Каким газом варить нержавейку полуавтоматом

Как выполняется сварка нержавейки полуавтоматом?

Время чтения: 6 минут

Нержавеющая сталь применяется во многих сферах: от производства кастрюль до сборки космических кораблей. Такая популярность нержавейки связана с ее эксплуатационными свойствами: металл практически не подвержен коррозии и надолго сохраняет свой привлекательный внешний вид. Именно по этой причине сейчас так востребованы сварщики, которые могут качественно сварить детали из нержавеющей стали.

А сварить нержавейку не так уж просто. Здесь не получится применить ручную дуговую сварку и обойтись покрытыми электродами. Вам понадобится профессиональный или полупрофессиональный полуавтомат, а также защитный газ и присадочная проволока. Эта технология сварки нержавейки одна из самых эффективных. Она применяется как в быту, так и на производстве.

В этой статье мы подробно расскажем, как использовать полуавтомат для сварки нержавеющей стали и какова технология сварки нержавейки полуавтоматом. Вы узнаете все, что необходимо для качественного выполнения работ.

Общая информация

Сварка и резка полуавтоматом нержавеющей стали с применением защитного газа — это технология, которая давно зарекомендовала себя как одна из самых оптимальных. У данной технологии есть аббревиатура MIG/MAG, что означает «сварка металла инертным газом» или «сварка металла активным газом» соответственно.

Суть этой технологии проста: для сварки применяется газ и сварочная проволока, которая непрерывно подается в зону сварки и формирует шов. В процессе формируется дуга, которая плавит металл и позволяет расплавленной проволоке смешаться с заготовкой для формирования шва. Газ выполняет защитную функцию, не позволяя кислороду проникнуть в зону сварки и окислить металл.

Чтобы сформировать качественный шов, необходимо правильно настроить режим сварки. Режим сварки — это совокупность настроек. А именно, сила тока, скорость подачи присадочного материала, сам тип присадочного материала, а также выбор газа и его оптимальный расход.

Зачастую для MIG/MAG сварки нержавеющей стали применяют смесь из углекислого газа и аргона. Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона или сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа в чистом виде применяется редко.Порой углекислый газ заменяют кислородом, но это необходимо для выполнения определенных технологических требований и малоприменимо в любительской сварке.

Есть три способа сварки нержавеющей стали с применением технологии MIG/MAG: это сварка с применением короткой дуги, с помощью технологии струйного переноса или импульсная сварка. Выбор способа зависит от толщины металла. Для тонкой нержавейки подойдет первый способ, для сварки металла толщиной до 3 мм подойдет метод струйного переноса, ну а импульсная сварка эффективна при сварке нержавеющей стали толщиной от 3 мм и более.

Достоинства и недостатки метода

MIG/MAG сварка нержавеющей стали имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами, вроде MMA или TIG. Мы перечислим некоторые из них.

Прежде всего, технология MIG/MAG отличается высокой производительностью. Работа выполняется куда быстрее, чем при использовании других технологий. При этом качество швов остается на достойном уровне.

Также отметим, что при сварке не наблюдается большое количество дыма. Что очень удобно при сварке в помещении.

Из недостатков лишь необходимость применения газового баллона, что зачастую приводит к проблемам с транспортировкой. У вас не получится просто перенести баллон на необходимую локацию, поскольку его вес слишком велик. Но этого недостатка нет разве что у MMA технологии, которая малоприменима для сварки нержавеющей стали.

Мы считаем, что необходимость применения газовых баллонов при MIG/MAG сварке — это ничтожный минус по сравнению с возможностью производить сварку быстро и качественно. В крайнем случае баллон можно установить на специальную тележку и транспортировать в нужное место.

Обязательно ли использовать газ?

Прочитав информацию выше, вы наверняка задались вопросом: «А возможна ли сварка нержавейки полуавтоматом без газа, но с применением MIG/MAG технологии?». Ответ: да, возможна. Газ можно заменить специальной порошковой проволокой. Она заправляется в подающий механизм так же, как и обычная присадочная проволока, и позволяет работать без газа. Порошковая проволока состоит из наружного металлического слоя и внутренней сердцевины, заполненной флюсом. При плавлении внешнего слоя флюс высвобождается и защищает сварочную зону от окисления.

Казалось бы, идеальный расходный материал. Но у всего хорошего есть недостатки. Порошковая проволока хоть и удобна для сварки, но на сегодняшний момент не способна обеспечить такую же защиту сварочной ванны, как газ. Поэтому швы при использовании порошковой проволоки получаются менее качественными и долговечными. Этот способ применим разве что при экстренной сварке в очень труднодоступных местах, куда просто невозможно привезти даже самый маленький баллон с газом.

В остальных случаях мы все же рекомендуем классическую сварку газом и нержавеющей проволокой.

Материалы и оборудование

Перейдем к выполнению самой сварки. Вам понадобится сварочный полуавтомат полупрофессионального или профессионального класса, присадочный материал для сварки нержавейки (состав проволоки должен быть идентичен составу детали, которую вы будете варить), баллон с газом. Это основное. Также вам понадобится щетка с металлической щетиной для зачистки металла и растворитель вроде уайт спирита.

