке жаростойких высоколегированных сталей. Основной состав флюсового покрытия позволяет работать на постоянном токе обратной полярности.

Главное преимущество заключается в отсутствии ограничений по расположению шва.

ЭФ-400/10У

Состав разработан специально для аустенистых сортов нержавеющей стали, которые используют в качестве основы элементов, эксплуатирующихся в агрессивных средах жидкого агрегатного состояния.

Максимальная рабочая температура составляет 350 Сº.

ОЗЛ-17У

Рутилово-основное покрытие позволяет эксплуатировать стержни на постоянном токе обратной полярности. Ограничения по расположению шва и направлению движения дуги отсутствуют. Ограничения касаются толщины свариваемых элементов – она не должна превышать 12 мм.

Наилучшие результаты показывает при соединении узлов конструкции, которые эксплуатируются в среде фосфорной или серной кислот.

НИИ-48Г

Универсальный электрод с основным флюсовым покрытием, который разрешено использовать для всех типов коррозионностойких и специальных низколегированных сталей, включая высокомарганцовистые составы. Работы выполняют на постоянном токе обратной полярности. Применяется на особо ответственных работах, к качеству которых предъявляют наиболее высокие требования.

Электроды для нержавейки, работающие на переменном токе

Вышерассмотренные электроды отечественного производства предназначены для работ на сварочном оборудовании, функционирующем на постоянном токе. Стоимость подобных аппаратов достаточно высока, что не позволяет приобрести их мелким компаниям.

Для агрегатов, работающих на переменном токе, выпускают следующие марки электродов по нержавейке:

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

Теперь рассмотрим наиболее употребительные продукты зарубежного производства.

ОК 61.30

Электроды серии «ОК» — продукт производства концерна эсаб. Данная марка имеет универсальный состав покрытия, которое способно обеспечить высокое качества шва при максимально комфортных условиях работ. Данный электрод отличает облегченное образование дуги, даже после прерывания сварочного процесса. Рудно-кислая обмазка придает шлаку особые свойства, которые позволяют легко удалять его после кристаллизации шва.

Работы ведутся на постоянном или переменном токе с прямой полярностью.

ОК 67.45

Электрод, который применяется как при сварочных, так и наплавочных работах. Идеально подходит при многослойном покрытии шва. В этом случае его применяют в качестве основы, на которую наносят более прочные покрытия.

После полной кристаллизации шов отличается высокой устойчивостью к силам трения и воздействию высоких температур.

CROMAROD 309L

Сварочный стержень Elga 309l – еще один высококачественный продукт шведского производства. По своим техническим характеристикам является аналогом ESAB ОК 67.62. Рутиловое покрытие позволяет получать швы высокого качества. Данные электроды применяют при ответственных работах, например, сварка сосудов из нержавейки, работающих под большим давлением.

Требование к оборудованию – сварочный аппарат постоянного тока. Ограничение в расположение шва – вертикальное, при движении дуги сверху вниз.

Полезные советы

Сварка нержавейки плавящимися электродами – непростая задача даже для профессиональных сварщиков. Опытные специалисты рекомендуют соблюдать следующие правила:

  • Температура поверхности не должна превышать 500 Сº – это активизирует процесс образования химических соединений, снижающих крепость шва на молекулярном уровне;
  • Для повышения качественных характеристик готового соединения, перед работами рекомендуют нагреть поверхность заготовки до 1200 Сº, после чего оставить охлаждаться естественным образом в течение 3 часов;
  • Во избежание перегрева поверхности, необходимо увеличить скорость движения дуги;
  • При многослойной технологии нанесения шва необходимо делать паузы между слоями, до охлаждения соединения до температуры 100 Сº;
  • Перед применением все электроды необходимо прокалить, с соблюдением требований завода-изготовителя.

Грамотный выбор расходного материала – залог надежного и качественного соединения.

Вместо заключения, рекомендуем ознакомиться с видео по теме.

Отзывы

Денис, г. Донецк.
Нержавейку варю только ЦЛ-11. Получается лучше всего.

Артем, г. Воронеж.
Пользуюсь только ОЗЛ-6/8. На мой взгляд, самый надежный из бюджетных расходных материалов на российском рынке.

Виктор г. Курск.
Для высоколегированной стали беру только ОК 61.30 ESAB. Рутиловое покрытие ведет себя гораздо лучше, чем основное. Да и шов покрепче будет.

Какие марки электродов применяют при сварке нержавейки?

