Сварка нержавейки с черным металлом электродом: Можно ли приварить нержавейку к черному металлу

Сварка нержавейки и черного металла

Содержание страницы

Никогда не возникает вопросов, когда производится сварка идентичных по составу металлов. Проблемы возникают, когда свариваются две разные заготовки. И, скорее всего, не проблемы, а трудности, касающиеся правильного подбора технологий и режимов сварки, а также расходных к ним материалов. К примеру, сварка нержавейки и черного металла. Вроде бы две стали, но с разными техническими свойствами. Поэтому правильно варить два этих сплава – это значит, точно подобрать параметры сварочного процесса. Ведь сваренный шов будет держать обе заготовки прочно лишь в том случае, если он состоит из того же металла, что и свариваемые детали.

С черным металлом все более или менее понятно. Это самый распространенный материал, который легко поддается свариванию любыми видами сварки. С нержавеющей сталью все намного сложнее.

Особенности сварки нержавейки

Есть четыре технические характеристики нержавеющей стали, которые делают ее сварку особенной.

1. Низкая теплопроводность металла. Если сравнить данный показатель с черной сталью, то она у нержавейки в два раза ниже. Это говорит о том, что в процессе нагревания металла он не отводит тепловую энергию, а накапливает в себе. А это чревато повышением температуры на определенном участке, что при сварке обязательно приведет к прожогам. Эту проблему можно решить просто – нужно уменьшить силу тока на 20-30%.
2. Линейное расширение у нержавейки выше, чем у черного металла. Почему так важно данное значение. Все дело в том, что после большого расширения при нагреве будет происходить обратный процесс – усадка на туже величину, что и расширение. То есть, две заготовки могут порвать сварочный шов, или в нем появятся трещины в большом количестве. Выход из положения – большой зазор между свариваемыми деталями.
3. Электрическое сопротивление. Этот показатель у нержавейки тоже большой. Он влияет на электрод, а точнее на его перегрев в процессе сварки нержавейки и стали. Поэтому необходимо длину расходника уменьшить до предела 35 см, не больше.
4. Нержавеющая сталь под действием высоких температур меняет свои качества. То есть, из нержавейки она превращается в обычную сталь. Поэтому очень важно ее не перегревать. При +500С на зернах металла образуется карбидное соединение, которое и снижает антикоррозионные свойства нержавейки. По сути, коррозия начинает происходить на межкристаллических связях. Решается данная проблема по-разному, например, свариваемые детали охлаждаются водой.

Сварка нержавейки с черным металлом

Можно ли, и как сварить нержавейку с черным металлом? Вопрос, который требует особого подхода. Главное – правильно выбрать технология сваривания. Чтобы ее провести, можно использовать:

• Ручную дуговую сварку плавящимся электродом.
• Неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов с присадкой или без таковой.

Кстати, в качестве присадочного материала нужно использовать нержавеющую проволоку.

Сказать, что первый способ сварки лучше, а второй нет, или наоборот, нельзя. В каждой технологии есть свои особенности и нюансы. К примеру, чтобы сварной шов при ручной электродуговой сварки был качественным, нужно использовать электроды, с помощью которой можно варить саму нержавейку. Вторая технология предопределяет использование присадки только из нержавейки. Причем в ее состав обязательно должны входить легированные добавки: никель и марганец, редко хром. Но в сварочном шве все же должно быть больше нержавеющей стали. Идеальный шов, если в составе его металла входит 40% чистой нержавейки.

Что касается плавящихся электродов, то они подбираются с учетом состава обоих свариваемых металлов: нержавейки и обычной стали. Все дело в том, что две заготовки могут отличаться не только техническими и механическими параметрами, но и разной степенью свариваемости, наличием или отсутствием легированных материалов, их процентным содержанием.

К тому же присутствие никеля в двух сплавах делит их на несколько категорий: легированные, низко- или высоколегированные, углеродистые или теплоустойчивые. Поэтому, выбирая электрод, придется все это учитывать. Хотя существует определенное правило сварки нержавейки и черной стали. Если хотите получить качественный шов без внутренних трещин – используйте расходник, который используется для сварки высоколегированных сталей. Стержень таких электродов обладает высокими прочностными характеристиками.

