Электроды для сварки нержавейки 12х18н10т

Электроды для сварки нержавейки

Среди множества сталей, по некоторым данным их общее количество насчитывает около 600 наименований, особняком стоят нержавеющие (коррозионностойкие). Состав этих сталей позволяет их использовать в различных условиях эксплуатации, например, на морском воздухе или в химически агрессивных средах.

Из нержавейки производят трубопроводную арматуру, емкости, в том числе, работающие под давлением и многие другие детали и агрегаты. Для соединения между собой частей трубопровода устанавливают разъемное или неразъемное соединение. Для первого типа востребованы фланцы, муфты и пр. Для создания неразъемных соединений (стыков) используют сварку.

Надо понимать, что наличие в составе нержавеющих сталей различных элементов, предъявляет особые требования к способу соединения и материалов для этого используемых.

Почему важно использовать специальные электроды для сварки нержавейки

Нержавейка, с момента ее появления на рынке металлов широко используется для производства деталей и сборочных единиц, которые применяют в различных отраслях. Популярность нержавейки обусловлена не только ее стойкостью к воздействию коррозии, но и рядом других свойств. К ним можно отнести, высокие прочностные параметры, внешний вид, длительность эксплуатации. Но сплавы этого класса обладают одним существенным недостатком – плохая свариваемость. Надо сказать, что такой недостаток существенно осложняет работу с нержавейкой. Она обусловлена рядом причин, в частности:

1. Нержавеющие сплавы имеют низкую теплопроводность. Этот показатель в два раза меньше, чем у традиционных углеродистых сталей. Именно поэтому, во время выполнения сварочных работ этот материал хуже отводит излишнее тепло, возникающее в процессе работы. Такое явление привело к тому, что для уменьшения тепла, используют сварочный ток на 15-20% меньший, чем тот, который необходим для сварки черных сплавов.
2. Во время соединения изделий из нержавеющей стали с большой массой между заготовками необходимо оставлять довольно большой зазор. Если это требование проигнорировать, то в металле, который расположен рядом со швом будут появляться трещины микроскопического размера. Их наличие приведет к тому, что будет снижено качество соединения, в том числе и его надежность.
3. При сварке нержавеющей стали, в зоне шва образуется зона высокого электрического соединения. Соответственно это приводит к сильному нагреву инструмента. Именно это и определило то, что для выполнения сварочных работ необходимо использовать специальные расходные материалы по нержавейке, предназначенные для работы с такими сталями. Их выбирают на основании маркировки нанесенной на коробку или на сами расходники.

Электроды по нержавейке, в чем особенности

При выполнении работ с заготовками, произведенными из нержавеющих сталей необходимо не только правильно выбрать электроды, но и квалифицированно использовать сварочное оборудование, в частности, подобрать рабочий ток, определить расход газа и пр.

Электроды для сварки нержавейки

Нарушение некоторых технологических правил приводит к такому явлению как межкристаллическая коррозия. Она снижает стойкость к коррозии шва и расположенного рядом металла. Кроме того, по достижении определенной температуры в структуре начинают образовываться карбиды хрома и железа. Они придают металлу излишнюю хрупкость и снижают его антикоррозионные характеристики.

Электроды для нержавейки помогают избежать этого явления, и при их правильном использовании качество шва будет отвечать всем техническим требованиям.

Переменным или постоянным током

Для создания неразъемных соединений из нержавеющих сталей допустимо использовать постоянный и переменный ток. У каждой технологии сварки существуют определенные плюсы и минусы.

Так, использование постоянного тока приводит к снижению расхода электродов, за счет того, что при использовании этого тока, материал, практически не разбрызгивается. Кроме того, постоянный ток позволяет обеспечить высокую скорость сварки, качество сварного шва. Но, оборудование, используемое для работы, отличается высокой стоимостью, а это, в результате приводит к росту себестоимости работ.

Применение переменного напряжения позволяет использовать оборудование, которое стоит значительно меньше что то, которое применяют для выработки постоянного тока. Сварщик, использующий переменный ток, получает в результате качественный шов. Но, вместе с тем, использование переменного тока приводит к получению большего количества капель металла, а это приводит к повышенному расходу нержавейки.

Электроды постоянного тока по нержавейке

Перед началом сварочных работ сварщик должен сделать правильный выбор электродов. Следует понимать, то, что стержни с обмазкой в состоянии гарантировать высокое качество шва. Ручную сварку выполняют с использованием постоянного тока обратной полярности. Для получения качественного результата сварщики применяют следующие марки расходных материалов, предназначенные для нержавейки:

• ЦЛ11 – это одна из самых широко распространенных марок среди сварщиков. Его применяют для обработки сталей с довольно высоким содержанием хрома и никеля. Сварной шов, получаемый с помощью этого материала, обладает высокой прочностью, ударной вязкостью. При работе практически не наблюдается разбрызгивание металла.
• ОЗЛ8 — подходят для сборки конструкций, подлежащие эксплуатации в температурах до 1000 ⁰C. Остальные ее параметры близки к марке ЦЛ11.
• НЖ13 – эта марка востребована при обработке изделий из пищевой нержавейки. Кроме того, этот расходный материал предназначен для стыковки изделий с высоким содержанием хрома, никеля, молибдена. Недостаток, присущий этой марке – это формирование шлака, который самопроизвольно отслаивается и таким образом может нанести повреждения рабочему или окружающим его людям.

