Сварка нержавейки аргоном: способы, технология

СОДЕРЖАНИЕ

• Оборудование и расходные материалы для сварки нержавейки аргоном
• Технология сварки нержавеющей стали аргоном
• Присадочная проволока для сварки нержавейки аргоном
• Нержавеющая сварочная проволока ER308Lsi
• Нержавеющая сварочная проволока ER309Lsi
• Нержавеющая сварочная проволока ER316Lsi
• Нержавеющая сварочная проволока ER321Lsi
• Выбор нержавеющей сварочной проволоки
• Этапы TIG сварки нержавейки аргоном
• Сварка аргоном труб из нержавеющей стали

Сварка нержавейки аргоном необходима, когда речь идет о соединении тонких деталей. Для качественного шва важно использовать низкий уровень тока, правильно выставить зазор между деталями и своевременно охладить место стыка.

Аргон используется для изоляции свариваемой области от действия кислорода, иначе место соединения станет пористым, а сварной шов не будет надежным. И это еще не все нюансы процесса. Более подробно о сварке нержавейки аргоном читайте в нашем материале.

Оборудование и расходные материалы для сварки нержавейки аргоном

Чтобы выполнить ручную сварку нержавейки аргоном (TIG), потребуется оборудование: инвертор, осциллятор, баллон аргона, горелка, провода и шланги.

Из перечисленных компонентов расходными материалами являются проволока и газ аргон. В качестве присадки используют такой же металл, на котором выполняется шов. Обычно таким образом соединяют детали из металла типа 304, а в качестве присадки используют пруток Y308.

В процессе применяют разные виды защитных газов, но аргон среди прочих является основным видом для данной технологии, поэтому она носит название аргонодуговой сварки.

Чтобы рассчитать расход газа при выполнении сварного шва, нужно знать, каков материал соединяемых деталей. При обработке алюминиевых компонентов уходит до 20 литров газа в минуту, при соединении титановых деталей – до 50 литров, при стыковке частей из нержавеющей стали – только 8 литров в минуту.

С целью экономии аргона используют линзу, которую прикрепляют на горелку. Устройство работает за счет сеточки. Она также эффективно защищает сварочную ванну.

Читайте также: «Сварочный позиционер»

Линзы для горелок различаются по размерам, начиная с номера 4 по 10. Самую качественную защиту осуществляют элементы с большим номером. Маленькие линзы помогают выполнить работу в сложных условиях.

Для сварочных операций используют универсальные вольфрамовые электроды. Элемент выдвигается вперед на 10 мм при установленных линзах. В зависимости от параметров соединяемых деталей применяют разные диаметры неплавящегося стержня:

• Сварка тонкой нержавейки до 1,6 мм аргоном производится с применением вольфрамового стержня диаметром 1 мм с силой сварочного тока 50 ампер.
• При значительной толщине металла используют ток в 50 ампер и электрод диаметром 1,6 мм.

Технология сварки нержавеющей стали аргоном

Последовательность действий рабочего при сварке аргоном не отличается от привычной процедуры.

Хотя особенности тоже существуют.

• Движение вольфрамового электрода и присадочной проволоки осуществляется вдоль соединяющего шва. Нужно следить, чтобы материал неплавящегося стержня не выходил из защитного слоя газа аргона.
• Для улучшения качества сварного шва аргоном защищают и обратную сторону металла, что увеличивает трафик газа.
• К материалу соединяемых деталей не прикасаются вольфрамовым электродом. С этой целью розжиг дуги делают на графитовой или угольной пластине, потом переносят на свариваемые детали. Также сваривают детали бесконтактным способом при помощи осциллятора.
• После окончания работы по соединению деталей нельзя сразу выключать газ, иначе вольфрамовый электрод будет окисляться, а сварочный шов быстро остынет. Нужно подождать 10–15 секунд, после чего выключать аргон.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Присадочная проволока для сварки нержавейки аргоном

Нержавеющая сталь – это высоколегированный, устойчивый к коррозии материал. Его характерные свойства определяет добавление в него хрома (Cr). В процентном выражении в нержавейке содержится от 12 до 20 % химического элемента.

Проволоку сплошного сечения производят из стали с добавлением легирующих компонентов: никель (Ni), хром (Cr), молибден (Mo), ниобий (Nb), марганец (Mn), титан (Ti), железо (Fe). Именно они делают материал стойким к различным повреждениям и воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды.

Для сварки нержавейки аргоном полуавтоматом используют стали с хромом, никелем, молибденом:

• Хром. Химический компонент, который определяет свойства сплава. Он образует оксидную пленку, защищающую сталь от коррозионных воздействий. Благодаря хрому материал отличается прочностью, вязкостью, текучестью и ковкостью. Большое количество химического элемента делает металл хрупким в местах соединений. Это требует от сварщика грамотного выбора режима проведения работ и соблюдения всех правил выполнения швов. 
• Никель. Химический элемент увеличивает пластичность, вязкость и коррозионную устойчивость стали. Сварочные работы выполняются легко.
• Молибден. Элемент улучшает характеристики металла: прочность, твердость, теплоустойчивость, способность переносить удары и высокие температуры. Сталь с добавлением молибдена сильно окисляется во время сварки и выгорает.

Читайте также: «Сварочный стол своими руками»

Дальше расскажем, какой пруток для сварки нержавейки аргоном выбрать.

Нержавеющая сварочная проволока ER308Lsi

Эта хромоникелевая проволока обладает коррозионной устойчивостью и предназначена для соединения деталей из нержавеющей стали с Cr – 18 %, Ni — 8 % и кремнием в составе в среде защитных газов.

