Чем варить нержавейку? Обзор электродов

Чем варить нержавейку ? Обзор электродов

Нержавеющая сталь всегда была востребованным материалом. И основным ее популярным качеством является полное отсутствие взаимодействия с влагой, то есть, нулевая коррозия металла. Плюс прекрасные внешние данные, конструкция из нержавейки смотрится эстетично без всякого декоративного покрытия. Но этот металл обладает плохой свариваемостью, поэтому рекомендуется использовать для сварки только электроды по нержавейке.

К тому же необходимо учитывать и некоторые особенности материала, которые проявляются в процессе соединения частей конструкции между собой.

  • Нержавеющая сталь характеризуется меньшей теплопроводностью, чем другие виды сталей. Поэтому прогревать зону сварки надо дольше, или использовать для этого ток большей величины.
  • При соединении толстых заготовок из нержавейки, необходимо между ними оставлять больший зазор, чем при сварке остальных видов сталей. Только так можно сократить количество микротрещин, которые могут появиться.
  • В процессе сварки сварочные стержни подвергаются сильному нагреву. Это обусловлено высоким сопротивлением нержавейки сварочным процессам. Поэтому рекомендуется использовать только сварочные электроды для нержавеющей стали.

Свойства нержавейки

Стойкость к коррозии имеет обратную сторону – наличие легирующих добавок затрудняет сварочный процесс, что выражается в следующих признаках:

  1. Низкая теплопроводность затрудняет отвод тепла из околошовной зоны. Варить нержавейку нужно с заниженными амперными характеристиками. Сила тока должна быть на 15-20 % меньше, по сравнению со сваркой черных металлов. При работе с тонкостенными изделиями, толщина которых меньше 2 мм, под шов подкладывают специальные пластины из меди. Они препятствуют утечкам и отводят излишки тепловой энергии.
  2. При соединении толстых заготовок необходимо оставлять большой зазор. В противном случае вокруг шва будут образовываться микроскопические трещины, негативно влияющие на прочность соединения.
  3. Нержавеющая сталь обладает высоким электрическим сопротивлением. Под действием электрической дуги сварочные стержни подвергаются сильному температурному воздействию. По этой причине для работы с металлом не подходят электроды универсального назначения. При выборе расходного материала следует обращать внимание на маркировку упаковки.

Марки электродов для нержавеющей стали. Сварка нержавейки электродом

Тема статьи: электроды по нержавейке — маркировка стержней для сварки антикоррозийных и хромоникелевых сталей.

Типы покрытий (обмазка)

Для сварки нержавеющей стали используются стержни с такими покрытиями:

  • рутиловым;
  • основным;
  • с повышенной степенью наплавки;
  • специальным для сварки на спуск и гравитационной.

От вида обмазки зависят сварочные характеристики, перенос металла (капельный, струйный), отделяемость шлака, область использования расходника и положение соединения. Вид покрытия влияет на механические показатели наплавленного металла и шва.

Рассмотрим популярные покрытия и выберем подходящий электрод для наших задач!

Марки популярных ESAB расходников

Какими электродами варить нержавейку? Марки плавящихся изделий с рутиловым покрытием:

ОК 63.30 яркий представитель этого вида. Обеспечивает капельный перенос металла, постоянство дуги, малую разбрызгиваемость. Свойства самошлакоотделения делает процесс удаления простым. Шов качественный, даже при соединение угловых швов.

Рутиловое покрытие работает на переменном и постоянном токе. Электроды диаметром 1,6-3,2 мм применяются во всех пространственных положениях, но ввиду большой текучести шлака, лучше выполнять ими сварку в нижних положениях.

ОК 63.41 — рутиловый электрод с повышенной степенью наплавки. Наличие металлического порошка в обмазке увеличивает производительность стержней.

Ввиду отсутствия перегрева покрытия, изделия производятся большей длины. Длинные стержни снижают время на смену и поджиг расходников, что увеличивает длину сварного шва. Электроды для нержавейки с рутиловым покрытием применяются в основном для соединений в нижнем положении.