Марки каких электродов подойдут для сварки черной стали и стали нержавеющей:

• НИАТ-5 – прекрасно варит аустенитных металлов.
• ЦТ-28 – для нержавейки.
• Э50А – для сплавов с высоким показателем теплоустойчивости.
• ОЗЛ-25Б – для жаропрочных металлов.

Особенности сварки черного металла с нержавейкой

Особенность соединения двух разноплановых видов сталей заключается в том, что в процессе их нагрева происходит расплав. Металлы становятся мягкими, но нержавейка в этом плане становится текучей, как вода, а черная сталь приобретает вязкую консистенцию. Это и есть большая проблема. Решить ее можно только одним способом – использовать для соединения электрод для сварки нержавейки. К примеру, ОК61.30 – это универсальная марка, или ОК67.45 – этот электрод обычно используется в самых сложных ситуациях, к которым относится сварка нержавеющей стали и стали из черного металла.

Кстати, ручная электродуговая сварка плавящимся электродом в данной ситуации является самой простой по сравнению с другими технологиями. Но использование газосварки считается более качественным вариантом в плане получения шва высокого качества. Все дело в том, что присадочная проволока из нержавеющей стали снижает текучесть основного металла почти в три раза. Из этого можно сделать вывод:

• Если вам необходимо соединить детали из нержавейки и черного металла в домашних условиях, то выбирайте электродуговую сварку.
• Если нужно, чтобы соединение смогло выдержать приличные нагрузки, тогда лучше воспользоваться сваркой в среде защитного газа.

Кстати, аргоновую сварку часто для этих целей лучше не использовать, слишком дорого обойдется такое соединение. Можно ее заменить обычной газосваркой, используя в качестве присадки нержавеющую проволоку. Идеально будет, если зону сварки защитить флюсом. Но и его также придется выбирать из расчета сваривания двух разных сплавов.

Режимы для сварки

Толщина соединяемых заготовок, мм	Диаметр электрода, мм	Род тока	Сила сварочного тока, А
1	2	постоянный	30-60
2	3	постоянный	50-80
4	4	постоянный	90-130

Технология сварки

Как и во всех сварочных процессах, свариваемые заготовки необходимо подготовить: очистить кромки или торцы металлической щеткой до блеска, обезжирить, если есть такая необходимость.

Для обезжиривания можно использовать растворитель или спирт. Если буде производится газосварка, то в стык укладывается флюс.

Сваривать черный металл и нержавеющую сталь лучше в нижнем положении. Таким образом, предотвращается растекание металла. Сваривание плавящим электродом должна производиться с соблюдением точных движений рук сварщика. В основном электрод должен располагаться ближе к черному металлу, потому что он меньше, чем нержавейка, становиться текучим.

При газосварке все эти же процесс происходят точно также, только медленнее. Шов надо формировать глубоким и широким. Чем больше однородного металла между заготовками, тем лучше. Самое главное никаких быстрых способов охлаждения, металл сварочного шва должен остывать медленно.

Конечно, чтобы добиться качества конечного результат, надо иметь опыт сваривания разнородных металлов. Поэтому после завершения сварочной процедуре рекомендуется провести контроль качества шва. Это можно сделать несколькими способами.

1. С помощью обычного керосина. Его наносят на поверхность шва, а с другой стороны проверяют, не прошел ли он сквозь соединение заготовок. Если керосина с обратной стороны нет, то сварка прошла на высоком уровне.
2. То же самое можно сделать, используя ацетон. Можно его подкрасить пигментом для лучшего проявления с обратной стороны сварного шва.
3. Существует так называемый гидравлический способ контроля. Обычно с его помощью проверяется шов на прочность. Если чисто визуально были обнаружены дефекты стыка, то этот вариант проверки качества лучше не использовать.

