Как варить нержавейку инвертором в домашних условиях?

Как варить нержавейку инвертором

На производстве, при сварке нержавеющей стали, применяются аргоновые аппараты и дорогие вольфрамовые электроды. Это обеспечивает надежное соединение и эстетичный внешний вид. Но если возникла необходимость сварить высоколегированную сталь в домашних условиях, то у малого числа сварщиков найдет аргоновый агрегат. Возможна ли сварка нержавейки инвертором? На каких настройках она выполняется? Все ли электроды подойдут? Реально ли сваривать подобные материалы на самодельном аппарате?

Аппараты и настройки

Инверторы широко применяются в бытовой среде, когда требуется выполнить качественное соединение. Они функционируют от сети 220 V, и небольшие по размерам, что удобно при высотных работах и транспортировке. Преобразование электрического тока в несколько ступеней, с выходом высокочастотного переменного напряжения, позволяет лучше вплавлять присадочный металл и формировать ровные швы. Относительно невысокая стоимость делает их лидерами продаж среди сварочных агрегатов.

Сварка нержавеющей стали может производиться инверторами любых моделей. Для работы в домашних условиях, как видно на некоторых видео, может быть использован самый простой аппарат инверторного типа. Подойдет даже самодельное устройство, чьи рабочие показатели соответствуют магазинным аналогам.

Немаловажной частью процесса являются правильные настройки инвертора для сварки нержавейки, соответствующие конкретной толщине изделия. Ввиду физико-термических свойств металла лучше применять следующие режимы и диаметры электродов:

Нюансы при сварке нержавейки

Как правило, нержавеющая сталь сваривается инвертором достаточно легко, если сварщик понимает основные принципы работы с этим металлом. Это помогает предупредить распространенные дефекты, и создать качественное соединение. Выделяются три проблемных момента, требующие конкретных мер при сварке нержавейки инвертором:

• Легированная сталь отличается повышенным взаимодействием с окружающей средой. Соприкосновение расплавленного металла с кислородом приводит к выделению углерода и образованию крупных пор на поверхности шва. Поэтому сварочный металл в жидком состоянии, нуждается в надежной защите от внешних газов. Для этого используются электроды со специальной обмазкой, изолирующие зону сварки искусственным газовым облаком. Консистенция последнего не должна мешать сварщику хорошо видеть сварочную ванну и шов.
• Обширные сварочные работы, или длительное удержание дуги на одном месте, ведут к перегреву участка. Это влечет выгорание легирующих элементов. В результате соприкосновения металла с влагой могут появиться пятна ржавчины. Данный участок становится подвержен коррозии и, со временем, дает течь. Применение вышеуказанных настроек аппарата, подразумевающих 20% снижение силы тока по сравнению со сваркой обычной стали, и ведение работы в шахматном порядке, поможет сохранить антикоррозийные свойства нержавейки.
• Линейное расширение легирующей стали выше, чем у «черного» металла, что влечет к активному невидимому процессу внутри материала. Под действием температуры дуги изделие в зоне сварки расширяется, а по мере остывания, стягивается на место. Подобное незримое движение ведет к образованию микротрещин и нарушениям герметичности стыков. Поэтому, помимо правильных настроек аппарата, необходимо грамотно выбирать материал присадочного элемента (электрода), способного органично взаимодействовать с основным металлом, и не «рваться» в процессе расширения/сужения.

Сварочный процесс

Чтобы успешно сваривать инвертером нержавеющую сталь в домашних условиях, следует придерживаться определенных этапов работы:

1. Удалить с места стыка остатки краски, масла или мусора. Нержавейка довольно «капризный» металл, и плохо реагирует на подобные включения в сварочную ванну. Зачистка проводится металлической щеткой.
2. Предварительная прокалка электродов поможет вернуть хорошие свойства их обмазке, что облегчит сварочный процесс и последующую обработку.
3. При работе с краями соединения, которые толще 4 мм, необходима разделка кромок под 45 градусов. Это обеспечит хорошее проплавление и заполнение присадочным металлом зоны соприкосновения. Разделку можно выполнить «болгаркой» или напильником. В особенно ответственных изделиях скос кромок выполняется на фрезерном станке. Дополнительно, выставляется зазор в 1-2 мм между пластинами, что позволяет затечь раскаленному металл до самого основания шва.
4. Если сваривать инвертором предстоит тонкий металл (1-2 мм), то потребности в зазоре нет. Наоборот, требуется плотно свети края соединения друг ко другу, и выполнить прихватки.
5. При работе с толстыми листами железа (более 7 мм) рекомендуется производить подогрев изделия до 150 градусов. В домашних условиях это можно сделать паяльной лампой. Подобная мера позволяет избежать резкого перепада температуры при нанесении шва на холодный металл.
6. Шов, при сварке нержавейки инвертором, выполняется на короткой дуге, и ведется немного быстрее, чем при сварке «черного» железа. Для повышения скорости провара не используют колебательные движения электродом. Шов получается узким, но не перегревающим материал. Электрод можно наклонить на себя или в удобную сторону, и удерживать его на 40-60 градусов относительно поверхности изделия.
7. В конце шва необходимо выполнить «замок», предотвращающий последующие трещины и свищи. Для этого сварочную ванну выводят в сторону на основной металл, или на уже застывший предыдущий шов, и удерживая электрод на месте, прерывают дугу.
8. После прекращения сварки изделию необходимо дать время остыть. Не стоит поливать его водой, ускоряя процесс, иначе высокий коэффициент линейного расширения негативно скажется на качестве стыка.
9. Отбитие шлака производится спустя 5 минут, чтобы не оставить следов удара на мягком металле.
10. Зачищенный шов осматривается на наличие дефектов. Если изделие предназначено для работы под давлением, то стоит произвести опрессовку. После чего можно проводить шлифовку и полировку для блеска нержавеющей конструкции.

Электроды для инвертора

Поскольку инверторные аппараты выдают переменный ток, электроды предназначенные исключительно для постоянного напряжения не подойдут. Можно использовать расходные материалы универсального предназначения по виду тока.

Хорошо зарекомендовали себя электроды с рутиловым покрытием, которые надежно защищают сварочную ванну и дают минимальное разбрызгивание горячего металла. Данные электроды хорошо разжигаются и не «теряют» дугу при работе. Они удобны в заплавлении широких зазоров. Позволяют варить во всех пространственных положениях. Для их производства используется проволока Св 08А. Диаметр колеблется от 2 до 5 мм.

Достойными представителями этого вида электродов являются:

• ОЗЛ-6;
• ОК-46;
• ОЗЛ-8;
• МР-3.

После окончания шва стоит беречь глаза, поскольку горячий шлак может самопроизвольно отскакивать.

После рассмотрения этих практичных советов и познавательного видео становиться понятно как варить нержавейку инвертором в домашних условиях. Тренировка на не ответственных стыках позволит отточить мастерство и приступить к чистовой работе.

Как варить нержавейку инвертором: технология, советы, нюансы

Решив заниматься сваркой, купив нужное оборудование, домашнему мастеру кажется, что теперь получится варить нержавейку инвертором легко и просто. Однако на практике появляются первые проблемы: работать с тонкими материалами не так легко, как кажется, швы получаются не такими, как требуется, металл прогорает. Не стоит отчаиваться, ведь если ознакомиться со всеми советами и освоить главный алгоритм такой работы, все обязательно получится.

Особенности сварки нержавеющей стали

Существует масса нюансов работы инвертором с нержавейкой. Требуется ответственно и внимательно подойти к каждому из них предварительно изучив все особенности.

Что из себя представляет инверторный аппарат

Каждый агрегат имеет свои конструктивные особенности, и перед началом любой работы требуется ознакомится с его инструкцией. Однако принцип действия и итоговый результат, при грамотном подходе, у всех схож.

Основным предназначением инвертора является преобразование переменного тока с напряжением 220В в постоянный, и увеличение его частоты одновременно со снижением высокого напряжения.

Особенностью домашнего инвертора также является правило: им нельзя пользоваться очень долго. От перегрева кабеля и самих внутренних частей может случится авария. Именно поэтому этот прибор больше популярен для бытовых целей.

Настройка инвертора

Чтобы результат был такой, как нужно, необходимо правильно настроить значение агрегата до начала работы. Для сварки нержавейки подойдет абсолютно любой инвертор (даже самый менее мощный или самодельный).

Параметры будут зависеть непосредственно от толщины нержавеющей стали:

• с толщиной металла 1.5мм требуется выбрать диаметр электрода 2мм, выставить минимальное напряжение 13V, выбрать силу тока 40А;
• при 3мм потребуется электрод 3мм, напряжение 15V, а сила тока 75-85А;
• если толщина металла 6мм, то электрод следует выбирать не менее 4мм, выставлять напряжение в 18V, а силу тока увеличить до 140-150А.