На самом деле в практической работе применяют несколько марок электродов, которые предназначены для сварки с нержавейкой. Среди них есть такие, как:

• ЗИО-8, которые применяют для изделий из жаростойких нержавеющих сталей.
• НИИ-48Г востребован при изготовлении ответственных конструкций.
• ОЗЛ-17У подходят для деталей, которые будут эксплуатироваться в атмосфере с повышенным содержанием паров серной или фосфорной кислот.

Электроды для переменного тока для нержавейки

Не все организации могут себе позволить технологическое оборудование, которое работает с применением постоянного тока. Но можно использовать и аппаратуру, которая применяет переменное напряжение. для эффективной работы с ним применяют следующие марки — ОЗЛ-14, ЛЭЗ-8, ЦТ-50, ЭА-400, ОЗЛ-14А, Н-48, АНВ-36.

Кроме того, использование вольфрамовых стержней для сварки деталей из нержавейки под облаком защитных газов, позволяет использовать переменный ток с прямой полярностью. Такую технологию используют при:

• соединении деталей с тонкой стенкой;
• наличии повышенных требований к качеству сварного шва.

Практика сварки изделий из нержавейки говорит о том, что использование переменного тока менее популярно, соответственно стержни этого типа менее востребованы.

Маркировка электродов по нержавейке

Все сварочные материалы для нержавейки должны быть отмаркированы. То есть, на упаковку должны быть нанесены идентификационные сведения, в которые должны быть включены следующие данные:

• марка, размеры и предназначение изделий;
• размер обмазки;
• полярность;
• напряжения.

Кроме перечисленных данных на упаковку может быть нанесена информация о компании производителя. Дата изготовления и срок годности.

Электроды для нержавеющих сталей и черного металла

Соединение нержавейки и черного металла вполне возможно. Но, этот процесс сопряжён с определенными сложностями. Все дело в том, что у этих металлов разная структура. Для выполнения этой операции можно использовать три метода:

• сваривание с применением расходных материалов с покрытием;
• сваривание неплавящимися стержнями из вольфрама;
• сваривание под защитным газом, как правило, для этого применяют аргон или газовые смеси на его основе.

Для сваривания разнородных металлов используют марку ОЗЛ-312. Для выполнения сборки ответственных конструкций применяют ЭА-395/9. Стержни для сварки нержавеющей стали марки ОЗЛ-312 подходят для сварки сталей с неопознанным составом.

Но, как показывает практика, оптимального качества шва лучше, чем соединение заготовок под защитой газов не придумали. Газ, в этом процессе исполняет роль защиты сварной ванны от воздействия атмосферы, в частности от азота и кислорода. При выполнении сварки аргоном, существует одна тонкость. Для обеспечения качества сварки применяют сварочный пруток, который необходимо держать строго под углом 90 ⁰ к обрабатываемым поверхностям.

На основании вышеизложенного можно сделать следующее заключение – для выполнения сварки разнородных металлов используют материалы широкого применения.

Электроды для сварки нержавеющей стали 12Х18н10т

Сталь 12Х18Н10Т относят к материалам аустенитного типа. Эту сталь широко применяют для изготовления оборудования пищевой и фармацевтической промышленности.

Для соединения заготовок из этой стали применяют следующие типы изделий:

• ЦЛ-9, сварку с его применением можно выполнять во всех пространственных положениях.
• ОК 61.30, обеспечивают качество шва, самоотслаивание шлака.

Какими электродами варить нержавейку 1 мм

Один из самых сложных процессов в сварочных процессах – это обработка деталей с тонкими стенками. Это обусловлено тем, что:

• Излишнее тепло, выделяемое при сварке, может привести к образованию отверстия.
• Высокая температура может привести к деформации поверхности.
• Электрическая дуга, которая используется при обработке тонкостенных деталей, имеет небольшой размер. Даже небольшой отрыв ее от поверхности обрабатываемых заготовок может привести к ее отключения.

Сварка стали 1мм

Все вышеназванные сложности существенно осложняют работу сварщика. Помочь в устранении этих проблем может оказать правильный выбор сварочного материала. Например:

• ОК 63.34 – можно отнести к универсальным электродам, их можно использовать для работы с заготовками разной толщины.
• ОК 63.20 – их применяют для обработки труб и тонкостенного материала.

Популярные электроды для сварки нержавейки

К самым популярным электродам для нержавейки относят те, которые выпускают ведущие мировые производители. Использование брендовых изделий гарантирует получение качественного сварного шва.

Эта шведская компания признанный лидер в разработке и изготовлении сварочного оборудования и расходных материалов, применяемого для работы с металлами разных типов.

На ее предприятиях производят такие марки как:

1. ОК 61.35 – их применяют для сварки особо ответственных конструкций, например, трубопроводов, работающих под давлением.
2. ОК 67.72 — электроды, применяемые для сварки разнородных металлов.

ЦЛ 11

Электроды этой марки применяют для работы с такими сплавами как — 09Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, Х14Г14Н3Т и их аналогами.

Ключевое достоинство этого расходного материала заключается в том, что шов, выполненный с этим электродом с успехом, противостоит межкристаллической коррозии.

МОНОЛИТ

Эта отечественная компания, которая выпускает электроды, применяемые для сварки углеродистых и нержавеющих сталей.

Электроды, выпускаемые под этой маркой, применяют как для работы с углеродистой, так и с нержавеющей сталью.

