Сварка нержавейки – достаточно сложная в реализации задача, которая обусловлена свойствами данного материала. Нержавеющая сталь широко применяется в современной промышленности, поэтому каждый сварщик обязан знать тонкости и нюансы процесса соединения.
Содержание
Особенности процесса
Данный металл относится к высоколегированным материалам. Высокое содержание хрома, и прочих легирующих добавок, которое придает сплаву антикоррозийные свойства, накладывает свой отпечаток на специфику работы.
Основными факторами, препятствующими сварочным работам по нержавейке в классическом режиме, являются:
- Коэффициент линейного расширения, показатель которого выше, чем у прочих металлов. Температурное воздействие вызывает деформацию поверхности, что может привести к образованию дефектов.
- Низкая теплопроводность подразумевает использование слабого тока, для полного проплавления заготовки.
- Сложность в подборе оптимального режима связаны с наличием легирующих добавок, которые при значительном нагреве поверхности способствуют образованию прослоек внутри шва. Они состоят из соединений хрома и железа с углеродом.
[stextbox id=’info’]Для предотвращения появления посторонних соединений используют метод раннего охлаждения сварочной области. При этом в качестве средства снижения температуры допустимо использование практически любой жидкости, включая техническую воду.[/stextbox]
Наиболее распространенные способы
Квалифицированный специалист знает, как сварить нержавейку несколькими способами. За время существования сплава были разработаны методы, предусматривающие использование различных режимов.
Ручная дуговая сварка
Ввиду того, электроды являются наиболее распространенным расходным материалом, сварке нержавейки инвертором и совершенствовании данной технологии, уделяется большое внимание. Несмотря на все усилия ученых, использование ручной дуговой сварки не позволяет получить соединение высокого качества. Это связано с недостатками присадочного материала, которые неспособен конкурировать с расходниками, используемыми при прочих режимах. Тем не менее, инверторные аппараты применяют при проведении бытовых работ с рассматриваемым сплавом.
Перед тем как варить нержавейку инвертором в домашних условиях, необходимо позаботится о подборе специальных электродов, флюсовое покрытие которых изготавливают на основе оксида титана или карбоната магния.
[stextbox id=’info’]Для точного подбора расходного материала рекомендуем воспользоваться межгосударственным стандартом ГОСТ 10052-75, в котором собраны все электроды для соединения высоколегированной стали.[/stextbox]
Аргонодуговая и полуавтоматическая сварка постоянным и переменным током
Использование неплавящегося вольфрамового электрода, с защитой зоны расплава аргоном, позволяет получить надежный и прочный шов. Благодаря этим качествам, аргонодуговая сварка применяется при монтаже труб, работающих под давлением, на различных предприятиях.
Особенности данного способа:
- Работы выполняются как постоянным, так и переменным током.
- Образование дуги происходит на специальной плите, а не рабочей поверхности, во избежание загрязнения шва вольфрамом.
- Все рабочие параметры подбираются исходя из толщины свариваемой детали.
- Уровень легирования электродной проволоки должен превышать аналогичных показатель рабочей поверхности.
- Цикл соединения требует точности движения электрода – малейшее отклонение от траектории чревато окислением расплавленного шва.
По окончанию работ запрещено сразу отключать подачу защитного газа, во избежание окисления раскаленного электрода и сварочной области.
Полуавтоматическим аппаратам особенно удобно выполнять сварку тонкой нержавейки, ввиду слабого температурного воздействия на поверхность, по сравнению с прочими видами электросварки.
Лазерная сварка
Передовая технология соединения металла, отлично зарекомендовала себя в машиностроительной и автомобильной промышленности. Процесс сопровождается яркими визуальными эффектами, а полученный шов обладает рядом положительных качеств:
- прочность;
- мелкая зернистость;
- точность.
Дополнительным преимуществом является направленное воздействие луча, что позволяет сохранить околошовную зону в целостности.
Оборудование для выполнения работ очень дорогое, поэтому способ не получил широкого распространения.
Прочие способы
Прочие технологии сварки нержавещей стали имеют отличительную особенность: для их использования необходимо создать определенные условия, в которых нераспространенные методы будут эффективны. К ним относят:
- Холодный способ. Стыковка элементов выполняется под большим давлением. Особенностью является отсутствие необходимости в каких-либо присадочных материалах. Наблюдая за процессом, создается впечатление, что заготовки вдавливаются друг в друга.
- Точечный метод. Применяемое оборудование универсально – оно способно одинаково эффективно работать с различными тонкостенными изделиями, независимо от материала изготовления.
Сварка нержавейки электродом в домашних условиях
Начинающие мастера не знают, как сваривать нержавейку в домашних условиях. Специалисты советуют использовать агрегат инверторного типа, для выполнения работ дома, виду большей стабильности электрической дуги.
