0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология сварки нержавеющей стали электродом

Технология сварки нержавеющей стали электродом

Офицальный представитель

Made in Germany

  • Главная
  • Новости
  • Статьи
  • Время сварки
  • Контакты
  • Плазменная резка
  • Сварочное оборудование
  • Автоматизация и роботизация
  • Галерея проектов
  • Технологии

Статьи о сварке

  • Сварочные процессы
  • Ручная дуговая сварка
  • Аргонодуговая TIG сварка
  • Полуавтоматическая MIG/MAG сварка
  • 10 ошибок сварочного процесса и простые пути их решения
  • Сварочное оборудование и материалы
  • Подбор оптимального сварочного аппарата
  • Как выбрать сварочный инвертор
  • Как выбрать сварочный инвертор (продолжение)
  • Цикл сварки, ПВ
  • Сварочная горелка для полуавтомата
  • Сварочные контактные наконечники и сопла для сварки
  • Выбор сварочного защитного газа
  • Правильный выбор сварочной проволоки
  • Важное средство защиты — сварочная маска
  • Сварка металлов
  • Электродуговая сварка стали
  • Сварка нержавеющей стали
  • Сварка алюминия
  • Сварка чугуна
  • Сварка титана и его сплавов – технология и особенности
  • Сварка меди и медных сплавов
  • Автоматизация и роботизация
  • Автоматизация сварки: гибкая или фиксированная система?
  • Сварка балок
  • 5 положений при выборе, эксплуатации и техническом обслуживании сварочного позиционера
  • Задание реалистичных целей для проектов роботизированной сварки
  • Роботизированная TIG сварка
  • Технология тандем сварки
  • Промышленные роботы. Сварочные роботы в автоматизации процессов
  • Сварочные роботы и бережливое производство
  • Разное о сварке
  • Основные виды сварных соединений и швов
  • Виды дефектов сварных швов и методы их устранения
  • Электродуговая сварка труб
  • Плазменная резка металла
  • Индивидуальные средства защиты сварщика
  • Сварочная дуга и ее характеристики
  • Предназначение подающего механизма для полуавтоматической электросварки
  • Контактная сварка
  • Виды контактной сварки
  • Устройства для ручной точечной сварки

Читайте также.

  • Ручные сварочные клещи TECNA

Рассылка новых материалов

ПОДПИСЫВАЙСЯ вКонтакте!

Сварка нержавеющей стали — технологии и особенности

  • размер шрифта уменьшить размер шрифта увеличить размер шрифта
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Почему нержавеющая сталь не ржавеет?

В 1913 году английский металлург Гарри Бреарли, работая над проектом по улучшению оружейных стволов, случайно обнаружили, что добавление хрома в низкоуглеродистую сталь придает ей способность сопротивляться кислотной коррозии.

Все нержавеющие стали содержат железо в качестве основного элемента и хром в количестве от 11% до 30%. Добавление не менее 12% хрома в сталь делает её коррозионностойкой. Содержащийся в стали хром при взаимодействии с кислородом из атмосферы образует тонкий, невидимый слой оксида хрома, называемый оксидной пленкой. Размеры атомов хрома и их оксидов схожи, поэтому они примыкают вплотную друг к другу на поверхности металла, образуя стабильный слой толщиной всего в несколько атомов.

Если поверхность нержавеющей стали порезать или поцарапать оксидная пленка разрушается, создаются новые оксиды, восстанавливающие поверхность и защищающие ее от окислительной коррозии. Железо, с другой стороны, поэтому и ржавеет быстро, потому что атомы железа гораздо меньше, чем атомы их оксидов, и оксиды образуют рыхлый, а не плотный слой.

Кроме железа, углерода и хрома, современные нержавеющие стали могут также содержать другие элементы, такие как никель, ниобий, молибден, титан. Никель, молибден, ниобий и хром повышают коррозионную стойкость и другие физико-механические свойства нержавеющей стали. Добавление никеля в состав уменьшает теплопроводность и снижает электропроводность стали.

Типы нержавеющей стали

Существуют три основных типа нержавеющей стали — аустенитного, ферритного и мартенситного класса. Эти три типа стали определяются их микроструктурой, преобладающей кристаллической фазой.

    Аустенитные стали:
    Аустенитные стали имеют аустенит в качестве основной фазы. Это сплавы, содержащие хром и никель (иногда марганец и азот). Наиболее известная нержавеющая сталь аустенитного класса, 304 сталь, иногда её называют T304. Тип 304 –нержавеющая сталь с содержанием хрома 18-20% и 8-10% никеля. Такое содержание элементов делает сталь немагнитной и придает ей высокую коррозионную стойкость, прочность и пластичность. Благодаря этому они широко используются в разных отраслях промышленности.