Электроды для сварки нержавеющей стали

Среди прочих сортов металла, нержавеющая сталь выделяется за счет антикоррозионных качеств, что позволяет использовать ее в условиях агрессивной среды, например под воздействием морского воздуха. Данное свойство послужило причиной распространения данного сплава: его используют в качестве конструкционного материала во многих отраслях промышленности.

Для соединения отдельных элементов из нержавейки чаще всего применяют технологию сварки различными режимами. При работе в ручном дуговом режиме используют специальные электроды по нержавейке – это позволяет достичь наилучших результатов.

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.

Специфика расходных материалов

При сварке нержавеющей стали необходимо тщательно соблюдать технологию работы: от грамотного подбора электродов, сварочного режима, защитного газа, силы тока, зависит качество будущего соединения.

Оптимальным режимом сварки считают технологию соединения неплавящимся вольфрамовыми электродами в среде аргона. Данный метод отличается минимальным воздействием на поверхность, что снижает риск образования дефектов. Дело в том, что в состав нержавейки, независимо от ее вида, входит определенное количество хрома. При увеличении температуры свариваемой заготовки до 500 Сº, начинается процесс образования карбида хрома, который снижает пластичность шва и его стойкость к механическим воздействиям.

Особенности сварочного процесса

На выбор технологии соединения значительное влияние оказывает толщина изделий. Например, детали толщиной 1,5-3 мм варят короткой дугой. Более толстые заготовки соединяют электрической сваркой со струйным переносом электродного материала.

Работы выполняются как постоянным, так и переменным током. Каждый способ имеет свои особенности.

Например, постоянный ток препятствует разбрызгиванию металла, что снижает расход электродного материала. Кроме того, повышается производительность и качественные характеристики шва.

Маркировка электродов по нержавейке

Согласно требованиям межгосударственных стандартов, все электроды должны иметь маркировку, содержащую следующую информацию:

• Назначение изделия;
• Тип покрытия;
• Полярность;
• Максимальная сила тока;
• Рабочее напряжение.

Помимо вышеперечисленной информации, на упаковке должна быть информация об изготовителе и срок годности продукта.

Виды и марки электродов

Всех производителей расходных материалов можно разделить на две группы:

1. Отечественные. Самым популярным изготовителем сварочных электродов является завод ЛЭЗ – Лосиноостровский электродный завод, который выпускает как обычные электроды, для сварки черного металла, так и узкоспециализированные, для работы с высоколегированными сплавами. Продукцию российских компаний отличает идеальное соотношение цена-качество.
2. Зарубежные. Наиболее известным производителем, пользующимся заслуженным уважением у российских сварщиков, является шведская компания ESAB, продукция которой отличается высоким качеством.

Рассмотрим наиболее популярные марки электродов.

Электроды ЦЛ-11 считают самым простым и надежным средством для соединения нержавеющей стали. Благодаря своей популярности, его производством занимается множество заводов: ЛЭЗ, Монолит, Патон и другие.

Специальный состав идеально подходит для работы со сплавами, содержащими в себе самые популярные легирующие добавки – никель и хром.

Рабочая температура, рекомендованная производителями, составляет +450 Сº. Единственное ограничение использование – отсутствие возможности работы с вертикальным расположением шва.

Процесс соединения характеризуется низким количеством брызг, а полученный шов имеет высокие технические характеристики.

Применяется на монтажных работах по сборке металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях повышенной температурной нагрузке. Основное отличие шва – устойчивость к температуре до 1000 Сº. Прочие показатели не отличаются от характеристик вышерассмотренной марки.

Данный расходный материал – незаменимый элемент при работе с элементами пищевой промышленности. Состав флюсового покрытия хорошо зарекомендовал себя при сварке легированных сталей, в состав которых входит молибден.

Электроды этой марки используют при сварке жаростойких высоколегированных сталей. Основной состав флюсового покрытия позволяет работать на постоянном токе обратной полярности.

Главное преимущество заключается в отсутствии ограничений по расположению шва.

ЭФ-400/10У

Состав разработан специально для аустенистых сортов нержавеющей стали, которые используют в качестве основы элементов, эксплуатирующихся в агрессивных средах жидкого агрегатного состояния.

Максимальная рабочая температура составляет 350 Сº.

ОЗЛ-17У

Рутилово-основное покрытие позволяет эксплуатировать стержни на постоянном токе обратной полярности. Ограничения по расположению шва и направлению движения дуги отсутствуют. Ограничения касаются толщины свариваемых элементов – она не должна превышать 12 мм.

Наилучшие результаты показывает при соединении узлов конструкции, которые эксплуатируются в среде фосфорной или серной кислот.

НИИ-48Г

Универсальный электрод с основным флюсовым покрытием, который разрешено использовать для всех типов коррозионностойких и специальных низколегированных сталей, включая высокомарганцовистые составы. Работы выполняют на постоянном токе обратной полярности. Применяется на особо ответственных работах, к качеству которых предъявляют наиболее высокие требования.

Электроды для нержавейки, работающие на переменном токе

Вышерассмотренные электроды отечественного производства предназначены для работ на сварочном оборудовании, функционирующем на постоянном токе. Стоимость подобных аппаратов достаточно высока, что не позволяет приобрести их мелким компаниям.

Для агрегатов, работающих на переменном токе, выпускают следующие марки электродов по нержавейке:

• ОЗЛ-14;
• ЛЭЗ-8;
• АНВ-36;
• Н-48;
• ЭА-400.

Теперь рассмотрим наиболее употребительные продукты зарубежного производства.