Сварка стали нержавеющего типа представляет собой достаточно трудоёмкий процесс, который связан с особенностями структуры материала. Электроды по нержавейке позволяют получать надёжные, прочные, однородные сварные швы. Предназначены соединения нержавеющих конструкций, механизмов.

Упаковка электродов для сварки нержавейки

Свойства нержавейки

Нержавейка имеет низкий коэффициент проводимости тепла. Поэтому во время сварных работ требуется прогрев локальной области для формирования равномерного шва. Чтобы добиться требуемых технических характеристик, нужно на сварочном аппарате устанавливать токи большой величины.

Чтобы не допустить перегрева или окалин, требуется при стыковке деталей делать увеличенный зазор, чем в случае сваривания стальных заготовок. Шов воспринимает значительные деформационные нагрузки в процессе остывания, за счёт чего основные конструктивные элементы сохраняют геометрию.

Электрод для сварки со специально подобранным составом под конкретные сплавы позволяет избегать перегрева основного стержня. То есть сопротивление металлов примерно совпадает, за счёт чего процесс перегрева отсутствует.

Читайте также  Как сварить металлические трубы отопления

Методы сварки

Технологии, в которых допустимо применение сварочных электродов для конструкций из нержавеющей стали:

  • импульсно-дуговая для приваривания конструктивных элементов толщиной менее 0,1 мм, требуется применение электродов для сварки с определённым составом покрытия;
  • короткодуговая для приваривания конструкций, толщина которых составляет менее 3 мм;
  • плазменная – универсальный метод позволяющий сваривать нержавейку любых составов;
  • струйная дуговая – используется для соединения крупных деталей с подводом плавящейся проволоки.

Сварщик самостоятельно должен подбирать электроды в зависимости от толщины соединяемых заготовок, их состава, а также особенности эксплуатации сварных конструкций.

Рекомендации по сварке:

  • если перегревать металл выше +500 0 С, то растёт вероятность появления кристаллизационных трещин;
  • при прогреве нержавейки в диапазоне +350 0 С — +500 0 С наступает охрупчивание детали, что может привести к потере прочностных свойств;
  • получение качественного сварного шва гарантировано при прогреве заготовки до +1200 0 С с последующим охлаждением в течение 180 минут;
  • длительный прогрев нержавеющей стали не рекомендуется, так как она частично теряет свои свойства;
  • при послойной наварке необходимо каждый предыдущий слой доводить до +100 0 С;
  • для схватывания двух конструкционных элементов нужно уменьшить зазор между ними.

Сварка нержавейки в большинстве случаев проводится в защитной газовой атмосфере. При выборе состава покрытия электрода требуется учёт его толщины, прочности, свойств.

При формировании шва не нужно резко перемещать электрод вдоль поверхности. Обычно в результате неправильных действий могут возникать внутри него деформации, трещины или другие дефекты, а также формироваться окислы.

Важно придерживаться следующих правил:

  • недопустимо проникновение в сварную ванну вольфрама или соединений на его основе, для этого дуга зажигается отдельно;
  • шов следует защитить струёй аргона.

Важность применения специализированных электродов

Использовать электроды для нержавейки важно по следующим причинам:

  • при повышенных температурах теряются антикоррозионные свойства, а состав обмазки позволяет их сохранить;
  • в результате малого коэффициента расширения могут возникать внутренние напряжения или деформации внутри швов либо в соединяемых конструкциях;
  • из-за низкой теплопроводности сложно равномерно прогревать металл.

От правильности выбора температурного режима полностью зависит, насколько сварной шов будет соответствовать необходимым техническим характеристикам. При прогреве сталь деформируется и велика вероятность появления межкристаллической коррозии. Специальные составы покрытий позволяют предотвратить такие негативные последствия.

Маркировка и типы электродов

Наиболее распространённые электроды по свариванию нержавейки имеют следующие маркировки:

  • ЦЛ-11;
  • ОЗЛ-6;
  • НЖ-13.

Остальные марки электродов для сварки деталей из нержавейки менее популярны по причине узости применения, высокой стоимости или технических параметров.

Маркированные электроды для сварки нержавейки

ЦЛ-11 – электроды для сварки хромоникелевой нержавейки при +450 0 С. Преимущества сварных швов:

  • несклонность к кристаллизационным коррозионным процессам;
  • однородность наплавляемого слоя;
  • в процессе сваривания не образуются брызги расплавленного металла.

ОЗЛ-6 – электроды, применяемые для сварки нержавеющей стали, которую предполагается эксплуатировать в условиях повышенных температур до +1000 0 С. Преимущества идентичны ЦЛ-11.

