Сварка емкости из нержавеющей стали

Необходимость варить нержавейку в домашних условиях возникает не так уж и часто. Тем не менее рано или поздно такая задача возникает. Важно подойти к ее решению подготовленным, чтобы получить в итоге прочное и надежное сварное соединение.
Содержание

Сварка емкости из нержавеющей стали

Как и чем варить нержавейку в домашних условиях

Приступая к работе с нержавейкой, сварщик должен учесть особенности физических свойств и химического состава материала. Только в этом случае можно будет рассчитывать на качественно выполненное и надежное сварное соединение.

  • Сварка нержавейки: основные факторы сложности
    • Высокий коэффициент линейного расширения
    • Низкая теплопроводность
    • Межкристаллитная коррозия
    • Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями
  • Самые распространенные способы сварки нержавеющей стали
  • Сварка покрытыми электродами (ММА)
  • Сварка нержавеющей стали в аргоне
  • Другие технологии и приемы
    • Сварка с использованием лазера
    • Холодная сварка под давлением
    • Контактная сварка

Сварка нержавейки: основные факторы сложности

Выполнение работы осложняется, прежде всего, за счет того, что металл относится к высоколегированным сплавам. То есть в его составе много элементов, которые определяют свойства заготовки. В нержавеющей стали основным таким элементом является хром. В процентном соотношении его доля может достигать 12-30%.

Количество хрома предопределяет антикоррозийные свойства материала. Справедливости ради нужно подчеркнуть на устойчивость к воздействию влаги влияют и другие компоненты – молибден, титан, никель, марганец. В то же время эти составляющие влияют и на другие характеристики нержавеющей стали, в частности на ее свариваемость. При выполнении сварочных работ следует учесть особенности нержавеющей стали, речь о которых пойдет ниже.

Высокий коэффициент линейного расширения

В силу того, что под воздействием высоких температур нержавейка сильно меняет свои размеры, возникают нежелательные деформации. В случаях, когда соединяемые детали имеют толстые полки, а зазор между поверхностями очень мал или же отсутствует вовсе, не исключается появление трещин. Изъяны могут быть и крупного размера.

Низкая теплопроводность

Рассматривая нержавейку с точки зрения теплопроводности, нужно отметить, что данный показатель у нее в два раза ниже по сравнению с низкоуглеродистыми металлами. Результатом такой особенности при сварочных работах является высокая проплавляемость заготовок. Они начинают плавиться при значениях тока на 15-20% ниже, чем при соединении деталей из низкоуглеродистых составов.

Межкристаллитная коррозия

Если нержавеющую сталь нагреть до температуры в 500 градусов Цельсия и выше, то образуется так называемая межкристаллическая коррозия. Явление возникает в силу того, что по краям металлической структуры образуются дополнительные прослойки. Они состоят из железа и карбида хрома.

Чтобы предупредить подобное, следует тщательно выбирать режим сварки, исключающий перегрев металлической решетки заготовок. Помимо этого, металл можно принудительно охлаждать в процессе работ, используя воду или обдув. Важно запомнить, что вода может быть использована исключительно на хромоникелевых заготовках. Они отличаются тем, что имеют аустенитную внутреннюю структуру.

Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями

В силу слабой теплопроводности и высокого электрического сопротивления заготовки из нержавеющей стали провоцируют перегрев электродов. Это происходит из-за того, что расходные материалы имеют сердечники из хромоникелевого сплава. Явление очень нежелательно, а избежать его очень просто. Достаточно применять в работе специальные электроды для работы по нержавейке длиной не более 35 см.

Самые распространенные способы сварки нержавеющей стали

Соединение деталей из нержавеющей стали с высоким содержанием хрома можно выполнять разными технологическими приемами. Например, на практике часто применяются такие виды сварки:

  • аргонодуговая. Лучше всего подходят вольфрамовые электроды в сочетании с режимом работы AC/DC TIG;
  • MMA. Ручная сварка или резка выполняется покрытыми электродами;
  • полуавтоматическая. Работы аппаратами электродуговой сваркой ведутся в защищенной среде. Лучше всего подходит аргон. Режим работы – MIG, а в качестве присадки применяется проволока из нержавеющей стали;
  • холодная сварка. Для соединения нержавеющей стали разработан специальный технологический процесс. Он проходит под высоким давлением. Название выбрано, исходя из того, что плавление металла не предусматривается;
  • контактная точечная сварка и шовная.

Перед тем как сваривать заготовки из нержавеющей стали, необходимо тщательно обезжирить стыки и прилегающую поверхность, а также зачистить. Для этих целей чаще всего используется ацетон или авиационный бензин. Благодаря предварительной подготовке удается снизить пористость шва, а сварочная дуга будет стабильной и достаточно мощной. Только после тщательной зачистки кромок можно надеяться на качественный конечный результат.