Становится понятным, что приварить нержавейку к обычной стали, это достаточно ответственный процесс. Не зная тонкостей сварочной технологии, не зная правил выбора расходных материалов, сделать стальной стык качественным не получится. Самое главное, как показывает практика, это поймать ту середину, когда расплавленная нержавейка не стала сильной текучей. А при этом черный металл не остался твердым.

Сварка нержавейки и черного металла электродом,полуавтоматом,аргоном

Как известно, нержавейка является одним из самых трудно свариваемых металлов. Далеко не всегда получается сварить его с другой нержавеющей сталью, не говоря уже о металле иного рода. Но все же иногда требуется сварка металла с нержавейкой для каких-либо целей и это нужно сделать как можно более качественно. Здесь требуется особый опыт, так как проблемный материал отличается повышенной текучестью, что при однородности еще как-то сносно. Но если требуется соединение с черным металлом, который не только ведет себя более вязко при сварке, но еще и имеет другую температуру плавления, то здесь возникает ряд проблем.

Сварка нержавейки и черного металла

Сварка нержавейки и черного металла требует подбора правильного режима, инструментов и расходных материалов. К примеру, присадку здесь используют только из нержавейки с марганцем и никелем, так как в ином случае будет резко падать качество шва. Количество дополнительных элементов в присадке должно быть выше, чем в самом материале, который подвергается процедуре. При самом сваривании стараются сделать шов на максимальной глубине, чтобы добиться наилучшего перемешивания материала электрода, или проволоки, нержавейки и черного металла.

Можно ли сварить черный металл с нержавейкой?

На производстве, где все делается исключительно по правильной технологии практически не возникает вопросов, как приварить нержавейку к черному металлу. Ведь сваривание любых различных металлов, особенно таких, является неправильным и не отличается достаточной крепостью за счет минимальной однородности соединения. Также практически не возникает потребности в проведении такой процедуры. Но чисто с физической точки зрения такая процедура вполне реальная. В домашних условиях она встречается намного чаще, так как здесь нет потребности в точном соблюдении технологий. При самом процессе сваривания лучше придерживаться технологии, как это идет с нержавеющей сталью, а также желательно иметь опыт работы с ней. В лучшем случае, нужно знать химический состав обоих компонентов, чтобы сделать правильный выбор расходных материалов.

Способы сварки

Одним из самых простых способов соединить два эти материала является сварка нержавейки и черного металла электродом при помощи электрической сварки. Это происходит достаточно быстро и требует минимум дополнительных процедур, но здесь же возникают проблемы с качеством. Дело в том, что из-за высокой температуры сталь будет растекаться и вести себя, как вода, тогда как черный металл будет оставаться вязким. В этой же ситуации отпадают варианты сделать потолочный или вертикальный шов, так как все попросту стечет вниз. Здесь используются электроды из нержавейки с соответствующим покрытием.

Сварочный аппарат для сварки нержавейки

Вторым способом является газовая сварка, где в качестве присадки также выступает нержавеющая проволока. Текучесть материала здесь снижается, примерно, в три раза, так что этот способ более предпочтителен. В данном случае нужно дополнительно использовать флюс, который бы позволил лучше расплавить черный металл для взаимодействия. Но данный способ сложнее за счет длительной подготовки и техники безопасности использования газовых баллонов.

Сварка нержавейки и черного металла аргоном может считаться самой качественной и надежной. Здесь не используется покрытие проволоки, так как аргон выступает в роли защиты от внешнего воздействия. В то же время  это сложный и дорогостоящий процесс, который не всегда рационально использовать для таких целей.

Сварка нержавейки и металла аргоном

Выбор способа

Если вам требуется сделать что-то для домашних условий или же просто проверить, можно ли сварить черный металл с нержавейкой, то лучше использовать обыкновенную электродуговую сварку с нержавеющими электродами. Как правило, ее качества оказывается вполне достаточно для тех целей, для которых все будет использоваться. Если же детали будут подвергаться сильным нагрузкам или находятся в неудобном положении, то лучше использовать газовую сварку, так как она упростит процедуру образования шва и уменьшит, тем самым, количество ошибок. Сварка нержавейки с углеродистой сталью при помощи аргона используется редко и только для самых ответственных случаев, когда это просто необходимо.