ОК 61.30

Электроды серии «ОК» — продукт производства концерна эсаб. Данная марка имеет универсальный состав покрытия, которое способно обеспечить высокое качества шва при максимально комфортных условиях работ. Данный электрод отличает облегченное образование дуги, даже после прерывания сварочного процесса. Рудно-кислая обмазка придает шлаку особые свойства, которые позволяют легко удалять его после кристаллизации шва.

Работы ведутся на постоянном или переменном токе с прямой полярностью.

ОК 67.45

Электрод, который применяется как при сварочных, так и наплавочных работах. Идеально подходит при многослойном покрытии шва. В этом случае его применяют в качестве основы, на которую наносят более прочные покрытия.

После полной кристаллизации шов отличается высокой устойчивостью к силам трения и воздействию высоких температур.

CROMAROD 309L

Сварочный стержень Elga 309l – еще один высококачественный продукт шведского производства. По своим техническим характеристикам является аналогом ESAB ОК 67.62. Рутиловое покрытие позволяет получать швы высокого качества. Данные электроды применяют при ответственных работах, например, сварка сосудов из нержавейки, работающих под большим давлением.

Требование к оборудованию – сварочный аппарат постоянного тока. Ограничение в расположение шва – вертикальное, при движении дуги сверху вниз.

Полезные советы

Сварка нержавейки плавящимися электродами – непростая задача даже для профессиональных сварщиков. Опытные специалисты рекомендуют соблюдать следующие правила:

• Температура поверхности не должна превышать 500 Сº – это активизирует процесс образования химических соединений, снижающих крепость шва на молекулярном уровне;
• Для повышения качественных характеристик готового соединения, перед работами рекомендуют нагреть поверхность заготовки до 1200 Сº, после чего оставить охлаждаться естественным образом в течение 3 часов;
• Во избежание перегрева поверхности, необходимо увеличить скорость движения дуги;
• При многослойной технологии нанесения шва необходимо делать паузы между слоями, до охлаждения соединения до температуры 100 Сº;
• Перед применением все электроды необходимо прокалить, с соблюдением требований завода-изготовителя.

Грамотный выбор расходного материала – залог надежного и качественного соединения.

Вместо заключения, рекомендуем ознакомиться с видео по теме.

Отзывы

Денис, г. Донецк.
Нержавейку варю только ЦЛ-11. Получается лучше всего.

Артем, г. Воронеж.
Пользуюсь только ОЗЛ-6/8. На мой взгляд, самый надежный из бюджетных расходных материалов на российском рынке.

Виктор г. Курск.
Для высоколегированной стали беру только ОК 61.30 ESAB. Рутиловое покрытие ведет себя гораздо лучше, чем основное. Да и шов покрепче будет.

Какими электродами варить нержавейку

Нержавеющая сталь – сплавы особого рода. Они содержат повышенное количество легирующих элементов (хрома, молибдена, никеля и других – в зависимости от марки), что придает материалу специальные свойства. Первое и общее – высокая стойкость к коррозии. Второе – жаростойкость, антикоррозийная устойчивость в условиях высоких температур и агрессивных сред. Третье – жаропрочность, способность сохранять свои механические свойства при очень высоких температурах. Поэтому такие стали требуют при сварке ММА применения специальных материалов. Чем это обусловлено и какие электроды по нержавейке используются в таких случаях – об этом речь далее.

Особенности нержавеющих сталей

Значительное количество никеля или хрома задает материалу ключевые характеристики – в зависимости от назначения. Небольшие процентные доли титана, марганца, магния и других металлов позволяют улучшить их технологические показатели. Однако в целом для всей нержавейки характерна плохая свариваемость. Факторы, которые ее обуславливают:

• Низкая (в сравнении с углеродистыми сталями меньше в 2 раза) теплопроводность. Из-за этого проплавление металла происходит гораздо быстрее, поэтому силу тока следует уменьшать на 15–20%.

• Коэффициент расширения выше, чем у других сталей. В процессе сварки происходит растягивание металла, при остывании – стягивание. Если свариваются разнородные стали, второй металл с меньшим аналогичным коэффициентом оставляет микротрещины в зоне соединения.

• Появление межкристаллитной коррозии – в случае, если нержавейка нагревается до температуры 500°С и выше. Это резко снижает антикоррозионные качества металла.

Все перечисленные факторы обуславливают то, что ММА сварка по нержавейке выполняется только специальными электродами с обмазкой основного типа при точно подобранном сварочном режиме. Обычные стержни с обмазкой используются только в крайних случаях и исключительно в быту – для изделий, рассчитанных на минимальные нагрузки.

Каким током варить при ММА?

Для работ может быть использован как переменный (трансформаторный), так и постоянный (инверторный) ток, в зависимости от условий работ, наличия оборудования, выбора электродов.

• На постоянном токе. Оптимальный вариант, поскольку инвертор позволяет в точности подобрать все параметры для качественной сварки. Количество разбрыгиваемого металла – минимально. Получают ровный прочный шов. Минус – высокая стоимость оборудования.

• На переменном токе. Преимущество – гораздо меньшая цена сварочной техники. Опытный сварщик получает не менее качественный шов. Однако объем разбрызгиваемого металла, как правило, больше. Несколько выше и расход используемых электродов.

Оба варианта сегодня повсеместно используются в промышленном масштабе. В зависимости от способа выбирают те или иные специальные электроды.

Какими электродами варить нержавейку инвертором?