Если вы не можете по каким-либо причинам использовать газовый баллон, то газ и присадочный материал можно заменить на порошковую проволоку. Но помните, что качество швов будет заметно хуже.

Особенности сварки

Существует несколько ключевых особенностей, о которых вам нужно знать, если вы хотите сформировать качественный шов. Мы перечислим наиболее важные из них.

Как мы уже говорили выше, чистый аргон или чистая углекислота редко применяются для сварки нержавеющей стали. Лучше использовать газовую смесь. Она должна состоять из 70% углекислого газа и 30% аргона.

Также обращайте на вылет присадочной проволоки относительно горелки. Оптимальная длина видимо части присадочного материала — от 6 до 12 миллиметров. При формировании шва следите за расстоянием от сопла до поверхности металла. Чем оно меньше, тем лучше. Это непросто, но при частой практике можно добиться хороших результатов. Не экономьте на газе. При недостаточном количестве газа шов будет некачественным.

Рекомендуем установить обратную полярность. Прямая полярность применяется только при использовании флюсов, что не предусмотрено в описываемой нами технологии.

Немаловажен и угол сварки. Оптимальное значение от 5 до 10 градусов относительно детали. Так шов хорошо проплавляется и получается ровным. Особенно это важно при сварке толстых деталей, где необходимо хорошо проплавить металл.

Вместо заключения

Как видите, сварка нержавеющей стали с применением полуавтомата — не такая уж сложная задача, как может показаться на первый взгляд. Конечно, применение MIG/MAG технологии требует от сварщика опыта и навыков. Не ждите, что с первого раза сформируете идеально ровный и эстетичный шов. Но и не стоит отчаиваться, если проделанная вами работа неудовлетворительного качества. Проверьте, правильно ли вы настраиваете режим сварки. Также проверьте, какие расходники вы используете. Возможно, состав проволоки не совпадает с составом металла. Практикуйтесь как можно больше, и так вы достигнете высот в сварочном деле. Желаем удачи в работе!

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона и углекислым газом

Употребляемое в разговорной речи слово «нержавейка» представляет собой низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома. В результате взаимодействия с кислородом хром создает защитную оксидную пленку, которая противодействует ржавлению металла.

Если в составе металлического сплава находится от 12% хрома, то он уже относится к категории нержавеющих и обладает устойчивостью к коррозии. В то же время работа с этим материалом требует определенной подготовки металла перед проведением сварочных работ. На качество сварочных работ влияет выбор рабочего сварочного режима и правильный подбор расходных материалов.

  • Свойства нержавеющего сплава
  • Сварка полуавтоматом
    • В среде аргона
    • В среде углекислого газа

Поверхностный антикоррозийный слой металла обладает устойчивостью к восстановлению. В составе современных антикоррозийных сплавов могут присутствовать в незначительных количествах: углерод, титан, никель, молибден, ниобий. Все эти элементы также повышают стойкость к коррозии и улучшают качество стали.

В зависимости от микроструктуры нержавеющая сталь может иметь различные свойства и применяться в разной среде:

  1. Сталь с содержанием хрома и никеля относится к классу аустенитной. Ее отличают высокие показатели устойчивости к ржавлению, пластичностью, прочностью и немагнитностью.
  2. Сплав с содержанием хрома и железа называется ферритным. Он устойчив к термической закалке и может использоваться в агрессивной среде.
  3. Сплав с содержанием углерода и хрома называется мартенситным и используется в слабоагрессивной среде. Объясняется такое применение высокой твердостью и одновременно хрупкостью сплава.

Свойства нержавеющего сплава

Начинающему сварщику рекомендуется учитывать некоторые свойства химического состава стального сплава, чтобы выполнить работу качественно. Среди основных параметров обычно выделяют:

  1. Низкую теплопроводность. Теплопроводность нержавеющей стали ниже в два раза по сравнению с другими металлами. В процессе сварочных работ металл может расплавиться больше, чем это необходимо. Устойчивость к коррозии в результате этого снизится. Для устранения негативных последствий мастера уменьшают силу тока на 20% и дополнительно охлаждают шов.
  2. Минимальный уровень температуры плавления. Для сохранности устойчивости к ржавлению в процессе работ сохраняют оптимальный режим температуры.
  3. Межкристаллитную коррозию. Является результатом образования карбидного соединения хрома и железа. Растекание, приводящее к коррозии металла, происходит при повышении температуры более 500 градусов. Для устранения нежелательных эффектов применяются различные способы охлаждения свариваемых конструкций.
  4. Высокий уровень линейного расширения стали. Литейная усадка стали происходит благодаря высоким температурам. Превышение температурного режима может привести к деформации металла и появлению между свариваемыми деталями трещин. С этой целью при работе с нержавейкой рекомендуется оставлять небольшие зазоры на расширение.
  5. Высокий показатель электрического сопротивления. Этот показатель может послужить причиной нагрева электродов из стали высоколегированного типа. Для предупреждения высокого нагревания длина электродов из никеля и хрома не превышает 350 мм.
Читайте также  Как отличить мельхиор от нержавейки

Сварка полуавтоматом

При использовании различных способов сваривания нержавеющей стали можно получить различные по качеству результаты. Для сварки в безгазовой среде применяют порошковую проволоку. Этот метод обеспечивает получение ровного и красивого шва. Но такой шов в процессе эксплуатации изделия может поржаветь.