Выбор инструмента

Чтобы точно подобрать инструмент, следует точно знать конкретный состав обоих материалов. Это не всегда удается сделать, поэтому, зачастую приходится ориентироваться примерно. Для такого процесса используются следующие типы электродов:

• НИАТ-5 – отлично подходит для сварки аустенитних металлов;
• Э50Ф – используется для сваривания теплоустойчивых материалов;
• ЦТ-28 – применяется для сплавов, в которых имеется никель;
• ОЗЛ-25Б – для жаропрочных сталей.

Режимы

Толщина материалов, мм	Род используемого тока	Напряжение, В	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
1	постоянный		30-60	2
2	переменный		50-80	3
4	постоянный		90-130	4

Технология

Перед тем как варить нержавейку, нужно провести подготовительные процедуры. Здесь нужно тщательно очистить поверхность на обоих деталях. Это производится механическим путем с помощью щетки, наждачной бумаги и в конце нужно протереть ветошью, чтобы не оставалось пыли и мусора. Когда все оборудование будет готово, следует нанести флюс на то место, где будет проходить соединение.

Здесь очень важно поставить все в максимально удобное горизонтальное положение, чтобы материал растекался равномерно. Сварка нержавейки и черного металла инвертором требует точных движений, так как нержавеющая сталь будет плавиться быстрее и нужно как можно больше захватить сторону черного металла.

Сварка нержавеющей стали инвертором

Это же происходит и при газовой сварке, только все процессы происходят несколько медленнее. Шов должен получиться максимально глубоким и широким, чтобы увеличить однородность материала в месте его прохождения. После завершения работы металлу нужно дать медленно остыть.

Контроль качества

Качество полученного соединения можно проверить при помощи следующих методов контроля:

• Керосином – что основано на капиллярном проникновении этой жидкости;
• Аммиаком – что использует принцип окраски индикаторов при его воздействии;
• Гидравлическим давлением – что может стать одновременно и проверкой прочности.

«Важно!

При заведомо слабом соединении не следует применять методы контроля с разрушением.»

Меры безопасности

Когда происходит сварка нержавейки и черного металла полуавтоматом, то нужно соблюдать правила электробезопасности. Также следует защищаться от возможного разбрызгивания стали, что может привести к тяжелым ожогам.

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.

Сварочные аппараты TIG

Сварочные швы TIG с использованием аргона

Если вам нужны гладкие, профессионально выглядящие швы, вам следует 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.

сплав / металл	Да / №
Углеродная сталь	Да 1
Да 1
Да0074	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, чтобы удержать углерод от 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 цеху)
• 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 (полезно иметь при себе для всех сварочных процессов)

Вентиляция была включена как необходимое оборудование, 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 качающегося типа 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 большое 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 получить сфокусированную 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 расчета 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 аппарата для сварки MIG

Проволока 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 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

При сварке порошковой проволокой (или FCAW) полярность может запутаться, 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. Помнить? 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 полученному 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.

Второе, что нужно сделать, это полностью очистить готовый сварной шов, включая обесцвечивание. Очистка обычно выполняется травильными пастами, шлифовальными машинами/проволочными щетками/абразивами или электрохимической очисткой. Также не используйте стальную проволочную щетку. Это может загрязнить сварной шов и да, ржавчина.

В-третьих, сейчас это будет звучать как однообразие, но потише. Избыточное тепло может привести к тому, что нержавеющая сталь потеряет свою коррозионную стойкость.

Сварка нержавеющая сталь правая

Хотя идеального процесса сварки нержавеющей стали не существует, учет некоторых ключевых соображений при выборе процесса и присадочного металла может помочь обеспечить успех и экономию средств.

Нержавеющая сталь продолжает набирать популярность в обрабатывающей промышленности, в основном благодаря своей коррозионной стойкости, прочности и ударной вязкости. Однако по сравнению с мягкой сталью этот материал создает некоторые трудности при сварке, особенно для менее опытных сварщиков. Нержавеющая сталь может быть в три-пять раз дороже мягкой стали; любая ошибка при сварке может увеличить общие затраты на доработку.