Какую именно сварку, а точнее метод выполнения работ, использовать в конкретном случае, решает сам специалист. Помимо основных методов, которые выше рассмотрены, существую и другие технологические приемы, которые применяются редко. В любом случае, на выбор технологии влияет набор требований к будущей конструкции и особенности используемых в работе материалов.

Сварка покрытыми электродами (ММА)

Технология ММА является одной из наиболее распространенных и очень часто применяется при соединении заготовок из нержавеющей стали. Она подразумевает использование покрытых электродов. Способ отличается простотой и нередко выполняется в домашних условиях. Его недостаток заключается в том, что высококачественным сварной шов не получится.

Тем не менее, простота и распространенность обуславливают востребованность технологии. Единственное, что необходимо сварщику – это специальное сварочное оборудование – инвертор. Чтобы стык получился достаточно надежным, необходимо уделить внимание выбору расходного материала. То есть, найти нужного размера электрод для конкретной марки нержавеющей стали. К слову, существует два основных типа расходных материалов, которые используются при сварке нержавейки:

  • с рутиловым покрытием. Электроды изготовлены на основе двуокиси титана. Варить такими электродами следует при постоянном токе с обратной полярностью. Процесс сопровождается стабильным горением дуги и разбрызгиванием расплавленного металла;
  • с покрытием на основе карбоната кальция и магния. Потребуется постоянный сварочный ток и обратная полярность.

Чтобы определиться с маркой наиболее подходящих для конкретной операции электродов, достаточно иметь под рукой ГОСТ. В положениях под номером 10052-75 детально расписано какие марки электродов рекомендуется применять для сваривания металлов в зависимости от их химического состава. Другими словами, чтобы быстро подобрать нужный электрод для сварки нержавеющей стали с помощью ГОСТа, требуется знать марку металла, который необходимо соединить.

Сварка нержавеющей стали в аргоне

В защитной аргонной среде применяются вольфрамовые электроды. Это достаточно простой и в то же время высокотехнологичный метод, дающий возможность создавать надежные соединения даже в домашних условиях. Технология чаще всего востребована при монтаже трубопроводных коммуникаций, предназначенных для транспортировки различных жидкостей или газов. Она обладает некоторыми особенностями:

  • чтобы вольфрам не попадал в рабочую зону, дуга поджигается бесконтактным способом. В случаях, когда поджечь сварочную дугу на соединяемых деталях нельзя, то она разжигается в специальной угольной плите. После этого осторожно перемещается на стык;
  • данный способ одинаково хорошо работает как на переменном, так и на постоянном токе;
  • выбор режима работы зависит от толщины полок заготовок. К понятию «режима работы» в данном случае относится не только выбранные на сварочном оборудовании параметры, но и диаметр вольфрамового электрода и проволоки, которая используется в качестве присадки; скорость проведения сварочных работ, расход инертного газа и т.д.;
  • важно проверить перед началом работ уровень легирования присадочной проволоки и соединяемых элементов. У расходника это показатель должен быть выше;
  • при сваривании металла не следует делать электродом колебательных движений. В противном случае высока вероятность окисления металла и нарушения зоны сварки.

Практика показывает, что можно свести к минимуму расход вольфрамового электрода. Для этого достаточно выключать подачу инертного газа через 10-15 секунд после разрыва сварочной дуги. Благодаря такой простой процедуре исключается активное окисление вольфрама из-за контакта с атмосферным кислородом по окончанию сваривания.

Касательно полуавтоматической сварки, то работа с ней практически ничем не отличается. Единственная разница состоит в том, что проволока в зону сварки подается автоматически. Благодаря этому, значительно быстрее протекают сварочные процессы. Благодаря применению полуавтоматических установок, можно реализовать разные способы соединения заготовок из нержавеющей стали. Некоторые из них:

  1. Метод струйного переноса. Благодаря технологии удается качественно соединить заготовки большой толщины.
  2. Сварка короткой дугой. Отлично подходит в случаях, когда требуется соединить детали небольшой толщины.
  3. Импульсная сварка. Наиболее выгодный со всех сторон вариант. Он наименее затратный и универсальный в плане сваривания заготовок разного размера.
Читайте также  Сварка аргоном что это такое?

Другие технологии и приемы

Помимо рассмотренных на практике используются и другие методы сварки заготовок из нержавеющей стали. Они узкоспециализированы и в силу своей специфики менее востребованы. Эти методы требуют наличия специального оборудования или оснастки.