Для предотвращения таких последствий и получения качественного результата сварщики используют полуавтомат с применением стальной проволоки и углекислоты. Идеальным является состав газа из 2% углекислоты и 98% аргона. Для снижения стоимости производимых работ пропорции газа меняют в соотношении 30% углекислоты и 70% аргона.

Применение полуавтомата позволяет подавать проволоку в сварочную область механизированным путем. Полуавтомат позволяет охлаждать горелку, осуществлять высококачественные соединения в аргоновой среде, регулировать скорость подачи присадочной проволоки и производить сварку в труднодоступных местах.

Перед осуществлением сварочных работ поверхность свариваемых деталей подготавливают:

  1. Зачищают поверхность с помощью металлической щетки и обезжиривают при помощи специальных средств: уайт-спирита, ацетона или авиационного бензина.
  2. Прогревают свариваемые детали до 100 градусов, чтобы сварочная зона просохла и не имела влаги.

Самой надежной и результативной является сварка с применением аргона и углекислоты. Такой метод сварки металла позволяет сохранить все свойства стали. В процессе сварки проволока из никелевого сплава сгорает интенсивнее, что улучшает показатели сварки.

При использовании обычной проволоки показатели могут быть хуже. Методы современной сварки нержавеющих металлов:

  1. Тонколистовые металлы соединяют методом короткой дуги.
  2. Толстолистовые металлы соединяют методом струйного переноса.
  3. Экономия ресурсов высокой производительности осуществляется методом сварки импульсного характера. Этот метод позволяет подавать проволоку короткими импульсами.

В среде аргона

Полуавтоматическая сварка в среде аргона позволяет увеличить производительность. Технология такой сварки позволяет осуществлять не только сваривание толстых металлов, но и получать надежные высококачественные соединения, привлекательные по внешнему виду.

В состав сварочной проволоки должен быть включен никель для повышения качества производимых работ. Для сваривания толстостенных металлов применяют смесь аргона и углекислого газа.

Сварщику следует помнить, что изделия в процессе работы могут деформироваться из-за длительного нагрева. Решить эту проблему можно простукиванием и прогревом деталей. С этой целью можно применять бытовую газовую горелку.

В среде углекислого газа

При проведении сварочных работ в среде углекислого газа полуавтоматом должны выполняться следующие требования:

  1. Применение обратной полярности.
  2. Выдержка угла наклона электрода. Тонкие металлы можно проваривать наклоном проволоки вперед. Этот метод делает шов шире, а глубину провара меньше.
  3. Величина вылета проволоки не должна превышать 12 мм.
  4. Обеспечение контроля за расходом газа. Слишком маленький или очень большой расход газа может отрицательно сказаться на итоговом результате.
  5. Применение осушителя. В процессе сварки металла при высоких температурах из баллонов с газовой смесью выделяется вода, которая при взаимодействии с углекислотой снижает прочность шва. Медный купорос, применяемый в качестве осушителя, позволяет сохранить качество сварного шва.
  6. Не следует начинать и заканчивать сварку по краю детали. Это может привести к появлению водородных трещин. Рекомендуется отступать от края изделия не менее 5 см.

Сварка полуавтоматом нержавейки в среде углекислого газа: основные особенности технологического процесса

Нержавеющая сталь из-за содержащихся в ней химических элементов (например, хрома) слабо подвержена коррозийному воздействию окружающей среды. Однако такие свойства данного металла требуют тщательного подхода к процессу его сварки, что выражается в тонкостях подбора присадочных материалов, с помощью которых производится сварочный процесс.

Сварка нержавейки в среде углекислого газа: основные нюансы подбора проволоки

Если говорить о выборе проволоки, с помощью которой будет производиться сварка, следует обратить внимание на ее химический состав. Так, чтобы шов получился максимально прочным, с химической точки зрения проволока должна быть идентична составу самой нержавеющей стали, которая будет сварена с ее помощью. В связи с этим выделяются два вида проволоки, которую можно использовать:

  • порошковая проволока, прошедшая процесс легирования хромом;
  • проволока, в которой повышено содержание никеля.

Если же использовать проволоку, в которой отсутствуют указанные легирующие материалы, то высок риск скорого образования коррозии на выполненном сварном шве, что негативным образом скажется на итоговых свойствах прочности такого соединения.

Необходимое оборудование

Использование защитных газов является необходимым условием для получения максимально качественных сварных соединений с минимальным количеством пор в сварном шве, а также с минимальным количеством образуемого шлака.

Необходимость использования защитного газа накладывает определенные особенности на перечень оборудования, которое должно быть использовано в сварочном процессе. Все такое оборудование делится на две большие группы:

  1. Оборудование, используемое для собственно осуществления сварочного процесса.
  2. Оборудование для соблюдения техники безопасности при выполнении сварочных работ.