Ключевым моментом является выбор правильного процесса сварки. У каждого варианта есть компромисс, и ни один процесс не дает идеального решения. Чтобы определить наилучший вариант, производители должны учитывать первоначальную стоимость и характеристики присадочного металла, требуемую производительность, сложность оборудования и набор навыков оператора.

Преимущества и проблемы

Нержавеющая сталь устойчива к коррозии и сохраняет прочность при экстремально высоких и низких рабочих температурах, что объясняет ее популярность в трубопроводной и нефтехимической промышленности. Нержавеющая сталь также имеет низкую восприимчивость к росту бактерий на своей поверхности, что делает ее хорошо подходящей для приготовления пищи и медицинского оборудования. Его многочисленные преимущества теперь используются волной крафтовых пивоварен, возникающих по всей территории США, и этот материал становится все более популярным в железнодорожной и автомобильной промышленности для цистерн, предназначенных для перевозки агрессивных химикатов.

Обычные нержавеющие стали бывают хромоникелевыми (аустенитные, или серия 300) или прямыми хромовыми (мартенситные и ферритные, или серии 400). По сравнению с хромоникелевой нержавеющей сталью, прямые сорта хромистой нержавеющей стали и углеродистая сталь имеют одинаково низкие коэффициенты линейного расширения, которые определяют, как материалы расширяются и сжимаются под воздействием температуры и давления. Чистые сорта хрома также имеют более низкую температуру плавления, чем углеродистая сталь, но более высокую температуру плавления, чем хромоникелевая нержавеющая сталь. Тем не менее, по сравнению с углеродистой сталью, как прямые хромовые, так и хромоникелевые марки имеют высокое электрическое сопротивление и низкую теплопроводность.

Поскольку некоторые производители стремятся расширить свои возможности, участие в проектах по сварке нержавеющей стали может помочь повысить их конкурентоспособность. Учет двух ключевых факторов может помочь производителям достичь наилучших результатов.

Во-первых, содержание сплава в нержавеющей стали делает ее лучшим теплоизолятором, чем углеродистая сталь. Тепло от дуги не так легко распространяется по материалу и концентрируется в сварочной ванне. Это может привести к деформации, прогоранию и окислению. Выбор правильного процесса сварки и присадочного металла может помочь контролировать подводимое тепло.

Во-вторых, нержавеющая сталь склонна к обесцвечиванию. Такое обесцвечивание, известное как засахаривание, указывает на то, что часть хрома удалена из материала, что делает его более восприимчивым к коррозии. При сварке труб из нержавеющей стали шугаринг не допускается по эстетическим или качественным причинам, и в любом случае это может привести к дорогостоящим доработкам. Опять же, нержавеющая сталь и присадочные металлы, используемые для ее сварки, обычно дороже, чем углеродистая сталь.

В дополнение к навыкам сварщика и доступности оборудования приоритеты применения — например, стоимость, производительность и внешний вид валика — влияют на то, какой процесс сварки нержавеющей стали в конечном итоге выбирают производители.

Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа

Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW) использует простое переносное оборудование, поэтому его часто выбирают для технического обслуживания и ремонта. Но SMAW, или сварка электродами, менее производительна, чем другие процессы, и может привести к образованию большого количества брызг, что увеличивает время и затраты на очистку.

Для производителей, которые раньше не сваривали нержавеющую сталь, SMAW является хорошей отправной точкой. Он не использует защитный газ, поэтому, чтобы начать сварку, сварщику нужен только источник питания с поддержкой SMAW и электрод SMAW из нержавеющей стали.

По сравнению с углеродистой сталью нержавеющая сталь — как хромированная (мартенситная и ферритная), так и никель-хромовая (аустенитная) — имеет большее электрическое сопротивление и меньшую теплопроводность.