Заводы-производители поставляют на рынок электроды любых диаметров. Но сварщики приобретают расходники от 3 мм и выше. Большие диаметры позволяют опираться на обмазку, что благоприятно сказывается на сварке нержавеющей стали.

ОК 61.35 с основным покрытием отличаются от рутиловых изделий. Применяются на постоянном токе, во всех положениях. Шлак удаляется тяжелее, чем у рутиловых собратьев.

ОК 67.72 — синтетические электроды для сварки нержавейки применяются для соединения разнородных сталей с нержавеющей. Стержни 67.72 изготовляются из малоуглеродистой стали с легирующими элементами в обмазке. Специальные синтетические электроды длиной до 70 см, применяются для гравитационной сварки.

ОК 63.34 с рутиловой обмазкой используется для сварки на спуск. Улучшенное шлакоотделение позволяет варить на переменном и постоянном токе. Электроды подходят для тонкого и толстого металла. Для сварки в остальных пространственных положениях лучше применять рутиловые стержни.

ОК 63.20 электроды по нержавеющей стали с специальным покрытием для повторного возбуждения дуги, придумали для сварки точками. Процесс происходит при кратковременном поджиге и гашении дуги. Стержни востребованы для соединения труб и тонкого металла.

На каждую упаковку наносится специальная маркировка, обозначающая характеристики изделий:

  • полярность;
  • настройка тока;
  • переменный или постоянный ток;
  • напряжение холостого хода и др.

Видео:

Другие марки расходников

1) Электроды по нержавейке ЦЛ 11. Специальная обмазка с карбонатами и фтористыми соединениями. Постоянный ток обратной полярности. Напряжение холостого хода 65 В. Швы прочные и антикоррозийные. Аналог ESAB ОК 61.85. Цена 5-ти кг упаковки 690 рублей (ЛЭЗ, д 5 мм).

2) Castolin EutekTrode E308L с рутиловым покрытием. Для соединения стабилизированных и нестабилизированных CrNi-сталей, плакированных сталей и наплавок. Шов антикоррозийный, полируется до блеска.

Расходники используются при монтаже емкостей и трубопроводов, в пищевой отрасли. Цена 1 электрода 50 рублей, диаметр 3.2 мм, производство Симферополь. Таблица технических данных:

3) ЭА-400/10Т для нержавеющих коррозионостойких сталей разных марок.

4) ОЗЛ-8 для ручной дуговой сварки хромоникелевых, коррозионностойких сталей. Когда не требуется стойкость межкристаллитной коррозии.

5) Е308-16 (аналог ОЗЛ-8, ОК-61.30). Сваривание во всех позициях, минимальное разбрызгивание, самоотделяющийся шлак. Шов термо-коррозионностойкий.

6) Rost 1913 для многих видов корозионностойких сталей. Шов устойчив к межкристаллитной коррозии.

7) ОЗЛ-310 для соединения и наплавки жаростойких сплавов, используемых в окислительных средах.

  • ЦТ-15, НЖ-13, ЭА-400/10У;
  • ОЗЛ-6, ЦТ-28, КТИ-7А.

Видео:

Какие электроды по нержавейке лучше, сказать трудно! Каждый сварщик отдает предпочтение своему расходнику.

Расходники для разнородных сплавов

Переходные электроды для сварки нержавейки и стали (чернухи). Соединение нержавеющих сталей с разнородными (углеродистыми и низколегированными) сталями выполняется более легированными расходниками, чем сам материал.

  • ОЗЛ-312;
  • НИИ-48Г.
  1. ОЗЛ-312 используются, когда марка сталей по химсоставу неизвестна.
  2. НИИ-48Г хорошо подходят для переходных (буферных) слоев. Шов отличается стойкостью к водородному растрескиванию и образованию горячих трещин.

Марки ЭА-395/9, АНЖР-1, АНЖР-2, ОЗЛ-28, ОЗЛ-32 тоже применяются для соединения разнородных сталей.

В среде домашних мастеров универсальный электрод ОЗЛ-6 отзывы получает хорошие. Хром и никель находящиеся в составе, создают хороший шов при сварке черных сталей с нержавеющими.