В первую группу входят:

  • источник сварочного тока в виде полуавтоматического сварочного аппарата;
  • газовый баллон или резервуар иного типа, из которого в процессе сварки подается используемый в данной технологии защитный газ;
  • сварочные кабели для подачи тока на свариваемые детали;
  • шланги для подачи защитного газа;
  • газовая горелка;
  • машинка для подачи сварочной проволоки.

В большинстве современных сварочных аппаратов, позволяющие реализовать принцип сварки с использованием защитного газа, сварочная горелка и «держак», через который подается сварочная проволока, объединены в одно устройство, что позволяет сократить объем попадающего в сварочную зону воздуха (это минимизирует количество образуемого шлака и сокращает риск возникновения микротрещин при остывании металла), а также уменьшить количество кабелей и шлангов (кабель для подачи тока и шланг для защитного газа находятся в одной оплетке, что делает их использование более удобным для сварщика).

На машинке для подачи проволоки у сварщика есть возможность установить индивидуальную для него скорость подачи проволоки с целью минимизации разбрызгивания металла в процессе сварки.

Примерная стоимость сварочных полуавтоматов с механизмом подачи проволоки

Во вторую группу входят:

  • защитный костюм. Главное требование, которое предъявляется к нему – сокращение риска получения ожогов сварщиком от летящих капель расплавленного металла, а также воспламенения одежды вследствие попадания таковых на ткань (достигается за счет специальной огнезащитной пропитки ткани);
  • маска. Ее использование необходимо для защиты лица и, в первую очередь, глаз сварщика от воздействия экстремально высоких температур, в результате которых может наступить ожог кожных покровов и глаз работника;
  • защитные перчатки (краги). Они должны отвечать двум главным требованиям – исключение ожогов кожных покровов от воздействия экстремально высоких температур от разогретого металла в виде микрокапель, а также защита от возможного поражения электрическим током в результате касания свариваемых деталей или ввиду вероятной неисправности сварочного оборудования.

Выбор газа

Полуавтоматическая сварка без использования защитного газа возможна только в том случае, если речь идет об использовании присадочной порошковой проволоки. В этом случае защита шва создается из порошка, которым покрыта проволока, что исключает попадание воздуха в сварочный шов.

Если же сварка происходит с использованием проволоки, изготовленной без специального покрытия, то возникает необходимость выбора специального защитного газа, который также защитит сварочный шов от попадания воздуха.

Для сварки нержавейки в настоящее время могут быть использованы два газа:

  • углекислый газ;
  • аргон.

Опытные сварщики используют для данного вида сварки специальную смесь, в которой соединены аргон и углекислый газ. Наиболее распространенным процентным соотношением таких газов является: 98% аргона, 2% углекислого газа.

Однако каждый сварщик в зависимости от своего опыта работы, предпочтений и технологических требований к качеству и внешнему виду шва подбирает параметры смеси по-своему. Главным условием при этом является обеспечение максимальной защиты сварочной зоны.

Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет

Варианты настройки режимов сварочного аппарата

Для того чтобы качество сварного соединения было максимальным, а сам стык был предельно прочным и не мог разрушиться в скором времени после начала эксплуатации изделия, необходимо грамотно подобрать режимы сварочного аппарата.

При подборе параметров, в которых будет работать аппарат, необходимо опираться на следующие исходные данные:

  • вариант исполнения соединения (угловое нижнее соединение, нижнее соединение встык либо вертикальное пространственное);
  • толщина свариваемых деталей соединения (чем толще металл, тем выше параметры сварочного тока и сварочного напряжения);
  • толщина проволоки (здесь также действует правило прямой зависимости сварочного тока и сварочного напряжения от толщины проволоки);
  • наличие или отсутствие зазора при сварке деталей встык и величина такого зазора.

Если речь идет о сварке деталей, где толщина металла каждой детали составляет 0,8 мм, и которая осуществляется встык с нулевым зазором с использованием проволоки толщиной также 0,8 мм, то сварочный ток находится в диапазоне от 50 до 80 А, сварочное напряжение не может быть выше 16 В.

Все основные режимы сварки можно увидеть в таблице.

Особенности процесса

Нержавеющая сталь устойчива к коррозионным поражениям, в результате чего ее прочность сохраняется достаточно длительное время. Однако легирование нержавейки, из-за чего она приобретает такое свойство, негативным образом сказывается на другом аспекте – процесс сварки становится существенно затрудненным из-за наличия в химическом составе этого металла легирующих химических элементов, в первую очередь, хрома. В результате снижается теплопроводность металла, что вызывает (при несоблюдении технологии) перегрев металла с последующим его прожогом, а также выгорание хрома, из-за чего снижается устойчивость детали к коррозии в месте сварного стыка.

Детали из нержавеющей стали имеют очень большой коэффициент теплового расширения, в результате чего сварной шов и металл вокруг него может подвергнуться растрескиванию. Избежать этого можно только одним способом: оставить широкий зазор между деталями.

У нержавеющей стали есть еще одна негативная особенность – она имеет очень высокое электрическое сопротивление, что вызывает постоянный перегрев электродов и, как результат, ухудшение качества шва. По этой причине опытные сварщики обрезают электроды настолько, насколько это возможно, чтобы успеть использовать их до момента перегрева.

