Сварка трубы нержавейки аргоном: Сварка нержавейки аргоном – технология, обучение, видео

Сварка нержавейки аргоном – технология, обучение, видео

1. В чем заключаются сложности сварки нержавеющей стали
2. Как подготовить детали из нержавейки к сварке
3. Аргоновая сварка нержавейки при помощи электрода из вольфрама
4. Сварка с помощью полуавтомата

Сварка нержавейки, при которой пользуются аргоном как защитным газом, является одной из самых распространенных технологий получения качественных и надежных соединений деталей, изготовленных из такой стали.

Использование аргона при сварке нержавеющей стали позволяет получать сварные швы высокого качества

Прежде чем приступать к обучению этому процессу, следует познакомиться с характеристиками данного сплава, которые и делают его трудносвариваемым материалом.

Нержавеющая сталь является металлом, который успешно противостоит коррозионным процессам. Таким его делают легирующие добавки, основной из которых является хром (в отдельных марках нержавейки он может составлять до 20%).

В различные виды такой стали могут также добавляться в качестве легирующих элементов титан, никель, молибден и др. Эти добавки, кроме антикоррозионных свойств, наделяют нержавейку и рядом других необходимых физико-механических характеристик.

Нержавеющая сталь, кроме исключительных антикоррозионных свойств, обладает поверхностью привлекательного внешнего вида. Именно поэтому ее часто даже не покрывают краской. Отсюда возникают дополнительные требования к качеству сварного шва: он должен быть не только надежным, но и аккуратным.

Выполнять сварочные работы с нержавейкой и получать соединения, удовлетворяющие самым строгим требованиям, может только специалист, обладающий не только необходимыми знаниями технологии, но и достаточным опытом работы в данной области. Это значит, что для обучения приемам сварки нержавеющей стали в среде аргона недостаточно просто посмотреть видео такого процесса – необходимо еще получить практические уроки.

В чем заключаются сложности сварки нержавеющей стали

Сложность сварки нержавейки объясняется свойствами данного металла, которые ему придают легирующие добавки. По сравнению с низкоуглеродистой сталью, нержавейка имеет более низкую теплопроводность (в два раза ниже), что является негативным фактором для сварочных работ. Высокая температура из-за низкой теплопроводности металла будет концентрироваться в месте выполнения соединения и недостаточно активно отводиться от него. Это может стать причиной перегрева области соединения и даже прожога металла. Именно поэтому технология сварки нержавейки предусматривает снижение сварочного тока: его значение выбирается на 20% ниже, чем при сварке обычных сталей.

Дисплей сварочного полуавтомата с цифровой индикацией рабочего тока и напряжения

Еще одной характеристикой нержавеющей стали, которую обязательно следует учитывать при сварке, является повышенный коэффициент линейного расширения и, как следствие, значительная линейная усадка. Именно это свойство нержавейки приводит к тому, что детали из нее при выполнении сварочных работ подвергаются значительным деформациям, нередко приводящим к появлению трещин на их поверхности. Учитывая это, между соединяемыми заготовками следует оставлять больший зазор, который будет компенсировать деформационные процессы.

Нержавейка отличается повышенным электрическим сопротивлением, что очень негативно сказывается на сварке, если она выполняется электродом из высоколегированной стали. Такой электрод, который также имеет большое электрическое сопротивление, начинает сильно нагреваться. Это приводит к ухудшению качества формируемого сварного шва. Если вы соберетесь варить нержавейку такими электродами, следует использовать изделия минимальной длины.

Трещина сварного шва – самый опасный дефект, приводящий к разрушению конструкции

Если при сварке нержавейки не соблюдать правильный термический режим, этот сплав может утратить свои антикоррозионные свойства.

Объясняется это следующим. При значительном нагреве (свыше 500 градусов) на границах кристаллических зерен металла начинают образовываться карбид хрома и железа. Так появляются очаги возникновения и дальнейшего распространения коррозии. Чтобы избежать этого негативного явления, которое носит название межкристаллитной коррозии, необходимо очень быстро охлаждать детали из нержавейки сразу после окончания сварочных работ. Однако указанный метод эффективен лишь в том случае, если вы варите нержавеющую сталь хромоникелевой группы.

Как подготовить детали из нержавейки к сварке

Для того чтобы в результате аргонодуговой сварки изделий из нержавейки получить качественное и надежное соединение, необходимо правильно подготовить их поверхности. Такая обработка не сильно отличается от подготовки к сварке в среде аргона деталей из других металлов и заключается в следующем.

Труба из нержавейки, подготовленная к сварке с помощью шлифовальной насадки

• Кромки соединяемых заготовок необходимо зачистить до металлического блеска, для чего используется металлическая щетка или шлифовальная машинка.
• После зачистки кромки деталей обезжириваются при помощи ацетона или авиационного бензина, что необходимо сделать для обеспечения устойчивости дуги и повышения качества сварного шва.
• При подготовке соединяемых заготовок к сварке следует предусмотреть в них увеличенный зазор, который будет компенсировать деформационные процессы.

Очень важно при подготовке изделий из нержавейки к сварке, выполняемой в среде аргона, правильно подобрать присадочный материал.

Кроме диаметра присадочной проволоки, надо обращать внимание и на ее состав. Степень легирования такой проволоки должна превышать соответствующий показатель у металла, из которого изготовлены соединяемые заготовки.

Марки сварочной проволоки для нержавейки

Аргоновая сварка нержавейки при помощи электрода из вольфрама

Сварка нержавейки в защитной среде аргона используется преимущественно в тех случаях, когда соединить необходимо детали небольшой толщины. Данная технология позволяет получать качественные и надежные соединения с красивыми и аккуратными сварными швами.

В защитной среде аргона чаще всего выполняется сварка нержавеющих труб, используемых для транспортировки различных жидких и газообразных сред. Качество сварных швов, получаемых при использовании данной технологии, позволяет применять ее для соединения деталей трубопроводов, эксплуатируемых под высоким давлением.

Выполненное электросваркой в среде аргона соединение труб из нержавеющей стали

Аргонодуговая сварка, выполняемая неплавящимся вольфрамовым электродом, может производиться на переменном или постоянном токе прямой полярности. Основным рабочим органом при выполнении такой сварки является горелка, в которой закреплен электрод и из сопла которой подается струя аргона. Сварной шов формируется за счет присадочной проволоки, подаваемой вручную в зону горения сварочной дуги. Все движения, совершаемые горелкой, также выполняются вручную.

В отличие от обычной электродуговой технологии, при сварке, выполняемой в среде аргона, электродом и присадочной проволокой не совершают поперечных движений – их перемещают только вдоль оси формируемого шва.

Делается это для того, чтобы не вывести сварочную ванну из зоны действия аргоновой защиты (это негативно скажется на качестве соединения). Необходимо также позаботиться и о защите от окружающего воздуха обратной стороны шва, которая также обдувается аргоном. Конечно, расход газа от этого увеличивается, но качество всех участков сварного шва будет высоким.

Положение горелки при сварке ТИГ

Чтобы не загрязнить поверхности соединяемых заготовок и не оплавить конец вольфрамового электрода, им нельзя прикасаться к основному металлу даже в процессе розжига дуги. Именно поэтому технология сварки в среде аргона с применением вольфрамового электрода предполагает использование для розжига дуги специальной пластины, изготовленной из графита или угля.

Только после зажигания на такой пластине сварочную дугу аккуратно переводят на нержавейку. Хорошо демонстрирует этот процесс, выполнению которого обязательно следует научиться начинающему специалисту, обучающее видео.

Чтобы исключить окисление нагретого электрода и только что сформированного шва, подачу аргона следует отключать не сразу после окончания сварки, а через 10–15 секунд. На расходе газа это скажется незначительно, но этим вы увеличите срок службы электрода и улучшите качество сварного шва.

Сварка с помощью полуавтомата

Сварка полуавтоматом, производимая в среде аргона, позволяет значительно увеличить производительность работ. Такую технологию можно использовать для соединения деталей из нержавейки даже значительной толщины. Наряду с высокой производительностью, технология сварки полуавтоматом в среде аргона позволяет получать соединения, отличающиеся высоким качеством, надежностью, привлекательным внешним видом.