Как варить нержавейку электродом

За рубежом и в России популярны 4 марки нержавеющей стали. В различных странах, они имеют разную маркировку. Соответствие американской, европейской и российской маркировок представлены в таблице.

Перед сваркой нержавеющей стали электродами, заготовки подготавливаются так:

  1. кромки деталей зачищают щеткой;
  2. фаски разделывают по ГОСТ 5264.

Характер и разделка кромок подбирается исходя из вида соединения и толщины свариваемых элементов.

Хромоникелевые, высоколегированные стали — пластичны, не требуют подогрева при соединении, хорошо свариваются. Но, имеют нюансы при сварке: проявляют склонность к межкристаллитной коррозии металла шва и околошовной зоны, образуют горячие трещины в сварных соединениях.

Читайте также  Сколько сохнет водоэмульсионная краска

Для предотвращения дефектов, необходимо:

  • не перегревать металл шва и основное изделие (не более 150 градусов);
  • сварку выполнять короткой дугой, без поперечных колебаний электрода, на низких токах с высокой скоростью;
  • использовать медные пластины для теплоотвода;
  • при больших толщинах применять многопроходное соединение.

Электросварка нержавейки электродом выполняется специальными легированными стержнями. После наплавки, шов зачищается щеткой и обрабатывается антикоррозионной пастой.

Как сваривать нержавейку электродом ? Для теста возьмем пластины толщиной 3 мм. Такие изделия соединяются без разделки. Ложим пластины на медную подкладку для отвода тепла. Для электродов 3 мм, устанавливаем на аппарате ток в 80 А. Зачищаем края пластин щеткой и выставляем между ними небольшой зазор.

Соединение производим короткой дугой, без колебаний. Молотком отбиваем шлак и зачищаем шов щеткой. Сварное соединение получается без дефектов, с полным проплавлением корня шва. Для восстановления антикоррозионных свойств, зону шва травим пастой SE. Через 20 минут остатки пасты смываем водой.

Видео:

Изделия не предназначенные для нержавейки

В целях экономии, домашние мастера спрашивают: можно ли варить нержавейку обычным электродом? Да, это возможно!

Человек поделился в видеоролике личным опытом. Он рассказывает, как заварил трещину в теплообменнике банной печи из нержавейки, стержнем АНО-4, выставив ток у аппарата 60 А.

Видео:

Ещё спрашивают, можно ли сваривать электродом LB-52U нержавейку? Мне такие случаи не известны. Если вы пробовали, то поделитесь в комментариях личным опытом.

Изделия LB-52U с пониженным содержанием водорода используются для морских конструкций, магистральных труб и резервуаров. Которые сваривают с одной стороны.

Можно ли варить нержавейку обычным электродом?

Использовать углеродистые стержни можно только в крайних случаях. Ожидать особой прочности от шва в этом случае не стоит. При остывании соединения можно будет услышать потрескивание – черный металл порвет сокращающаяся в размерах нержавейка. Со временем в рабочей зоне обязательно образуется ржавчина, даже под небольшим давлением образуется течь.

Простым электродом НЕ варят:

  • нихромовые трубы системы отопления;
  • полотенцесушители;
  • нержавеющие емкости.

Новичкам, имеющим дома инвертор, желательно иметь в запасе пачку универсальных электродов для нержавейки.

Сферы применения

Электроды для нержавейки применяются при изготовлении:

  • любой металлической конструкции из нержавеющего стального сплава;
  • оборудования, в котором есть сварные детали из нержавейки;
  • декоративных сварных нержавеющих конструкций;
  • элементов автомобилей, самолетов, морских и речных судов,
  • пищевого и фармакологического оборудования.

Применяются разные типы электродов, в зависимости от технологических и эксплуатационных требований.

В зависимости о категории материала для сваривания, подбирается соответствующая модель электрода.

Оборудование

Для создания надежного и прочного соединения очень часто применяются инверторы. Работают такие аппараты от напряжения 220 В. Сами они — достаточно компактные и удобные.

За счет того, что электрический ток преобразуется в несколько ступеней, с выходом высокочастотного переменного напряжения, присадочный материал вплавляется намного лучше, что способствует формированию более ровных и качественных швов.

