Сварка нержавейки электродом: технология работ

СОДЕРЖАНИЕ

• Особенности сварки нержавейки электродами
• Преимущества ручной сварки нержавейки электродом и подходящие электроды
• Способы сварки нержавейки инвертором
• Как приварить нержавейку к черным металлам
• Сварка тонкой нержавейки электродом
• Сварка нержавеющих труб электродами

Сварка нержавейки электродами – самый распространенный способ соединения деталей из стали. Нержавеющая активно используется в промышленности и быту благодаря антикоррозионным свойствам сплава, долговечности и простоте обработки.

Достаточно небольшой величины тока, чтобы соединение стало надежным, но очень важно правильно выбирать электроды и режим сварки. Подробнее об особенностях сварки нержавейки электродами читайте в нашем материале.

Особенности сварки нержавейки электродами

Для того чтобы произвести сварку элементов, изготовленных из нержавеющей стали, необходимо иметь практический опыт и специальные знания. В немалой степени влияет на качество выполняемых работ выбор электродов.

Специальные марки электродов для сварки нержавейки разработаны неслучайно. Этот металл обладает специфическими характеристиками, и только тщательно подобранный электрод сможет обеспечить прочность соединения и длительный срок эксплуатации изделия.

Сварка нержавейки обычным электродом допускается. Но опытные мастера соглашаются использовать такой вариант ведения работ только в самых крайних случаях, например когда речь идет о жестком дефиците расходных материалов. Но даже тогда применять обычные электроды можно лишь для обработки деталей бытовых устройств.

Сварка промышленных конструкции проводиться таким способом не должна, так как изделие просто не будет соответствовать установленным требованиям надежности и прочности.

Читайте также: «Сварочный позиционер»

При работе с простыми электродами велика вероятность появления микротрещин. Поэтому при работе с нержавейкой должны применяться специализированные электроды с особым покрытием.

Постарайтесь полностью исключить при работе с коррозионностойкими сталями использование простых электродов. Либо рассматривайте возможность их применения как крайнюю меру и только в том случае, когда вы гарантируете, что риск последствий будет очень незначительным.

Преимущества ручной сварки нержавейки электродом и подходящие электроды

Электроды с покрытием для сварки нержавеющих сталей могут использоваться как профессионалами, так и теми, кто работает в условиях домашней мастерской. Ручная дуговая сварка нержавейки специальным электродом облегчает процесс работы и обеспечивает высокое качество соединения.

Данный вид сварки имеет очевидные преимущества:

• электроды и оборудование стоят относительно недорого;
• использовать их можно на протяжении длительного времени;
• благодаря небольшим размерам агрегаты с легкостью можно перемещать в разные точки рабочего объекта;
• при наличии достаточных профессиональных навыков можно обеспечить высокую скорость проведения работ;
• сварные швы отличаются особой прочностью;
• овладеть навыками дуговой сварки нержавейки с помощью электродов можно самостоятельно.

Читайте также: «Сварочный стол своими руками»

Для того чтобы гарантированно обеспечить высокое качество ручной сварки, специалисты рекомендуют следующие марки электродов:

• ОЗЛ-8. Используются для сварки конструкций, к которым предъявляются особенно жесткие требования. Могут обеспечить качество соединения даже при условии эксплуатации конструкции в агрессивной среде. Особых требований к наплавленному металлу по стойкости к МКК не предъявляется.
• НЖ-13. Предотвращают образование МКК. Благодаря тому, что слой шлаковой корки после остывания и сжатия рабочей зоны самостоятельно разрушается и отпадает, скорость работы с такими электродами может быть особенно высокой. Это важно, когда перед сварщиком стоит задача обработать как можно больше швов.
• ЦЛ-11. Гарантируют прочность соединения и обеспечивают изоляцию сварочной ванны от воздействия внешних факторов.

Данная технология работы с нержавеющими металлами предусматривает применение постоянного тока и обратной полярности.

Способы сварки нержавейки инвертором

Инверторная сварка конструкций из нержавеющей стали может осуществляться тремя разными способами:

1. Ручной способ. После того как материал электрода расплавляется, им заполняют стык между деталями. Для работы используется только инвертор.
2. Сварка заготовок из нержавейки вольфрамовым электродом. Шов образуется благодаря плавлению заготовки и присадочной проволоки. Место сварки при этом должно быть защищено газовым слоем.
3. Сварка на полуавтомате с подачей проволоки. Обеспечивает высокую скорость образования сварочного шва. Специалисты рекомендуют добавлять в аргон примерно 2 % углекислоты.