НЖ-13 – марка электродов по свариванию нержавейки, применяемой в пищевой промышленности, сплавов на основе никеля, хрома, молибдена. Используются для формирования швов, которые предполагается эксплуатировать при температуре окружающей среды до +350 0 С.

Другие марки

Существуют также и другие маркировки электродов по нержавейке, которые также позволяют получать надёжные швы:

  1. ЗИО-8 используются для соединения жаростойких нержавеющих сталей. Выпускаются со стандартной по составу обмазкой, позволяющей проводить работы на постоянном или переменном токе.
  2. НИИ-48Г имеют универсальное применение, можно сваривать стали низколегированного класса. Расположение относительно поверхности допускается любое удобное.
  3. ОЛЗ-17У применяют для сталей, которые предполагается эксплуатировать в химически активных средах.
  4. ЭА для сваривания конструкционных элементов из стальных сплавов высоколегированных марок. Рекомендуется применять при короткодуговой сварке.
  5. ОК 63.30 – электроды для сварки нержавейки любой марки.

Для сохранения коррозионностойких свойств нужно использовать способ холодной сварки. Он позволяет предотвратить образование карбидов на основе хрома или железа.

Электроды для сварки нержавейки

Нержавеющая сталь относится к числу наиболее востребованных материалов из-за полной инертности по отношению к влаге. Материал не подвержен коррозии, что значительно расширяет сферу его применения. В дополнение к этом – отличные эстетические характеристики, не требующие дополнительного декора или окрашивания. Недостатком металла является его плохая свариваемость. Соединить две заготовки можно только при помощи специальных электродов для сварки нержавеющей стали.

При этом необходимо учитывать ряд особенностей, которые проявляются в процессе сваривания двух заготовок из нержавейки:

  • Материал обладает меньшей теплопроводностью по сравнению с другими марками стали. По этой причине нужно дольше греть зону сварки или же прибегнуть к другому приему, увеличив силу тока.
  • Между толстыми заготовками из нержавеющей стали зазор должен быть больше, чем в случае соединения металлов других марок. Так удается сократить до минимума количество трещин, которые появляются в результате термического воздействия.
  • Нержавейка обладает сильным коэффициентом сопротивления. Во время сварки ее поверхность сильно нагревается. Поэтому следует использовать только специальные электроды.
  • Технология сварки нержавеющей стали
  • Марки электродов по нержавейке
    • Электроды ОЗЛ-6
    • Электроды ЦЛ-11
    • Электроды НЖ-13
    • Другие популярные марки электродов для нержавеющей стали
  • Советы и рекомендации по сварке нержавейки

Технология сварки нержавеющей стали

Специалисты выделяют три основных момента, на которые следует обратить внимание начинающим сварщикам:

  • Сварка деталей с толщиной стенок до 1,5 миллиметра выполняется в инертной среде. Требуются вольфрамовые неплавящиеся электроды. Способ сваривания может быть любым: мануальным, автоматическим или полуавтоматическим.
  • Заготовки со стенками 1,5-3 мм соединяются с использованием электродуговой сварки.
  • Сварка металла с толщиной от 3 мм выполняется с использованием электродуговой сварки со струйным переносом металла от электрода к наплавляемой поверхности.

Максимум внимание необходимо уделить операциям с аргонной сваркой. Нельзя допускать попадания вольфрама в расплав. В этом случае будут резко уменьшены прочностные характеристики сварочного шва. Чтобы избежать подобного, необходимо разжигать дугу бесконтактным методом или же на отдельной графитовой пластине. И только после этого можно перенести сварочный процесс на свариваемые поверхности из нержавеющей стали.

Марки электродов по нержавейке

Ассортимент электродов для сварки нержавеющей стали включает большое количество марок продукции. Но наибольшей популярностью пользуются три – ЦЛ-11, ОЗЛ-6 и НЖ-13.

Электроды ОЗЛ-6

Расходные материалы данной марки применяются в случаях, когда изготовленная конструкция будет эксплуатироваться в условиях с высокой температурой: до 1000 градусов Цельсия включительно. Для проведения работ необходим постоянный ток. Основные преимущества электродов:

  • высокая прочность сварочного шва;
  • отличная ударная вязкость;
  • пластичность соединения;
  • внутри не происходят коррозийные процессы;
  • нет брызг при сварке;
  • ровный и аккуратный шов.

