Как варить нержавейку электросваркой

Как варить нержавейку электросваркой?

Автор: Игорь

Дата: 27.06.2016

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Среди всех разновидностей, сварка нержавейки выделяется особым образом. Дело в том, что при обыкновенном процессе ванная с раскаленным металлом получается в меру вязкой, что обеспечивает четкое формирование шва. Это также позволяет относительно легко делать вертикальные и потолочные швы. Но когда в дело вступает нержавеющая сталь, то здесь возникает ряд нюансов. Ведь ванна получается очень текучей, словно в ней находится вода. Это создает сложности не только при формировании потолочных и вертикальных швов, когда металл попросту стекает с поверхности, но и обыкновенных. Даже когда идет сварка нержавейки переменным током в горизонтальном положении, то есть большой риск, что все будет растекаться. Здесь требуются четкие и аккуратные движения, чтобы сформировать качественный шов.

Сварка нержавейки электросваркой

Из-за повышенной текучести возникает сложность формирования сварочных «чешуек» на шве, поэтому, перед тем как варить нержавейку электродом, следует набраться опыта в этом деле.

Особенности нержавеющей стали

Как правильно варить нержавейку электродами знают опытные сварщики, чьи рекомендации есть на видео. Работа с этим материалом отличается от сваривания обычной стали. Поскольку данный металл ценят за его устойчивость к коррозии, то большинство изделий из него предназначены для работы с водой и под давлением. А проблемой начинающих сварщиков становится течь, появляющаяся после остывания шва. Как заварить проблемное место в домашних условиях можно понять, если разобраться в физических свойствах металла.

Нержавеющая сталь обладает высоким коэффициентом расширения. Это означает то, что при нагреве расстояние между молекулами увеличивается больше, чем у других видов металлов. При остывании происходит обратный процесс, «стягивающий» изделие до первоначальных пропорций. Инородный металл, входящий в состав шва, и обладающий меньшим коэффициентом расширения, будет при этом «рваться», оставляя за собой микротрещины, дающие течь в работе начинающего сварщика. Это обязывает подбирать качественный присадочный материал (стержень электрода), способствующий взаимодействию основного и наплавляемого металла.

Второй проблемой в работе с нержавеющей сталью является ее низкая температура плавления. Сильный нагрев от электродуги приводит к тому, что сварочный участок перегревается, и легирующие элементы, отвечающие за антикоррозийные свойства, выгорают. В результате, получив герметичное соединение, можно обнаружить скорое появление следов ржавчины в месте проведения сварки. Эта особенность требует подбора правильных режимов сварки и ведения шва в шахматном порядке, чтобы предотвратить местный перегрев.

Третьей проблемой служит реакция углерода на попадание кислорода в сварочную ванну. Это приводит к выделению газа на поверхности кристаллизующегося шва, и образованию крупных пор. Сваривать металл становится практически невозможно. Чтобы предотвратить это явление, сварочная ванна должна хорошо защищаться от внешней среды. Для этого используют защитный газ или обмазку электродов, создающую газовое облако в зоне сварки.

Подбор электродов

Электроды, использующиеся для сварки нержавеющей стали, имеют достаточно большое количество марок в зависимости от тех классов металла, который предстоит варить с их использованием:

  • если речь идет о сварке металла, из которого изготовлены предметы и оборудование, используемое в пищевой промышленности, то использовать следует электроды марок ОЗЛ-8 и ЦЛ-11;
  • для жаропрочных сплавов, которые должны отвечать задачам длительного и качественного использования, необходимо подбирать электроды марки ОЗЛ-6;
  • для нержавейки, которая используется для изготовления различных инструментов, подойдут электроды марок КТИ-7А, ЦТ-28;
  • если вести речь о сталях, относимых к нержавеющим, для которых характерны повышенные коррозионноустойчивые параметры, то для их сварки потребуются электроды марок ЭА400/10У, НЖ-13, ЦТ-15;
  • в случае бытовой сварки нержавеющей стали можно использовать также электроды марок АНЖР-1, АНЖР-2, а также электроды марки ЭА395/9;
  • в зависимости от того, какой вид и класс нержавеющей стали подлежит свариванию, можно подобрать также электроды и из иностранных аналогов, которые не уступают по качеству отечественным.

Примерная стоимость электродов для сварки нержавеющей стали на Яндекс.маркет

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.

Особенности нержавеющей стали

Материал имеет отличные характеристики благодаря большому количеству легирующих элементов в составе. В зависимости от марки стали в нее может входить магний, марганец, молибден, никель, титан, хром. Все эти добавки значительно улучшают разные характеристики сплава, придают антикоррозийные свойства, повышают жаропрочность, способность сохранять все свои качества при максимально высоких температурах.

Главное преимущество высоколегированного коррозионно-стойкого сплава — уникальная комбинация железа с хромом (его в сплаве более 10,5%) и углеродом (менее 0,12%). Эти химические компоненты позволяют значительно повышать способность сплава противостоять главной металлической угрозе — коррозии.

Основные виды нержавейки

По составу все нержавеющие сплавы условно делят на 3 группы.