Режим сварки фланца с трубой: горелка на 11 часов, направление вращения по стрелке

Существует несколько нюансов сварки нержавейки полуавтоматом, которые обязательно следует учитывать в работе. Сварочная проволока для повышения качества формируемого соединения должна обязательно содержать в своем составе никель. Если необходимо варить детали большой толщины, то в состав защитного газа, кроме аргона, добавляют углекислый газ, который обеспечивает лучшую смачиваемость краев шва.

Сварка нержавейки полуавтоматом в защитной среде аргона может выполняться по нескольким технологиям – с использованием:

• короткой дуги;
• струйного переноса;
• импульсного режима.

Наиболее контролируемой является технология с использованием импульсного режима. В данном случае сварочная проволока подается в зону действия дуги короткими импульсами. Это позволяет минимизировать разбрызгивание расплавленного металла, уменьшить зону термического воздействия на основной металл, снизить расход дорогостоящей сварочной проволоки. Обработка готового шва и прилегающей к нему поверхности при использовании данной технологии занимает минимальное количество времени, так как брызги металла на них практически отсутствуют.

При помощи струйного переноса можно варить детали большой толщины, а короткая дуга больше подходит для соединения тонких изделий. Лучше познакомиться с особенностями перечисленных технологий позволяют видео.

Сварка труб из нержавеющей стали аргоном с поддувом

Использование высокой температуры дуги при проведении сварки является широко применяемой во многих сферах технологией соединения металлических конструкций. Однако применять ее можно не для всех сплавов, т. к. многие из них при разогреве до высоких температур и расплавлении на открытом воздухе окисляются и теряют свои технологические свойства. Поэтому для них применяется особая сварка аргоном, при которой, кроме нагревания с помощью электрической дуги, для защиты металла используется нейтральный газ аргон.

Сварка аргоном нержавеющих труб

Мы уже упоминали о возможности чинить водопровод и прочие сферические детали, теперь объясним, в чем основное отличие такого способа. Происходит двухсторонний обдув. И если снаружи это просто обеспечивается аппаратом, то изнутри это сделать непросто. Для этого:

• с одной стороны заткните отверстие пробкой из любого подручного материала;
• стык можно проклеить изолентой или скотчем;
• в разъем второй трубы производится подача небольшой струей;
• после наполнения, последнее отверстие также закрывается тканью или бумагой;
• производится сваривание.

Технология

В целом процесс аналогичен классическому – розжиг дуги, образование сварочной ванны, проведение наконечников под определенным углом с целью образования ровного шва. Но есть ряд нюансов:

• ведите присадку исключительно вдоль ванны, нельзя, чтобы она выходила за пределы обдува;
• если есть дополнительный инертный газ, то обдайте заготовки с обратной стороны, тогда соединение будет эстетически приятнее;
• даже при создании дуги не касайтесь электродом до стали.

Аргонная сварка нержавейки

Вопросы, рассмотренные в материале:

• В чем особенности и плюсы аргонной сварки нержавейки
• Как подготовить материалы к аргонной сварке
• Как проводится аргонная сварка неплавящимся электродом из вольфрама
• Что собой представляет аргонная сварка нержавейки полуавтоматом
• Что важно учитывать при аргонной сварке нержавейки

Нержавеющая сталь – материал достаточно сложный для сварочных работ. Однако применение сварки с аргонным охлаждением позволяет получить ровный и качественный шов, соединяющий детали из нержавейки. Начинать обучение данному процессу необходимо с ознакомления с различными характеристиками этого сложного для соединения сплава. Наша статья познакомит вас не только с тем, что такое аргонная сварка нержавейки, но также с особенностями и технологией работ.

Основы аргонной сварки нержавейки

Нержавеющие стали отличаются от обычных антикоррозийными свойствами, которые они получили за счет добавления в состав хрома (до 20 %), никеля, марганца, молибдена и иных компонентов. Эти примеси придают металлу различные свойства и эксплуатационные качества. Что в результате приводит к сложностям в аргонной сварке нержавейки.

Основными свойствами нержавеющих сталей являются:

1. Теплопроводность – она в два раза меньше, чем у низкоуглеродистых сталей. Отток тепла из места аргонной сварки происходит очень медленно, в результате чего рабочая зона может перегреться, возможен пережог. Поэтому сила сварочного тока должна быть на 20 % меньше, чем при работе с иными сталями.
2. Коэффициент линейного расширения нержавейки – высокий. Соответственно, изменение длины изделия при нагреве будет значительной, что может привести к его деформации или появлению трещин.

Для предотвращения этого необходимо делать достаточно большие зазоры между соединяемыми деталями, особенно крупными.

• Высокое удельное электрическое сопротивление – вследствие чего происходит нагрев стержня электрода. Для получения качественного соединения требуется соблюдать правило – для создания коротких швов использовать длинные электроды, имеющие более высокое сопротивление. При аргонной сварке же больших участков необходимо брать электроды размером 35 см.

Важной особенностью нержавеющей стали является потеря антикоррозийных свойств в месте соединения при нагревании до температуры свыше +500 °С. Причина – в образовании на границе зерен карбидов, которые берут на себя роль анодов. Они и приводят к увеличению скорости межкристаллитной коррозии сплавов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для защиты нержавейки от перегрева в процессе сварочных работ используют метод охлаждения аргоном. А для хромоникелевых сплавов – технологию быстрого охлаждения шва.

Преимущества аргонной сварки нержавейки

При выборе варианта проведения сварочных работ по нержавеющей стали аргонная сварка имеет ряд преимуществ, которые обусловлены технологией, а именно:

Для получения ровного шва с равномерным проплавом на всю глубину необходимо защитить металл в процессе работы от воздействия воздуха. Это помогает сделать аргон, создающий специальную атмосферу вокруг места работы, вытесняющую N2 и O2.

Данный метод помогает соединить сложные по форме детали без изменения их конфигурации благодаря низкой теплопроводности нержавеющей стали. Прогреву подвергается только небольшая область около шва. С одной стороны это хорошо, но с другой – действовать надо очень осторожно, чтобы не произошел пережог.

Соединение происходит достаточно быстро, поскольку температура дуги высока.

Помимо достоинств, аргонная сварка имеет и недостатки. Для ее проведения необходимо сложное и дорогостоящее оборудование, а также определенный опыт работы, знание материала и процесса.

Преимущества и недостатки

Аргонно-дуговая сварка имеет как особенности, так и недостатки. Разумеется, положительных моментов в ей больше, и они заключаются в следующем:

• Можно сваривать не только медь и алюминий, но и сталь.
• Шов получается аккуратным с эстетической точки зрения, при соблюдении техники подачи прутка и воздействия дугой.
• Аргонно-дуговую сварку цветных и черных металлов можно выполнить дома своими руками при наличии необходимого оборудования и расходников.
• Соединение получается прочным по всей глубине стыка, если предварительно были хорошо подготовлены детали. Снята фаска под углом 45 градусов, предусмотрен зазор и удалена оксидная пленка с поверхности.
• Таким способом можно сваривать тонкие детали без провара и прочих нежелательных дефектов.
• При автоматизации процесса сварки она выполняется не только качественно, но и быстро.

К недостаткам можно отнести:

Сложность процесса. Не имея подходящего оборудования, выполнить качественную сварку не получится. К тому же необходимо обладать определенным опытом, чтобы правильно подавать пруток и управлять дугой. Поэтому новичку в том деле придется неплохо поучиться.

Также цена профессионального оборудования будет достаточно высокой, но можно собрать компоненты по отдельности, что обойдется несколько дешевле.