Благодаря своей невысокой цене они занимают лидирующие позиции среди сварочного оборудования.

Сварка нержавеющей стали может выполняться любой моделью выпускаемых сегодня инверторов. Для выполнения сварочной работы дома может использоваться самый простой аппарат инверторного типа.

Можно даже использовать самодельный агрегат, главное, чтобы его технические и эксплуатационные характеристики соответствовали магазинным аналогам.

Очень важно для инвертора задать верные и точные настройки, которые будут подходить для толщины конкретного изделия. Непосредственно перед началом работы свариваемое изделие должно быть хорошо очищено от загрязнений, масла и т.д.

Если вам необходимо сваривать инвертором тонкий металл (1-2мм), то делать зазор не нужно. Наоборот, необходимо вплотную свети концы соединения один к одному, и выполнить прихватки. Если толщина окончаний соединений превышает 4 мм, то нужно разделать кромки под углом 45 градусов. Так вы обеспечите хорошее проплавление и заполнение присадочным металлом зоны соприкосновения. Разделку можно осуществить посредством «болгарки» или напильника. Также необходимо сделать зазор в 1-2 мм между пластинами, только так раскаленный металл сможет стекать до самого основания шва.

Учитывая физико-термические свойства металла наиболее пригодными будут следующие режимы и диаметры электродов.

Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Напряжение, V Сила тока, A
1,5 2 13 40-60
3 3 15 75- 85
4 3 16 90-100
6 4 18 140-150

Марки электродов по нержавейке

Ассортимент электродов для сварки нержавеющей стали включает большое количество марок продукции. Но наибольшей популярностью пользуются три – ЦЛ-11, ОЗЛ-6 и НЖ-13.

Электроды ОЗЛ-6

Расходные материалы данной марки применяются в случаях, когда изготовленная конструкция будет эксплуатироваться в условиях с высокой температурой: до 1000 градусов Цельсия включительно. Для проведения работ необходим постоянный ток. Основные преимущества электродов:

  • высокая прочность сварочного шва;
  • отличная ударная вязкость;
  • пластичность соединения;
  • внутри не происходят коррозийные процессы;
  • нет брызг при сварке;
  • ровный и аккуратный шов.

Электроды ЦЛ-11

Электроды предназначены для работы с металлами, которые характеризуются большим содержанием никеля и хрома. Именно эти два компонента определяют уровень устойчивости сплава к коррозии. Требования к сварочному шву данных металлов достаточно жесткие. Работы выполняются при температуре расплава +450 градусов Цельсия от источника постоянного тока. Обмазка электрода представляет смесь карбоната и фтористых компонентов. Преимущества электродов идентичны расходным материалам марки ОЗЛ-6.

Электроды НЖ-13

Электроды применяются в сварке заготовок из пищевой нержавеющей стали. Как показывает практика, расходные материалы с маркировкой НЖ-13 отлично справляются с задачами соединения металлов, содержащих не только никель и хром, но и молибден.

Другие популярные марки электродов для нержавеющей стали

  • ЗИО-8. Используются в производстве конструкций из жаростойкой нержавейки. Электроды с основной обмазкой предназначены для работы в сети постоянного тока с обратной полярностью. Допускается любой способ формирования шва: горизонтальный, вертикальный, нижний или верхний;
  • ЭФ400/10У. предназначены для работы с нержавеющей сталью аустенитного класса. Готовые конструкций из такого материала предназначены для эксплуатации в условиях агрессивной среды с температурой до +350 градусов Цельсия;
  • НИИ-48Г. Универсальный расходник с основным покрытием, который отлично зарекомендовал себя в работе с низколегированной и специальной сталью. Допускается любое положение электрода. Необходим источник постоянного тока, подключение – с обратно полярностью;
  • ОЛЗ-17У. специально разработан для ручной дуговой сварки нержавеющего металла, который без проблем будет контактировать с фосфорной и серной кислотой. При сварке допускается любое положение, кроме вертикального сверху вниз. Необходим постоянный ток, полярность – обратная. Важно обеспечить исключительную чистоту соединяемых кромок;
  • ЭА. Очень широкий модельный ряд электродов. Рекомендованы для использования в сборке конструкций из высоколегированной стали, для которых важна прочность. По окончанию сварочного процесса не требуется финальная обработка шва.