Важные нюансы сваривания нержавейки

Несмотря на относительную несложность работы с нержавейкой, следует ознакомиться с необходимыми для успешной работы правилами и некоторыми нюансами:

• лучше при покупке электродов выбирать не простые, а со специальной обмазкой, которая будет изолировать зону сварки и защищать сварочный материал от всевозможных внешних газов. Это необходимо так как нержавейка очень быстро реагирует с окружающей средой и если ее не защитить, то можно получить неровный шов, на который подействует углерод, образовавшийся от соединения кислорода и расплавленного железа;
• нержавейка склонна подвергаться быстрому расплавлению если на нее будет долго воздействовать высокие температуры. Поэтому во время работы, желательно снижать мощность силы тока своего инвертора на 20% в отличие от сварки стали и вести работу в шахматном порядке. Это предотвратит деформацию металла;
• одним из важнейших правил является грамотно выбранный электрод. Именно от его материала будет зависеть успешное завершение дела. Если присадочный материал выбран неверно это грозит образованию на стали микротрещин и нарушению герметичности.

Как выбрать электрод

Важно помнить, что для нержавеющей стали не подходят обычные электроды. Для такого металла они должен соответствовать определенным требованиям:

• снижать затраченную на сварку мощность;
• экономно расходоваться;
• изготавливать шов ровно, без больших отложений шлака;
• уменьшать длину и глубину зоны, подвергшейся термической обработке.

Для этих целей отлично подойдут электроды таких маркировок:

• ОЗЛ-8, ЦП-11 – если требования к полученному шву минимальны;
• ОК-45, МР-3 – более комфортен в процессе сварки. Шлак после них легко отчищается с поверхности;
• ОК-61-30, ОК-67-45 – электроды, которые нужно использовать, когда необходимо сваривать между собой нержавейку с черным металлом;
• неплавящиеся электроды – для сваривания нержавейки и алюминия;
• самое высокое качество: ЭА-981-15, ОЗЛ-9-1. Они хорошо подойдут для сваривания жаропрочных сталей.

Чтобы технология была соблюдена полностью нужно помнить и об угле наклона. Он должен соответствовать приблизительно 75° к образовавшейся дуге.

Подготовка металла

Важно правильно подготовить материал, обработав его до процесса сварки. При работе с инвертором, нержавейку необходимо полностью зачистить, кромки разделать (если на то имеется необходимость).

Как варить инвертором

Произведя все правила подготовки, можно приступать к главному процессу – сварить несколько деталей. Здесь также требуется знать некоторые нюансы, а также соблюдать определенную последовательность действий.

Когда приходится варить нержавейку инвертором в домашних условиях, важно запомнить и всегда применять следующие ключевые правила:

• не допускать нагревание заготовки или места, где будет шов более чем на 150°С;
• для соединения выставлять малый ток, однако на высокой скорости;
• не допускаются колебательные движения короткой дугой;
• так как нержавейка является хорошо проводимым тепло металлом, его необходимо отводить. Для лучшего теплоотвода, следует использовать медные пластины, которые нужно подкладывать под заготовки;
• если необходимо сваривать толстые металлы, лучше использовать многопроходное соединение;
• когда процесс будет окончен, следует зачистить место шва, обработать его пастой, обеспечивающей антикоррозионные свойства.

Когда все правила выполнены, можно начинать самое ответственное дело. Лучше всего это делать в такой последовательности:

• проколоть в печи приготовленные электроды. Это лучше делать согласно инструкции расположенной на их упаковке;
• если толщина металла менее 3мм, его можно начинать обрабатывать без разделки;
• зазор между выложенными на медную пластину деталями не должен быть более 1-2мм;
• настроив инвертор согласно необходимым параметрам можно приступать к сварочному процессу;
• для недопущения дефектов, выполнять сварку лучше короткой дугой, аккуратно без колебательных или поперечных движений;
• когда шов будет выложен, его следует избавить от нароста шлака, а также обработать пастой;
• когда железо остынет, остатки грязи и пасты можно смыть водой.

Работать с нержавейкой может быть не просто, ведь чем тоньше материал, тем сложнее с ним обращаться. Но чтобы все вышло хорошо, требуется выполнять ключевые правила:

• верно настроить инвертор;
• определится с необходимой маркировкой электрода;
• правильно обработать и подготовить поверхность;
• аккуратно наносить шов.