Как настроить аргонную сварку по нержавейке: нюансы подготовки

Важным этапом, влияющим на конечный результат, является процесс подготовки нержавейки для последующей аргонной сварки:

1. Тщательно обработать края деталей металлической щеткой, наждачной бумагой или провести автоматическую шлифовку.
2. Обезжирить ацетоном, спиртом или бензином.
3. Расположить свариваемые детали с зазором на расширение.
4. Подогреть края деталей до +200…+300 °С при проведении работ по тонкой нержавейке. Это поможет снизить напряженность металла и избежать трещин.

Следующий этап – подбор присадочного материала или проволоки. Легирующих добавок в ней должно быть больше, чем в предназначенной для сваривания нержавейке. Сечение же проволоки подбирается исходя из толщины соединяемых деталей.

Технология аргонной сварки неплавящимся электродом из вольфрама

С помощью вольфрамового электрода аргонной сваркой соединяют детали с тонкими стенками (тонкостенные). Метод этот называется TIG-сваркой.

Для работы применяют два вида аппаратов: постоянного или переменного тока. Через горелку со вставленным электродом из вольфрама подается аргон. Шов формируется за счет плавки присадочной проволоки, которую подают вручную. Горелку перемещают также вручную, держа строго под углом 70–80° к шву.

Движение горелки идет вдоль линии соединения, без поперечных перемещений. Таким образом формируется стабильная сварочная ванна, исключающая попадание атмосферного кислорода и взаимодействие его с металлом. Рекомендуется одновременная подача аргона как с лицевой, так и с изнаночной стороны шва. Несмотря на больший расход газа, качество соединения будет выше.

Электрод не должен соприкасаться с поверхностью нержавейки. Для разжигания дуги используют угольные или графитовые пластинки, а затем ее переносят на металл. Делается это для предотвращения оплавления электрода и отсутствия следов на сварочном шве.

Важным этапом работы является настройка сварочного аппарата. Покажем это на примере соединения деталей толщиной в 1 мм. Используется аппарат постоянного тока с прямой полярностью (на электрод подается «+», а на детали «-»). Выбирается ток от 30 до 50 А с напряжением до 28 В. Работа проводится со скоростью от 12 до 28 см в минуту. За это время израсходуется от 3 до 5 л аргона. Присадочная проволока выбирается с диаметром от 0,8 до 1,6 мм, в зависимости от различных условий.

Угол наклона горелки – от 70° до 80°, угол подачи проволоки – от 10° до 15°. Для улучшения качества шва, а также увеличения срока службы вольфрамового электрода, аргон перекрывают спустя 10–15 секунд после остановки работы. При этом охлаждение шва и электрода происходит быстрее, а расход аргона увеличивается незначительно.

Последовательность выполнения работ при аргоноводуговой сварке

Технология процесса изложена на примере сварки труб ручным сварочным аппаратом и урока для новичков от канала «Гори дуга».

Подготовка оснащения, защиты и свариваемых деталей. Для работы мастера рекомендуют использовать аппараты на основе инвертора с питанием от переменного тока 220В (промышленные модели с питанием 380В использовать в бытовых условиях не рекомендуется, даже при наличии соответствующего гнезда питания).

В качестве свариваемых деталей для начинающего мастера лучше выбрать черные или слаболегированные сплавы на основе железа. Принимая листы толщиной 2…3 мм, можно использовать зеленые (WP) электроды из чистого вольфрама, без легирующих добавок.

Предварительная подготовка деталей описана выше.

Выполнение фаски для лучшего сваривания шва

Установка держателя, фиксирующего два отрезка трубы относительно друг друга

Шов «прихватка». В некоторых случаях соединить детали сразу постоянным сплошным швом бывает сложно, поэтому мастера рекомендуют в этом случае выполнить «прихватку», то есть короткие швы в нескольких местах.

Выполнение точечных «прихваток»

Если точечное схватывание было выполнено не совсем удачно, лучше зачистить наплывы металла для получения более монолитного и ровного шва

Выполнение основного шва – разжигание дуги. Обратите внимание, сначала включается поддув, и только потом дуга

Выполнение основного шва с неплавящимся электродом и использование присадки

Вид готового шва

Швы крупным планом

На детальных фото и видео швов, полученных с помощью аргонодуговой сварки хорошо видно, что они состоят из множества «нашлепок» круглой формы. Это связано с тем, что импульсы нагрева подаются с определенным интервалом. Соответственно, металл расплавляется в конкретной точке, образуя наплыв, потом в следующей и так далее.

Аргонная сварка нержавейки полуавтоматом

Аргонная сварка полуавтоматом значительно упрощает процесс, увеличивает его скорость, а также повышает качество сварочного шва. Чаще полуавтомат используют для соединения деталей большой толщины.

Существует несколько особенностей проведения аргонной сварки нержавейки с помощью полуавтомата:

• использование никельсодержащей проволоки;
• расходование вместе с аргоном углекислого газа при соединении толстых деталей – кромки шва смачиваются газом, уменьшая нагрев, что ведет к смягчению всего процесса;
• применение трех способов соединения: с короткой дугой, с технологией струйного переноса или импульсный метод.

Считается, что наибольший контроль процесса происходит при импульсной сварке, когда подача проволоки в рабочую зону происходит толчками. При этом снижается ее расход, что немаловажно по причине высокой стоимости. Сокращается площадь нагревания металла. Уменьшается его разбрызгивание.

Это приводит к снижению времени последующей окончательной обработки поверхностей рядом со сварочным швом, поскольку брызги расплавленного металла отсутствуют.

Применение двух других способов ограничивается толщиной соединяемой нержавейки. Струйный перенос используют для сваривания деталей большой толщины, короткая же дуга применяется к тонким изделиям.

Правила и этапы проведения сварочных работ

Перед проведением работ соединяемые концы деталей тщательно зачищают. Для этого используют щетку с металлической щетиной

или проводят автоматическую шлифовку, а затем обезжиривают поверхность ацетоном или спиртом. Это обеспечивает стабильность дуги при работе и повышает качество соединения.
Сварочные работы проводят ручным способом с использованием электрода из вольфрама, который не плавится, или с помощью полуавтоматического аппарата. Рассмотрим, как варить аргоном детали из нержавейки при каждом способе.

Ручная сварка неплавящимся электродом из вольфрама

• Работы выполняются неплавящимся вольфрамовым электродом с использованием как переменного, так и постоянного тока.
• Основным инструментом при ее проведении служит горелка с закрепленным в ней электродом и подаваемым из сопла горелки аргоном.
• Соединение деталей осуществляется присадочной проволокой путем ее сплавления после ручной подачи в рабочую зону.
• Подавать проволоку следует под углом в 15-30 градусов к поверхности свариваемого металла, а горелку держать перпендикулярно проволоке.

• Горелку двигают вручную вдоль направления сварного шва, не допуская движений в стороны. Это обеспечивает получение красивого ровного шва.
• Для защиты шва с внутренней стороны ее также обдувают струей аргона.
• Во время работы нельзя допускать касания электрода поверхности металла даже при розжиге дуги, чтобы не допустить оплавление электродного конца и не загрязнить зачищенную область сварки. Поэтому для получения дуги применяют графитовые или угольные плиты. После получения дуги на плите, ее осторожно направляют в зону сварки.
• После выполнения сварочных работ сразу прекращать обдув аргоном не следует, чтобы не спровоцировать окисление полученного шва и электродного конца, это нужно сделать, подождав секунд десять.

Важно: Качество сварного соединения деталей из нержавейки в аргоне во многом зависит от правильно выбранной присадочной проволоки. Легирующие добавки в ее составе должны превышать их содержание в соединяемом металле.

Сварка с помощью полуавтомата

Использование полуавтомата для проведения сварочных работ значительно увеличивает скорость выполнения сварки и повышает качество шва. Поэтому его часто используют для стыковки изделий с большой толщиной.
Специфика работ полуавтоматом состоит в следующем:

• для соединения металлических конструкций должна использоваться проволока, содержащая никель;
• при работе с деталями, имеющими большую толщину, кроме аргона для защиты сплава добавляется углекислый газ, чтобы снизить нагрев кромок шва, т. к. он смягчает процесс сварки за счет их смачиваемости;
• применяются три технологии сварки: короткой дугой, струйным переносом, с помощью импульса, когда проволока для сварки подается путем коротких импульсов.