  1. Хромистые. Это самые дешевые материалы, главным достоинством которых является их максимальная прочность. Однако она же становится недостатком, так как эти сплавы, имеющие низкую пластичность, очень неохотно поддаются обработке.
  2. Хромоникелевые. Это самый востребованный вид, имеющий хорошую пластичность. Никель — элемент, который не только стабилизирует структуру металла, но и придает ему слабые магнитные свойства.
  3. Хромомарганцевоникелевые стали. Присутствие марганца позволяет сохранить пластичность металла, а также увеличить его прочность.

Сплавы различаются физическим строением. Самые известные из них имеют аустенитную, мартенситную или ферритную структуру.

Нержавеющая сталь может считаться почти идеальным металлом. Однако процесс избавления от течи таких конструкций с помощью сварки достаточно сложен, так как варить нержавейку приходится очень осторожно, внимательно, аккуратно. Причины «капризности» материала хорошо знают мастера-профессионалы, а сварщики-новички, наоборот, могут столкнуться с почти непреодолимыми трудностями. Поэтому теперь надо рассмотреть недостатки нержавейки, когда речь идет об их соединении сваркой.

Не самые лучшие качества материала

Обуславливают плохую свариваемость несколько факторов.

  1. Низкая теплопроводность. Если сравнивать данный сплав с углеродистыми сталями, то этот показатель у нержавейки вдвое ниже. Из-за такой особенности проплавление металла начинается очень быстро. По этой причине мастерам приходится уменьшать силу тока на 15-20%.
  2. Перегрев электродов, имеющих хромоникелевые стержни. Причины явления — низкая теплопроводность нержавеющей стали, высокое электрическое сопротивление. Сварка таких деталей всегда сопровождается максимальным нагревом сплава хрома с никелем. Чтобы избежать такого перегрева, используют специальные элементы для сварки нержавейки. Их длина составляет 350 мм.
  3. Более высокий коэффициент расширения, если сравнивать нержавеющую сталь с другими видами сплавов. Если в процессе сварки мастера сталкиваются с растягиванием металла, то при остывании начинается обратный процесс — его стягивание. Результатом соединения нержавейки со сплавом, имеющим меньший коэффициент расширения, становятся микротрещины в зоне сварки.
Читайте также  Вешалка напольная из пластиковых труб

Последнее ЧП — потеря металлом прочности. Если материал нагревается до температуры 500° или выше, то антикоррозийные качества его сильно снижаются. Нередко появляется так называемая межкристаллитная коррозия (МКК) — избирательное разрушение металла вдоль границ кристаллов (зерен).

Обнаружить межкристаллитную коррозию визуально очень сложно, а точные последствия предугадать просто невозможно. Одно из них — очень быстрое разрушение конструкции. Варианты предотвращения этого вида коррозии — тщательный подбор режима работы либо принудительное охлаждение водой. Однако последняя операция возможна лишь в том случае, если хромоникелевые стали имеют аустенитную структуру.

Какими электродами варить нержавейку с черным металлом

У нержавеющих и черных сталей, а также чугуна разная структура металла, разный коэффициент расширения, что требует при сварке соблюдения ряда условий. Следует учитывать их свариваемость – способность образовывать качественные неразъемные соединения в принципе. Необходимо знать и химический состав металлов. От этого зависит выбор сварочных материалов.

Как правило, для сварки используются электроды из высоколегированных сталей:

  • ОЗЛ-25Б – для соединения черных металлов и жаропрочных сталей;
  • НИАТ-5 – для аустенитных сталей;
  • ЦТ-28 – для соединения с черным металлом сталей с большой долей никеля.

В случае, если опознать химический состав не представляется возможным, могут быть использованы электроды ОЗЛ-312. В данном случае ММА – лишь один из способов соединения таких металлов. Также широко используются неплавящиеся вольфрамовые стержни и сварка в газовой (аргоновой) среде.

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.

Защита сварочного шва

Нержавеющая сталь отличается высокой чувствительностью к механической зачистке после завершения процесса сварки. Зачистка подразумевает под собой снятие верхнего окисленного слоя, который как раз предназначен для защиты сварочного шва от ржавления. Восстанавливается окисленный слой только спустя 5-6 часов. Важно, чтобы в это время ничего не попадало в зону зачистки, что чаще всего просто невозможно. Но есть один способ, помогающий справиться с этой проблемой. После того, как механическая зачистка будет завершена, надо покрыть сталь специальным спреем, который состоит из пассивирующих присадок и синтетических масел.

Подводя итог, можно прийти к выводу, что прочность и качество швов при сварке нержавеющей стали зависит только от человека, выполняющего работу. Если подойти к выполнению всех требований со всей ответственностью и соблюдать все рекомендации, то результат оправдает ваши ожидания. Поэтому важно детально выполнить технологию сварки, подобрать хороший инвертор и купить качественные электроды.

Какие металлы можно сваривать с нержавейкой

Создание неразъемного соединения между разнородными материалами – сложная процедура. Шов, образованный при смешивании разных металлов, не будет обладать достаточными эксплуатационными характеристиками. Кроме того, заготовки отличаются техническими и механическими свойствами, что затрудняет выбор рабочих параметров и присадочного материала.

Для получения надежного соединения нержавейки с другими металлами рекомендуется использовать сварку вольфрамовым электродом в среде защитного газа.