Все эти действия вместе с постоянной практикой обязательно приведут неопытного сварщика к доскональному итогу.

Как варить нержавейку инвертором. Нюансы технологии

Нержавеющая хромоникелевая сталь найдется в хозяйстве домашнего мастера. К сожалению, иногда требуется отремонтировать нужную вещь или сделать новую из н/ж.

Как происходит сварка нержавейки инвертором? Нюансы технологии освещены в статье.

Маркировка сталей и подготовка поверхностей

В Европе, Америке и России получили распространение 4 марки. В разных странах, стали имеют отличительную маркировку. Соответствие марок по странам вы найдете в таблице.

Сварка нержавейки в домашних условиях инвертором выполняется только после зачистки и разделки кромок в случае необходимости.

Заготовки зачищаются специальной щеткой. Разделка фасок выбирается от вида соединения и толщины свариваемых металлических изделий.

Хромоникелевые сплавы — пластичны, не нуждаются в подогреве при сварке, неплохо свариваются. Но, имеют особенность при соединении, в виде:

• межкристаллитной коррозии;
• горячих трещин в соединениях.

Как инвертором варить нержавейку

При сварке в домашних условиях нужно придерживаться ряд правил:

1. не нагревать заготовку и место шва свыше 150 градусов;
2. соединение производить на малых токах с высокой скоростью, без колебательных движений короткой дугой;
3. для теплоотвода под заготовки подкладывать медные пластины;
4. толстые металлы с разделкой сваривать многопроходным соединением.

Электросварка нержавейки инвертором выполняется электродами специально предусмотренными для таких сплавов. В этой статье, рассказывается о марках плавящихся стержней для нержавеющей стали.

После сварки, место шва зачищается щеткой и обрабатывается специальной пастой с антикоррозионными свойствами.

Как правильно сваривать нержавейку инвертором? Электроды согласно инструкции на упаковке прокалывают в печи. Металл толщиной до 3 мм соединяют без разделки. Заготовки кладут с зазором 1-2 мм между собой на медную пластину для теплоотвода, тщательно зачищают щеткой.

На инверторном аппарате для электродов диаметром 3 мм выставляют ток 80 А и не спеша начинают сварочный процесс.

Чтобы соединение получилось без дефектов, сварка выполняется короткой дугой без поперечных колебательных движений. После отбития шлака и зачистки шва, на зону провара накладывается травильная паста на 20-30 минут для восстановления коррозийных свойств металла. По истечению времени, остатки пасты смываются проточной водой.

Видео: как пользоваться травильной пастой.

P.S. Cварка инвертором нержавейки для начинающих таит в себе нюансы. Новичку с первого раза тяжело справится с хромоникелевыми сплавами. Нужен навык, без метода проб и ошибок не обойтись.

С толстостенной нержавейкой справиться легче, чем с тонкой. Для тонких металлов подбирается более малый сварочный ток и правильный диаметр электрода. Тренируйте твердую руку сварщика и привыкайте к сварочному аппарату.

Можно ли варить инвертором Ресанта нержавейку

Отзыв от дяди Васи :

[lt_alert style=»orange»]Сварил своими руками печку в баньку аппаратом Ресанта САИ 190. Металл толщиной 2 и 7 мм. Работал электродами ЦЛ 11, диаметром 3 мм. Ток выставлял 80-90 А. Инвертор работал хорошо. Пробовал 2 мм электродами, когда тройка кончилась, не понравилось. Двойка сгорает быстро, годится только для тонкого металла или прихваток.[/lt_alert]

[lt_alert style=»blue»]Я варил Ресантой металл толщиной 4 мм, электроды ЦЛ 11. Сварить нержавейку красиво трудно, но можно, надо привыкнуть к плавлению и жидкотекучести хромоникелевых сплавов.[/lt_alert]

Сварка нержавейки инвертором

Автор: Игорь

Дата: 26.06.2016

• Статья
• Фото
• Видео

Сварка нержавейки инвертором является достаточно сложным процессом, который далеко не у всех получается с первого раза. Маcтер должен обладать определенными навыками, чтобы получился качественный результат. Во многих случаях все может закончиться, даже без зажигания нормальной дуги. В домашних условиях, где имеется техническая ограниченность, все становится еще сложнее. Трудности возникают даже при использовании газовой сварки, в которой все процессы происходят в три раза медленнее, чем при использовании инвертора.