В режиме подачи проволоки импульсами происходит минимальное разбрызгивание образованного жидкого сплава, что уменьшает зону сварного шва и достигается большая экономия проволоки.

Струйным переносом удобней варить изделия, имеющие значительную толщину. Короткая дуга лучше подходит для сварки деталей, имеющих тонкую стенку.

Какое оборудование применяют для аргонной сварки нержавейки

Для аргонной сварки нержавейки необходимы:

• Инверторный источник сварочного тока (сварочный инвертор) – является источником питания сварочной дуги, обеспечивающим ее стабильное горение. Его выбор зависит от объема работ и свойств металла. Специалисты советуют для нержавейки применять источник, функционирующий на выпрямленном токе.
• Осциллятор – электронное устройство, поддерживающее и стабилизирующее сварочную дугу при использовании неплавящегося электрода из вольфрама.
• Горелка и токопроводящий узел – включают форсунку для газа и неплавящийся электрод.
• Аргон или его смеси с иными газами – подается из баллонов, где находится под давлением.
• Неплавящиеся электроды – в настоящее время на рынке широко представлены электроды для аргонной сварки нержавейки, стойкой к коррозии. Выбор зависит от шва и свойства материала.
• Присадочная проволока – выбирается в зависимости от марки нержавеющей стали.
• Спецодежда – роба, рукавицы и маска. А также средства для обработки нержавейки – обезжириватель и металлическая щетка.

Защитные приспособления и одежда

Безопасность сварщика и окружающих его вещей особенно важна, если речь идет о работе в условиях домашней мастерской или небольшого частного предприятия. Обязательными элементами защиты рабочего считаются:

• сварочный шлем, маска или очки. Маска – оптимальный вариант, поскольку защищает не только глаза от слепящего света электрической дуги, но и кожу лица (и частично шеи) от ожогов брызгами расплавленного металла и искрами. Также в определенной мере маска предохраняет дыхательные пути. Прозрачные очки рекомендуется использовать в том числе при резке металла и обработке кромок. Темный щиток маски предохраняет кожу от избыточного и специфического «сварочного загара», который может вызвать рак кожи;
• перчатки или рукавицы с крагами (защитными элементами на запястья и выше). Материал перчаток должен быть максимально плотным, не плавящимся (обязательное условие, поскольку нагрев может быть значительным), и при этом достаточно мягким для удобства работы. Плотная фиксация на кистях нежелательна, перчатки должны свободно облегать руку;
• куртка или передник из плотного, не склонного к возгоранию материала. Также может использовать комбинезон или полукомбинезон;
• плотная, легко выдерживающая температурные воздействия обувь. Важно, чтобы в обуви не было открытой шнуровки, гвоздей в подошве и других металлических элементов;
• при работе в неудобных местах, с вынужденным укладыванием на пол или стоянием на коленях применяют наколенники, специальные подставки и коврики.

Согласно нормативам, сварщики также должны применять респираторы. Однако чаще всего домашние мастера отказываются от него, мотивируя это неудобством работы и коротким ее периодом.

Важно: люди, имеющие проблемы с дыхательными путями (частые случаи бронхита или ангин, недавно перенесенная пневмония, наличие астмы или аллергии) в обязательном порядке должны использовать респиратор во время сварки!

Материал перчаток (рукавиц, краг) и одежды, предназначенных специально для сварщиков, маркируется «ТР», то же касается обуви. Рекомендовано изготовление спецодежды для сварщиков из натуральных материалов (брезента, хлопка, натуральной кожи) с дополнительной пропиткой огнезащитными веществами. В бытовых условиях подойдет плотная джинсовая или брезентовая одежда, длинные передник и нарукавники (за неимением краг) из брезента или кожи, кожаные перчатки. Но рукавицы или перчатки лучше все же приобрести специализированные.

Настройка аппарата и тонкости аргонной сварки труб из нержавейки

Создание трубопроводов из нержавейки требует соединения его частей. Особенностью таких сварочных работ является необходимость защиты шва газом внутри трубы.

Для этой цели используют метод заглушки одного конца соединяемой трубы подручными материалами:

В заглушку вставляют трубку, необходимую для подачи аргона. После чего конструкция закрепляется скотчем. Аргон подают под небольшим давлением, которое определяется путем визуального осмотра. Главным критерием служит отсутствие расплавленного металла в выдуваемом из трубы воздухе.

Самодельная, но удобная конструкция поможет сделать сварочный шов ровным и качественным.

Для соединения нержавейки толщиной в 3 мм аппарат настраивают на ток в 65 А. Заварка кратера шва должна длиться 3 секунды. А подача аргона после завершения работы – 4 секунды.

Область применения аргонодуговой сварки

Самой основной областью применения является соединение цветных металлов и легированных сталей, особенно малой толщины. В противном случае используются присадки.

Присадки для аргонодуговой сварки представляют собой металлы большей плотности и меньшей температуры плавления, которые напыляются наплавкой и являются соединяющей “прослойкой”.

В таком случае возможна сварка только в среде инертных газов или углекислого газа, так как попадание воздуха приведет к разбрызгиванию мягких расплавленных металлов.

Итоговые рекомендации специалистов по аргонной сварке нержавейки

Использование аргонной сварки для нержавейки требует опыта и знаний, которые можно получить у специалистов в данной области – профессиональных сварщиков.

Вот несколько их рекомендаций:

1. Работать нужно, держа электрод на самом малом расстоянии от металла, но не прикасаясь к нему. При этом образуется минимально возможная дуга. Делается это для улучшения качества шва. Поскольку длинная дуга не будет прогревать шов по глубине, в результате чего он будет расширяться.
2. Подавать проволоку необходимо ровно, стараясь держать ее в зоне действия аргона. Это поможет избежать окисления при ручной аргонной сварке.
3. Оценить качество проплава можно по форме наплывов, появляющихся в результате плавки присадочной проволоки. Вытянутая вдоль шва форма говорит о хорошем качестве. А круговой или овальный наплыв расскажет о недостаточном или неполном проплавлении.
4. Постепенно снижать величину тока, приближаясь к окончанию шва. Необходимо избегать резкого отрыва дуги для повышения уровня защиты горячего шва и, соответственно, его качества.

Метод аргонной сварки хоть и считается сложным, однако таковым не является. Он не намного труднее обычного. Его можно освоить в достаточно короткие сроки, а профессионализм придет с опытом. Стоимость же дополнительного оборудования с лихвой окупится возможностью, помимо нержавейки, варить медные, алюминиевые или бронзовые детали, а также их сплавы.

Как варить нержавейку аргоном

Опытные сварщики советуют:

• Обеспечивать минимальную дугу при работе, а неплавкий электрод располагать максимально близко к свариваемому металлу не касаясь его. Большая дуга не позволяет проплавлять деталь на всю глубину шва и повышает его ширину, ухудшая качество соединения.
• Для предотвращения окисления не нужно допускать резкую подачу проволоки при ручной сварке. Она должна быть постоянно в защитной зоне аргона.
• Качество проплавления шва можно определить визуально по форме наплывов проволочной ванны. Если они удлинены в направлении сварного шва, то качество проплавления хорошее, если они круглые или овальные, проплав не достаточно глубокий.
• Конец шва нужно заваривать, уменьшая силу тока. При резком обрывании дуги и отводе горелки с аргоном защита расплавленного металла снижается, а это влияет на качество шва.

Если у Вас есть опыт работы по сварке изделий из нержавейки в аргоне, то Вы можете поделиться им в комментариях к этой статье.