Электроды ЦЛ-11

Электроды предназначены для работы с металлами, которые характеризуются большим содержанием никеля и хрома. Именно эти два компонента определяют уровень устойчивости сплава к коррозии. Требования к сварочному шву данных металлов достаточно жесткие. Работы выполняются при температуре расплава +450 градусов Цельсия от источника постоянного тока. Обмазка электрода представляет смесь карбоната и фтористых компонентов. Преимущества электродов идентичны расходным материалам марки ОЗЛ-6.

Электроды НЖ-13

Электроды применяются в сварке заготовок из пищевой нержавеющей стали. Как показывает практика, расходные материалы с маркировкой НЖ-13 отлично справляются с задачами соединения металлов, содержащих не только никель и хром, но и молибден.

Другие популярные марки электродов для нержавеющей стали

  • ЗИО-8. Используются в производстве конструкций из жаростойкой нержавейки. Электроды с основной обмазкой предназначены для работы в сети постоянного тока с обратной полярностью. Допускается любой способ формирования шва: горизонтальный, вертикальный, нижний или верхний;
  • ЭФ400/10У. предназначены для работы с нержавеющей сталью аустенитного класса. Готовые конструкций из такого материала предназначены для эксплуатации в условиях агрессивной среды с температурой до +350 градусов Цельсия;
  • НИИ-48Г. Универсальный расходник с основным покрытием, который отлично зарекомендовал себя в работе с низколегированной и специальной сталью. Допускается любое положение электрода. Необходим источник постоянного тока, подключение – с обратно полярностью;
  • ОЛЗ-17У. специально разработан для ручной дуговой сварки нержавеющего металла, который без проблем будет контактировать с фосфорной и серной кислотой. При сварке допускается любое положение, кроме вертикального сверху вниз. Необходим постоянный ток, полярность – обратная. Важно обеспечить исключительную чистоту соединяемых кромок;
  • ЭА. Очень широкий модельный ряд электродов. Рекомендованы для использования в сборке конструкций из высоколегированной стали, для которых важна прочность. По окончанию сварочного процесса не требуется финальная обработка шва.

Среди мастеров своего дела популярны электроды, производимые шведской компанией ESAB:

  • ОК 61.30. Универсальный расходный материал с небольшим содержанием углерода. Обладают рудно-кислой обмазкой; легким розжигом, формируют ровный приятный шов. Работают от сети переменного или постоянного тока с прямой полярностью. Относительно поверхности можно размещать в любом положении, за исключением вертикального по направлению сверху вниз;
  • ОК 61.35. Предназначены для создания конструкций с особыми условиями эксплуатации: от -165 до 400 градусов Цельсия. Нередко используются при строительстве трубопроводов для теплотрасс и другого предназначения. Предназначены для подключения к сети постоянного тока с прямой полярностью. Основная обмазка;
  • ОК 67.45. Имеет двойное предназначение: для работы с нержавейкой и наплавки материалов с ограниченной свариваемостью. Накладывается на шов только как первый слой. После этого наплавляются износостойкие сплавы и металлы. Шов легко обрабатывается, выдерживает высокие температуры и легко переносит трение;
  • ОК 63.30. Универсальный продукт, который показывает отличные результаты при сварке любых марок нержавеющей стали.
Читайте также  Контактная сварка из микроволновки своими руками

Следует учесть, что все перечисленный выше марки электродов для сварки нержавейки перед использованием следует прокаливать. Температурный режим свой для каждого продукта.

Советы и рекомендации по сварке нержавейки

Профессионалы делятся опытом. Их советы помогут новичкам избежать вовсе необязательных ошибок:

  • Когда при сварке металла температура достигает 500 и больше градусов, то существует вероятность образования кристаллизационных трещин. Из-за это прочность и надежность соединения сильно пострадает.
  • Пластичность металлической заготовки снижается при сваривании в температурном диапазоне от 350 до 500 градусов Цельсия. Материал становится более хрупким.
  • Качество сварного шва будет намного лучше, если заготовки предварительно нагреть до 1200 градусов и дать остынуть естественным путем. По времени это займет около трех часов.
  • Идеально, если получается соединить заготовки быстро. Перегрев отрицательно влияет на сам металл и стык. В случаях, когда нужно положить несколько слоев, рекомендуется после каждого этапа дать заготовкам остыть до 100С и только после этого наплавлять следующий слой.
  • В случаях, когда для выравнивания заготовок применяются «прихватки», то желательно расстояние между ними делать небольшим, а сами «прихваты» — длинными.