Сварка нержавейки инвертором

Основная проблема касается текучести материала, так как при образовании сварочной ванны консистенция металла больше похожа на воду, чем не тягучее вещество. Таким образом, очень сложно сделать чешуйчатую структуру шва, которая является лучшим вариантом для надежного соединения, и качество сцепления заметно снижается. При создании потолочных и вертикальных швов все становится еще более сложным, так как расплавленный металл просто стекает вниз.

Сварочный инвертор

Качественная электросварка нержавейки инвертором предполагает подбор соответствующего аппарата. Сварочный инвертор выступает в качестве источника электропитания для образования дуги. Аппарат должен стабильно работать, чтобы питание было постоянным и не меняло свои параметры во время процесса. Также должен быть удобный выбор настроек, который поможет подобрать правильное напряжение и силу тока для конкретного случая. От этого же зависит и электродами какого максимального диаметра можно будет пользоваться.

Инверторный сварочный аппарат

Не стоит забывать о легком поджиге, так как с этой операции начинается процесс и аппарат должен обеспечить необходимые условия. Чем мощнее техника, тем большие она имеет размеры, а также может работать с более толстыми металлами. В последнее время для частного использования очень популярными стали компактные инверторы. Они также обладают высоким коэффициентом полезного действия.

Принцип действия инвертора

Чтобы сварка инвертором нержавеющей стали прошла максимально качественно, нужно разобраться в принципе действия аппарата. К счастью, здесь он достаточно простой. Инвертор подключается в электрическую сеть, откуда ток подается на его выпрямитель. Из сети, как правило, поступает переменный ток, но после прохода через выпрямитель получается постоянный, но большой частоты. Это влияет на работу сварочной дуги, которая при постоянном токе становится более удобной для сварки, так как повышается ее стабильность. При работе с нержавейкой даже относительно небольшие аппараты оказываются эффективными, так как она обладает меньшей температурой плавления.

Выбор инвертора

Сварка нержавейки инвертором в домашних условиях требует правильного подбора аппарата. Одним из главных факторов является максимальная мощность, так как от нее зависит диапазон выполняемых работ. Чем больше мощность, тем на большую толщину заготовки можно проварить металл. Для домашних условий может оказаться важным и компактность, что также будет полезно и для высотных работ.

При работе с нержавейкой важна тонкая регулировка каждого параметра, чтобы подобрать действительно правильный режим работы без каких-либо погрешностей.

«Обратите внимание! Желательно, чтобы на инверторе была хорошая дополнительная вентиляция, так как даже при работе на открытых пространствах естественной далеко не всегда хватает.»

При этом стоит выбрать модель с автоматическим выключением, когда аппарата начнет перегреваться. Это существенно увеличит срок эксплуатации и убережет от преждевременных поломок. Наличие дополнительных режимов также будет не лишним.

Свойства нержавейки

Сварка нержавеющей стали инвертором предполагает учет всех свойств данного металла. Они достаточно капризны и среди них можно выделить основные:

• Коэффициент линейного расширения – данный параметр значительно превышает аналогичные показатели у других металлов. Чтобы сварка была качественной, следует обеспечить достаточно хороший зазор при соединении толстых деталей. Это поможет избежать деформации, так как расширение происходит сильно неравномерно.
• Теплопроводность – она примерно в два раза ниже, чем у сталей с низким содержанием углерода. По этой причине для сварки нужно использовать более низкие параметры тока, что составляет на 20% меньше от нормы.
• Устойчивость состава при температурной обработке – при высоком содержании хрома металл может терять антикоррозийные свойства. Чтоб избежать этого, места сварки стараются сразу охладить, чтобы не произошло изменений.

Все это регламентируется по ГОСТ 5632-72.

Свариваемость нержавейки

Сварка нержавейки инвертором не зря относится к сложным процессам, так как сам материал достаточно плохо сваривается. Здесь обязательно должен использоваться электрод из такой же по составу стали. Для обеспечения максимально качественного результата необходимо использование дополнительного флюса и следует контролировать, чтобы покрытие электрода было в нормальном состоянии.

Процесс сварки нержавейки инвертором

Особенно сложно металл ведет себя при потолочной сварке, так как он быстро растекается и велика вероятность, что все просто слетит вниз. Даже после окончания сварки могут возникнуть проблемы, которые касаются деформации и потери свойств стойкости к коррозии.

Какие электроды использовать?