Ферритные стали:
Ферритные стали имеют феррит в качестве основной фазы. Эти стали содержат железо и хром. Основной тип стали – сталь 430 с содержанием хрома 17%. Ферритные стали менее пластичны, чем аустенитные стали. Не закаляются путем термической обработки и используются, как правило, в агрессивных средах.

  • Мартенситные стали:
    Характерную микроструктуру мартенсита впервые наблюдал немецкий микроскопист Адольф Мартенс в 1890 году. Мартенситные стали — низкоуглеродистые стали основным типом которых является 410 сталь с содержанием 12% хрома и 0,12% углерода. Мартенсит придает стали высокую твердость, но и снижает ее жесткость и делает металл хрупким. Поэтому эти типы стали используют в слабоагрессивной среде, например при изготовлении столовых приборов и режущего инструмента.
  • Сварка нержавеющей стали

    Нержавеющая сталь может свариваться с помощью различных методов дуговой сварки, таких как ручная дуговая сварка MMA, аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом TIG и полуавтоматическая сварка MIG/MAG.

    Сварка нержавеющих сталей немного более сложный процесс, чем сварка обычной углеродистой стали. Физические свойства нержавеющей стали отличаются от обычной стали, что и делает процесс сварки более трудным и требует предварительного нагрева.

    Этими различиями являются такие свойства нержавеющей стали:

    • — Низкая температура плавления
    • — Низкий коэффициент теплопроводности
    • — Высокий коэффициент теплового расширения

    Стали с содержанием углерода менее 0,20%, обычно не требуют предварительного нагрева. При сварке нержавеющих сталей с уровнем углерода более 0,20% может потребоваться предварительный подогрев. Изделия с толщиной металла более 30 мм, следует также при сварке подогревать. Температуры 150 °С, как правило, достаточно.

    Ручная дуговая сварка MMA нержавейки

    Для ручной дуговой сварки нержавеющей стали существует два основных типа электродов. Электроды первого типа, с основным покрытием, используются только на постоянном токе на обратной полярности («+» на электроде). В качестве основного покрытия наиболее часто используются основном карбонаты кальция и магния.

    Электроды второго типа – с рутиловым покрытием, в основном из двуокиси титана, могут быть использованы при сварке на переменном токе и постоянном токе обратной полярности. Они значительно превосходят электроды с основным покрытием, благодаря стабильности горения дуги и уменьшенному разбрызгиванию при сварке.

    Оба типа электродов хорошо используются во всех пространственных положениях. Тем не менее, электроды с рутиловым покрытием, как замечают сварщики, работают лучше в нижнем положении. Покрытые электроды для дуговой сварки должны храниться при нормальной комнатной температуре в сухом месте.

    Аргонодуговая сварка TIG нержавеющей стали

    Аргонодуговая сварка TIG широко используется для сварки тонких листов из нержавеющей стали. В качестве защитного сварочного газа наиболее часто используется 100% аргон. Для автоматической сварки иногда применяют аргонно-гелиевую смесь.

    Аргонодуговая сварка может быть без подачи присадочной проволоки (для сварки тонкого металла), так и с подачей, вручную или автоматической.

    Полуавтоматическая сварка MIG MAG

    Процесс полуавтоматической сварки MIG MAG широко используется для толстых материалов, так как это позволяет увеличить производительность благодаря скорости сварки. Используемый защитный сварочный газ — смесь аргона и углекислоты в соотношении 98%Ar / 2%CO2. Вместо углекислоты может использоваться кислород. Содержание кислорода увеличивает смачиваемость по краям сварочного шва.

    При полуавтоматической сварке нержавейки используются несколько процессов, таких как сварка короткой дугой, сварка со струйным переносом и импульсная сварка. Сварка короткой дугой применяется при сварке тонкого металла, струйный перенос – для сварки более толстых изделий.

    Преимуществом импульсного процесса сварки является то, что он является наиболее управляемым процессом. Металл сварочной проволоки переходит в сварочную ванну благодаря подаваемым импульсам. Каждый импульс – одна сварочная капля. Благодаря этому снижается средний ток горения дуги, следовательно, и тепловложение, что очень важно при сварке нержавейки. Уменьшается зона термического влияния. Подробнее про сварочный полуавтомат для сварки нержавеющей стали можно посмотреть здесь.

    Кроме того, при импульсной сварке практически отсутствуют сварочные брызги, что значительно экономит сварочные материалы (сварочная проволока для нержавейки — дорогой продукт) и увеличивает производительность, сокращая время на зачистку сварочного шва.