Сварка изделий выполняется постоянным током обратной полярности. Наиболее часто используемые электропроводники:

• ЦЛ-11 – универсальная, повсеместно используемая марка. Хорошо подходит для сталей 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Б и других. Позволяет получить очень стойкий к межкристаллитной коррозии шов.
• НЖ-13 – хорошо варит по сталям с высоким содержанием не только хрома или никеля, но и молибдена. Один из лучших вариантов для соединения деталей (труб и т. д.) из пищевой нержавейки.

Также для ручной дуговой сварки инвертором используются марки: ОЗЛ-17У (для сталей, рассчитанных на работу в условиях высокоагрессивных сред), НИИ-48Г, ЗИО-8 (для жаростойких сталей).

Сварка нержавейки переменным током

Качественный сварной шов можно получить и с использованием трансформаторов. Наиболее востребованные марки электродов в этом случае:

• ОЗЛ-14;
• ОЗЛ-14А;
• Н-48;
• ЦТ-50;
• ЭА-400;
• ЛЭЗ-8;
• АНВ-36.

Среди зарубежных аналогов широко используется продукция ESAB, марки: ОК 61.30 (возможна работа с деталями разной толщины), ОК 63.20 (позволяют варить тонкостенные трубы).

Как приварить нержавейку к нержавейке электродом

Расскажем, как приварить нержавейку к металлу электродом на примере инверторной сварки. Для начала на аппарате задаются нужные параметры – толщина детали, диаметр стержня, сила тока. В соответствующем порядке это:

• 1,5 мм – d 2 мм – 40–60 А;
• 3 мм – d 3 мм – 75–85 А;
• 4 мм – d 3 мм – 90–100 А;
• 6 мм – d 4 мм – 140–150 А.

Далее порядок действий таков:

1. поверхность соединения на детали обязательно зачищается металлической щеткой.
2. для лучшего проплавления (при толщине от 4 мм) напильником или болгаркой разделываются кромки.
3. при соединении тонкостенных изделий (до 2 мм) предварительно выполняются прихватки.
4. при большой (от 7 мм) толщине зона соединения предварительно прогревается до 150 ⁰C.
5. путем легкого дотрагивания до металла активируется электрод и поджигается дуга.
6. металл сваривается на короткой дуге.
7. по завершении сварки делается «замок» во избежание появления свищей и трещин.
8. изделие должно остыть (не менее 5 минут).

Затем молотком (путем легкого постукивания) удаляется оставшаяся шлаковая корка. Также возможна зачистка железной щеткой.

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.

Электроды по нержавейке производства МЭЗ

Широкий ассортимент электродов по нержавейке выпускает наш Магнитогорский электродный завод. По доступным ценам вы можете купить на сайте материалы для ММА-сварки по нержавеющим сталям. Стоимость определяется маркой изделий и материалом покрытия. В ассортименте – сварочные материалы для коррозионностойких (в том числе жаропрочных и жаростойких) сталей и сплавов, высокое качество которых подтверждено сертификатами.

Сварка нержавейки, электроды

Сварка высоколегированных сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах осуществляется двумя видами электродов: электродами для сварки коррозионно-стойких материалов и электродами для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов.

Согласно действующей классификации к высоколегированным сталям относят сплавы, содержание железа в которых более 45%, а суммарное содержание легирующих элементов не менее 10%, считая по верхнему пределу при концентрации одного из элементов не менее 8% по нижнему пределу. К сплавам на никелевой основе относят сплавы с содержанием не менее 55% никеля. Промежуточное положение занимают сплавы на железоникелевой основе.

В соответствии с ГОСТ 10052-75 электроды для сварки высоколегированных коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов по химическому составу наплавленного металла и механическим свойствам металла шва и наплавленного металла классифицированы на 49 типов (например, электроды типа Э-07Х20Н9, Э-10Х20Н70Г2М2Б2В, Э-28Х24Н16Г6). Наплавленный металл значительной части электродов, регламентируется техническими условиями предприятий — изготовителей.

Химический состав и структура наплавленного металла электродов для сварки высоколегированных сталей и сплавов отличаются — и иногда весьма существенно — от состава и структуры свариваемых материалов. Основными показателями, решающими вопрос выбора таких электродов, является обеспечение: основных эксплуатационных характеристик сварных соединений (механических свойств, коррозионной стойкости, жаростойкости, жаропрочности), стойкости металла шва против образования трещин, требуемого комплекса сварочно-технологических свойств.

Электроды для сварки высоколегированных сталей и сплавов имеют покрытия основного, рутилового и рутилово-основного видов. Из-за низкой теплопроводности и высокого электросопротивления скорость плавления, а следовательно и коэффициент наплавки электродов со стержнями из высоколегированных сталей и сплавов существенно выше, чем у электродов для сварки углеродистых, низколегированных и легированных сталей.

Вместе с тем повышенное электросопротивление металла электродного стержня обуславливает необходимость применения при сварке пониженных значений тока и уменьшения длины самих стержней (электродов). В противном случае из-за чрезмерного нагрева стержня возможен перегрев покрытия и изменение характера его плавления, вплоть до отваливания отдельных кусков.

Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности.

Электроды для сварки коррозионно-стойких сталей и сплавов

Электроды этой группы обеспечивают получение сварных соединений, обладающих требуемой стойкостью против коррозии в атмосферной, кислотной, щелочной и других агрессивных средах.

Некоторые марки электродов данной группы имеют более широкую область применения и их можно использовать не только для получения соединений с требуемыми коррозионной стойкостью, но и в качестве электродов, обеспечивающих высокую жаростойкость и жаропрочность металла шва.