Сварка с использованием лазера

Данный метод обладает весомым набором достоинств. Первое из них – металл не теряет свою прочность и не деформируется из-за длительного воздействия высокой температуры. Шов быстро остывает, на его поверхности и внутри не образуются трещины, а структура сформирована из зерен небольшого размера. Лазерная технология используется в машиностроении и других отраслях промышленности: производство сельхозтехники, автомобильная промышленность, укладка трубопроводов и прочих.

Холодная сварка под давлением

Технология уникальна тем, что не подразумевает плавление металла. Детали соединяются между собой, благодаря образованию новых связей на уровне кристаллической решетки металла. В зависимости от особенностей и конфигурации соединения, давление может оказываться как на одну, так и на обе заготовки. Визуально это выглядит так, будто две детали вдавливаются одна в другую.

Контактная сварка

Сварка может выполняться точечно или же по методу роликового соединения металлов. Метод чаще всего востребован при необходимости создания изделий из тонких листовых материалов, толщина которых не превышает 2 мм. Применяется то же самое оборудование, что и при сварки других материалов данным способом.

Сварка бака для воды своими руками

Для многих жителей многоэтажек не известны проблемы владельцев частных домов. К примеру, сварка бака для наполнения водой может вызвать у городских жителей лишь ироническую усмешку. А между тем вопрос не праздный. Актуальность проблемы заключается в вопросе, по какому пути пойти – заказать готовое изделие или сварить самостоятельно ёмкость для воды.

Два варианта решения вопроса

Для изготовления емкости для сбора воды, можно обратиться за помощью к специалистам. Они сварят бочку или бак по вашим чертежам и размерам или предложат свой вариант конструкции. Но за качественную продукцию нужно будет выложить круглую сумму.

Поэтому многие жители частного сектора выбирают второй вариант: самостоятельно изготовить емкости, получая при этом экономию собственных средств и моральное удовлетворение от процесса сварки.

Варианты применения

Накопительные ёмкости актуальны в местах, где существуют перебои с водоснабжением. В помещениях баки для воды устанавливаются чаще всего в горизонтальном положении.

Резервуары служат для хранения дождевой воды и водопроводной. С их помощью можно организовать летний душ или держать их в целях пожарной безопасности, чтобы можно было погасить огонь.

В них можно накапливать воду для полива растений, сада и огорода. Часто баки круглой формы монтируются в бане для накопления воды. Различают множество конструкций, которые могут быть круглой, прямоугольной или иной формы.

Важно понимать, для чего нужен бак. Если он используется неактивно, то вода, которая находится в нём, способствует размножению водорослей и микроорганизмов. Тем более, если ёмкость постоянно находится на открытой местности под солнечными лучами.

Следовательно, выбор объём бака – это одна из главных задач, перед началом его изготовления. Баки из черного металла надо обязательно грунтовать и красить, чтобы он не ржавели.

Этапы сварки

На первоначальном этапе сварки под углы листа, которое будет служить дном, нужно подложить доски. Важно, чтобы толщина подложки была одинаковой. Это даст ровную плоскость по всей длине и в углах конструкции.

В процессе сварки необходимо постоянно проверять, не выходят ли стороны за пределы основания. Можно сразу прихватить все стороны между собой, затем сваривать с основанием.

Листы должны плотно прилегать друг к другу. Следующий этап – это окончательная сварка швов. Сварку можно выполнять внутри бака или снаружи.

Непроваров быть недолжно. На самостоятельную сварку уходит около 7-8 рабочих часов.

Рекомендуется делать конструкцию жёсткой. Для этого используют угольники внутри бака и с наружной стороны. Для слива воды в нижней части вваривается труба с контрольным краном.

Обязательно надо отбросить лень и проверить конструкцию на герметичность. После выполнения работ следует приготовить меловой раствор и нанести его на швы с внутренней стороны.

Когда он высохнет, тряпочкой, смоченной в керосине, пройтись по швам бака с наружной стороны. Цель: выявление «непроваров» забитых шлаком. Для контроля нужно всего несколько минут.

Если жидкость не проявляется, то всё нормально. Если появились пятна, то проблемный участок следует проварить ещё раз. Проверку и повторную сварку лучше выполнить сразу перед покраской.

Монтаж можно выполнить на предварительно заложенные кирпичи, но лучше использовать подставку. Далее наполнить бак водой и несколько дней понаблюдать: не проявилась жидкость на стенках конструкции.

Из нержавейки и алюминия

В процессе самостоятельного изготовления бака из нержавейки рекомендуется использовать металл 1,1-2 мм. Для предотвращения вздутия наполненной конструкции надо устанавливать расширительные бачки для защиты от излишнего давления.