    Как сварить нержавейку инвертором своими руками

    Сварка нержавеющей стали является одной из самых трудных в сварочном деле. Ванна, при работе, получается текучей и создает сложности при формировании потолочных и вертикально расположенных швов. Разжиженный металл при выполнении этого вида работ стекает не только с вертикальных поверхностей, но и с горизонтальных. Именно поэтому при сварке нержавейки требуются аккуратность и четкость в движениях: только благодаря этим действиям получается качественный шов.

    Читать еще:  Сварочные электроды виды обозначения

    Способы сварки нержавейки

    Выделяются три основных способа для промышленных и домашних работ:

    1. Сварка электродами. Она характеризуется тем, что плавящийся электрод выступает в виде материала для создания шва. Чаще всего для производства работ такого типа применяют сварочный агрегат – инвертор.
    2. Аргоновая сварка с вольфрамовым электродом. В ней неплавящимся электродом плавят металл заготовленной детали, который в свою очередь служит материалом для создания шва. Еще одной разновидностью работы с использованием аргона, является сварка с помощью присадочной проволоки без покрытия. В ней защитную функцию сварочной ванны выполняет инертный газ – аргон.
    3. Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом, выполняемая в газовой среде (углекислота; аргон и углекислота).

    В данной стать постараемся ответить на вопрос, можно ли варить нержавейку обычным электродом.

    Требования к выбору электродов

    Для того чтобы сваривать нержавеющий металл необходимо подобрать электроды.Если рассуждать логически, электроды нужно использовать предназначенные для таких работ. Они должны обладать следующими особенностями:

    • Небольшим показателем температурного расширения
    • Высоким значением упругости
    • Высокой степенью теплопроводности и износоустойчивости
    • Большим сопротивлением термической ползучести.

    Ассортимент электродов весьма широкий. Если не вдаваться в детали каждой конкретной марки, а полагаться на жизненный опыт многих сварщиков можно сделать небольшие выводы. На сегодняшний день распространенным вариантом среди мастеров являются электроды ОК 67.60 шведской фирмы ESAB. Они подходят для многих коррозиестойких сталей, таких как 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 12Х18Н10 и т.д. ESAB ОК67.60 с рутилово-кислым покрытием имеют легкий повторный поджиг, уверенно держат дугу, шов получается чистым и ровным. Образующийся шлак при этом отделяется легко. Заварить аккуратный шов с их применением под силу даже новичку.

    Электроды отечественного производства идут в основном с базисным покрытием. Распространенными марками являются ОЗЛ-8, либо ЦЛ-11. Они дешевле, но требуют от сварщика определенного мастерства. Данные электроды часто залипают, имеют нестабильную дугу, но все же обеспечивают неплохие антикоррозионные свойства шву.

    Где чаще всего применяется метод

    Области, в которых применяется сварка нержавейки инвертором, обширны за счет мобильности инвертора. Он не привязан к единому месту, поэтому работы могут выполняться как в домашних условиях, так и на производстве.

    Сварка нержавеющей стали электродами будет полезна только при создании коротких швов. РДС востребована в следующих видах работ:

    • Изготовление деталей в малых масштабах
    • Установка металлоконструкций. Имейте ввиду, что данный вид сварки возможен при условии, что объем запланированных работ небольшой
    • Сооружение прихваток во время установки конструкций под сварочные работы
    • Устранение дефектов на небольших участках шва
    • Наплавка

    Резюмируя вышесказанное, стоит еще раз отметить, что сварка нержавейки электродом используется в случае, если предстоящие работы не имеет большого масштаба. Поэтому инверторное соединение нержавеющих сталей подходит для использования в личных целях, и в целях производства на малых участках. Соединяемыми элементами выступают металлические конструкции, предметы из нержавеющей стали или трубы.

    Если вы все же намерены выполнить сварку нержавейки с помощью электродов, то последовательность выполнения работ описана ниже.

    Подготовка к РДС в домашних условиях

    Стоит понимать, что наличие большого опыта в сварочном деле не выступает гарантом создания аккуратных и качественных вертикальных швов.

    Сварка нержавейки в домашних условиях возможна после подготовки свариваемых поверхностей к будущему соединению. Выполните следующие действия перед передачей материала в работу:

    1. Удалите загрязнения с поверхностей и счистите возможный налет.
    2. Обработайте кромки растворителем для удаления жира. В противном случае он ухудшит стабильность дуги, и получение качественного шва станет невозможным
    3. Нанесите на поверхности специальный препарат, предотвращающий налипание сварочных брызг.

    Если говорить о ММА-сварке нержавеющих сталей, необходимо тщательно подбирать сварочные материалы и не перегревать деталь , ведь перегрев ведет к выгоранию легирующих компонентов.