табл.1

Марка электрода	Тип электрода по ГОСТ 10052-75 или тип наплавленного металла	Диаметр, мм	Основное назначение
УОНИ-13/НЖ, 12Х13	Э-12Х13	2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0	Сварка хромистых сталей типа 08Х13 и 12Х13
ОЗЛ-22	Э-02Х21Н10Г2	3,0; 4,0	Сварка оборудования из сталей типа 04Х18Н10, 03Х18Н12, 03Х18Н11, работающего в окислительных средах, подобных азотной кислоте
ОЗЛ-8	Э-07Х20Н9	2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0	Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК
ОЗЛ-8С	08Х20Н9КМВ	2,5; 3,0; 4,0	Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК
ОЗЛ-14	Э-07Х20Н9	3,0; 4,0	Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК
ОЗЛ-14А	Э-04Х20Н9	3,0; 4,0; 5,0	Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 06Х18Н11 и 08Х18Н12Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК
ОЗЛ-36	Э-04Х20Н9	3,0; 4,0; 5,0	Сварка сталей типа 08Х18Н10, 06Х18Н11, 08Х18Н12Т и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК
ЦЛ-11	Э-08Х20Н9Г2Б	2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0	Сварка сталей типа 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т и 08Х18Н12Б, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК
ЦЛ-11С/Ч	Э-08Х20Н9Г2Б	2,5; 3,0; 4,0	Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н12Б и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК
ОЗЛ-7	Э-08Х20Н9Г2Б	2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0	Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н12Б и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК
ЦТ-15	Э-08Х19Н10Г2Б	2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0	См. группу электродов для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов
ЦЛ-9	Э-10Х25Н13Г2Б	3,0; 4,0; 5,0	Сварка двухслойных сталей со стороны легированного слоя из сталей типа 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т и 08Х13, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК
ОЗЛ-40	08Х22Н7Г2Б	3,0; 4,0	Сварка сталей марок 08Х22Н6Т и 12Х21Н5Т
ОЗЛ-41	08Х22Н7Г2М2Б	3,0; 4,0	Сварка стали марки 08Х21Н6М2Т
ОЗЛ-20	Э-02Х20Н14Г2М2	3,0; 4,0	Сварка оборудования из сталей типа 03Х16Н15М3 и 03Х17Н14М2, работающего в средах высокой агрессивности
ЭА-400/10У; ЭА-400/10Т	08Х18Н11М3Г2Ф	2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0	Сварка оборудования из сталей типа 08Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, работающего в агрессивных средах при температуре до 350 С, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК
НЖ-13	Э-09Х19Н10Г2М2Б	3,0; 4,0; 5,0	Сварка оборудования из сталей типа 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т и 10Х17Н13М2Т, работающего при температуре до 350 С, когда к металлу шва предъявляют требования к стойкости к МКК
НЖ-13С	Э-09Х19Н10Г2М2Б	3,0; 4,0	Сварка оборудования из сталей типа 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т и 08Х21Н6М2Т, работающего при температуре до 3500С, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК
НИАТ-1	Э-08Х17Н8М2	2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0	Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК
ОЗЛ-3	14Х17Н13С4Г	3,0; 4,0; 5,0	Сварка оборудования из стали 15Х18Н12С4ТЮ, работающего в средах повышенной агрессивности, когда к металлу шва не предъявляют требования стойкости к МКК
ОЗЛ-24	02Х17Н14С5	3,0; 4,0	Сварка оборудования из сталей типа 02Х8Н20С6, работающего в условиях производства 98%-ной азотной кислоты
ОЗЛ-17У	03Х23Н27М3Д3Г2Б	3,0; 4,0	Сварка оборудования из сплавов марок 06ХН28МДТ и 03ХН28МДТ и стали марки 03Х21Н21М4ГБ преимущественно толщиной до 12 мм, работающего в средах серной и фосфорной кислот с примесями фтористых соединений
ОЗЛ-37-2	03Х24Н26М3Д3Г2Б	3,0; 4,0	Сварка оборудования из сплавов марок 03Х23Н25М3Д3Б, 06ХН28МДТ и 03ХН28МДТ и стали марки 03Х21Н21М4ГБ преимущественно толщиной до 12 мм, работающего в средах серной и фосфорной кислот с примесями фтористых соединений
ОЗЛ-21	Э-02Х20Н60М15В3	3	Сварка оборудования из сплавов типа ХН65МВ и ХН60МБ, работающего в высокоагрессивных средах, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК
ОЗЛ-25Б	Э-10Х20Н70Г2М2Б2В	3,0; 4,0	См. группу электродов для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

Электроды для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

Электроды этой группы обеспечивают получение сварных соединений с требуемой жаростойкостью и/или жаропрочностью. Жаростойкими сварными соединениями являются соединения, обладающие высокой стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах свыше 550-6000С. Жаропрочными сварными соединениями являются соединения, работающие при этих температурах в нагруженном состоянии в течение определенного времени (жаропрочные соединения должны обладать при этом достаточной жаростойкостью).

Некоторые марки электродов, предназначенные для сварки жаростойких и/или жаропрочных материалов, используются для сварки коррозионно-стойких и разнородных сталей и сплавов.

Электроды по нержавейки

Сварка изделий с помощью нержавейки – достаточно трудоемкий и сложный процесс, электроды по нержавейке подбираются с учетом конструктивных особенностей материала. В этой статье вы сможете узнать, как правильно варить нержавейку, на какие моменты следует обращать внимание и какие сварочные электроды нужно выбрать.