Когда совершается сварка нержавейки ГОСТ 16037 80, то следует правильно подобрать расходные материалы. Среди отечественных марок электродов особой популярностью пользуются ОЗЛ-8 и ОЗЛ-6. Это распространенные и доступные всем модели.

Сварочные электроды марки ОЗЛ

Также используются и электроды ОК-46 и МР-3, которые делают процесс сваривания более удобным, что повышает его качество. Данные модели могут работать как на прямом, так и на обратном токе. Две последние модели лучше выбирать, если требуется варить не только в горизонтальном положении, но и в вертикальном.

Сварочные электроды марки ОК

Электроды для нержавейки имеют свои особенности, к примеру, при остывании шва, который был сделан с их помощью, начинает отскакивать шлак. Так может происходить до полного остывания, так что следует предпринимать меры безопасности или скорее остужать данное место, если это позволяет технология. Сами электроды должны соответствовать ГОСТ 10052-75.

Пошаговая инструкция

Перед тем как начнется сварка нержавейки инвертором, следует заняться предварительной обработкой поверхностей. Следует очистить места, которые будут свариваться от налета, обезжирить их и убрать все лишнее. Это можно сделать с помощью металлической щетки и различных растворителей. При работе с нержавейкой не стоит забывать о зазоре.

Далее следует обработать места флюсом, если таковой имеется, что должно увеличить качества свариваемости. После этого нужно выставить ток на аппарате по заданным параметрам режима. Он должен иметь обратную полярность. В лучшем случае на аппарате должен быть специальный режим для сваривания нержавейки. Сам процесс, как правило, происходят достаточно быстро.

Нужно зажечь дугу и образовать сварочную ванную. Требуется делать шов достаточно глубоко и широко, чтобы он смог связать большую площадь металла. Это обеспечит более высокую надежность. Когда шов будет сделан до конца, то можно принудительно охладить его, чтобы материал сохранил свой антикоррозийные свойства.

Предотвращаем дефекты

Одним из самых главных дефектов, который образуется по незнанию, является деформация заготовки. Когда происходит сварка нержавейки инвертором своими руками, то многие люди выставляют детали также, как и при работе с обыкновенной сталью. Но из-за неравномерного расширения на ней получается слишком большая вероятность образования дефекта. Чтобы этого не случилось, нужно делать небольшой зазор.

Распространенным дефектом может стать утрата антикоррозийных свойств. Это получается из-за структурных изменений под действием температуры. Металл теряет важные легирующие элементы, которые и позволяют сопротивляться коррозии. Чтобы этого не случилось, следует быстро охлаждать металл после сварки.

При неопытности сварщика шов может получиться неправильной формы. Фактически он соединяет детали, но проникновение оказывается не столь глубоким, что снижает его надежность. Здесь поможет только опыт работы с нержавейкой.

Финишная обработка сварных швов

Сварка нержавейки инвертором на окончательной стадии требует дополнительной обработки. Это нужно не только для внешнего вида, так как многие детали требуют хорошей обработки для эстетики, но и для проверки качества. В первую очередь нужно оббить шлак, который остался после обработки. Затем можно отполировать шов, так как зачастую он получается не столь красивым, как при работе с другими металлами.

Финальная обработка швов после сварки нержавейки

Снятие нескольких десятых долей миллиметра с детали сделает все более гладким, а также поможет выявить наличие раковин внутри сделанного шва, что может привести к проведению повторного процесса.

Сварка нержавейки в домашних условиях: варианты, советы, видео

Выполняя такую технологическую операцию, как сварка нержавейки, важно учитывать как физические свойства материала, так и его химический состав. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что соединение будет выполнено качественно и надежно.

Аргонная сварка нержавеющей стали

Факторы сложности для сварки деталей из нержавеющей стали

Сварку нержавеющей стали затрудняет то, что данный материал относится к категории высоколегированных сплавов, а значит, в его составе в достаточно большом количестве содержатся элементы, влияющие на его основные свойства. В нержавейке, в частности, таким элементом является хром. Его содержание в данном сплаве может составлять 12–30%. Хром наряду с такими элементами, как никель, титан, марганец и молибден, формирует антикоррозионные свойства нержавеющей стали, но в то же самое время наделяет ее и другими особенностями, влияющими на свариваемость.

Для тех, кто не любит читать длинные статьи и вникать в технические тонкости, предлагаем сразу посмотреть два видео с наиболее актуальными для домашнего мастера вариантами сварки нержавеющей стали — электродом с помощью инвертора и опять же инвертором, но уже в среде защитного газа (аргона).