    Процесс сварки нержавеющих металлов дома

    Как правильно варить нержавейку электродами подскажут следующие рекомендации:

    1. Для соединения сталей из нержавеющего металла используйте ток обратной полярности. В ходе сварки наблюдайте за швом: в идеальном варианте он не должен проплавляться. Если проплавка происходит, то следите за тем, чтобы этот процесс был минимален.
    2. Оставляйте небольшой зазор в сварном стыке: он поможет создать благоприятную среду для оптимальной усадки.
    3. Сварка нержавейки обычным электродом типична для домашних работ. Если вам предстоит соединять толстые поверхности, то используйте электроды, имеющие большой диаметр. При выборе воспользуйтесь специальными таблицами, ведь неправильно подобранный рабочий инструмент нарушит герметичность шва и создаст риск образования пор и микротрещин.
    4. Чтобы правильно выбрать нужную величину сварочного тока используйте для работы таблицы, в которых приведено нормирование значений, исходя из толщины используемых материалов. Как правило, для качественного соединения шва используется ток с минимальным значением 20% от тока, применяемого для сварки низкоуглеродных сталей.
    5. После того, как создание шва завершено, дайте ему остыть. Это позволит стали противостоять появлению коррозии.
    6. Охлаждайте шов с помощью медных прокладок. Аустенитная сталь охлаждается при помощи воды.


    Процесс сварки подошел к концу, дальше требуется провести работы по сохранению антикоррозионных свойств свариваемых деталей.

    Почему ржавеет нержавейка – как защитить сварочный шов

    Нержавеющая сталь крайне чувствительна к механической зачистке после сварки, при которой снимается верхний окисленный ( пассированный ) слой материала. Именно он защищает сварочный шов от ржавчины. Восстановление окисленного слоя происходит примерно 4-6 часов в зависимости от марки. В течении этого времени не допускается попадание органики в зону зачистки, что зачастую является невыполнимым. Возможное решение этой проблемы заключается в использовании специального спрея после механической зачистки. Консервант состоит из пассивирующих присадок и синтетических масел.

    Сварка нержавейки — технология и особенности

    Содержание:

    1. Что такое нержавеющая сталь.
    2. Возможные способы сварки нержавейки.
    3. Нюансы при сварке нержавеющих сталей.
    4. Импульсная сварка нержавейки.
    5. Сварка нержавейки с разными металлами.
    6. Выбираем расходку для сварки нержавейки.
    7. Подготовка изделия перед сваркой.
    8. Обработка нержавейки после сварочных работ.
    9. Для чего применяется нержавеющая сталь.
    10. Заключение.

    Что такое нержавеющая сталь

    Нержавеющая сталь относится к группе металлов, которые не поддаются коррозии благодаря наличию в своем составе молибдена, марганца, никеля и хрома.

    По химическому составу нержавеющая сталь делится на:

    • Хромо-марганцево-никелевую – наличие марганца обеспечивает хорошую прочность с сохранением пластичности металла.
    • Хромоникелевую – самая популярная группа металлов с хорошей пластичностью. Наличие никеля добавляет небольшие магнитные свойства и стабилизирует структуру сплава.
    • Хромистую – обладают невысокой пластичностью, плохо поддается обработке, но при этом обладает высокой прочностью.

    Как можно сварить нержавейку

    • MMA – дуговая ручная сварка штучным электродом для домашних нужд. Обеспечивает довольно сносное качество шва, но не отличается высокой прочностью и способностью выдерживать высокие нагрузки, обладает слабой структурой.
    • TIG – аргонодуговая сварка. Обеспечивает высокое качество сварочного шва, тонкостенных изделий, часто применяется при сварке трубопроводов высокого давления.
    • MIG/MAG – полуавтоматическая сварка в газовой защитной среде, которая позволяет добиться качественного шва с хорошим проплавлением. Применяется для сварки толстостенных заготовок.
    • лазерная;
    • плазменная;
    • точечная сварка.

    Вышеописанные режимы сварки нержавейки используют для соединений высокой точности и для обработки трудносвариваемых нержавеющих сплавов.

    Нюансы при сварке нержавеющих сталей

    • Высокое электрическое сопротивление. Ввиду данной особенности, хромоникелевые электроды используют ограниченной длины (до 350 миллиметров).
    • Высокий коэффициент расширения металла. Нужно строго соблюдать величину зазора между обрабатываемыми изделиями.
    • Низкая теплопроводность. Для обработки нержавейки снижают величину тока на 15-20% ниже, чем при сварке обычных сталей.
    • Наличие хрома в составе. Данный металл образует карбид хрома при взаимодействии с углеродом на высоких температурах плавления. В результате снижается прочность сварочного шва. Чтобы это избежать, нужно быстро остужать место сварочного соединения.