5 насадок для сварки труб из нержавеющей стали

С нержавеющей сталью

не обязательно сложно работать, но ее сварка требует особого внимания к деталям. Он не рассеивает тепло, как мягкая сталь или алюминий, и может потерять часть своей коррозионной стойкости, если на него будет воздействовать слишком много тепла. Передовой опыт может способствовать сохранению его коррозионной стойкости. Изображения: Miller Electric

Коррозионная стойкость нержавеющей стали делает ее привлекательным выбором для многих важных применений труб и трубопроводов, включая высокочистые продукты питания и напитки, фармацевтику, сосуды под давлением и нефтехимию. Однако этот материал не рассеивает тепло так, как мягкая сталь или алюминий, а неправильная сварка может снизить его способность противостоять коррозии. Применение слишком большого количества тепла и использование неправильного присадочного металла являются двумя виновниками.

Использование некоторых передовых методов сварки нержавеющей стали может помочь улучшить результаты и обеспечить сохранение коррозионной стойкости металла. Кроме того, модернизация сварочного процесса может повысить производительность без ущерба для качества.

Совет 1. Выбирайте присадочный металл с низким содержанием углерода

При сварке нержавеющей стали выбор присадочного металла имеет решающее значение для контроля уровня углерода. Присадочный металл, используемый для сварки труб и труб из нержавеющей стали, должен улучшать свойства сварного шва и соответствовать требованиям применения.

Ищите присадочные металлы с обозначением «L», например ER308L, поскольку они обеспечивают более низкое максимальное содержание углерода, что помогает сохранить коррозионную стойкость низкоуглеродистых нержавеющих сплавов. Сварка низкоуглеродистого основного материала со стандартным присадочным металлом может увеличить содержание углерода в сварном соединении и тем самым увеличить риск коррозии. Избегайте присадочных металлов с обозначением «H», так как они обеспечивают более высокое содержание углерода и предназначены для применений, требующих большей прочности при высоких температурах.

При сварке нержавеющих сталей также важно выбирать присадочный металл с элементами с низким содержанием следов (также называемых бродячими ). Это остаточные элементы, включая сурьму, мышьяк, фосфор и серу, в сырье, используемом для изготовления присадочных металлов. Они могут существенно повлиять на коррозионную стойкость материала.

Совет 2. Уделите внимание подготовке сварного шва и правильной подгонке

Поскольку нержавеющая сталь очень чувствительна к подводимому теплу, подготовка шва и правильная подгонка играют ключевую роль в контроле нагрева для сохранения свойств материала. При наличии зазоров или неравномерной посадки между деталями резак должен оставаться на одном месте дольше, и для заполнения этих зазоров требуется больше присадочного металла. Это приводит к накоплению тепла в пораженной области, что может привести к перегреву детали. Плохая подгонка также может затруднить перекрытие зазоров и получение необходимого проплавления сварного шва. Позаботьтесь о том, чтобы подгонка деталей из нержавеющей стали была как можно ближе к идеальной.

Чистота также очень важна для этого материала. Очень небольшое количество загрязняющих веществ или грязи в сварном соединении может вызвать дефекты, снижающие прочность и коррозионную стойкость конечного продукта. Для очистки основного материала перед сваркой используйте специальную щетку, специально предназначенную для нержавеющей стали, которая не использовалась для углеродистой стали или алюминия.

Совет 3: Контролируйте сенсибилизацию с помощью температуры и присадочного металла

В нержавеющей стали сенсибилизация является основной причиной потери коррозионной стойкости. Это может произойти, когда температура сварки и скорость охлаждения колеблются слишком сильно, что приводит к изменению микроструктуры материала.

Этот сварной шов по наружному диаметру на трубе из нержавеющей стали, сваренный с использованием GMAW и регулируемого наплавления металла (RMD) без обратной продувки для корневого шва, по внешнему виду и качеству подобен сварным швам, выполненным с помощью GTAW с обратной продувкой.

Ключевым компонентом коррозионной стойкости нержавеющей стали является оксид хрома. Но если уровень углерода в сварном шве слишком высок, он образует карбиды хрома. Они связывают хром и предотвращают образование необходимого оксида хрома, который придает нержавеющей стали ее коррозионную стойкость. Без достаточного количества оксида хрома материал не имеет желаемых свойств, и может начаться коррозия.

Предотвращение сенсибилизации сводится к выбору присадочного металла и контролю тепловложения. Как указывалось ранее, для сварки нержавеющей стали важно выбирать низкоуглеродистый присадочный металл. Однако иногда углерод необходим для обеспечения прочности для определенных применений. Когда невозможно выбрать низкоуглеродистый присадочный металл, особенно важно контролировать нагрев.

Минимизировать время выдержки сварного шва и околошовной зоны при высоких температурах — обычно считается 9От 50 до 1500 градусов по Фаренгейту (от 500 до 800 градусов по Цельсию). Чем меньше времени сварка находится в этом диапазоне, тем меньше тепла может накапливаться. Всегда проверяйте и соблюдайте межпроходные температуры в процедуре сварки для конкретного применения.

Другим вариантом является использование присадочных металлов с легирующими добавками, такими как титан и ниобий, которые предотвращают образование карбидов хрома. Поскольку эти ингредиенты также влияют на прочность и ударную вязкость, эти присадочные металлы можно использовать не во всех случаях.

Совет 4. Узнайте, как защитный газ влияет на коррозионную стойкость

Использование дуговой сварки вольфрамовым электродом (GTAW) для корневого шва является традиционным методом сварки труб из нержавеющей стали. Обычно для этого требуется обратная продувка аргоном, чтобы предотвратить окисление на обратной стороне сварного шва. Однако использование процессов сварки проволокой становится все более распространенным для труб и труб из нержавеющей стали. В этих случаях важно понимать, как различные защитные газы влияют на коррозионную стойкость материала.

Смеси аргона и двуокиси углерода, аргона и кислорода или смеси трех газов (гелия, аргона и двуокиси углерода) традиционно использовались при сварке нержавеющей стали методом дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW). Часто эти смеси содержат в основном аргон или гелий и менее 5% двуокиси углерода, поскольку двуокись углерода может вносить углерод в сварочную ванну и увеличивать риск сенсибилизации. Чистый аргон не рекомендуется для GMAW на нержавеющей стали.

Порошковая проволока для нержавеющей стали предназначена для работы с традиционными смесями, состоящими из 75 % аргона и 25 % двуокиси углерода. Флюс содержит ингредиенты, предназначенные для предотвращения загрязнения сварного шва углеродом в защитном газе.

Совет 5. Рассмотрите различные процессы и формы сигналов

По мере развития процессов GMAW они упростили сварку труб и труб из нержавеющей стали. В то время как для некоторых применений по-прежнему может потребоваться процесс GTAW, передовые процессы обработки проволоки могут обеспечить аналогичное качество и гораздо более высокую производительность во многих областях применения нержавеющей стали.

Внутренний сварной шов на нержавеющей стали, выполненный с помощью GMAW RMD, аналогичен по качеству и внешнему виду соответствующему наружному сварному шву.

Использование модифицированного процесса GMAW с коротким замыканием, такого как регулируемое осаждение металла (RMD) от Miller, для корневого прохода устраняет обратную продувку в некоторых случаях обработки аустенитной нержавеющей стали. За корневым проходом RMD может следовать импульсная GMAW или дуговая сварка порошковой проволокой с заполнением и закрытием — изменение, которое экономит время и деньги по сравнению с использованием GTAW с обратной продувкой, особенно на больших трубах.

RMD использует точно контролируемый перенос металла с коротким замыканием, который создает спокойную, стабильную дугу и сварочную ванну. Это обеспечивает меньшую вероятность холодного притирания или несплавления, меньшее разбрызгивание и более высокое качество корневого шва на трубе. Точно контролируемый перенос металла также обеспечивает равномерное осаждение капель и упрощает управление сварочной ванной и, следовательно, погонной энергией и скоростью сварки.

Нетрадиционный процесс может повысить производительность сварки. При использовании РМД скорость сварки может быть от 6 до 12 дюймов/мин. Поскольку этот процесс позволяет повысить производительность без дополнительного нагрева детали, он помогает сохранить свойства и коррозионную стойкость нержавеющей стали. Пониженное тепловложение процесса также помогает контролировать деформацию основного материала.