Если сварочные работы осуществляются в домашних условия, требуется уделить серьезное внимание подготовке сварочного аппарата и расходных материалов.

Читайте также: «Сварка арматуры»

Для инверторной сварки вам потребуется:

• агрегат;
• электроды;
• СИЗ;
• несколько кабелей разной длины (2–6 метров);
• специальные зажимы для заземления («крокодилы»);
• растворитель;
• щетка со стальной щетиной.

При необходимости соединения листов, толщина которых не превышает 4 мм, качественный шов можно обеспечить в результате использования инвертора с осциллятором и аргонодуговой сварки (АДС).

С помощью переключателей, расположенных на дуговой панели прибора, производится настройка сварочного аппарата. Значения, необходимые для сваривания заготовок разной толщины, приведены в таблице ниже:

Если работы проводятся в режиме АДС или полуавтомата, требуется установить значения расхода защитного инертного газа. Определить их можно опытным путем, исходя из того, что в оптимальном варианте он составляет от 6 до 12 л/мин. Качественный шов получается, если скорость автоматической подачи проволоки выставлена в максимальное положение.

Как приварить нержавейку к черным металлам

На первый взгляд соединение с помощью сварки нержавейки и черного металла технически невозможный процесс. О том, как его осуществить, многие даже не задумываются, ведь на практике такие ситуации встречаются крайне редко.

Тем не менее существуют специальные электроды для сварки нержавейки и черных металлов, и в особых случаях они могут очень пригодиться.

Данный процесс можно осуществить даже в условиях домашней мастерской. Для этого необходимо только выяснить химический состав элементов свариваемой конструкции и грамотно выбрать расходные материалы.

Основным параметром, обеспечивающим возможность соединения таких разнородных материалов, как черный металл и нержавейка, является свариваемость. В результате должно получиться достаточно прочное соединение приемлемого качества.

Обеспечить положительный результат возможно в процессе использования следующих материалов:

• электроды с покрытием;
• вольфрамовые расходники.

Технология ММА предполагает использование сварочных материалов, предназначенных для сварки цветных металлов и сплавов. Сварка нержавейки и разнородных металлов простыми электродами не сможет обеспечить надлежащего качества выполнения работ.

Читайте также: «Оборудование для сварочных работ»

Самыми распространенными марками электродов для проведения данного типа работ являются АНЖР-1 и АНЖР-2. Они позволяют производить сварку практически в любых пространственных положениях, за исключением вертикального положения «сверху вниз».

Не менее востребованным электродом считается ЦТ-28. Использование этого расходника позволяет получить шов с отличными показателями жаропрочности и жаростойкости.

Наибольшей популярностью у опытных сварщиков, работающих с нержавеющими сталями, пользуются специальные электроды ESAB. Они обеспечивают высокое качество сварки при работе с такими сплавами, как ОК 67.42, ОК 67.45, ОК 67.52, ОК 68.81, ОК 68.82, ОК 92.26.

Использование вольфрамовых электродов значительно удорожает стоимость работ. Кроме того, к ним понадобится еще и специальное сварочное оборудование. Определенного уровня мастерства требует и работа с ними. Качество результата во многом зависит от положения прутка. Стержень необходимо держать строго перпендикулярно относительно свариваемых поверхностей.

Выбор тока и полярности зависит от того, какова толщина свариваемых элементов конструкции из антикоррозийных сталей. Принцип подбора электродов по отношению к толщине детали:

• 1 мм — необходимо выбирать стержень Ø 2 мм, силу тока в 30–60 А и постоянное напряжение;
• 2 мм — Ø электрода 3 мм и переменный ток силой 50–80 А;
• 4 мм — Ø электрода — 4 мм, постоянный ток, сила тока равна 90–130 А.

Сварка тонкой нержавейки электродом

Работа с тонкой нержавейкой представляет собой сложный процесс, требующий от исполнителя высокого уровня сварочного мастерства. Качество сварки тонкостенных изделий из нержавейки зависит не только от выбора электрода, но и от правильно выставленного напряжения.

В отличие от обыкновенной стали, сварка электродом производится при пониженной силе тока. Количество ампер примерно на 20 % ниже, чем в обычных обстоятельствах.