    Импульсная сварка нержавейки

    Одним из основных преимуществ импульсной сварки нержавейки является полный контроль над сварочным циклом и тепловложением в шов. Каждый импульс формирует сварочную каплю, которая переходит в сварочную ванну. В результате чего сокращается зона термического влияния, нагрев заготовки становится более контролируемым.

    Также в процессе импульсной сварки нержавеющих сталей практически исключается образование сварочных брызг, что позволяет экономить сварочную проволоку, повысить производительность и сократить время на доработку сварочного соединения.

    Читать еще:  Как держать электрод при электросварке?

    Сварка нержавейки с разными металлами

    При смешивании разных металлов и сплавов с нержавейкой, возможно ухудшение качества сварочного шва, который может стать хрупким, с трещинами, менее пластичным и т.д.

    Для исключения дефектов при сварке нержавейки с другими сплавами и металлами следует использовать электроды для высоколегированных сталей, и тщательно подготавливать поверхность заготовки и выполнить прокалку электродов. Кроме того, не рекомендуется предварительно подогревать зону сварки перед проведением работ, и желательно применять высоколегированные сплавы или на основе никеля в качестве присадочного материала.

    Сварочный шов должен содержать меньшее количество основного металла – не более 40% от всей массы. 60% – это должен быть присадочный материал или электрод, в зависимости от используемого метода сварки.

    Выбираем расходку для сварки нержавейки

    Для того чтобы добиться качественной сварки нержавеющих металлов, необходимо выбирать присадочный материал, электроды, которые по составу будут такими же, как и обрабатываемые заготовки. Благодаря этому достигается равномерное расплавление металлов, получается качественное и плотное сплавление.

    Информация по составу той или иной марки нержавеющей стали представлена на сайтах производителей свариваемых изделий. Порой довольно сложно определить состав нержавеющей стали без проведения сложных спектральных анализов в лабораторных условиях.

    Подготовка изделия перед сваркой

    • с помощью стальной щетки очищаем поверхность обрабатываемой заготовки;
    • используя растворитель (ацетон, уайт-спирит или другие) протираем поверхность изделия для лучшей устойчивости дуги;
    • используем средство, защищающее от налипания брызг, чтобы исключить механическую обработку изделия после сварки.

    Обработка нержавейки после сварочных работ

    Для исключения образования коррозии на поверхности нержавейки и снижения прочности заготовки, в обязательном порядке требуется дополнительная обработка после проведения сварочных работ.

    Для правильной обработки нержавейки необходимо использовать следующие методы:

    • зачистка шва механическим методом с помощью специальных щеток для улучшения внешнего вида заготовки;
    • пескоструйная обработка для улучшения качеств и внешнего вида шва;
    • шлифование – для идеально ровной поверхности сварочного соединения.

    Для защиты сварочного соединения от возможного разрушения применяют травление и пассивацию. Метод травления – использование химически активных веществ (жидкости и кислоты). Воздействие кислот удаляет окалину, которая может стать причиной образования ржавчины. Метод пассивации – нанесение оксида хрома на поверхность заготовки для создания защитной пленки от образования коррозии.

    Для чего применяется нержавеющая сталь

    Каждая из вышеописанных групп стали нашла свое применение в разных сферах – металлургия, автомобильная промышленность, строительная отрасль, химическая промышленность и т.д. Самые популярные марки нержавеющей стали: мартенситные, аустенитные и ферритные.

    Технология сварки нержавеющей стали. Влияние легирующих элементов и подбор способа сварки

    Особенности сварки нержавеющих сталей зависят от физических свойств, химического и фазового состава, а также их кристаллической структуры.

    Особенности и сложности при электродуговой сварке деталей из нержавеющей стали

    Теплопроводность хромоникелевых сталей в два раза ниже, коэффициент линейного расширения при нагреве в полтора раза больше, электросопротивление в пять раз выше, чем у малоуглеродистых сталей.

    Знание этих свойств помогает сварщику учитывать поведение сталей при сварке. Для расплавления нержавеющих сталей требуются более мягкие режимы сварки и ввод меньшей электрической энергии. При одинаковых токах электрод (проволока) разогреваются значительно сильнее, поэтому для сварки нержавейки применяют укороченные электроды. Низкая теплопроводность и высокий коэффициент линейного расширения способствуют заметному увеличению сварочных внутренних напряжений.

    Общим классификационным признаком нержавеющих сталей является присутствие в их химическом составе не менее 12% хрома. Хром, введенный в таких количествах, выделяется на поверхности стали в виде плотной окисной пленки, что и делает сталь устойчивой к образованию оксидов железа (ржавчины). Вторым по важности легирующим элементом в нержавеющих сталях является никель. Его 9-процентная легирующая добавка делает железо немагнитным потому, что такой сплав состоит из аустенита. Широко применяются для легирования нержавеющих сталей следующие элементы:

    Все легирующие элементы не только изменяют химический состав стали, но и оказывают влияние на её физические свойства, а, следовательно, и на свариваемость.