Требования к подготовке рабочей плоскости и финишной обработке будут описаны ниже. Процесс сваривания не отличается от технологии соединения с другими металлами. Самое главное – правильный выбор электрода. От этого зависит качество будущего соединения.
Выбор электродов
Прежде чем определиться, каким электродом варить нержавейку, разберемся в технологии процесса. Материал изготовления стержня должен соответствовать базовой поверхности, для равномерного расплавления электродного и основного металлов.
Тонкости процесса
Независимо от того, как и чем сваривать нержавейку, необходимо соблюдать следующие правила, которые помогут получить качественное соединение:
- Заблаговременно подготовьте жидкость, которой будете охлаждать поверхность по завершению работ.
- Амперные характеристики должны быть ниже на 20 %, относительно сварки прочих сортов стали.
- В процессе соединения контролируйте величину зазора, ввиду высокого линейного расширения сплава.
- Длина используемых электродов не должна превышать 350 мм, по причине высокого сопротивления нержавейки.
Если пренебречь хотя бы одним пунктом, риск дефекта сварного шва будет очень велик.
Каким должно быть качественное оборудование и материалы?
Состав рассматриваемого сплава может отличаться, в зависимости от сферы его применения. Массовая доля хрома составляет 13-20 %. Рабочие характеристики необходимо подбирать, исходя из свойств нержавейки, состав которой не всегда возможно определить в производственных условиях.
Работа наугад не способна порадовать высоким качеством шва, поэтому рекомендуем приступать к свариванию только после получения химического анализа состава.
Предварительная подготовка поверхности
Подготовка заготовки к соединению состоит из следующих этапов:
- Рабочую область очищают от посторонних элементов ручным или механическим способом.
- Для стабилизации дуги поверхность необходимо обработать поверхность обезжиривающей жидкостью любого типа.
- Для облегчения финишной отделки деталей, нанесите на заготовку специальный состав, препятствующий налипанию брызг расплавленного металла. При использовании качественных средств, время на конечную очистку свариваемой области сводится к минимуму.
[stextbox id=’info’]Перед выполнением работ убедитесь в наличии достаточного зазора. Он обеспечивает правильную усадку материала.[/stextbox]
Финишная отделка
Технология выполнения сварки нержавейки требует обязательной обработки места соединения после завершения работ. В противном случае шов будет очагом образования коррозии, что негативно влияет на качественные характеристики.
Существует несколько основным способов финишной отделки поверхности, которые выбирают исходя из текущих возможностей:
- Механическая обработка. С этой задачей лучше всего справляются специальные металлические щетки с ворсом различной жесткости. Использование угловой шлифовальной машины позволяет ускорить процесс.
- Пескоструйная обработка. Оптимальный метод очистки, применение которого не всегда возможно, ввиду значительной стоимости основного и вспомогательного оборудования (пескоструйный аппарат и пневматический компрессор). Широко используется на крупных промышленных объектах.
- Шлифовальные работы. Применяются для улучшения визуальных качеств соединения.
Вышеперечисленные процедуры направлены на очистку поверхности, не влияя на качественные характеристики. Для защиты от коррозии и прочих вредных факторов выполняют следующие действия:
- Травление шва. Обработка контакта химически активными составами, в качестве которых чаще всего используют кислоту, позволяет избавиться от окалины, образовавшейся в процессе сварки. Это снижает риск появления коррозии.
- Пассивация. Нанесение на поверхность специального раствора, который способствует образованию тонкой пленки. Цель технологии пассивации – повышение коррозионной устойчивости.
Перечень финишных процедур, которые применяют к нержавеющей стали, подробно описан в межгосударственных стандартах, что подчеркивает их важную роль в технологической цепочке.
С другими металлами
При соединении разнородных материалов, например нержавейки и черного металла, основная проблема заключается в смешивании расплавленных металлов. После кристаллизации такой шов не будет обладать должными качественными свойствами.
Тонкость заключается в использовании специальных электродов для работы с легированными составами, которые прокаливают перед сваркой.
Необходимо создать условия, при которых массовая доля основного металла будет как можно меньшей.
Заключение
Сварка нержавеющей стали – достаточно сложная работа, которая имеет свои особенности, в зависимости от режима работы и толщины изделий. Применение качественных материалов на всех стадиях процесса позволит получить качественное соединение.
[stextbox id=’info’]Сварщик 6-го разряда Бондарев Анатолий Федорович. Опыт работы – 17 лет: «Я достаточно часто сталкиваюсь со сваркой нержавейки и дома, и на работе. При простых работах, к качеству которых не предъявляют высоких требований, можно использовать обычные покрытые электроды для инверторов. На производстве, как правило, работаем аргонодуговой сваркой, как наиболее надежным методом соединения».[/stextbox]