Диаметр электрода также выбирается в соответствии с задачей. Если толщина свариваемого элемента конструкции равна 3 мм, то лучше выбрать пруток диаметр Ø 3–4 мм.

Длина стержня не должна превышать 35 мм, а температура плавления выходит за рамки 500 °С. Резко охлаждать изделие также не рекомендуется.

Для бытовой сварки лучше всего выбрать инверторный способ. Он имеет свои специфические особенности. Особое внимание стоит обратить на следующие моменты:

• важно не перегревать заготовку и место наложения шва. Для разного типа стали установлена своя температура. Например, жаропрочные выдерживают температуру 900–1100 °С, для других марок нагревают не выше 450 °С;
• скорость работы должна быть высокой, а величины тока малыми;
• колебательные движения электрической дуги должны отсутствовать;
• под заготовки подкладывать пластины, которые будут «забирать» часть тепла на себя. Это предотвратит сильное нагревание рабочей зоны и возможность образования дыр.

Если толщина металла менее 3 мм, сварка производится без разделки. Зазор между заготовками должен быть на уровне 1–2 мм.

Читайте также: «Стыковое сварное соединение»

Для инверторной сварки с использованием электрода диаметром 3 мм величина напряжения должна составлять 80 А. Лучше других подходят для работы с тонкими нержавеющими элементами конструкции следующие виды электродов:

• ЦЛ-11. Данной марке отдает предпочтение большая часть специалистов. Использование этого вида электрода позволяет получить устойчивый к негативным факторам внешней среды шов, который способен длительное время противостоять коррозии.
• ОК 63.20. Обеспечивает возможность обработки материала, взаимодействующего с жидкими агрессивными неокислительными средами при температурах до 350 °С.

Сварка нержавеющих труб электродами

Сварка труб из нержавейки производится электродами с основной или рутиловой обмазкой. Это оптимальный вариант, благодаря которому можно получить качественное и прочное соединение. Работы производятся на постоянном токе обратной полярности.

Использование постоянного тока значительно упрощает работу сварщиков — металл не разбрызгивается, шов получается качественным, тонкостенные трубы надежно скрепляются друг с другом.

Применение вольфрамовых электродов для выполнения данного вида работ также производится на постоянном токе, но полярность при этом выбирается прямая. Этот вариант сварки имеет свои преимущества:

• благодаря наличию качественной защиты от воздействия кислорода снижается риск окисления;
• образуется устойчивая дуга;
• сварные швы обладают высокой степенью устойчивости к коррозии.

Технологический процесс, вне зависимости от выбранного варианта соединения труб из нержавеющих сталей, осуществляется в следующем порядке:

1. Подготовительный этап перед выполнением сварки предполагает предварительные меры по оснащению специалиста и обработку материала, с которым ему предстоит работать. Сварщик может приступить к работе только после того, как наденет специальный костюм и защитную маску, а трубы будут тщательно очищены от следов коррозии, остатков краски и других загрязнений. Для этого обычно используются специальные металлические щетки и наждачная бумага.
2. Основной процесс начинается с розжига электрода, возбуждения и удержания дуги, после чего начинается работа по соединению частей конструкции.

После того как сварочные работы завершены, необходимо отбить шлак и обследовать качество шва. Это очень важная процедура, позволяющая оценить надежность выполнения сварки.

Читайте также: «Сварка нержавейки аргоном»

Если требуется произвести сварку точками, то на короткий промежуток времени поджигается электрическая дуга, осуществляется контакт электрода с поверхностью в одном месте, затем дуга гасится. Это действие повторяется многократно с одновременным перемещением по линии сварки.

Выполняется такая сварка с применением электрода ОК 63.20. Он специально предназначен для точечной сварки труб из нержавейки.

Аппаратов, позволяющих осуществлять процесс работы с антикоррозийными сталями, довольно много, но лучше остановить выбор на тех, которые работают на постоянном токе. Если такая возможность отсутствует, хорошим вариантом будет инвертор, способный преобразовать вид напряжения.

Использование соответствующего вида электродов для сварки обеспечивает надежное соединение нержавейки, хотя с этим металлом работать очень непросто.

Полярность во время сварочных работ должна быть обратной: на электроде должен быть плюс, а на нержавеющей стали – минус. При этом в каждой конкретной ситуации может быть собственный вариант выбора агрегата и расходных материалов.

Надеемся, что представленная нами информация поможет вам выполнить сварочные работы качественно и без особых затруднений.