Сварка нержавейки должна выполняться с учетом следующих специфических характеристик этого материала.

По этой причине сварку нержавеющей стали всегда сопровождает значительная деформация соединяемых деталей. В отдельных случаях, когда свариваемые детали имеют значительную толщину и между ними не предусмотрен зазор, такие деформации могут привести даже к появлению крупных трещин.

Теплопроводность нержавеющей стали в 1,5–2 раза ниже, чем у низкоуглеродистых сплавов. Такая особенность материала приводит к тому, что соединяемые детали в зоне сварки проплавляются даже при меньших (на 15–20%), чем при сваривании изделий из низкоуглеродистой стали, силах тока.

При сильном нагреве (более 500 градусов Цельсия) в нержавеющих сталях возникает так называемая межкристаллитная коррозия. Происходит это потому, что по краям зерен структуры металла начинают формироваться прослойки, состоящие из карбида хрома и железа. Избежать этого явления можно не только тщательным подбором режима сварки, но и путем принудительного охлаждения свариваемых деталей из нержавейки, для чего можно использовать обычную воду. Однако следует иметь в виду, что охлаждать водой можно лишь детали, изготовленные из хромоникелевых сталей, которые имеют аустенитную внутреннюю структуру.

Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями

Из-за низкой теплопроводности соединяемых материалов и их повышенного электрического сопротивления сварка деталей из нержавейки сопровождается сильным нагревом электродов, стержни которых имеют хромоникелевый состав. Чтобы избежать этого нежелательного явления, используют электроды для сварки нержавейки длинной до 35 см.

Сварочные электроды Sabaros ME 101 3,2мм для сварки нержавеющих сталей

Наиболее распространенные способы сварки нержавеющей стали

Сварка изделий из нержавеющих сталей, характеризующихся повышенным содержанием хрома, может выполняться с использованием нескольких технологий. Сюда, в частности, относятся следующие виды сварки:

• аргонодуговую (с использованием вольфрамового электрода и режимов AC/DC TIG);
• выполняемую в режиме MMA покрытыми электродами;
• полуавтоматическая электродуговая сварка в среде аргона, проводимая в режиме MIG и с использованием проволоки из нержавеющей стали;
• так называемая холодная сварка для нержавеющей стали, выполняемая под большим давлением (название данной технологии обусловлено тем, что она не предусматривает плавления металла в процессе его соединения);
• шовную технологию и контактную точечную сварку.

Технология сварки деталей из нержавеющей стали предусматривает тщательное обезжиривание их поверхностей при помощи ацетона или авиационного бензина. Делается это для того, чтобы уменьшить пористость выполняемого шва, сделать сварочную дугу более устойчивой, тщательно зачистить кромки соединяемых деталей. Только после тщательной зачистки можно приступать к выполнению операции выбранным способом. Есть несколько основных способов сваривания деталей из нержавеющих сталей, а также технологии, которые применяются достаточно редко. В любом случае принимать решение о том, как варить нержавейку, следует исходя из конкретных условий и требований, предъявляемых к формируемому соединению.

Сварка покрытыми электродами (ММА)

Сварка деталей из нержавейки по технологии ММА, предусматривающая использование покрытых электродов, является самой распространенной технологией. Этот способ достаточно прост, его можно применять и дома, но он не позволяет получать шов самого высокого качества.

Что удобно, такую сварку нержавейки можно выполнять даже в домашних условиях, но для этого вам понадобится специальный сварочный аппарат, который называется инвертор. Чтобы сварка нержавейки инвертором позволила получить соединение, обладающее высокой надежностью, необходимо правильно подобрать электрод для определенной марки нержавейки. Все электроды, с помощью которых проводится сварка изделий из нержавеющих сталей, делятся на два основных типа:

• с рутиловым покрытием на основе двуокиси титана (сварка такими электродами, обеспечивающими небольшое разбрызгивание металла и стабильную дугу, выполняется на постоянном токе и обратной полярности);
• с покрытием на основе карбоната магния и кальция (такими электродами нержавейка сваривается на постоянном токе обратной полярности).

Чтобы понять, какими электродами варить нержавейку, достаточно заглянуть в ГОСТ 10052-75, в котором представлены все типы таких расходных материалов, а также оговаривается, какой из них следует использовать для работы с металлом конкретного химического состава. Для того чтобы выбрать электроды по нержавейке, соответствующие требованиям данного ГОСТа, достаточно знать марку металла, детали из которого необходимо соединить.