Можно использовать в качестве рабочего материала пищевую или техническую сталь. Понятно, что пищевая нержавейка обойдётся дороже.

Распространёнными методами сварки считаются работа вольфрамовыми электродами в аргоне или порытыми электродами. Возможен вариант аргоновой сварки полуавтоматом с использованием нержавеющей проволоки.

Алюминиевые баки можно сварить самостоятельно, однако процесс связан с выполнением ряда технических условий, которые подвластны только специалистам:

  • необходимо рассчитать габариты ёмкости для воды;
  • правильно подобрать марку нержавеющего материала;
  • вычислить толщину стенки, чтобы избежать вздутия конструкции;
  • при использовании люка или крыши определиться с её типом;
  • определиться с наличием перегородок, каркаса и окантовки;
  • владеть навыками сварки.

Многое в этом процессе зависит от используемых сварочных аппаратов и мастерства сварщика. При неправильной сварке возможно проявление микроскопических трещин, через которые со временем будет просачиваться жидкость.

Обычно из нержавеющей стали изготавливают баки для хранения воды. Ёмкости для бани из нержавейки лучше заказывать на постоянно действующем производстве. Окрашивать их не надо, так ка при нагреве краска будет испаряться, загрязняя воздух и воду.

Советы специалистов

Если вы всё же решились самостоятельно выполнить задуманное, следует учесть, что наиболее подходящими марками стали для хранения воды в этом случае будут 08Х17 (aisi 430) и 8-12Х18Н10 (304).

Что касается объёма нержавеющей конструкции, в бане, рассчитанной на 2-3 человек, целесообразнее устанавливать бак для воды от 50 до 80 литров. По формуле 25-30 литров воды на одного посетителя.

Производственники обычно предлагают для баков листы толщиной 1 мм. При самостоятельной сварке рекомендуется использовать листы толщиной 1,2-1,8 мм. Варианты конструкций могут быть разными по размерам и форме.

Сварка баков для воды из алюминия – процесс сложный, требующий от мастера практических навыков работы с этим металлом, пониманию чертежей и двух рук, которые дружат с инструментом.

Изготовление баков для душа, бани и других нужд можно выполнить своими силами, хотя одного желания мало. Если что-то не получается, то можно проконсультироваться у человека, владеющего навыками сварки.

Самостоятельное изготовление позволяет получить максимально практичную конструкцию, неоценимый опыт и сэкономить средства.

Как правильно варить нержавейку электродами: советы и правила

Если в вашем распоряжении есть бытовой инвертор, вполне реально научиться самостоятельно варить емкости и трубы из нержавеющей стали электродом. В этом обзоре мы рассмотрим особенности сварки нержавейки электродом, основные технологии, базовые правила и ошибки, которых вы сможете избежать в работе после прочтения статьи. Узнайте, как варить нержавейку в домашних условиях без опыта.

Тонкости и правила сварки нержавейки электродом

Чаще всего у непрофессионалов, которые только знакомятся с технологией сварки электродами, получается неровный шов на нержавейке. Это самая распространенная проблема. Также вы можете столкнуться с образованием трещин из-за неправильного выбора силы тока. При работе с легированной сталью важно учитывать ряд важных моментов:

  • металл имеет высокие коэффициент расширения. После снижения температуры воздействия и охлаждения нержавейки металл стягивается. При сварке присадкой с небольшим коэффициентом расширения случаются разрывы. Это происходит из-за внутренних напряжений;
  • при сварке нержавейки электродом нужно обеспечить защитную зону. Если сварочная ванна поддается окислению, есть вероятность пористости поверхности. Если невозможно предупредить поступление кислорода, используйте стержни с защитной обработкой;
  • придерживайтесь шахматного порядка сварки шва во избежание перегрева. Выберите оптимальные невысокие температуры, которые не допустят плавки легирующих добавок. Именно они играют защитную роль, защищая металл от образования ржавчины;
  • при выборе присадки обратите внимание на маркировку материала.

Сложности сварки нержавейки обычными электродами

Если вы раньше не сталкивались со сваркой бытовой нержавейки, в ходе работы у вас может возникнуть ряд трудностей. Нержавеющая сталь содержит до 40% хрома, который обеспечивает высокий уровень коррозийной защиты. Из-за большого процента хрома в составе существуют особенности сварки:

  • низкая теплопроводность, из-за чего снижены температуры плавления. Это важно учитывать при сварке, чтобы не допустить образование дыр;
  • риски деформации при неправильном выборе температурного режима;
  • образование трещин в результате большой толщины основы и незначительного расстояния до соединения;
  • нагрев свыше 500 градусов могут появиться слои железа и карбида хрома;
  • потери коррозийной устойчивости из-за неправильного сварочного режима. В этом случае материал будет некачественным и подвержен окислению. Чтобы не допустить этого, обрабатывайте детали защитным раствором или контролируйте температуру нагрева.
Читайте также  Фибра для бетона что это такое?