Этот импульсный процесс GMAW обеспечивает более короткую длину дуги, более узкий конус дуги и меньший подвод тепла по сравнению с традиционным импульсным переносом распыления. Поскольку процесс является замкнутым, блуждание дуги и колебания расстояния от наконечника до изделия практически исключены. Это упрощает управление сварочной ванной при сварке в одном положении и вне его. Наконец, сочетание импульсного GMAW для заполнения и закрытия проходов с RMD для корневого прохода позволяет проводить сварку с одной проволокой и одним газом, сокращая время на переналадку процесса.

Как сваривать нержавеющую сталь: полное руководство

Нержавеющая сталь прекрасно выглядит и устойчива к коррозии. Кроме того, он прочный и прочный. Итак, у нержавеющей стали есть много преимуществ…

Но когда дело доходит до ее сварки, все может стать сложнее. Некоторые даже думают, что сварить нержавеющую сталь слишком сложно, если у вас нет многолетнего опыта.

Но так ли это?

Спойлер, вы можете научиться его сваривать, если у вас есть нужные знания и достаточно практики. Итак, давайте углубимся в факты о том, как сваривать нержавеющую сталь, и, надеюсь, развеем заблуждения на этом пути.

Часто задаваемые вопросы о сварке нержавеющей стали

Поскольку именно поэтому вы здесь, давайте сначала проясним наиболее часто задаваемые вопросы.

Можно ли сваривать нержавеющую сталь?

Да! Нержавеющая сталь может быть сварена с использованием любого процесса дуговой сварки, такого как MIG, TIG, Stick & Flux-core. Каждый процесс даст немного отличающийся результат и потребует некоторого обучения и навыков.

Сложно ли сваривать нержавеющую сталь?

Хотя это и не так просто, как сварка низкоуглеродистой стали, это выполнимо при наличии некоторых знаний и практики практически для всех, у кого есть подходящее оборудование.

Сварка нержавеющей стали представляет собой сложную задачу для неопытных сварщиков, поскольку нержавеющая сталь эффективно сохраняет тепло. Если вы приложите избыточное тепло, нержавеющая сталь может деформироваться или даже деформироваться при охлаждении.

Нержавеющая сталь также четко показывает все дефекты сварного шва. Только по этой причине некоторые скажут, что сварка нержавеющей стали — более сложная и неумолимая работа, лучше всего подходящая для опытных пользователей. Но, как и во всей сварке, любой может научиться этому при достаточной практике.

Еще вопрос со сваркой нержавейки, там много разных сплавов. Вы ДОЛЖНЫ использовать правильный присадочный материал, защитный газ, настройки и т. д. для каждого сплава.

Этот уровень детализации может быть болезненным и добавляет к восприятию того, что сварка нержавеющей стали сложна. Но обычно вы сосредотачиваетесь только на конкретных сплавах, которые используете, а не на всех. Таким образом, кривая обучения не так плоха, как некоторые думают.

Какой сварочный аппарат лучше всего подходит для нержавеющей стали?

Многие начинающие сварщики с удивлением узнают, что для соединения нержавеющей стали («SS») можно использовать несколько различных процессов сварки, включая TIG, MIG, порошковую проволоку и дуговую сварку.

TIG Welders

TIG сварочный шов с использованием аргона

Если вам нужны гладкие, профессионально выглядящие швы, вам лучше всего выбрать сварочный аппарат TIG. Сварщики TIG делают чистые, привлекательные сварные швы на нержавеющей стали. Таким образом, они обычно являются правильным инструментом, когда готовое изделие должно быть эстетически приятным.

Кроме того, сварочные аппараты TIG с ножной педалью (или управлением пальцами) позволяют точно контролировать количество подаваемого тепла. Другими словами, вы можете вносить микрорегулировки на лету во время укладки валика. Точный контроль нагрева помогает свести к минимуму деформацию изделия из нержавеющей стали.

Однако сварка ВИГ SS имеет недостатки. Вам нужно время от времени заменять присадочный стержень, а это означает, что длинные сварные швы будут иметь остановки и начала. Кроме того, вам нужно использовать дорогой защитный газ.

Сварочные аппараты MIG

Сварка сварных швов MIG из нержавеющей стали

Слишком многие полагают, что сварка TIG — единственный процесс, при котором свариваются нержавеющие стали. Но сварочные аппараты MIG, порошковой и электродной сварки также могут сваривать его. Вы даже можете быть удивлены, узнав, что они являются лучшим выбором для некоторых работ.

Например, сварочные аппараты MIG лучше подходят для длинных швов. Вам не нужно постоянно заменять новые электроды/присадочные стержни, как это необходимо при использовании аппаратов для сварки TIG и дуговой сварки. Однако вам понадобится другой, более дорогой защитный газ, поскольку уровни кислорода, которые может выдержать SS, ниже, чем у мягкой стали.

Аппараты для сварки порошковой проволокой

Если дополнительные расходы на сварку МИГ нержавеющей стали являются проблемой, сварка порошковой проволокой позволяет использовать менее дорогой CO ₂ или даже не использовать защитный газ. Но так как сердечник проволоки содержит флюс, вам придется иметь дело со шлаком, особенно при многократных проходах.

Еще одним преимуществом сварки порошковой проволокой является то, что ее можно использовать в ветреную погоду. Для SS многие предполагают, что вам нужен защитный газ. Но поскольку вы используете порошковую проволоку, вам может не понадобиться дорогой защитный газ, который просто сдувается в ветреную погоду.

Сварочные аппараты

В промышленности или строительстве внешний вид может не иметь большого значения. Таким образом, портативность и простота сварочных аппаратов SMAW или палки могут быть именно тем, что вам нужно на большой рабочей площадке. Плюс, поскольку нет защитного газа, можно сваривать в ветреную погоду.

Стержневые электроды имеют внешнее покрытие, содержащее флюс. Флюс означает, что эти электроды производят шлак, с которым вам придется иметь дело, и контроль тепла в металле может быть проблемой. Кроме того, вы должны часто заменять расходуемый электрод.

Какие металлы можно приваривать к нержавеющей стали?

Можно сваривать разнородные металлы, включая нержавеющую сталь. Но по ряду причин это сложная задача с особыми соображениями. Вам необходимо оценить риски и решить, приемлемы ли они для предполагаемого применения.

Во многих случаях точки плавления двух металлов сильно различаются, что создает проблемы. По этой причине материал наполнителя становится очень важным, и выбор наполнителя, который вы используете, имеет решающее значение.

Суть в том, что сварка разнородных металлов сопряжена с риском. Вы должны понимать два металла, которые вы свариваете, и использовать правильный присадочный материал.

Но есть также много методов и специальных материалов, которые могут вам понадобиться в зависимости от того, что вы свариваете. Проведите исследование заранее.

0136

сплав / металл	Да / Нет
Карбона	Да
	Да
	Да
	Да
	Да
Mild Steel (low carbon)	Yes 2
Galvanized Steel	Yes 3
Cast Iron	Yes 4
Aluminum	No 5

¹ Обычно требуется предварительный нагрев углеродистой стали.
² Для большинства работ используйте процесс MIG с присадочной проволокой ER309L и трехкомпонентным защитным газом.
³ Должен удалять цинк, который представляет опасность для здоровья и может загрязнить сварной шов.
⁴ Используйте «масляный» метод для удаления углерода из нержавеющей стали с наполнителем NiFe-CI или Ni-CI.
⁵ Существуют обходные пути, такие как биметаллические переходные вставки, но биметаллические вставки изготавливаются с использованием специальных процессов, обычно невозможных на месте. Готовые вставки трудно найти, если у вас небольшой магазин или любитель.

Как сваривать нержавеющую сталь

Прежде чем приступить к сварке нержавеющей стали, убедитесь, что у вас есть подходящее оборудование, а сварщик и сталь подготовлены.

Давайте рассмотрим их.

Что нужно для сварки нержавеющей стали?