Какие электроды используются для сварки нержавейки

Нержавеющая сталь, как материал, часто востребована в быту и на производстве. Ее особенность заключается в отсутствии химического взаимодействия с влагой, что обуславливает устойчивость к коррозии. Помимо этого, сама сталь смотрится эстетично и изделия зачастую не нуждаются в дополнительной обработке или декорировании.

Однако при попытке провести сварочные работы мастер сталкивается с рядом проблем, поэтому нержавейку относят к плохо свариваемым материалам. В настоящее время все трудности удается преодолеть, но при этом необходимо использовать специальные электроды для сварки нержавейки.

Особенности работы

Технология сварочного процесса при работе с нержавеющей сталью существенно отличается от традиционной технологии сварки черного металла. Именно устойчивость материала к коррозии вносит в процесс существенные изменения. Неопытные сварщики сталкиваются, в первую очередь, с тем, что в зоне формирования шва образуется течь. Прежде чем приступать к работе с нержавейкой, следует познакомиться с особенностями и свойствами металла.

Проблемы возникают по причине высокого коэффициента теплового расширения металла. С точки зрения внутреннего строения, при повышении температуры увеличивается расстояние между молекулами, причем в нержавеющей стали это выражено в большей степени, чем в других металлах. Естественно, при остывании это расстояние уменьшается до прежних показателей. Нержавейка как бы «стягивается». Но у материала, образующего шов, показатели расширения не такие высокие, поэтому в зоне сварки наблюдаются многочисленные разрывы, которые и провоцируют течи. Задачей производителей электродов является подбор такого материала присадки, который по физическим свойствам будет близок к нержавейке.

Многие начинающие мастера, не имеющие достаточного опыта, не могут понять, почему нельзя вести сварку обычными электродами, ведь требования по показателям температуры для этого металла не такие уж и высокие. Причина заключается в том, что при сварке обычным электродом образуется мощная дуга, которая выжигает все легирующие элементы. Даже если получится качественный шов, то в непосредственной близости к нему металл будет подвержен коррозии.

Опытные сварщики знают, что необходимо не только использовать специальные электроды, но и вести сварку по определенному алгоритму. Следует точно выбрать режим работы инвертора, а шов накладывать в шахматном порядке. Только такой подход обеспечит отсутствие участков с перегревом.

Еще одно затруднение при ведении сварки нержавеющей стали связано с попаданием кислорода в зону расплавленного металла. Он начинает взаимодействовать с углеродом, при этом образуется газ. При кристаллизации шва этот газ приводит к получению крупных пор. Прочность шва будет чрезвычайно низкой. Единственным вариантом избежать реакции с кислородом является применение защитного газа, препятствующего проникновению воздуха в сварочную ванну. В ряде случаев используется режим сварки MIG/MAG. Если же сварка ведется штучными электродами, то они должны иметь специальную обмазку.

Оборудование

При выборе оборудования сварщики не делают исключений для нержавейки, так как все работы выполняются с помощью сварочного инвертора. Существуют такие модели, которые способны вести качественные работы в бытовых условиях. Они компактны, питаются от бытовой сети (220 вольт) и надежны.

Характерной чертой работы любого инвертора служит неоднократное преобразование напряжения. При такой технологии присадка вплавляется в металл более эффективно, и шов получается качественным и ровным. Благодаря тому, что цены на такие аппараты более, чем демократические, они стали доступными не только для промышленных предприятий, но и для частных мастеров.

Как было отмечено выше, нержавейку можно сваривать в режиме MIG или MMA, это значит, что подойдет любой из имеющихся инверторов, даже самый простой. Важно, чтобы устройство позволяло точно настраивать параметры сварки, которые напрямую зависят от толщины заготовки. Перед работой следует обработать поверхность, очистить ее от грязи или маслянистых веществ.

Известно, что при сварке нержавейки следует между деталями выдерживать зазор, иначе будут образовываться трещины. При работе с листовым металлом, толщина которого не превышает 2 мм, зазор не нужен. Края деталей сводятся друг к другу вплотную. Если толщина листов превышает 4 мм, то кромки разделываются под углом 45° градусов, так увеличивается площадь зоны проплавления.

  • При толщине металла 1,5 мм используются электроды диаметром 2 мм. Сила тока составляет 40 – 60 А.
  • Толщина металла – 3 мм, диаметр электрода – 3 мм, сила тока – 85 А.
  • Толщина металла – 4 мм, диаметр электрода – 3 мм, сила тока – 100 А.
  • Толщина металла – 6 мм, диаметр – 4 мм, сила тока – 150 А.