Как правильно варить нержавейку электродами дома?

Существует несколько базовых правил сварки электродом, которые важно знать для соблюдения правильной технологии. Эти правила связаны с особенностями создания шва на нержавейке.

На подготовительном этапе нужно зачистить детали от грязи, краски, ненужных пятен. Если упустить этот момент, появляются риски пористости из-за вспенивания сварочной ванны. Если вы работаете с материалами, толщина которых свыше 4 мм, разделывать кромки нужно под углом 45 градусов. Для сварки электродами деталей нужен минимальный зазор. Это объясняется увеличением толщины при воздействии высоких температур. Перед сваркой можно выполнить поверхностный прогрев при температуре до 150 градусов. Это способствует увеличению прочности соединения.

Какие правила сварки нержавейки с помощью электродов:

  • для начала нужно прихватить шов в нескольких местах;
  • угол между стержнем и основанием – 45-60 градусов;
  • есть вероятность образования вязкой сварочной ванны;
  • шов варят быстро небольшими стежками короткой дугой;
  • не стоит пытаться охладить шов, поскольку этот процесс должен быть постепенным. Не допускайте внутреннего напряжения в основании, чтобы не пренебрегать качеством шва;
  • для сварки тонкой нержавейки используйте электроды обратной полярности;
  • следите за качеством шва и контролируйте, чтобы не образовывались проплавки;
  • для работы с толстыми материалами выбирайте электроды соответствующего диаметра;
  • правильно определите силу тока;
  • для обучения лучше попробовать сварку на черновых материалах.

Как правильно варить тонкую нержавейку?

При работе с тонкими нержавеющими листами существуют определенные правила, которых важно придерживаться для создания прочного и аккуратного шва. Пошаговая инструкция, как варить нержавейку:

  1. На подготовительном этапе нужно очистить детали от налета, краски, грязи.
  2. Выкладываем флюс.
  3. Нагреваем примерно до 250 градусов. При этом наблюдаем изменение цвета поверхности материалов.
  4. Поскольку мы работаем с тонкими листами, быстро проводим электроды, чтобы не проплавить материал.
  5. Остужаем материал медными пластинами, чтобы избежать образования ржавчины.

Нержавейку электродами выполняют в домашних условиях и на производстве. При этом может меняться температура, оборудование, сила тока, толщина стали, другие особенности технологии и самого материала.

Какие электроды выбрать: обзор марок?

Если вы хотите избежать образования трещин, правильно выберите стержни. В идеале по составу они соответствуют заготовкам. Существует несколько типов электродов, предназначенных именно для сварки нержавейки:

  • ЦЛ-11 – универсальные электроды для сварки нержавейки под разными углами и в любых положениях. Допустимая температура сварки – 450 градусов;
  • НЖ-13 – электроды обработаны специальным раствором для защиты от окисления. Если в ходе сварки не удается предотвратить поступление кислорода, можно использовать эти стержни;
  • ЗИО – 8 – используются в промышленных условиях, поскольку подходят для сварки при высоких температурах.

Для сварки в домашних условиях лучше выбирать простые варианты электродов, с которыми вам будет легче освоить технологию. Заранее проводники не стоит нагревать, чтобы не навредить защитный слой. Обмазка будет хрупкой после охлаждения, что негативно скажется на качестве шва. Прокаливание допустимо только непосредственно перед использованием электродов.

При выборе сварочного аппарата с использованием электрода нужно ориентироваться на модели с постоянным током. Он наиболее подходит для создания короткой дуги, которая способствует созданию прочных и ровных швов. Также новичкам советуют выбирать аппараты с рядом дополнительных функций. Такое оборудование позволит избежать прожога и залипания.

4 способа как варить нержавейку

Как варить нержавейку, какие инструменты применять? Как подготовить зону шва и чем шов обрабатывать по окончании сварки. Об этом вы узнаете в этом материале

С нержавеющей сталью каждый человек встречается каждый день — из нее сделано множество вещей, от кухонной посуды до архитектурных деталей зданий, оград, турникетов и сложного промышленного и торгового оборудования. Но только сварщики и инженеры знают, насколько сложна сварка нержавейки. Это своеобразный «высший пилотаж» в сфере сварки металлов плавлением.