Среди мастеров своего дела популярны электроды, производимые шведской компанией ESAB:

  • ОК 61.30. Универсальный расходный материал с небольшим содержанием углерода. Обладают рудно-кислой обмазкой; легким розжигом, формируют ровный приятный шов. Работают от сети переменного или постоянного тока с прямой полярностью. Относительно поверхности можно размещать в любом положении, за исключением вертикального по направлению сверху вниз;
  • ОК 61.35. Предназначены для создания конструкций с особыми условиями эксплуатации: от -165 до 400 градусов Цельсия. Нередко используются при строительстве трубопроводов для теплотрасс и другого предназначения. Предназначены для подключения к сети постоянного тока с прямой полярностью. Основная обмазка;
  • ОК 67.45. Имеет двойное предназначение: для работы с нержавейкой и наплавки материалов с ограниченной свариваемостью. Накладывается на шов только как первый слой. После этого наплавляются износостойкие сплавы и металлы. Шов легко обрабатывается, выдерживает высокие температуры и легко переносит трение;
  • ОК 63.30. Универсальный продукт, который показывает отличные результаты при сварке любых марок нержавеющей стали.
Читайте также  Чем покрыть бассейн внутри

Следует учесть, что все перечисленный выше марки электродов для сварки нержавейки перед использованием следует прокаливать. Температурный режим свой для каждого продукта.

Классификация высоколегированных сталей

Прежде чем приступить к вопросу выбора электродов для сварки нержавейки, необходимо определиться с самим понятием этого материала. Народная терминология делит все стали на два основных класса — рассматриваемую нержавейку и так называемую чернуху. Известными большинству признаками, отличающими нержавейку от чернухи, являются:

  • внешний вид — нержавейка блестящая (хотя не всегда), без следов окалины и коррозии;
  • вязкость и меньшая твердость, что легко определяется зубилом, напильником, сверлом, ножовкой или абразивным кругом;
  • народным методом является также проба магнитом — нержавейка не магнитится, что также не всегда соответствует истине.

Приведенного багажа знаний явно недостаточно для выполнения такого ответственного соединения, как сварное, также недопустимо охватывать одним термином многочисленную группу сталей, классифицируемых ГОСТом как нержавеющие.

К классу нержавеющих относятся стали, обладающие способностью работать в условиях коррозионно-агрессивных сред, а эта способность определяется наличием легирующих элементов, в основном, хрома и никеля.

Официальным документом, регламентирующим классификацию нержавеющих сталей, является межгосударственный стандарт ГОСТ 5632–14 . В соответствии с его определениями к легированным нержавеющим сталям относятся стали с содержанием хрома не менее 10,5% и содержанием углерода не более 1,2%, к коррозионно-стойким сталям и сплавам — обладающие стойкостью против любых видов коррозии (химической, электрохимической, межкристаллитной, коррозии под напряжением и других).

Классы нержавеющей легированной стали

Конкретное назначение и область применения стали определяется ее внутренней структурой — химическим составом и типом кристаллической решетки, которые в свою очередь также зависят от метода плавки, термообработки, прокатки. Не углубляясь в теорию металловедения, приведем деление легированных нержавеющих сталей на структурные классы в соответствии с ГОСТ 5632–14 :

  • мартенситный;
  • мартенситно-ферритный;
  • ферритный;
  • аустенитно-мартенситный;
  • аустенитно-ферритный;
  • аустенитный.

Структура стали во многом определяет и такое ее технологическое качество, как свариваемость. Наличие хрома в высоколегированных коррозионно-стойких сталях определяет характерное для них понятие «межкристаллитная коррозия». При сварке на границе зон термического влияния образуются зернистые структуры карбида хрома с пониженной прочностью и склонностью к хрупкому разрушению. Это качество во многом определяет специальные требования к технологии сварки данных сталей и сварочным материалам для ее выполнения.