Общие принципы выбора электродов

Если просто перечислить марки электродов, пригодных для сварки нержавейки, то такая информация будет полезной лишь разово. Специалист должен разбираться в особенностях выбора, впрочем, как и начинающий мастер. Ранее было определено, что обычные электроды не подходят для работ с нержавеющей сталью. Сразу после остывания шва можно услышать характерные щелчки. Это образуются трещины.

Специальные электроды должны состоять из такого материала, который имеет показатели теплового расширения, близкие к показателям для выбранного материала. В этом случае основной и присадочный материал будут хорошо взаимодействовать, не вызывая дефектов шва.

По причине доступности устройств ММА многие предпочитают работать плавящимися штучными электродами. Для них можно определить ряд основных требований.

  • Металл электрода должен обладать устойчивостью к температурным деформациям (ползучести).
  • Температурное расширение соответствует показателям для нержавейки.
  • Стержни электродов должны быть упругими.
  • Они обладают высокой теплопроводностью, а также устойчивы к механическим воздействиям.

Все перечисленные параметры имеют вполне определенное измерение и указываются при маркировке изделий. Нельзя забывать, что процессы сварки постоянным током и переменным током отличаются друг от друга, поэтому данное условие влияет на выбор электродов. При выполнении работ постоянным током существенно сказывается экономия расходных материалов, которая достигается, благодаря практическому отсутствию разбрызгивания.

Недостатки одного метода подчеркивают достоинства другого. Сварочное оборудование переменного тока доступно по цене. Здесь также можно получить качественный шов, однако стабильность дуги хуже, нежели в первом случае. В процессе сварки образуются брызги расплавленного металла. При подобном способе ведения сварки электроды расходуются значительно быстрее.

В зависимости от сварочного инвертора различают два способа сварки коррозионностойкой стали.

  1. Первый заключается в ведении сварки штучными электродами. Это ручная дуговая сварка, в которой применяются электроды со специальным покрытием.
  2. Второй способ связан с применением защитного газа. Там основным элементом служит вольфрамовый электрод.

Сварка постоянным и переменным током

Правильный выбор электродов является залогом успешной работы. Сварка ведется на обратной полярности. Нижеперечисленные марки отличаются наличием обмазки стержня. Марка ЦЛ-11 стала популярной среди сварщиков. Такие электроды используются при сварке сталей, содержащих хром или никель. Полученный шов отличается прочностью, пластичностью и аккуратностью. Именно пластичность дает высокий уровень ударной вязкости. Отметим, что при работе с ЦЛ-11 практически отсутствует разбрызгивание.

Аналогом представленной марки электродов является модель ОЗЛ-8. Расходные материалы с данными индексами обладают такими же высокими показателями, однако дополнительно адаптированы для применения в конструкциях, эксплуатируемых в условиях высоких значений температур (температура может достигать 1000°C градусов). ОЗЛ-8 и ЦЛ-11 применяются в пищевой промышленности.

Пищевая сталь безопасна для продуктов питания. Следовательно, наложенные швы также должны быть безопасными. Для сталей, содержащих молибден, никель и хром применяются электроды марки НЖ-13. При формировании шва может образовываться тонкая корка из шлака, однако она самопроизвольно отпадает.

Пополнить перечень расходников для сварки нержавейки под постоянным током можно такими марками, как:

  • ЗИО-8. Электроды для нержавеющей стали и жаропрочных материалов.
  • НИИ-48Г.
  • ОЗЛ-17У. Применяются в том случае, если конструкция будет эксплуатироваться в агрессивной среде серной или фосфорной кислоты.
Читайте также  Стыковка швеллера сваркой

При отсутствии оборудования приходятся варить нержавеющую сталь переменным током. Данный факт и стал причиной возникновения ряда вопросов, связанных с технологией сварки. Сразу укажем, что существуют такие электроды, которые маркируются, как ОЗЛ-14, ЦТ-50, ЛЭЗ-8, ОЗЛ-14А, АНВ-38, Н-48. Вольфрамовые электроды также подходят для сварки переменным током. Их применяют при ремонте тонкостенных изделий, при необходимости получения качественного и аккуратного шва.

Рейтинг производителей и марок по популярности

Наибольшим спросом пользуются те электроды, которые произведены компаниями, специализирующимися на выпуске и продаже сварочного оборудования. Это именитые бренды, известные на российском и европейском рынке. Качество продукции всегда остается под контролем, вплоть до момента ее реализации. Кроме этого, официальные представители всегда готовы предоставить выгодные условия для постоянных клиентов.