Все дело в химических особенностях нержавеющей стали. Этот металл создан довольно давно — более 100 лет назад. Даже известно имя одного из его создателей — англичанин Гарри Бреарли. При исследовании металлов для оружейного производства, он обнаружил, что при добавлении в обычную легированную сталь хрома в количестве выше 11%, сплав получает особые свойства — абсолютно не боится коррозии.

Дело в том, что хром при контакте с кислородом образует очень прочный оксид, который покрывает всю поверхность металла и не допускает возникновения любых химических реакций как при комнатной температуре, так и при нагревании и плавлении. Современные марки нержавейки содержат хрома от 11 до 30% и совершенно по разному ведут себя по отношению к свариванию — от довольно хорошо свариваемых, до практически несвариваемых.

То есть соединять детали в принципе можно, но необходимо знать, как варить нержавейку, какие инструменты и способы применять в каждом конкретном случае, как подготовить зону шва и чем шов обрабатывать по окончании сварки. Именно о методах сварки нержавеющей стали расскажет эта статья.

Виды нержавеющей стали

Промышленная и бытовая сварка листовой и профильной нержавейки требует правильного выбора способа работы. Он определяется видом металла. По основным свойства нержавейка классифицируется на:

  • Аустенитную;
  • Мартенситную;
  • Ферритную.

Аустенитная названа так по основной фазе. Это сплавы с высоким содержанием хрома и никеля. Пример — всем известная пищевая сталь AISI 304 (08Х18Н10 по ГОСТ), активно использующаяся при изготовлении посуды, различных архитектурных деталей, дымоходов, ложек и вилок. Содержит 18% хрома и 10% никеля. Стали аустенитного типа немагнитные, пластичные, химически стойкие и прочные механически.

Мартенситные стали отличаются спецификой внутренней структуры, заметной под микроскопом. Отличаются низким содержанием углерода (сотые доли процента) и хрома до 12%. Металлы очень твердые, но хрупкие, применяются для изготовления режущих инструментов или бытовых вещей, турбин и крепежей, которые используются в слабоагрессивной среде. Широко распространена при производстве алкогольных напитков. После термообработки получают необходимую ударную вязкость и жаропрочность.

Пример — AISI 410 (12Х13 по ГОСТ). Содержит 13% хрома и 0,10-0,12% углерода. Устойчива к серным соединениям.

Ферритные — стали со средним содержанием хрома, не закаляются и очень устойчивы к агрессивной среде (кислотам, солям). Они менее пластичны, чем аустенитные и не такие хрупкие, как ферритные. Пример — AISI 430 (12Х17 по ГОСТ). Хрома — 17%, углерода — 0,10-0,12%. Относится к классу трудносвариваемых. Применяется в машиностроении для изготовления втулок, валов, штуцеров.

Как сваривать нержавеющую сталь

Но в отличие от обычной, углеродистой стали, при сварке нержавейки используются особые подходы, благодаря ее сложному химическому составу и физическим свойствам. Основными параметрами, затрудняющими сварку являются:

  • температура плавления ниже, чем у углеродистых сталей;
  • значительное тепловое расширение;
  • низкая теплопроводность.

Как правило, нержавеющая сталь перед сваркой прогревается. Не требуют нагрева сплавы с содержанием углерода менее 0,20%. Но детали из металла толщиной более 30 мм следует нагреть до температуры около 150 0С. Низкая теплопроводность требует снижения силы сварочного тока на 15-20% — металл плохо проводит тепло и может прогорать в зоне сварки.

ММА-сварка

Вторым типом электродов, рутиловыми, сварить нержавейку можно как при переменном, так и при постоянном токе обратной полярности. При работе с нержавейкой эти электроды намного удобнее, чем основные — меньше разбрызгивается расплав и лучше держится дуга. Оба вида электродов используются в любом пространственном положении, но рутиловые лучше всего работают в нижнем.

TIG-сварка

Аргонодуговой метод используется при сварке тонкой листовой стали. Производится в полностью аргоновой или аргоно-гелиевой атмосфере. В большинстве случаев используется нержавеющая присадочная проволока с ручной или автоматической подачей.

MIG MAG-сварка

В этом виде сварки используются различные техники:

  • короткой дугой;
  • со струйным переносом;
  • импульсной.

Короткая дуга, как правило, используется при работе с тонкими металлами, струйный перенос — с более габаритными элементами.

Наиболее управляемый и поддающийся тонкому контролю — импульсный метод. Металл в сварочную ванну полается по каплям, благодаря чему происходит уменьшение среднего тока дуги, а, значит, и поступление тепловой энергии в зону сваривания. Зона термического влияния становится уже, что очень важно при низкой теплопроводности металла.