Аналогами материала являются Св-04Х19Н9, Св-01Х18Н10, Св-06Х19Н9Т. Проволоку применяют в нефтяной, машиностроительной, химической и пищевой промышленности. Материал подходит для изготовления емкостей, бойлеров, труб.

Нержавеющая сварочная проволока ER309Lsi

Данная хромоникелевая проволока обладает коррозионной устойчивостью и используется для полуавтоматической сварки деталей из разных сталей с низкими легирующими свойствами.

Она также применяется для работ с металлами с содержанием Cr — 24 %, Ni — 13 % и большим количеством кремния при защите аргоном. При этом используется постоянный ток с обратной полярностью DC+.

Читайте также: «Сварка арматуры»

Аналогами материала являются Св-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ, Св-06Х25Н12ТЮ. Проволока используется на химическом и пищевом производствах, строительстве нефтехимических машин, в работе с сосудами под давлением, с оборудованием для газотранспортной сферы, с нефтепроводами.

Нержавеющая сварочная проволока ER316Lsi

Хромоникелевая проволока с антикоррозийными свойствами для полуавтоматических сварочных работ деталей из нержавеющей стали с содержанием Cr – 18 %, Ni — 8 %, Mo — 3 %. Металлы с такими компонентами очень устойчивы к разложению в кислотной и хлорсодержащей среде.

Аналогами проволоки являются Св-04Х19Н11М3, Св-06Х20Н11МЗТБ. Компонент применяется в нефтяной, химической, машиностроительной отраслях.

Нержавеющая сварочная проволока ER321Lsi

Хромоникелевая проволока с хорошей коррозионной устойчивостью предназначена для полуавтоматической сварки элементов из стали марок 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т (304, 308, 321, 347) и других с использованием защитных газов (Ar) и постоянного тока DC.

Материал, легированный титаном, устойчив к межкристаллической коррозии и обеспечивает высокое качество сварного шва.

Читайте также: «Оборудование для сварочных работ»

Аналогами проволоки являются Св-06Х19Н9Т, Св-12Х18Н10Т, Св-04Х19Н9. Она используется в нефтехимической и пищевой промышленности, в энергетической сфере.

Выбор нержавеющей сварочной проволоки

Выбор присадки для сварки нержавейки аргоном подводят с учетом:

• химического содержания, который должен быть аналогичным составу соединяемых деталей;
• внешнего вида поверхности, который отличается отсутствием трещин, расслоений, других включений;
• плотности намотки проволоки без скрученных участков.

Выделяют четыре вида нержавеющей стали, разных по химическому наполнению:

• Хромистые – прочные и недорогие материалы. Не совсем пластичные, поэтому их тяжело обрабатывать. Есть три группы хромистых сталей с разным процентом содержания хрома: 13 %, 17 %, 27 %.
• Хромоникелевые – пластичные и наиболее популярные материалы. Никель делает нержавеющую сталь более стабильной и сообщает металлу магнитные свойства. Нержавейка содержит 18 % хрома (Cr) и 9 % никеля (Ni).
• Хромомарганцевоникелевые – прочные и пластичные сплавы. Имеют в составе до 22 % хрома.
• Хромокремниймарганцевые – сплавы марки 35ХГСА, имеют в составе по 1 % хрома, марганца и кремния. Материал отличается хорошими механическими и технологическими свойствами.

Подбор проволоки из нержавеющей стали:

Этапы TIG сварки нержавейки аргоном

Прежде чем приступить к сварке нержавейки полуавтоматом в среде аргона, нужно подготовить заготовки. Для этого края деталей очищают от грязи, налета, прочих компонентов, обезжиривают и зачищают, чтобы поверхности заблестели.

При толщине свариваемых элементов более 4 мм формируют кромки. Для тонких металлических деталей это не требуется.

Если нержавеющая сталь очень тонка, при работе под нее кладут медную пластину, чтобы отводить температуру. Также поверхность необходима для стабилизации расплавленного в процессе работы металла и жесткого крепления деталей друг к другу.

Читайте также: «Технология сварки сталей»

Когда сопрягаемые элементы идеально подогнаны, работу проводят без применения проволоки. При этом толщина металлов не должна превышать 1 мм. При работе применяют ток 35–37 ампер, заварку кратера производят в течение 3 секунд, а газ отключают спустя 4 секунды после окончания сварки.

Сварка аргоном труб из нержавеющей стали

И в домашнем хозяйстве, и в производстве трубы из нержавеющего металла используются в большом количестве. Чтобы соединить две части трубы, применяют аргонную сварку.

Порядок выполнения работ не отличается от сварки листов металла или больших элементов. Подготовительный этап, режимы электрического тока идентичны работам с другими материалами. Хотя есть небольшое отличие.

При организации работ обеспечивают обдув деталей с двух сторон защитным газом – аргоном. Снаружи обработка аргоном производится легко, а чтобы подать газ внутрь полости труб, нужно знать, как это правильно выполнить.

• Один выход трубы закрывают пробкой из подручного материала.
• Периметр соединения двух отрезков труб обклеивают скотчем или изолентой.
• В открытый выход трубы направляют аргон из горелки под небольшим давлением.
• Когда внутри будет много газа, открытое отверстие также затыкают подручными средствами.
• Клейкую ленту с места стыковки труб убирают и производят сварку шва.

Читайте также: «Стыковое сварное соединение»

Приводим сводную таблицу с указанием соотношения режимов сварки аргоном нержавейки, характеристик и размеров расходных материалов.

Таким образом, сварка нержавейки аргоном обеспечивает качественные соединения металлических элементов, отсутствие деформации сварного шва, сопряжение разных по составу материалов, большую скорость выполнения за счет использования высокой температуры.