Шведская компания Esab поставляет на российский рынок большое количество марок электродов, среди которых встречаются электроды для сварки нержавейки. Компания представляет целую серию данного типа расходных материалов. Электроды ОК 61.35 обычно используются при сварке трубопроводов и прочих конструкций, где нужна герметичность. Для сварки деталей из нержавейки с деталями из другого материала подходит марка ОК 67.72. В перечне продукции есть и универсальные электроды – ОК 67.45.

Описанные выше электроды ЦЛ-11 выпускаются российской компанией «Монолит». Для них характерны такие качества, как стабильность дуги, шлаковая корка, которая впоследствии сама отделяется, малое разбрызгивание.

Замыкает тройку лидеров бренд «Уони». Электроды УОНИ-13/НЖ, УОНИ-13/НЖ-2 и УОНИ-13/ЭП-56 расфасованы в пачки от 3,5 до 6 кг. К сведению потенциальных покупателей, бренд «Уонии», несмотря на видимую схожесть, принадлежит компании Esab.

Марки и обозначение электродов для сварки нержавейки

Качество выполнения сварного соединения зависит от многих факторов, в том числе — квалификации сварщика, правильности выбора метода и режима сварки, сварочных материалов.

Сварка сталей, относящихся к классу нержавеющих, имеет свои особенности, связанные с их характеристиками — низкой теплопроводностью, повышенным коэффициентом линейного расширения и электрического сопротивления.

Классификация высоколегированных сталей

Прежде чем приступить к вопросу выбора электродов для сварки нержавейки, необходимо определиться с самим понятием этого материала. Народная терминология делит все стали на два основных класса — рассматриваемую нержавейку и так называемую чернуху. Известными большинству признаками, отличающими нержавейку от чернухи, являются:

  • внешний вид — нержавейка блестящая (хотя не всегда), без следов окалины и коррозии;
  • вязкость и меньшая твердость, что легко определяется зубилом, напильником, сверлом, ножовкой или абразивным кругом;
  • народным методом является также проба магнитом — нержавейка не магнитится, что также не всегда соответствует истине.

Приведенного багажа знаний явно недостаточно для выполнения такого ответственного соединения, как сварное, также недопустимо охватывать одним термином многочисленную группу сталей, классифицируемых ГОСТом как нержавеющие.

К классу нержавеющих относятся стали, обладающие способностью работать в условиях коррозионно-агрессивных сред, а эта способность определяется наличием легирующих элементов, в основном, хрома и никеля.

Официальным документом, регламентирующим классификацию нержавеющих сталей, является межгосударственный стандарт ГОСТ 5632–14 . В соответствии с его определениями к легированным нержавеющим сталям относятся стали с содержанием хрома не менее 10,5% и содержанием углерода не более 1,2%, к коррозионно-стойким сталям и сплавам — обладающие стойкостью против любых видов коррозии (химической, электрохимической, межкристаллитной, коррозии под напряжением и других).

Классы нержавеющей легированной стали

Конкретное назначение и область применения стали определяется ее внутренней структурой — химическим составом и типом кристаллической решетки, которые в свою очередь также зависят от метода плавки, термообработки, прокатки. Не углубляясь в теорию металловедения, приведем деление легированных нержавеющих сталей на структурные классы в соответствии с ГОСТ 5632–14 :

  • мартенситный;
  • мартенситно-ферритный;
  • ферритный;
  • аустенитно-мартенситный;
  • аустенитно-ферритный;
  • аустенитный.

Структура стали во многом определяет и такое ее технологическое качество, как свариваемость. Наличие хрома в высоколегированных коррозионно-стойких сталях определяет характерное для них понятие «межкристаллитная коррозия». При сварке на границе зон термического влияния образуются зернистые структуры карбида хрома с пониженной прочностью и склонностью к хрупкому разрушению. Это качество во многом определяет специальные требования к технологии сварки данных сталей и сварочным материалам для ее выполнения.

Маркировка нержавейки

Присоединяясь к народной терминологии — нержавейка — рассмотрим ее обозначение согласно требованиям ГОСТ 5632–14 . Для нержавейки обозначение соответствует общероссийской системе обозначения сталей, унаследованной от советской. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента, далее последовательно буквой русского алфавита указывается легирующий элемент и его содержание в процентах. Если за буквой отсутствуют цифры, то содержание элемента не превышает 1 процент.