    Коррозионностойкие хромоникелевые стали с содержанием хрома до 20% с низким содержанием углерода до 0.1% обладают хорошей свариваемостью.

    Повышение доли углерода приводит к образованию и выпадению карбидов хрома по границам зерен и способствует межкристаллитной коррозии в зоне термического влияния при нагреве выше 500 С.

    Способы сварки нержавейки и их краткие характеристики

    Сварка нержавеющих сталей выполняется классическими способами с соблюдением специальных режимов.

    Сварка вольфрамовыми электродами в среде инертных газов (TIG)

    Требует специализированного газового оборудования и применения соответствующих сварочных горелок. В качестве электрода используется пруток из вольфрама марки ВЛ, заточенный на конус под углом 20+/-2 град., диаметром 2-5 мм в зависимости от силы сварочного тока.

    Аргон служит защитной атмосферой зоны горения дуги. Сварку необходимо вести в закрытых помещениях, что, в свою очередь, влечет за собой необходимость применения принудительной локальной вентиляции для обеспечения безопасности персонала.

    Особое внимание уделяется выбору присадочной проволоки.

    Ручная дуговая сварка плавящимся электродом (ММА)

    Наиболее распространённый способ. Важно соблюдать мягкие режимы и избегать перегрева металла в зоне термического влияния. Пристальное внимание уделяется подбору электродов в зависимости от требований к сварным швам и конструкциям в целом.

    Полуавтоматическая сварка (MIG)

    Самый производительный из рассматриваемых способов, особенно при выполнении угловых и тавровых швов в нижнем положении. Применяются стандартные сварочные полуавтоматы с применением присадочной проволоки малых и средних диаметров.

    Сварочные материалы

    Сварочные электроды для ручной дуговой сварки выбираются по ГОСТ 10052-75 и по каталогам производителей или поставщиков. Различаются по типу и маркам в зависимости от химического состава наплавленного металла, механических свойств, применяемых режимов сварки и рекомендуемого пространственного положения шва.

    Примерная стоимость электродов для ручной дуговой сварки на Яндекс.маркет

    Сварочная проволока нержавеющая по ГОСТ 2246-70 и ГОСТ 18143-72 применяется для TIG и MIG и выбирается по химическому составу и требованиям к сварным соединениям. Правильно подобранные присадочные материалы обеспечивают гарантированное качество швов.

    Технология

    Техника и режимы нацелены на следующее:

    • снижение сварочных напряжений и деформаций. Рекомендуется устанавливать сварочный ток на 20-30% ниже, чем при сварке низкоуглеродистых конструкционных сталей. Выполнять сварку узкими прямыми валиками на максимальной скорости и с охлаждением швов ниже 200 о С после каждого прохода;
    • минимальный перегрев и уменьшение размеров сварочной ванны, быстрое охлаждение после каждого прохода;
    • соблюдение зазоров и тщательную очистку свариваемых кромок и около шовной зоны.

    Технология сварочного процесса для каждого из способов сходна по операциям подготовки поверхностей перед сваркой, требованиям к высокой квалификации сварщиков, по тщательному выбору сварочных материалов и настройкой режимов, а отличается выбором полярности подключения.

    Сварку плавящимся электродом (MMA и MIG) осуществляют с применением обратной полярности: «+» на электроде, «-» на детали. Для TIG предпочтительна прямая полярность с целью экономии расхода вольфрамового электрода.

    На практике совмещают два и более способов для сварки одного стыка. Прихватки и проварку корня шва выполняют аргонодуговым способом, а заполнение разделки – полуавтоматом или ручной сваркой плавящимся электродом.

    Особенности сварки нержавеющих труб

    Кольцевые замкнутые швы, особенно в случае сварки толстостенных нержавеющих труб малых диаметров требуют особого внимания.

    Для предотвращения избыточных сварочных напряжений и появления горячих трещин следует выполнять многопроходную сварку валиками малого сечения. Нужно обращать дополнительное внимание на правильный выбор разделки кромок и соблюдения зазоров между соединяемыми деталями.

    Есть еще одна специфическая проблема при односторонней сварке труб из хромоникелевых сплавов и жаростойких нержавеющих сталей. Это образование “мениска”- вогнутости в сечении шва с внутренней стороны труб. Приходится применять специальные разделки и координировать скорость сварки и силу тока.