Читайте также  Нарезка резьбы на нержавеющей трубе

Технология сварки

Как и в любом другом виде сварки, технология сварки нержавейки полуавтоматом с использованием защитного газа осуществляется в три больших этапа:

  • подготовительный этап, на котором происходит механическая зачистка деталей и их обезжиривание, а также их нагрев до температуры выше ста градусов с целью полного удаления из потенциальной сварочной зоны каких-либо остатков влаги;
  • основной этап, на котором осуществляется весь сварочный процесс;
  • этап завершающих работ, где определяется качество сварного соединения и наличие необходимости проводить такие работы повторно.

В целом для сварки нержавейки с использованием защитных газов применимы три основных способа:

  • способ с использованием короткой дуги, который можно применять только при сварке изделий с небольшой толщиной свариваемых деталей;
  • способ со струйным переносом, который можно использовать в случае сварки деталей с большой толщиной;
  • импульсный способ, который является наиболее универсальным и может быть использован на любых видах деталей и позволяет достичь высокого уровня производительности со сравнительно небольшими (по отношению к другим способам) затратами ресурсов.

Сама технология сварки выглядит следующим образом:

  • сварочный ток подается только с обратной полярностью;
  • сварочная горелка должна быть расположена таким образом, чтобы она могла обеспечить необходимую по технологии глубину провара металла и требуемую ширину шва. Угол пространственного расположения горелки составляет не более одиннадцати часов по отношению к свариваемым деталям;
  • проволока должна выходить из подающего механизма не более, чем на 12 мм, в противном случае, есть риск ухудшения качества шва из-за попадания лишних элементов в сам шов с проволоки, а также из-за ее перегрева;
  • с целью сохранения высокого качества шва необходимо установить грамотный расход защитного газа. Универсальные показатели находятся в диапазоне от 6 до 12 кубометров в час, однако, каждый сварщик устанавливает данные значения в зависимости от своего опыта и имеющихся требований к осуществлению технологии;
  • перед началом сварочного процесса необходимо подготовить установку для удаления влаги из защитного газа. Это осуществляется путем заправки осушителя прокаленным в течение не менее двадцати минут при температуре 200 градусов медным купоросом;
  • так как металл даже при полном соблюдении всей технологии может быть подвержен разбрызгиванию, прилегающую к сварному шву территорию детали необходимо обработать с помощью мела, растворенного в воде;
  • при формировании сварного шва необходимо отступить от края детали на расстояние, равное примерно 5 мм, что позволит избежать трещин с содержанием водорода в их полостях;
  • весь шов формируется посредством плавного движения электрода вдоль шва без допуска поперечных колебаний с целью исключения выхода расплавленного металла за пределы защитной среды.

Кроме того, есть также несколько общих правил, которые должны быть соблюдены вне зависимости от того, идет ли речь о сварке нержавейки в среде углекислого газа, смеси газов или в среде аргона:

  • корпус горелки необходимо располагать под противоположным углом к направлению шва. Это позволит обеспечить максимальный обзор формируемого шва и исключить смещение сварочной ванны;
  • сопло горелки, при условии, что защитный газ и проволока подаются через него одновременно, должно располагаться на высоте не более 12 мм от сварочного стыка: это позволит избежать излишней подачи проволоки и ее перегрева;
  • проволока, которая была расплавлена в процессе горения электрической дуги, в шов может подаваться только каплями, что позволит избежать лишнего наплавления материала и снизит риск внутреннего разрушения шва в процессе его остывания.

Сварка нержавейки полуавтоматом

Для соединения заготовок из нержавеющей стали в арсенале сварщиков есть несколько методов: аргоновая, ручная или полуавтоматическая сварки. Наиболее надежные и долговечные соединения получаются при работе с полуавтоматами. Именно благодаря им удается получить сварные швы высокого качества.

  • Можно ли варить нержавейку полуавтоматом
  • Достоинства и недостатки
  • Особенности сварки нержавейки полуавтоматом
  • Защитный газ – как применять и всегда ли нужен
  • Оборудование и материалы
    • Основное оборудование
    • Средства защиты
    • Выбор сварочной проволоки
  • Подготовительные работы
  • Основные правила выполнения работ
  • Сваривание нержавейки полуавтоматом с другими металлами
  • Таблицы настройки полуавтоматического оборудования для сварки
    • Соединение встык, расположение нижнее
    • Вертикальное расположение сварного шва
    • Угловое соединение с нижним расположением
  • Заключительный этап работы

Можно ли варить нержавейку полуавтоматом

Сваривание нержавеющей стали с помощью полуавтоматической установки подразумевает выполнение работ в среде инертного газа. В наши дни применяется два способа: MIG – сваривание заготовок в защитном облаке из инертного газа; MAG – использование активного газа.

Помимо газа для выполнения работ по данной технологии потребуется и присадочная проволока. В рабочую зону она подается непрерывно. То есть, присадочный материал образует расплав с металлом заготовок, который, остывая, превращается в сварной шов. Защитный газ необходим для того, чтобы атмосферный кислород не поступал в зону сваривания. Благодаря этому, предотвращается окисление металла.