Читайте также  Экструзионная технология в пищевой промышленности что это?

При импульсной сварке практически исключено появление брызг, что очень важно при необходимости получения точного шва, например, при изготовлении емкостей или декоративных элементов.

Сварка нержавейки при помощи лазера

При лазерной сварке швы остывают намного быстрее, а размеры зерна получаются мельче. Сварка лазером нержавеющей стали производится как точечным, так и шовным методом. Быстрота и точность воздействия сфокусированного луча на металл не допускает возникновения оксидной пленки на поверхности расплава, соединение получается исключительно прочным. Сваривается нержавеющая сталь лазером только встык — термические напряжения, которые могут возникнуть при соединении внахлест, значительно ухудшают общую прочность конструкции.

Подготовка и финишная обработка

Качество сварки нержавейки, как и любых других металлов, зависит от подготовки зоны сваривания. Металл должен быть тщательно очищен от жира, пыли и грязи, промыт ацетоном или высокооктановым бензином и просушен. Металлической щеткой необходимо зачистить кромки деталей до характерного блеска.

Сварка нержавейки имеет свои особенности — высокий коэффициент термического расширения может вызвать появление холодных трещин, если детали сдвинуть очень плотно. Между ними необходимо оставить небольшой зазор, ширина которого определяется по справочнику или опытом сварщика.

Перед тем, как зачистить сварочный шов на нержавейке, необходимо тщательно осмотреть его на предмет появления трещин или иных видимых дефектов. При бытовой сварке нет необходимости в использовании дефектоскопической аппаратуры, но при промышленной — она должна применяться в обязательном порядке.

Травление кислотами производится на всех марках стали при помощи соляной и серной кислот. После обработки шва необходимо промыть зону работ чистой водой. В домашних условиях кислотное травление производится редко, более распространен механический способ.

Механическая обработка производится способом очистки металлической щеткой и обработкой мелкозернистой наждачной бумагой. Если есть возможность — обработать пескоструйным аппаратом. После механической обработки следует нанести на шов пассивирующий раствор.

Шлифовка и полировка зоны шва и поверхности изделия целиком производится при помощи полировальных и шлифовальных кругов с различными типами поверхности. Из инструментов при этом используется болгарка или вибрационные шлифмашинки.

Сварочные работы с нержавейкой имеют много особенностей и тонкостей. Если вы обладаете практическим опытом сварки нержавейки — поделитесь им на страницах нашего сайта. Ждем ваших писем и сообщений.

Как правильно варить нержавейку электродом

Иногда в домашних условиях необходимо срочно заварить емкость или трубу из нержавейки. Начинающие сварщики, имеющие в хозяйстве бытовой инвертор, могут устранить проблему самостоятельно. Хотя в промышленных условиях ручную сварку нержавейки электродом не практикуют, дома можно устранить дефект обычной электросваркой. Специалисты поделятся опытом, как варить нержавейку электродом. Какие особенности легированных металлов нужно учитывать, какого режима придерживаться при работе.

Особенности сварки нержавеющей стали

Главная проблема, возникающая у неопытных сварщиков – некачественный шов. В трубе может появиться течь даже при небольшом давлении. На металле в районе шва возникают трещины.

При сварке нержавейки электродом нужно учитывать ряд особенностей легированной стали, ее физические свойства:

  • У металла большой коэффициент расширения, он после соединения электросваркой в процессе охлаждения стягивается. Если варить нержавейку обычной присадкой для углеродистой стали, имеющей небольшой коэффициент расширения, на шве могут появиться трещины – его будет разрывать от внутренних напряжений в нержавейке.
  • При окислении ванны расплава на поверхности образуется пористость за счет кристаллизации. Если нет возможности создать над рабочей зоной защитную атмосферу, нужно подбирать стержни со специальной обмазкой, содержащей компоненты, препятствующие поступлению кислорода в шов.
  • Легированная сталь, используемая в быту, плавится при невысоких температурах. Под воздействием электродуги из нержавейки способны выгорать легирующие добавки. Без них металл будет ржаветь. Чтобы не допускать перегрева, шов ведут в шахматном порядке.
  • Присадку для сварки нержавейки подбирают с учетом особенных свойств легированного металла. Желательно точно знать марку свариваемых заготовок.