    Технология работ при сварке нержавеющих сталей электродами СпецЭлектрод

    «Нержавеющие стали» характеризуются наличием большого числа очень сильно отличающихся друг от друга вариантов сплавов, общим признаком которых является содержание хрома минимум 12%. Этим обеспечивается образование на поверхности нержавеющей стали в условиях, способствующих окислению, очень тонких, но устойчивых окисных пленок (слоев), и переход стали из «активного» (растворимого) состояния в «пассивное» нерастворимое. Будучи пассивными эти пленки значительно снижают коррозию. Все, что препятствует облегченному доступу кислорода к поверхности нержавеющей стали (грязь, жир, смазка, краска, покрытия и т.д.) мешает образованию пассивного слоя и приводит к частичному уменьшению коррозийной стойкости. Дефекты на поверхности металла (например, царапины) повторно самопроизвольно пассивируются.

    Читать еще:  Азы сварки электродами для начинающих

    Механические свойства нержавеющей стали (коррозийная стойкость, свариваемость и т.д.) в большой степени определяет ее микроструктура, которая, в свою очередь, зависит от химического состава стали. При сварке нержавеющих сталей используют специальные марки электродов по нержавейке (спецэлектродов), большинство из которых разработаны и изготавливаются московской компанией СпецЭлектрод.

    «Нержавеющие стали» относят к высоколегированным, которые подразделяются на классы:

    мартенситный – стали с основной структурой мартенсита (20Х13, 15Х11МФ, 16Х11Н2В2МФ и др.);

    мартенсито-ферритный –стали, содержащие в структуре кроме мартенсита не менее 10%феррита ( 12Х13, 14Х17Н2 и др.);

    ферритный – стали, имеющие структуру феррита (08Х13, 12Х17, 15Х28 и др.);

    аустенитно-мартенситный – стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых меняется в широких пределах (20Х13Н4Г9, 09Х1БН8Ю и др.);

    аустенитно-ферритный — (дуплексные) стали, имеющие структуру аустенита и феррита [феррита более 10%] — (08Х20Н14С2, 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т и др.);

    аустенитный – стали, имеющие структуру аустенита (08Х18Н10, 12Х18Н9, 10Х14Г14Н4Т и др.).

    Разделение сталей на классы по структурным признакам является условным и производится в зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении сталей на воздухе после высокотемпературного нагрева. Основными легирующими добавками высоколегированных нержавеющих сталей являются хром и никель. Они определяют свойства и структуру сталей. В качестве легирующих добавок применяют так же углерод, кремний, вольфрам, молибден, ниобий, титан, бор и другие, которые сообщают высоколегированным сталям и сплавам особые свойства: прочность, жаропрочность, жаростойкость, стойкость против коррозии и т.п.

    Способы сварки нержавеющей стали

    Нержавеющую сталь в соответствии с классификацией принадлежит к высоколегированным сталям, стойким к коррозии. Главной легирующей составляющей в них служит хром. Помимо него в химическом составе нержавейки присутствуют другие элементы, также способные влиять на ее физические и механические характеристики. Чаще всего это никель, марганец, молибден и титан. Благодаря хорошим показателям прочности и антикоррозионной стойкости данных сплавов сварка нержавейки массово применяется при изготовлении бытовых предметов и промышленного оборудования.

    На показатели свариваемости у нержавеющих сталей оказывают влияние многие ее свойства. Так, пониженная теплопроводность из-за концентрированной теплоты увеличивает степень проплавления свариваемого металла. Высокие коэффициенты линейного расширения оказывают влияние на литейную усадку, что значительно усиливает деформацию материала во время и по завершении сварки нержавейки инвертором. При этом могут образовываться трещины, когда между соединяемыми заготовками большой толщины нет должных зазоров.

    При повышенном электрическом сопротивлении усиленно нагреваются стальные электроды, а те, что содержат хромоникелевый стержень, во избежание негативного эффекта должны быть не длиннее 35 см. Следует также учитывать склонность нержавеющих сталей с высоким содержанием хрома утрачивать свою антикоррозионную стойкость при неподходящем режиме термообработки. Во избежание этого применяют быстрое охлаждение места сварки нержавейки электродом для достижения меньших потерь коррозионной стойкости. Выбор способа охлаждения зависит от видов сталей.

    Сварка нержавейки полуавтоматом

    Из различных способов сваривания нержавеющих сталей чаще всего применяют три. Это сварка нержавейки полуавтоматом с помощью такой же электродной проволоки, способ сварки электродами с покрытием, а также выполняемая в защитной аргоновой среде сварка электродом из вольфрама.

    Выбор способа и режимов сварки для каждого конкретного случая происходит с учетом марки, механических свойств и коррозионных качеств стали. Причем следует принимать во внимание склонность к растрескиванию, как основного металла, так и используемого для сварки, поскольку в ходе нагрева в них происходят структурные изменения, влияющие на формирование соединения. Эти преобразования не только осуществляются в ходе плавления при сварке нержавейки с черным металлом, но и продолжаются во время охлаждения и застывания металла шва. Выбор режимов термической обработки должен обеспечивать необходимую устойчивость к коррозии, ожидаемую от соединения.