Со всеми требованиями к электродам для сварки нержавейки можно ознакомиться, бесплатно скачав ГОСТ 10052-75 в формате pdf по ссылке ниже.

Ручная и полуавтоматическая сварка нержавейки в среде аргона (AC/DC TIG, MIG)

Для выполнения ручной сварки нержавейки в среде аргона применяются электроды из вольфрама. Эта технология даже в условиях дома позволяет получать качественные и надежные соединения изделий, отличающихся небольшой толщиной. Сварку такими электродами по нержавейке используют преимущественно для монтажа коммуникаций из труб, по которым под давлением будут транспортироваться газы или различные жидкости.

Аустенитную нержавеющую сталь следует сваривать особенно тщательно и с осторожностью

У данной технологии есть определенные особенности.

• Для того чтобы вольфрам, из которого изготовлены электроды по нержавейке, не попал в расплавленный металл в зоне сварки, дугу поджигают бесконтактным способом. Если выполнить это непосредственно на детали не представляется возможным, то дугу зажигают на специальной угольной плите и аккуратно перемещают ее на соединяемые заготовки.
• Сварку нержавеющей стали данным способом можно выполнять как на постоянном, так и на переменном токе.
• Режимы подбираются в зависимости от толщины соединяемых деталей. К таким режимам, в частности, относятся параметры сечения вольфрамового электрода, диаметр проволоки, используемой в качестве присадки, параметры тока (сила и полярность), расход защитного газа, скорость выполнения сварки.
• Очень важно, чтобы уровень легирования присадочной проволоки был выше, чем у соединяемых деталей.
• В процессе выполнения сварки электроды по нержавейке не должны совершать колебательных движений. Если пренебречь этим требованием, это может привести к нарушению сварочной зоны и окислению металла в ее области.

При использовании данной технологии можно сократить расход вольфрамового электрода. Для этого нужно некоторое время (10–15 секунд) не отключать подачу аргона после окончания сварочного процесса. Подобная процедура способствует защите раскаленного вольфрамового электрода от активного окисления.

У полуавтоматической сварки нержавейки в среде аргона, по сути, мало отличий от обычного ручного способа. Основное ее отличие заключается в том, что подача проволоки в зону сварки осуществляется при помощи специального оборудования. Благодаря механизации процесс протекает значительно точнее и с большей скоростью.

Благодаря использованию полуавтоматического оборудования могут быть реализованы следующие техники сварки деталей из нержавеющей стали:

1. метод струйного переноса, который позволяет эффективно сваривать детали большой толщины;
2. сварка короткой дугой – для выполнения соединения деталей небольшой толщины;
3. импульсная сварка – универсальная технология, которая позволяет получать качественные и надежные соединения и является самым выгодным вариантом в финансовом плане.

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали

Другие технологии сварки нержавеющей стали

Существует еще несколько способов сварки нержавейки, которые лучше демонстрируют себя в определенных ситуациях, то есть не отличаются универсальностью. Сюда относятся следующие способы, предполагающие использование специального оборудования.

Сварка нержавеющей стали с использованием лазерного луча

Такой способ сварки, который даже на видео выглядит очень впечатляюще, обладает целым рядом весомых преимуществ: металл в зоне сварки не теряет свою прочность из-за чрезмерного температурного воздействия, быстро остывает, на нем не появляются трещины, а в его структуре формируются зерна минимального размера. Оборудование для лазерной сварки и сама технология находят широкое применение в различных отраслях промышленности (автомобиле- и тракторостроение, монтаж коммуникаций из труб и др.).

Холодная сварка под большим давлением

Данная технология не предусматривает плавления материала в зоне сварки, а металлические детали соединяются на уровне их кристаллических решеток. В зависимости от получаемого соединения и конфигурации деталей давление может оказываться на одну или сразу на обе металлические заготовки. Очень интересно посмотреть на видео такого процесса: две детали, находясь в холодном состоянии, как будто вдавливаются друг в друга.

Контактная сварка изделий из нержавейки

Такая сварка может выполняться по точечной или роликовой технологии. В результате могут быть соединены тонкие листы нержавейки с толщиной не более 2 мм. При этом используется то же самое оборудование, что и для других металлов.

На видео ниже подробно объясняются и наглядно демонстрируются нюансы подачи присадочного прутка при сварке нержавейки неплавким электродом в среде аргона и прочие нюансы работы.