Какие электроды выбрать для нержавейки

Риск образования трещин снизится, если выбирать присадку со стержнем, по химическому составу схожим с заготовками. Для сварки нержавеющей стали выпускают несколько видов стержней:

  • ЦЛ-11 создан для сварки хромоникелевого сплава, у них фтористо-карбонатная обмазка, сварку можно производить при температуре до +450°С. Работать электродом можно в любом положении.
  • ОЗЛ-6 предназначен для жаропрочных сталей, если варить им другие заготовки, электрод будет расправляться медленнее, шов получится непрочный;
  • НЖ-13 – для пищевой нержавейки. Можно использовать для хромоникелевой стали, легированной молибденом. Обмазка образует небольшой слой шлака, защищающего ванну расплава от окисления.
  • ЗИО-8 – для жаростойких сплавов, с ним возникнут проблемы при сварке бытовой нержавейки.
  • НИИ-48Г – универсальная присадка с основным видом покрытия.
  • ЭФ400/10У, ОЛЗ-17У – профессиональные электроды, предназначенные для аустенитных сплавов. В быту такие стержни использовать нежелательно, обмазка содержит вредные компоненты.

Марки ЭА, ESAB выбирают для ответственных соединений. Для самостоятельной работы лучше выбрать что-то попроще. Перед работой стержни прокаливают, в зависимости от марки, нагревают до +160–220°С. Заранее их не греют, обмазка после охлаждения станет хрупкой, будет обсыпаться.

Можно варить легированный металл неплавящимися электродами, содержащими вольфрам. В стык, расплавленный тугоплавким стержнем, вводят присадочную проволоку. Работу проводят полуавтоматом, создающим защитную атмосферу. Новичкам за такую работу лучше не браться. Проволока применяется для соединения емкостей, труб, испытывающих высокое давление. Присадка качественно заполняет стык, образует прочный шов, не подверженный образованию трещин.

Можно ли варить нержавейку обычным электродом?

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

Простым электродом НЕ варят:

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

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

Технология сварки нержавеющей стали электродом

Ход работы немного отличается от электросварки черных металлов. Есть тонкости образования шва, поэтому должна соблюдаться технология сварки. Подготовительный этап стандартный:

  1. Заготовки зачищают, снимают с них грязь, масляные пятна, следы краски. Все эти компоненты вспенивают ванну расплава.
  2. У деталей, толще 4 мм, разделывают кромки под углом 45°.
  3. Детали укладывают встык с зазором не меньше 1 мм, это связано с большим коэффициентом расширения нержавейки в процессе сварки.
  4. Прочность швов повышается, если детали предварительно прогревают до +150°С, затем приступают сваркой.

Как правильно варить нержавейку электродами:

  1. Сначала будущий шов прихватывают в нескольких местах.
  2. Стержень необходимо держать под углом от 45 до 60°, наклоняют его к себе или в сторону.
  3. Нужно быть готовым к густой ванне расплава, жидкий металл вязкий, как пластилин.
  4. Шов накладывают мелкими стежками, быстро.
  5. Необходимо поддерживать короткую дугу, колебательные движения недопустимы.
  6. При остывании стыка металл дополнительно не охлаждают, шов должен кристаллизоваться постепенно, чтобы не возникали внутренние напряжения в заготовках. Тогда качество соединения будет нормальным.
  7. Сварку тонкой нержавейки электродом проводят током обратной полярности, при таком подключении клемм самая высокая температура будет сконцентрирована на кончике присадочного стержня.

Какой сварочный аппарат выбрать

Сварочные аппараты некоторые умельцы берут напрокат. Для работы с легированным металлом надо выбирать современное оборудование для сварки, генерирующее постоянный ток, с таким аппаратом легче поддерживать короткую дугу, получаются ровные стежки шва. Можно сварить металл трансформатором, но в этом случае возможно образование наплывов, снижающих прочность реставрированного элемента. Лучше выбирать сварочники с дополнительными функциями. Риск залипания электрода, прожога заготовки снизится. Хороший вариант – универсальный генератор, вырабатывающий постоянный и переменный ток. Допустимо использование инвертора, выдающего переменный импульсный ток высокой частоты.

Настройка сварочного аппарата

Для сварки нержавеющей стали электродами придерживаются определенного режима работы. Чтобы сварить 4 мм заготовки, нужен аппарат, выдающий 100 А с напряжением 16 В. Диапазон сварки более тонких деталей:

Толщина заготовки, мм Диапазон силы тока, А Рекомендуемое напряжение, В
1 30 — 40 12
1,5 40 — 60 13
2 — 3 в пределах 80 14 — 15

Диаметр электрода должен быть меньше толщины заготовки, сталь до 3 мм варят двойкой, 4 мм – 3-х мм стержнями.

При соблюдении всех технологических тонкостей сварки легированных металлов можно получить достаточно прочное соединение в домашних условиях. Для реставрации труб, емкостей, рассчитанных на высокое давление, лучше прибегнуть к услугам профессионалов.

Оцените статью
Добавить комментарий