Стоимость за фунт этих электродов находится на среднем уровне — ниже, чем у порошковой или металлопорошковой проволоки для дуговой сварки, и немного выше, чем у сплошной проволоки. Производители могут приобретать электроды SMAW в небольших количествах, например, в упаковках по 6 или 8 фунтов, что полезно для небольших работ и может снизить затраты. Тем не менее, производителям необходимо учитывать потери в остатках SMAW и удаление шлака, чтобы определить, делают ли низкие затраты на электроды процесса экономически эффективным в целом.

Электрод 309 или 312 SMAW является хорошим выбором для электродуговой сварки нержавеющей стали, особенно при техническом обслуживании или ремонте. Он обладает высокой устойчивостью к растрескиванию и хорошей прочностью и, как правило, может соединять нержавеющую сталь, уже находящуюся в эксплуатации, даже если конкретная марка материала неизвестна.

Дуговая сварка металлическим газом и дуговая сварка с флюсовой проволокой

Когда производительность является приоритетом для сварки нержавеющей стали, процессы подачи проволоки обеспечивают эффективность и хороший внешний вид валика. Достижения в области оборудования и присадочного металла упростили использование этих процессов даже для тех, кто плохо знаком со сваркой нержавеющей стали.

Многие производители выполняют дуговую сварку в среде защитного газа (GMAW) нержавеющей стали сплошной проволокой. GMAW имеет умеренную сложность оборудования и требования к навыкам оператора, а для сварки нержавеющей стали его можно использовать в импульсном режиме или в режиме струйного переноса.

Стоимость за фунт сплошной проволоки меньше, чем у других вариантов, но защитный газ требует дополнительных расходов. Использование смеси защитного газа на основе аргона, такой как 98% аргона/2% CO2 или смесь аргона/гелия, помогает уменьшить разбрызгивание.

Дуговая сварка с флюсовой проволокой (FCAW) может быть более производительной, чем GMAW, но при этом образуются шлак и брызги, что увеличивает время и затраты на очистку. FCAW также имеет самую высокую стоимость за фунт нержавеющих присадочных металлов, поскольку легирующие элементы флюса более дороги в производстве.

Однако многие проволоки FCAW работают на обычных смесях защитного газа, таких как аргон/CO2 или 100-процентный CO2. Изготовителю, плохо знакомому со сваркой нержавеющей стали, вероятно, не потребуется вкладывать средства в другой тип газа или систему подачи.

Дуговая сварка металлическим сердечником, как с импульсным, так и со стандартным распылением, обеспечивает высокую скорость перемещения, что приводит к меньшему выделению тепла в сварной шов. Это помогает предотвратить деформацию и деформацию при сварке нержавеющей стали.

Хотя при сварке металлическим сердечником образуется меньше брызг, чем при других формах сварки проволокой, цена за фунт присадочного металла из нержавеющей стали является самой высокой. Выбирая этот присадочный материал и процесс, производители должны взвесить первоначальные затраты с повышением производительности и потенциальным сокращением переделок и очистки.

Дуговая сварка под флюсом

Многие производители используют системы дуговой сварки под флюсом (SAW) для сварки углеродистой стали, но SAW также предлагает значительные преимущества для нержавеющей стали, включая более высокую производительность и чрезвычайно низкий уровень разбрызгивания, что помогает сэкономить время и деньги на уборка. SAW хорошо подходит для толстых материалов и больших объектов, таких как резервуары для хранения или сжиженного природного газа. Хотя он ограничен плоской сваркой, его могут выполнять менее квалифицированные операторы. При использовании SAW для нержавеющей стали производители используют нейтральный или нелегирующий флюс, в который не добавляются сплавы, которые могут изменить химический состав готового сварного шва.

Нержавеющая сталь

продолжает набирать популярность в производственной отрасли, главным образом благодаря своей коррозионной стойкости, прочности и ударной вязкости.

Газовая вольфрамовая дуговая сварка

Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) дает очень мало брызг, даже по сравнению с SAW. Если сварщики используют присадочную проволоку или проволоку, GTAW имеет умеренную стоимость за фунт, но также требует высокого мастерства и, как правило, самого сложного оборудования. В то время как эстетика и внешний вид борта с GTAW очень высоки, производительность является самой низкой по сравнению с другими вариантами.