Механизм, необходимый для сварки нержавеющей стали, не будет сильно отличаться от сварки других металлов. Как правило, вам потребуется:

• Сварочный аппарат (MIG, TIG, порошковая проволока или электрод)
• Электроды (проволока или электрод должны быть тщательно выбраны для сварки)
• Защитный газ (для MIG и TIG и возможно с флюсовой проволокой)
• Шлифовальная машина/проволочная щетка/растворитель для очистки металла
• Зажимы
• Сварочный стол (для небольших работ в цехе)
• Сварочная маска
• Защитные очки (для шлифовки и других вспомогательных работ)
• Кожаный фартук, рукава и перчатки
• Сварочные сапоги (25% всех несчастных случаев при сварке травмы ног)
• Вентиляция (если в помещении)
• Плоскогубцы MIG (удобны для всех сварочных процессов)

Вентиляция была включена в качестве необходимого оборудования, поскольку нержавеющая сталь выделяет газ шестивалентного хрома. Этот токсичный газ означает, что вы должны защитить себя и убедиться, что вы не вдыхаете пары при сварке нержавеющей стали.

Подготовка сварочного аппарата

Для всех процессов сварки нержавеющей стали необходимо сначала выбрать правильный электрод/присадочный материал. Это должен быть правильный сплав для предполагаемого сварного шва, независимо от того, какой тип сварочного аппарата вы используете. Существует множество руководств от производителей и интернет-источников, которые помогут вам.

Далее идут сведения о различных процессах сварки, которые мы подробно рассмотрим ниже.

Подготовка сварочного аппарата TIG

Сила тока

На многих сварочных аппаратах TIG сила тока регулируется во время сварки (подробнее об этом чуть позже). Но сначала вы должны установить максимальный ток на машине. Это будет варьироваться в зависимости от сплава SS и других переменных, таких как толщина. Диаграммы легко доступны, чтобы помочь вам с этой настройкой.

Управление силой тока пальцем или ногой

Ножная педаль в виде кулисы обеспечивает детальное управление

Если она есть у вашего сварщика, она позволяет регулировать температуру или силу тока во время сварки, что помогает свести к минимуму избыточное тепло и возникающее в результате коробление SS. Если вы находитесь на лестнице или в других труднодоступных местах, может потребоваться управление пальцами.

Но для других работ ножная педаль может оказаться более удобной. Убедитесь, что на вашем аппарате настроена наилучшая регулировка силы тока для конкретного сварного шва. Многие сварщики TIG имеют возможность включать и выключать ножную педаль/пальцевое управление, поэтому убедитесь, что вы правильно настроили ее заранее.

Детали электрода

Размер электрода имеет значение для сварки TIG. Таким образом, используемый электрод должен иметь правильный диаметр. Обычно это 3/32, но может достигать 1/4 дюйма. Какой размер вам нужен, зависит от таких переменных, как полярность, сила тока, размер соединения, толщина основного металла.

Также следует обратить внимание на тип вольфрамового электрода. Вы увидите торированный красный электрод, используемый для большинства работ по сварке нержавеющей стали. Но для некоторых сплавов нержавеющей стали может потребоваться электрод другого «цвета».

Кроме того, важна геометрия. Конусность, не превышающая диаметр электрода более чем в 2,5 раза, позволяет сфокусировать дугу с образованием глубоких, тонких валиков и небольшой зоны термического влияния («ЗТВ»). Если электрод сужается более чем в 2,5 раза по сравнению с его диаметром, дуга начинает разветвляться, что приводит к меньшему проплавлению и большей ЗТВ.

Полярность и пульсация

Для сварки SS установите полярность сварочного аппарата TIG на DCEN (отрицательный электрод постоянного тока). Некоторые люди называют это прямой полярностью, и вы никогда не должны использовать электрод с положительным электродом, так как это мгновенно сожжет ваш вольфрам.

Также, если ваш сварочный аппарат имеет импульсный режим, используйте его. Опытные сварщики должны установить частоту пульса на уровне 100 импульсов в секунду (PPS) для начала и увеличить ее до 500 PPS. Некоторые сварщики ВИГ могут не иметь таких высоких импульсов, и неопытные сварщики часто подсчитывают импульсы (от 0,5 до 2 импульсов в секунду) для определения времени движения горелки и холодной проволоки, когда число импульсов в секунду ограничено 10.

Защитный газ ВИГ

Не второстепенная деталь; Вы должны выбрать правильный защитный газ и установить правильные скорости потока. Обычно для сварки TIG используется чистый аргон (Ar).

Но гелий (He) может быть добавлен для увеличения проникновения и текучести сварочной ванны. В некоторых случаях для достижения особых свойств добавляют азот (N ₂ ) и водород (H ₂ ). Например, включение водорода дает аналогичный, но более сильный эффект по сравнению с добавлением гелия. Однако водород не следует использовать при сварке мартенситных, ферритных или дуплексных сталей.

Скорость потока обычно составляет от 35 до 50 кубических футов в час, но см. рекомендации для вашей машины и другие общедоступные таблицы и источники.

Подготовка сварочного аппарата для сварки MIG

Проволока для сварки MIG

Первым шагом является получение и установка проволоки подходящего сплава и размера для сварки, которую вы хотите выполнить. В зависимости от конкретного сплава, который вы свариваете, могут потребоваться некоторые исследования, но популярна проволока ER309L. Не забудьте также использовать проволоку подходящего диаметра.

Защитный газ

Вы должны выбрать правильный газ. Нержавеющая сталь чувствительна к атмосферным газам, и популярна тройная смесь 90% гелия, 7,5% аргона и 2,5% углекислого газа. Эта смесь создает хороший контур валика, а уровень CO2 достаточно низок, чтобы не повредить коррозионной стойкости нержавеющей стали.

Вы не хотите использовать чистый инертный защитный газ, такой как гелий или аргон, для сварки SS MIG. Характеристики дуги процесса MIG заметно отличаются от процесса TIG, а чистый Ar или He отрицательно влияют на эффективность дуги MIG.

Также убедитесь, что скорость потока установлена ​​правильно. Как уже говорилось, нержавеющая сталь чувствительна к химически активным газам, а это означает, что для предотвращения загрязнения сварного шва требуется хорошее покрытие. Обратитесь к руководству вашего сварочного аппарата или таблице настроек для хорошей отправной точки.

Полярность

Ваш сварочный аппарат должен быть настроен на положительное расположение электрода постоянного тока (DCEP).

Скорость подачи проволоки

В руководстве и таблице настроек для вашего аппарата должны быть указаны необходимые скорости подачи проволоки для сплавов нержавеющей стали различной толщины. Но если нет, то для большинства сварных швов из нержавеющей стали используется немного более высокая скорость подачи проволоки («WFS»), чем та, которую вы использовали бы для мягкой стали.

Настройки силы тока и напряжения

Обратитесь к руководству по сварке и/или таблице параметров сварки, чтобы установить свои уровни силы тока и напряжения. Если у вас их нет, опытные сварщики или интернет также могут предоставить таблицы и рекомендации по начальным настройкам.

SS обычно требует более низкой настройки силы тока из-за более высокой WFS. Кроме того, необходимо использовать более высокие настройки напряжения, которые смачивают ванну, что позволяет получить более плоскую поверхность и выступы на концах сварного шва.

Подготовка аппарата для сварки порошковой проволокой

Выбор проволоки

Как и в других процессах сварки нержавеющей сталью, важен присадочный материал. Но при сварке с флюсовой проволокой расходуемая электродная проволока является присадочным материалом, и она несет флюс в сердечнике проволоки для защиты сварного шва.

Это означает, что состав проволоки более сложный, чем у сплошной проволоки MIG. Таким образом, вы должны быть осторожны при выборе / покупке провода. Сплав и толщина нержавеющей стали будут двумя важными переменными при выборе порошковой проволоки, но состав порошковой проволоки также может варьироваться.

Кроме того, настоящая безгазовая проволока будет работать в ветреную погоду. Но это, вероятно, будет ограничено плоской и горизонтальной работой.