Почему выбор электродов настолько важен

Нержавеющая сталь считается достаточно популярным материалом, используемым при создании какого-либо оборудования или запчастей. Такой материал обладает высокими антикоррозийными свойствами, а также теплопроводностью в два раза ниже, чем углеродистые сплавы. Именно поэтому, выбор электродов для нержавейки должен основываться на:

• Коэффициенте нелинейного расширения;
• Теплопроводности;
• Потере антикоррозийных свойств.

Разберем по пунктам, что влияет на саму нержавейку. Нелинейное сопротивление – несколько ниже, чем у других металлов. Поэтому, при работе с прочными и плотными деталями чаще всего оставляют небольшой зазор. В противном случае, металл деформируется.

Теплопроводность. При сваривании деталей используется сила тока примерно на двадцать процентов ниже, чем для легированных деталей. Это объясняется тем, что нержавейка обладает низкой теплопроводностью.

В процессе сварочных работ, обязательно теряются антикоррозийные свойства. При сварке образовывается карбид железа и хром, которые влияют на это свойство. Чтобы сохранить антикоррозийные особенности нержавейки, нужно использовать холодный метод сварки.

Следует учитывать, при непрофессиональном методе сварки или неверном выборе температурного режима, материал в любом случае деформируется. Специалисты называют подобные явления – межкристаллистной коррозией. Выбор электродов играет важнейшую роль, при создании каких-либо деталей, изделий и прочего.

Выбор электродов

Несмотря на агрессивную среду, выход всегда можно найти. Современные производители стараются создать наиболее приемлемые составы для покрытия электродов. Это необходимо для того, чтобы они образовывали прочные сварочные швы. Особое внимание уделяется шлаку, который образовывается при сгорании основы.

Электроды по нержавейке обязательно должны хорошо зажигаться и активно гореть при сварочной дуге. Также они должны равномерно расплавляться и создавать ровный шов. После окончания – легко удаляться с поверхности.

Для сварки используются такие электроды, с покрытием:

1. Рутиловые;
2. Основные;
3. С повышенной степенью наплавки;
4. Специальные

Самыми популярными разновидностями среди электродов по нержавейки считаются : ЦТ-15, ЦЛ-11, ОЗЛ-6, НЖ-13. Также могут применяться различные типы ЦЛ. Резкие перепады температур и давления не страшны для таких стержней электродов.

ЦЛ-11. Основное покрытие. Имеет общетехническое назначение. Для сварки сталей марок типа 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, AISI 321, 347 и им подобных, эксплуатирующихся при температурах до 350°C когда к металлу сварного шва предъявляются требования стойкости к межкристаллитной коррозии. Электроды ЦЛ-11 производятся на заводе ЭСАБ-СВЭЛ в Санкт-Петербурге.

ОЗЛ-6. Основное покрытие. Для сварки литья и проката из жаростойких сталей типа 20Х23Н13, 20Х23Н18. Производятся на заводе ЭСАБ-СВЭЛ в Санкт-Петербурге.

ЭА-400/10У — электрод для сварки оборудования из коррозионностойких стали аустенитного класса марок 08Х18Н10Т, 08Х18Н10Т-ВД, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 08Х18Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, Х18Н22В2Т2, AISI 318, 321, 347. Тип — основной.

НЖ-13. Осовное покр. Предназначены для сварки оборудования из коррозионно-стойких хромоникелемолибденовых сталей марок 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т и им подобных, работающего при температуре до 350°С, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к межкристаллитной коррозии.

ЦТ-15. Основной тип электродов. П редназначены для сварки узлов конструкций из хромоникелевых сталей марок Х20Н12Т-Л, Х16Н13Б, 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т и им подобных, работающих при температуре 570-650°С и высоком давлении, а также для сварки сталей тех же марок, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к межкристаллитной коррозии.

Марки электродов ESAB для нержавейки

ОК 63.30. Универсальный электрод с очень низким содержанием углерода. Свари и рутиловым покрытием. Свариваемые стали: 03Х17Н14М2, 10Х17Н13МЗТ, 316 Российский аналог — АНВ-26.

ОК 63.41. Рутиловый, кислотостойкий и высокопроизводительный.

ОК 61.35. С основным покрытием. Для сварки конструкций из нержавеющих сталей 03Х18Н10, 08Х18Н10Т, AISI 304L, 321, 347 и им подобных, работающих при температурах от -196 до +400°C. Подходит хорошо для сварки трубопроводов.

ОК 63.20. Электрод с специальным покрытием. Свариваемые стали: 03Х17Н14М2, 10Х17Н13МЗТ, 316 и т.п.
Российские аналоги: ОЗЛ-20, АНВ-17, НИАТ-1. Разработан для сварки тонкостенных труб.

Основные технологии и разновидности

Помимо основных требований к электродам, существует несколько способов, которые чаще всего используют для сваривания листового или нержавейки другого типа. На качество сварки влияет множество факторов, которые влияют на дальнейшую эксплуатацию материала и возможность обработки различными методами. Поэтому, каждый, кто планирует использовать нержавейку должен знать основные особенности стали и её главные отличия от углеродистой.

Варить нержавейку можно различными методами, но самым популярным и используемым для материала средней плотности, остается сваривание в среде газов. Для такого метода используется вольфрамовый электрод, с минимальной способностью к плавлению. Таким методом можно варить нержавеющую сталь для разных задач. Например, создание трубопровода из стали или различных деталей, где применима нержавейка.