Достоинства и недостатки

Работа с полуавтоматическими установками имеет свои положительные и отрицательные стороны. Полуавтоматическая сварка имеет такие плюсы:

  • высокая производительность труда. При этом качество сварного шва не страдает;
  • нет большого количества дыма во время выполнения работы. Сваривать заготовки можно в помещении;
  • минимальное образование брызг. Достигается такой эффект из-за постепенной подачи сварной проволоки;
  • сваривать можно заготовки разной толщины;
  • сварочные материалы расходуются экономно.

К недостаткам следует отнести использование газового баллона. Дополнительный груз необходимо доставить к месту работ, разместить и подключить. Это занимает время и требует приложения определенных усилий. С другой стороны, достоинства заметно перекрывают этот недостаток.

Особенности сварки нержавейки полуавтоматом

Сваривание заготовок из нержавеющей стали полуавтоматом, как и любой другой способ, имеет свои особенности. Основные из них:

  • состав газовой смеси регламентирован и должен состоять на 30% из аргона и на 70% из углекислого газа;
  • чтобы металл лучше плавился, следует выдерживать угол сварки по отношению к рабочей поверхности в пределах 5-10 градусов. Это особенно важно при работе с толстостенными заготовками;
  • подключение – обратная полярность;
  • присадочный материал из отверстия подачи должен выходить на 6-12 мм;
  • нужно выдерживать минимальное расстояние между металлом и соплом для формирования качественного шва.

Различают три метода сваривания заготовок полуавтоматом:

  1. Струйный перенос. Используется в случаях, когда нужно соединить толстостенные материалы. В качестве расходного материала служит порошковая проволока. Используется специальная головка для ее подачи.
  2. Короткая дуга. Метод является оптимальным при работе с тонкой нержавейкой: исключаются прожиги металла.
  3. В защитной среде. Самый распространенный способ. Защитным газом чаще всего выступает аргон, углекислота, а также их смесь.

Защитный газ – как применять и всегда ли нужен

Уже упоминалось, что есть три варианта инертного газа, который можно использовать при сваривании нержавеющей стали полуавтоматом. А именно:

  1. В среде аргона. Преимущество такого способа заключается в том, что шов получается эстетичным. Недостаток – большое количество брызг расплавленного металла. Дуга горит нестабильно, а стоимость аргона высока.
  2. В среде углекислого газа. Самый бюджетный из трех вариантов способ сваривания. Однако брызг получается еще больше, чем при работе с аргоном. Да и шов получается очень грубым и непривлекательным.
  3. Смесь углекислого газа и аргона. Оптимальный вариант, позволяющий собрать воедино достоинства обоих инертных газов – высокое качество шва в сочетании с невысокой стоимостью.

Если требования к качеству шва невысоки, то процент содержания углекислоты в смеси можно доводить до 30. Но чаще всего применяются сочетания аргона и углекислоты в соотношениях 95-98% и 5-2% соответственно.

Относительно вопроса, всегда ли требуется использовать инертный газ, есть однозначный ответ – нет, не всегда. Защитная среда нужна, но обеспечить ее можно и без газа. Альтернатива решению – порошковая проволока. Она представляет собой тонкостенную узкую трубку, внутри которой содержится флюс. Покрытый защитным металлическим слоем флюс освобождается в процессе сварочных работ и обеспечивает защиту расплавленному металлу от атмосферного кислорода.

Следует иметь ввиду, что степень защиты рабочей зоны при использовании проволоки с флюсом меньше, нежели при работе с газом. Швы получаются не такими надежными и эстетичными. Поэтому данный метод сваривания менее востребован и прибегают к нему реже.

Подводя итоги, можно подчеркнуть, что среди достоинств использования защитного газа с присадочной проволокой (назовем данный вариант классическим) – высокая производительность и минимальное количество брызг расплавленного металла. Его недостатками является необходимость тащить баллон с самим газом и связанные с этим некоторые ограничения при использовании вне стационарных сварочных постов.

Порошковая проволока дает возможность избавиться от этих недостатков. Можно выполнять сварочные работы где угодно и нет необходимости тащить за собой тяжелый баллон с инертным газом. Но у этого способа свои минусы. И заключаются они в высокой стоимости расходного материала, обильном образовании шлака на поверхности шва и необходимость в дополнительной его защите от коррозии после завершения сварочных работ.

Читайте также  Вакуумный отжиг нержавейки

Оборудование и материалы

Основное оборудование

Список оборудования, без которого при сварке нержавеющей стали не обойтись:

  1. Полуавтомат для сварки.
  2. Редуктор. Необходим, если работы ведутся с использованием защитного газа. С его помощью регулируется давление на подачу инертного газа в зону сварочных работ. Важно учесть, что для каждого газа предусмотрен отдельный редуктор.
  3. Проволока сплошная или порошковая в зависимости от способа выполнения работ. Чтобы качество шва было максимально высоким расходный материал по составу должен быть идентичен свариваемым деталям.
  4. Баллон м защитным газом.