Итак, еще одним важным фактором, который следует учитывать, является защитный газ. Для многих порошковых проволок из нержавеющей стали требуется газ. В то время как ветер может быть проблемой, эти проволоки лучше справляются со сварными швами. Их часто называют проволокой с двойным экраном, и они широко доступны (получить настоящую «безгазовую» порошковую проволоку из нержавеющей стали сложнее).

Полярность

Полярность может запутаться при сварке порошковой проволокой (или FCAW), так как настройка меняется в зависимости от используемой проволоки. Поэтому обязательно запомните, какая полярность вам нужна для порошковой проволоки, и убедитесь, что ваша машина настроена соответствующим образом.

Защитный газ

Да, при FCAW защитный газ не нужен для многих сварных швов. Но нержавеющая сталь отличается от углеродистой стали и необходима для многих работ. При использовании проволоки с двойным экраном (флюс и защитный газ вместе) убедитесь, что защитный газ находится под рукой.

Сварщики часто используют смесь 100% CO ₂ или 75% аргона 25% CO ₂ . Шлаковая оболочка сварного шва ограничивает поглощение углерода, что делает возможным использование защитного газа с высоким содержанием CO ₂ .

Подготовка сварочного аппарата

Электрод

Возможно, здесь вы видите закономерность, но выбор присадочного материала имеет значение в каждом сварочном процессе. Стержневые электроды продаются из различных сплавов нержавеющей стали с различными флюсовыми покрытиями. Проведите исследование и выберите правильный размер и сплав для вашего конкретного сварного шва.

Производители обычно наносят правильное флюсовое покрытие на сплав SS, используемый для изготовления стержня. Таким образом, вам обычно не нужно проверять его. Но если вы свариваете разнородные металлы или другие необычные соединения, вы также можете отметить флюсовую смесь на электроде.

Сила тока

Значения силы тока должны быть указаны в руководстве к сварочному аппарату или в таблице, напечатанной на сварочном аппарате, или вы можете легко найти рекомендации, если их нет. Но в целом устанавливайте усилители на низах, как можно более «крутыми».

При использовании электродуховой сварки вы обнаружите, что по мере того, как вы входите в сварной шов на пару дюймов, палка нагревается сильнее, а характеристики дуги и валика изменяются. Таким образом, вам нужно учесть это на любом суставе длиной более одного или двух дюймов.

Продукт для защиты от брызг

Стик прост и удобен в использовании, но он производит много брызг. При работе с нержавейкой это может быть проблемой. Таким образом, вы можете захотеть иметь под рукой гель или спрей против брызг, чтобы подготовить заготовку перед сваркой.

Подготовка нержавеющей стали к сварке

После настройки сварочного аппарата для сварки нержавеющей стали вам необходимо подготовить металл перед сваркой. Вот некоторые вещи, которые вы должны подготовить…

Чистота

Нержавеющая сталь плохо переносит загрязнение. Даже следовые количества могут создать проблему. Таким образом, металл должен быть очищен от краски, ржавчины, масла и т. д. и очищен перед сваркой. Никаких исключений, так что будьте внимательны.

Подгонка

Убедитесь, что детали выровнены должным образом и что нет зазоров или отклонений в соединении. Зазоры разной ширины шва требуют избытка присадочного материала, который дополнительно нагревает сварной шов. Кроме того, сварной шов выглядит лучше, если ширина валика одинакова.

Подготовка кромок

Края более толстых деталей должны быть скошены или сняты фаски. Этот профиль помогает при подгонке, но также позволяет делать более прочные и красивые сварные швы.

10 советов по успешной сварке нержавеющей стали

1. Снизьте температуру

Нержавеющая сталь коробится под воздействием избыточного тепла. Помните? Мы упоминали об этом в начале статьи. Таким образом, имеет смысл установить ваши усилители, то есть тепловложение, на низкую сторону, чтобы избежать проблемы.

2. Избегайте большого диаметра присадочного материала

Чем толще присадочный стержень/проволока, тем больше тепла вам потребуется. Но с SS вам нужно держать усилители на низком уровне. Таким образом, избегайте больших наполнительных стержней / проволоки, поскольку это еще один способ снизить температуру.

3. Точная настройка Подгонка

Правильная подгонка позволяет использовать нужное количество наполнителя и устраняет необходимость заполнения зазоров. Это означает, что вам не нужно будет дополнительно нагревать металл. Итак, найдите время, чтобы отрегулировать подгонку заготовок, чтобы избежать коробления и плохого внешнего вида.

4. Используйте присадочный материал/электрод, предназначенный для сплава SS

Да, вы можете сваривать нержавеющую сталь с тем же присадочным материалом из мягкой стали, который вы регулярно используете. Проблема в том, что сварной шов может подвергаться коррозии, и вам нужно покрыть валик, чтобы он не ржавел. Использование присадочного сплава из нержавеющей стали, соответствующего основному металлу, позволяет избежать этой проблемы. Кроме того, вы избегаете загрязнения SS углеродом в ЗТВ, что может вызвать ржавчину на деталях SS.

5. Используйте правильный угол наклона горелки (стержневой и с порошковой проволокой)

Со шлаком таскаешься. Этот совет работает, как правило, для всех видов сварки FCAW или дуговой сварки. Перетаскивая электрод, вы позволяете флюсу подняться к верхней части сварочной ванны и должным образом покрыть валик. В противном случае могут возникнуть проблемы со шлаковыми включениями в сварном шве.

Для нержавеющей стали FCAW угол сопротивления 10 градусов обычно подходит в качестве отправной точки. Но при сварке стержнем вы можете попробовать использовать гораздо более крутой угол.

Подробнее : Толкать или тянуть при сварке MIG?

6. Правильный вылет проволоки 

При сварке MIG и сварке с флюсовой проволокой необходимо обеспечить правильный вылет в начале сварки, чтобы получить ровную дугу. Кроме того, вам нужно избегать изменения этого расстояния между соплом и металлом во время сварки.

Кроме того, при сварке с флюсовой проволокой подрезайте кончик проволоки каждый раз, когда вы накладываете валик. Если вы не подстригаете каждый раз, вы можете получить силиконовую каплю на кончике проволоки, которая может испортить ваш старт. Обрезка проволоки, вероятно, также является хорошим советом для ваших сварных швов MIG, чтобы обеспечить правильный выступ и чистый наконечник.

7. Сварочная ванна TIG

Диаметр сварочной ванны должен соответствовать толщине основного металла. Если лужа становится слишком большой, используйте кончик пальца или педаль, чтобы уменьшить нагрев. В конце сварки устраните кратеры, уменьшая ток и добавляя присадочный металл, пока лужа не затвердеет.

8. Скорость наплавки

Различные процессы сварки имеют разную скорость наплавки, и ничто не заменит опыт, чтобы узнать, как она меняется у ваших сварщиков.

Но в целом, если вам нужна высокая скорость наплавки, используйте сварочный аппарат с флюсовой проволокой и двойной экранированной проволокой. Эта настройка обычно дает вам лучшие скорости осаждения.

9. Скорость передвижения

В общем, вам не следует двигаться слишком медленно. Это создаст избыточное тепло в нержавеющей стали. Так что держите скорость вашего путешествия.

Кроме того, при сварке стержнем и порошковой проволокой вы можете определить, снизилась ли ваша скорость, по образовавшемуся валику. Признаки, на которые вы можете обратить внимание:

Медленное перемещение сварного шва: ваш валик будет высоко выпуклым, и шлак не будет хорошо покрывать сварной шов. Это будет иметь тенденцию оставлять сварной шов открытым возле короны, и металл станет серым. У вас, вероятно, будут проблемы с пористостью, а сварной шов может быть подвержен ржавчине.

Быстрое перемещение сварного шва: сварной шов будет слишком вязким, а сварной шов будет слишком узким.

10. Защита от ржавчины

Это неприятно, но сварные швы из нержавеющей стали могут ржаветь. Чтобы этого не произошло, можно сделать несколько вещей.

Во-первых, не забудьте обеспечить хорошую газовую подушку. Реакционноспособные газы в воздухе могут вызвать всевозможные проблемы, включая ржавчину.