В зависимости от технического оснащения и требований, сварка электродом может выполняться ручным, автоматическим и полуавтоматическим методами.

Также можно использовать и плавящиеся электроды. Они дополнительно покрываются специальными веществами или же применить проволоку с высокой степенью легирования. Для такой разновидности, подбираются отдельные методы сваривания:

• Импульсно-дуговая;
• Короткодуговая;
• Струйная дуговая;
• Плазменная

Все они отличаются определенными свойствами. Например, первый вариант используется для тонких поверхностей — расчет идет на десятые миллиметра. Дуговая, напротив, используется для средних листов, толщиной до трех миллиметров. Плазменная, в свою очередь, является универсальным способом сваривания нержавейки.

Подготовка к сварке

Технология сваривания зависит от специалиста, который выполняет подобные работы. Подобрав верный электрод, нужно дополнительно подготовить будущий материал для сваривания. В первую очередь, это обезжиривание материала.

Сам процесс сваривания нержавейки в домашних и специальных условиях различается методами. При его выборе, стоит опираться на основные характеристики материала, его толщину и прочность. Сварка в атмосфере газов считается стандартной и применима практически в любом случае. Она может выполняться в автоматическим, полуавтоматическим и ручном режиме. Но есть одна особенность, при которой используется только электродуговая – толщина листа нержавеющей стали более, чем три миллиметра.

Стоит обратить внимание, на такую особенность сваривания нержавейки – не нужно делать резких движений. Чаще всего это применимо при стандартном сваривании, но с нержавеющим материалом так поступать не стоит. Это становится причиной разрушения созданного шва и окислению. Подобные процессы полностью убивают защитную среду самого материала и пагубно влияют на эксплуатацию материала. Дополнительно стоит учитывать:

• Нельзя, чтобы вольфрам проникал в сварочную ванную с электродом. В таком случае, говорить о надежности шва не имеет смысла. Чтобы избежать его проникновения, следует зажигать дугу отдельно, на других графитовых или угольных пластиках;
• Аргоновой струей лучше всего защитить шов с обратной стороны. Это требования стало достаточно популярно в последнее время.

Основной вопрос о том, каким же электродом варить нержавейку остается ещё открытым. Чтобы создать действительно качественный, шов нужно использовать:

• Электрод с высокими показателями ползучести;
• Малыми показателями температурного расширения;
• Высокой износоустойчивостью и теплопроводностью;
• Повышенными значениями упругости

При выборе электрода решающее значение имеет именно марка нержавеющей стали. В зависимости от её типа, используются популярные марки, указанные выше.

Этапы сваривания

Работать с таким материалом должен только профессионал. Это трудоемкая работа, которая помогает добиться результата, при котором соединение должно быть похоже на основной металл. Для этого тщательно зачищают места сварки с помощью обезжиривателя (может выступать ацетон или растворитель).

В качестве сварочного аппарата может использоваться инвектор. Такой аппарат удобен для транспортировки и питается прямо от сети. Под действием электрики, образуется сварочная дуга для сваривания металла.

Стоит учитывать, что применимые температуры не должны быть выше нормы. Если не придерживаться стандартных правил, электрод может попросту сгореть или шов будет недостаточно плотным.

При сварке, самая основная проблемы в том, что он обладает достаточно высоким сопротивлением.

Особенность электродов – низкая проводимость тепла.

Это считается одной из проблем, являющаяся причиной их разрушения. Происходит это из-за того, что используется ток слишком большого напряжения. Для максимальной прочности шва используется холодный метод. Если в состав входит никель или хром, то охлаждать можно с помощью воды. В других случаях, отлично подойдет – обдув воздуха или прокладка из меди.

Перед тем, как приступить к работе, следует подобрать электроды по нержавейке, а также правильно настроить ток. Чтобы не произошло залипание – очень аккуратно подносят к металлу электрод. Клемму массы подключают к материалу, после чего к работе приступает дуга. Электрод подносят под углом и держат несколько секунд. Окалину следует убрать с помощью молотка и зашлифовать поверхность кругами. Готовое изделие помещают в ванну с раствором кислоты. Только она способна полностью удалить слой оксида.

Предотвращение дефектов и дополнительная информация

Перед тем, как начать сварку – обязательно подготавливают заготовки по ГОСТ. Процедура должна полностью соответствовать всем требованиям безопасности, а также выполняться строго по правилам. Отклонение от технологии влечет за собой дефектные изделия, несчастные случаи и много другое.

Чтобы предотвратить образование дефектов при сваривании, следует:

• Не перегревать металл шва и основное изделие;
• Сварка выполняется короткой дугой. Исключены различные колебания;
• Для теплоотвода используются специальные пластины;
• Многопроходное соединение применяется в том случае, если лист или заготовка обладают слишком большой толщиной.

В ходе работ, нужно обратить внимание на тот факт, что температуры более +500 ведут к образованию кристаллических трещин. Они ослабляют конструкцию и снижают её пластические свойства. К тому же, лучше всего пользоваться рекомендациями, указанными ниже:

• между прихватами лучше всего снизить промежутки к минимуму;
• перед началом работ, лучше всего раскалить деталь, а уже после охладить с помощью холодного воздуха;
• конструкцию нельзя подвергать воздействию тепла извне, поэтому желательно варить максимально быстро. Лучше сделать несколько поочередных проходов.

Используя правильный электрод для нержавейки и проверенный метод сваривания, можно создать надежное изделие со всеми качествами нержавеющей стали.