    Для подготовки деталей из нержавеющих сталей под сварку, их кромки обрабатывают почти так же, как и изделия, выполненные из низкоуглеродистых сталей. Отличие только одно: стыковые зазоры в соединениях должны способствовать хорошей усадке производимых швов. Области кромок, подлежащих свариванию, качественно зачищаются металлическими щетками с последующим их промыванием ацетоновым либо бензиновым составом. Это поможет исключить жир, способный содействовать порообразованию в швах и влиять на стойкость горения дуги.

    Сварка нержавейки с использованием электродов

    Технология сварки нержавейки с помощью покрытых электродов ручным способом способствует получению швов должного качества. Когда образование сварного соединения не требует специальных условий, то этот метод наиболее оптимальный для сваривания нержавеющих сталей. С учетом марки стали согласно ГОСТу выбирают тип электродов с наиболее оптимальным химическим составом. Выбранный электрод должен соответствовать основным рабочим показателям свариваемой конструкции в части механических характеристик, стойкости к коррозии, а в отдельных случаях и жаростойкости.

    Чаще всего сварка нержавейки газом ведется с помощью постоянных токов на обратной полярности. При наличии возможности пользоваться нужно электродами наименьшего диаметра с минимумом энергии тепла, чтобы снизить степень проплавления шва. Причем сила сварочных токов для работ с нержавеющими сталями должна быть на порядок ниже, чем для сталей обыкновенных. Это связано с тем, что от действия большего тока нержавейка, обладающая низкой теплопроводностью, при высоком электрическом сопротивлении электродов может перегреваться и даже распадаться на отдельные куски. Те же причины объясняют более высокую скорость проплавления электродами из этого сплава, в отличие от традиционных стальных.

    С целью сохранения антикоррозионных свойств швов необходимо быстрое их охлаждение. При его проведении пользуются обдуванием с помощью атмосферного воздуха либо особыми медными прокладками. Сварка нержавеющих сталей класса аустенитных, относящихся к хромоникелевым, требует применения для этой цели воды, что позволит избежать обеднения хромом наружных участков соединения.

    Аргоновая сварка нержавейки

    Сварку нержавейки аргоном посредством вольфрамовых электродов следует использовать для случаев, когда предъявляются высокие требования к надежности сварных соединений. Также этот метод актуален для особенно тонких листов подлежащих сварке нержавеющих сталей. Процесс ведется в аргонной среде на токах прямой полярности, постоянных либо переменных. В виде присадочного материала требуется применение проволок для сварки нержавейки, обладающих большим, чем у основного сплава, уровнем легирования.

    Техника сварки не должна допускать совершения электродом движений колебательного характера. Из-за них может быть разрушена защита сварочной зоны, вследствие чего подвергнется окислению расплав металла шва. Еще стоит защитить от воздействия воздуха оборотную сторону шва, хотя нержавейка не настолько нуждается в этом, как, к примеру, титан. Обеспечивают данную защиту методом поддува аргона.

    Чаще всего вольфрамовые электроды используют при сварке труб из нержавейки, необходимых для транспортирования жидких составов под давлением либо газов. Их варят тоже в защитных средах инертных газов. Во избежание попадания вольфрамовых частиц в расплав сварочной ванны, применяют поджог дуги без непосредственного контакта. Также можно зажечь дугу на поверхности пластины из угля или графита, а потом уже перенести ее пламя на основную поверхность металла. Для сокращения расходования вольфрамовых электродов по окончании сварочных работ подачу инертного газа прекращают не сразу. Целесообразно сделать это спустя несколько секунд, когда закончится активное окисление разогретого электрода. Таким образом продляется время его эксплуатации.

    Применение аргонной сварки нержавейки полуавтоматами способно обеспечить высокую производительность работ при хороших характеристиках швов. А использование при этом электродных проволок с содержанием никеля улучшает свариваемость.

    По завершении процесса сварки полученный шов необходимо подвергнуть последующей обработке. Для повышения коррозионной стойкости с его поверхности удаляется пористый слой окислов посредством термической обработки либо травлением. Первый способ позволяет под действием температуры выше 100 ºС нивелировать различия физико-химических свойств присадочных металлов. А метод травления, более результативный в сравнении с термообработкой, предполагает погружение сварного соединения в ванну со специальным составом или нанесение на его поверхность особой пасты. Для обеспечения максимальной устойчивость к коррозии швы подвергают шлифовке и полировке.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector
    ×
    ×