Маркировка нержавейки

Присоединяясь к народной терминологии — нержавейка — рассмотрим ее обозначение согласно требованиям ГОСТ 5632–14 . Для нержавейки обозначение соответствует общероссийской системе обозначения сталей, унаследованной от советской. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента, далее последовательно буквой русского алфавита указывается легирующий элемент и его содержание в процентах. Если за буквой отсутствуют цифры, то содержание элемента не превышает 1 процент.

Не перечисляя все химические элементы, приведем обозначения некоторых, характерных для нержавеющих сталей: Х — хром, Н — никель, Т — титан, В — вольфрам, М — молибден. Легирующими элементами могут быть и неметаллы. В обозначениях многих сталей по ГОСТ 5632–14 можно увидеть буквы, А — азот, Г — марганец, Е — селен.

Как видим, обозначение нержавейки несет в себе информацию о ее химическом составе, который в основном определяет и химический состав применяемых сварочных материалов.

Физико-химический состав

Как правило, такие типы электродов обладают достаточно богатым химическим составом, который включает в себя множество химических элементов, служащих для создания антикоррозионного эффекта, а также прочих полезных вещей. Естественно, что при выборе какими электродами варить нержавейку, следует учитывать, чтобы эти элементы обеспечивали нужные для эксплуатации свойства. На примере одной из марок видно, что может содержаться в высоколегированной стали:

Технические характеристики

Механические свойства зависят от того, что именно входит в металл. Специалисты подбирают конкретную марку согласно тому, какими характеристиками будет обладать наплавленный металл. Марки электродов по нержавейки дают достаточно высокие параметры крепости, пластичности и температурной стойкости. Несмотря на то, что в каждом случае они будут отличаться, на примере одной из марок можно понять общую картину:

Обозначение и маркировка

На примере марке ОЗЛ 6 можно понять расшифровку. Это сварочные электроды, разработанные компанией «СпецЭлектрод». Они имеют основное покрытие и предназначенные для нержавеющих сталей.

Выбор

Подборка электродов для нержавеющей стали является очень ответственным процессом, так как здесь следует учитывать множество нюансов, чтобы добиться максимально качественного результата. Ведь здесь даже при стандартных условиях возникают сложности, но если сделать неправильный выбор, то все будет еще хуже. При выборе основной упор делается на состав. В марке должны содержаться такие же элементы, как и в основном металле. Тогда соединение будет иметь более высокое качество. На многих марках имеется обозначение, для каких именно сталей они предназначаются, что облегчает подбор.

Размер диаметра стержня также относится к важным параметрам. Чем толще основной метал, тем толще должны быть электроды. Величина их должна быть, примерно, одинаковой. Допускается разница в 0,5-1 мм, но это возможно только если толщина от 3 мм, так как тонкие листы нержавейки нужно сваривать очень аккуратно и превышение величины диаметра, а соответственно и сварочного тока, может привести к образованию дыр в месте соединения.

«Важно! При выборе следует всегда обращать внимание на аналоги, которые могут стать хорошей заменой отечественным маркам».

Электроды также должны быть достаточно длинными, чтобы вести шов без прерываний. В различных марках длина может варьироваться от 5 до 10 см, так что для создания длинных швов могут понадобиться изделия длиной 45 см. Но в большинстве случаев швы делаются короткими, так что тут не имеет большого значения длина. Не стоит забывать о покрытии. Его зачастую подбирают под стержень, но если предстоят нестандартные условия применения, то именно покрытие может повлиять на надежность проведения процесса.

Основные режимы и нюансы применения

Одним из главных нюансов использования является высокая скорость плавления, которая превышает показатели стандартных стальных электродов. Это требует более быстрых и аккуратных движений. Также здесь низкая вязкость расплавленного металла, так что нужно выработать особую технику формирования валика шва, иначе получится бесформенная масса наплавленного металла. После окончания процесса шов нужно подогревать, чтобы у него не возникли холодные трещины. Для этого можно использовать газовую горелку или другие подогревающие инструменты с регулировкой температуры.