Не перечисляя все химические элементы, приведем обозначения некоторых, характерных для нержавеющих сталей: Х — хром, Н — никель, Т — титан, В — вольфрам, М — молибден. Легирующими элементами могут быть и неметаллы. В обозначениях многих сталей по ГОСТ 5632–14 можно увидеть буквы, А — азот, Г — марганец, Е — селен.

Как видим, обозначение нержавейки несет в себе информацию о ее химическом составе, который в основном определяет и химический состав применяемых сварочных материалов.

Сварка нержавейки

Так как темой статьи являются электроды для сварки нержавейки, рассмотрены будут два метода сварки, наиболее распространенные и в производстве, и на монтаже оборудования.

Первый из них — ручная аргонодуговая сварка (РАДС). Это один из видов сварки в среде защитных газов, газом является инертный газ аргон. Сварочная дуга создается неплавящимся вольфрамовым электродом диаметром от 1,6 до 4,0 мм, а заполнение сварочной ванны выполняют присадочной проволокой соответствующей марки. Этот метод сварки наиболее распространен как раз при сварке нержавеющих сталей.

Самым распространенным, широко известным большинству и практически универсальным методом является ручная дуговая сварка плавящимся электродом (РДС). Слово «электрод» в основном ассоциируется именно с этим методом.

Многообразие марок нержавейки по химическому составу определяет и многообразие типов и марок электродов для ее сварки по тому же принципу. ГОСТ 5632–14 классифицирует более ста марок высоколегированных сталей.

Основные типы электродов, дословно «электродов покрытых металлических для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами» устанавливает другой стандарт — ГОСТ 10052–75 . Его классификация включает 49 типов электродов. Обозначение типов электродов начинается с буквы Э и тире, за которым следует уже рассмотренное нами обозначение содержания углерода и легирующих элементов.

Маркировка электродов для сварки

ГОСТ 10052–75 определяет именно типы электродов по химическому составу металлического стержня.

На практике обычно оперируют понятием марки электрода, которая зависит от его производителя. Один и тот же тип может выпускаться под разными марками, а производитель подтверждает соответствие своей марки электродов по нержавейке типу и требованиям стандарта.

Маркировка электродов должна содержать информацию о марке и типе электрода, его диаметре, виде покрытия, механических характеристиках выполненного соединения, допустимых пространственных положениях, роде тока — переменный или постоянный и его полярности — прямая или обратная. Для ответственных работ при изготовлении, сборке, монтаже или ремонте оборудования марку электродов определяют специалисты — конструкторы или технологи.

Какой электрод выбрать для сварки нержавейки для домашних или хозяйственных нужд — изготовление мангала или самодельной коптильни, сбросной трубы канализации или выхлопной трубы автомобиля — поможет справочная информация из технической литературы или ресурсов Интернета. Правда, эта информация будет полезной при условии наличия информации о марке самой стали.

Некоторые марки электродов

Наиболее распространенными по применению и известными многим по марке являются коррозионно-стойкие стали аустенитного класса — 08Х18Н10, 08Х8Н10Т, 12Х18Н10Т. Многим известна и марка электродов для их сварки — ЭА-400/10Т или ЭА/400/10У. Эта марка соответствует типу Э-07Х19Н11М3Г2Ф по ГОСТ 10052–75 . Их применяют для сварки труб любого диаметра, при изготовлении емкостей и сосудов с рабочей температурой до 350 °C. Этому же типу соответствуют и электроды марки ЦЛ-11. Их применяют для сварки изделий, работающих в агрессивных средах с температурой до 400 °C.

Для сварки сталей аустенитного класса используют и другие марки электродов. В машиностроении часто применяются электроды марки ОЗЛ-8. Они соответствуют типу Э-07Х20Н9, с их помощью сваривают конструкции при отсутствии жестких требований к стойкости против межкристаллитной коррозии. Для изделий, работающих в окислительных средах с температурой до 650 °C, применяют марки ЦТ-15 и ЗИО-3, соответствующие типу Э-08Х19Н10Г2Б.

И в энергетике, и в пищевой промышленности широко используются коррозионно-стойкие хромистые стали мартенситного, мартенситно-ферритного и ферритного классов — 08Х13, 12Х13, 20Х13. Рабочая температура деталей и конструкций из них достигает 600−650 °С. Их сварку выполняют электродами типа Э-12Х13 марки УОНИ-13/НЖ 12Х13.

Коррозионно-стойкие и жаростойкие стали тех же классов 12Х17, 08Х17Т сваривают электродами типа Э-10Х17Т марки УОНИ-13/НЖ 10Х17Т. Жаростойкость сварного соединения достигает 800 °C.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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