Средства защиты

Помимо основного оборудования требуются также индивидуальные средства защиты:

  1. Сварочная маска. Обязательно должна быть при выполнении любых сварочных работ. Защищает глаза и лицо. Они производятся нескольких видов: сплошные, с небольшой площадью защиты; с большим экраном, защищающим голову, шею и волосы; с регулируемым или подымающимся светофильтром, а также другие.
  2. Краги. Еще один незаменимый атрибут сварщика. Защищают руки от возможных ожогов. Чаще всего производятся из брезентовой ткани. Отличаются по количеству «пальцев».
  3. Костюм сварщика. Изготовлен из брезентовой или другой негорючей ткани. Защищает все тело от окалины.

Выбор сварочной проволоки

В зависимости от требований к готовой конструкции и условий работы сварщик может использовать присадочную проволоку:

  • сплошную. При невысокой стоимости расходного материала получается шов хорошего качества;
  • порошковую. Шов менее качественный, но работы производятся без использования защитного газа из баллонов;
  • омедненную. Предназначена для работы в защитной среде из углекислого газа. Данный тип проволоки обеспечивает устойчивое горение электрической дуги.

Присадочная проволока производится разных диаметров: от 0,13 до 6 миллиметров.

Подготовительные работы

Перед началом сварочных работ следует выполнить подготовку:

  1. Поверхность соединяемых заготовок зачистить абразивными материалами до блеска.
  2. При условии, что толщина стенок заготовок составляет 4 мм и больше, нужно снять фаски.
  3. Обезжирить стыки спиртом, ацетоном, бензином либо растворителем.
  4. Горелкой прогреть кромки до 100 градусов Цельсия с тем, чтобы испарить влагу.
  5. Иногда требуется устранить внутреннее напряжение металла. В этом случае заготовки прогреваются до 200 градусов Цельсия.

Основные правила выполнения работ

Независимо от способа сварки и вида используемого защитного газа, следует придерживаться основных правил и рекомендаций:

  1. Работы выполняются при подключении с обратной полярностью.
  2. Удерживать горелку нужно под оптимальным углом относительно поверхности, чтобы обеспечить провар металла на всю глубину и оптимально по ширине.
  3. Подача проволоки регулируется таким образом, чтобы вылет не превышал 12 мм.
  4. Для работы расход газа настраивается в диапазоне от 6 до 12 кубических метров за час.
  5. Защитный газ перед подачей в зону сварки просушивают. Для этого его достаточно пропустить через осушитель на основе медного купороса. Перед использованием купорос прокаливают при температуре порядка 200 градусов Цельсия на протяжении 20 минут.
  6. Поверхность, которая прилегает к стыку, желательно защитить от раскаленных брызг. С этой целью ее следует обработать растворенным в воде мелом.
  7. Не следует начинать вести шов от края стыка. Лучше отступить примерно 5 мм от края, а потом вернуться и заварить пропущенный отрезок. Таким нехитрым способом удается предотвратить образование водородных трещин.
  8. Вести электрод нужно строго вдоль шва. Не стоит делать поперечных движений. Если нарушить данное правило, то расплавленный металл окажется за пределами защитной среды.

Сваривание нержавейки полуавтоматом с другими металлами

Современные технологии дают возможность соединять нержавейку с алюминием, низко- и высоколегированной сталью, другими сплавами.

Отличительные особенности другими видами металлов при помощи полуавтомата:

  • при соединении с черными металлами уменьшается предел текучести металла. Под воздействием окружающей среды на поверхности образуется тонкий защитный слой;
  • для сваривания нержавейки и Ст40 нужно использовать проволоку 08Г2С. Тем самым удастся предотвратить разрыв в месте стыка двух типов металлов после остывания заготовки;
  • для соединения нержавейки с медью следует применять флюс и легкосплавные припои;
  • на случай, если требуется свести воедино нержавеющую сталь и алюминий, полуавтоматическую сварку выставляют на импульсный режим. Благодаря ему обеспечивается качественный провар стыка, а соединение отличается высокой устойчивостью к коррозии;
  • при сваривании нержавейки и алюминия (а также ряда других металлов) в качестве защитного газа используется аргон. Также рекомендуется применять медно-порошковую проволоку.

Особенности проведения сварки нержавейки полуавтоматом

Нержавеющая сталь применяется во многих отраслях промышленности, а также в быту. При устранении возможных поломок деталей и соединения отдельных частей используется сварка нержавейки полуавтоматом. Специальное оборудование и среда защитного газа позволят избежать появления дефектов в месте соединения.

Сварка нержавеющей стали полуавтоматом

Особенности нержавеющей стали

Процесса соединения нержавейки при помощи сварки считается сложным. Обусловлено это составом нержавеющих сплавов, а также свойствами характерными им свойствами.

Виды нержавеющих сталей

Материал классифицируется на:

  1. Ферритная структура. В составе таких сплавов содержится хром в количестве до 20%. Применяются в тяжелой промышленности для изготовления отопительных систем. Устойчивы к коррозии, а также способны намагничиваться, данный металл считается востребованным.
  2. Аустенитная структура. В составе содержат никель и хром. Составляют до 70% всех нержавеющих сплавов в промышленности. Устойчивы к коррозии, имеют высокую прочность в отличие от аналогов.
  3. Феррритно-мартенситная структура. Имеют игольчатое строение углерода, из-за чего считаются прочным видом нержавеющего сплава. Устойчивы к преждевременному износу, способны выдерживать действие повышенных температур. В составе содержат минимальное количество посторонних примесей.
  4. Комбинированная структура. Данная категория получается при сочетании основных типов. Изготавливается в результате применения новых технологий. Содержит все полезные качества используемых материалов.

Свойства и свариваемость нержавейки

Нержавеющие сплавы имеют следующие свойства, которые могут повлиять на процесс сварки:

  1. Теплопроводность материала ниже в 2 раза, чем у углеродистых сталей. Из-за этого свойства происходит перегрев сварочной ванны, снижаются коррозионная устойчивость. Для предотвращения место соединения охлаждают.
  2. Низкая температура плавления способствует образованию в месте сварки металла с температурой расплава 500°С. Такое явление в дальнейшем приведет к появлению дефектов шва, образуются трещины. Необходимо применять принудительное охлаждение.
  3. Высокое тепловое расширение приведет к механической деформации в месте шва. Для предотвращения между деталями рекомендуется оставлять зазор определенного размера.
  4. Пониженная электрическая проводимость является основным показателем нержавеющей стали. Такое свойство приводит к критическим нагревам легированных электродов.

Внутренние характеристики делают нержавеющие сплавы сложными для сварки. Для нормального соединения необходимо применять принудительное охлаждение шва.

Технология сварки нержавейки полуавтоматом

Для повышения качества соединения, а также снижения уровня ложности процесса сварки нержавеющих сплавов применяются полуавтоматические аппараты. Оборудование дает:

  • обеспечение сварочной ванны газом для защиты от постороннего влияния;
  • подача проволоки присадочной;
  • принудительное охлаждение;
  • возможность выполнения работ в труднодоступных местах.

В процессе сварки на поверхности металла образуются области повышенного внутреннего напряжения. Для предотвращения явления рекомендуется проводить обработку при помощи нагрева детали до температуры 760°С и дальнейшим самостоятельным охлаждением.

Материалы и оборудование

В процессе сварки используют полуавтоматические аппараты. Они обеспечиваются системой подачи проволоки, а также защитного газа. Полуавтомат для сварки должен иметь возможность переключения полярности, а также контролем и регулировкой основных параметров.

Проволока для сварки нержавейки

Для обеспечения надежного шва необходимо применять проволоку для сварки нержавейки полуавтоматом. Она изготавливается также из нержавеющего сырья. Если нет возможности использовать газовую среду рекомендуется применять порошковую проволоку, она имеет полое строение, пустота заполняется флюсом. Недостатком последней является появление в дальнейшем трещин в структуре шва.

Выбор газа

Применение газа обусловлено необходимостью обеспечения защиты места соединения от вредного окисления. При этом вещество не должно вступать в химические реакции с металлом, чем может снизить характеристики нержавейки. В таком случае используются инертные газы с добавленной углекислотой.

Баллоны с газом

Как варить нержавейку полуавтоматом

Часто детали для соединения могут располагаться в труднодоступных местах. Сварка нержавеющей стали полуавтоматом обеспечивает надежный шов, который защищен от преждевременного износа.

Подготовка металла

Перед выполнением работ по соединению присадочной проволокой необходимо подготовить детали:

  • в месте соединения удаляют все загрязнения;
  • проводят обезжиривание металла, для надежности шва и защиты от трещин, помогут при этом растворители;
  • для удаления избыточной влаги детали рекомендуется нагреть до значения 100°С.

Техническая схема сварки

Для соединения нержавеющих сплавов при помощи сварки применяют три метода:

  • для деталей маленькой толщины необходим метод короткой дуги;
  • при струйном переносе получают сварное соединение нержавейки при деталях большой толщины;
  • импульсный метод считают универсальным.

Технологический процесс требует выполнения некоторых правил:

  • для хорошего обзора необходимо горелку располагать под отрицательным углом к шву;
  • головку следует вести на расстоянии 12 мм от поверхности металла;
  • проволока должна плавиться небольшими порциями, без больших капель.

Сварщику рекомендуется выполнять ряд требований:

  • сварка ведется при обратной полярности клемм;
  • значением угла регулируется качество и ширина шва;
  • длина вылета присадочной проволоки должна составлять не более 12 мм;
  • в место шва необходимо подавать осушенный газ, при расходе до 12 м 3 /мин;
  • для предотвращения появления брызг поверхности обрабатывают раствором мела;
  • начало и окончание шва рекомендуется делать на некотором расстоянии от края деталей.

Исправление дефектов

При выполнении сварочных работ в местах соединения могут возникать деформации, происходит это в результате нагрева. Для устранения следует выполнять следующее:

  • при образовании пузырей в месте шва применяют метод простукивания молотком от края деталей;
  • покоробленный металл необходимо выправить при помощи разогрева детали горелкой, а также простукивания молотком.

Для получения шва необходимо изучить теоретическую часть, а также выполнить пробную сварку на образцах.