Сварка труб из нержавеющей стали

Технология сварки нержавеющих труб

Нержавеющая сталь – отличный материал, не только по внутренним качествам, но и по внешним. Именно это обеспечило ему такую высокую популярность. Да, нержавейка стоит дороже, однако, с учетом ее характеристик, стоимость не является преградой на пути широко использования, например, нержавеющих труб, о которых снято так много видео.

Такие изделия очень часто приходится соединять между собой, и для этого чаще всего применяется сварка. От качества ее исполнения будут зависеть эксплуатационные свойства изделий. И тут нужно понимать, если выполнять сварку своими руками, что соединение нержавеющих труб отличается от соединения изделий из стали углеродистого типа.

Отличия касаются невысокой теплопроводности (на 70 процентов ниже), низкой температуры плавления (на 100 градусов ниже) и высокого электросопротивления (примерно в 6 раз больше).

Из всех возможных способов сварки для выполнения соединения труб из нержавеющей стали используются такие:

  • Лазерная;
  • Точечная;
  • Импульсная дуговая. Происходит в среде инертного газа плавящимся электродом;
  • Электродуговая. При толщине стенок более 1 см выполняется под флюсом;
  • Плазменная. Толщина металла не имеет значения;
  • Ручная дуговая. Толщина изделия может начинаться с 1,5 мм. Для сварки нержавеющей стали используется вольфрамовый электрод в инертном газе.

Любая из представленных технологий позволяет получить качественное соединение. Однако выбор зависит от условий применения, вида изделий и так далее.

Технология сварки нержавеющей труб

Технология и особенности

Как и при сварке углеродистых сталей, нержавеющие также нужно подготавливать, механически обрабатывая кромки. Можно использовать газофлюсовую резку или сжатую дугу. Также кромки необходимо обезжирить.

Учитывая зачастую необходимость получения качественного «товарного» шва, область основного металла возле шва следует закрыть защитным покрытием. А иначе брызги расплавленного металла попадут на поверхность.

Каждый способ плавлением может применяться для соединения таких деталей, однако имеет определенные особенности, как уже отмечалось выше.

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка подразумевает создание нужного химсостава металла шва. Поэтому покрытие электрода может корректироваться (его состав), чтобы получить нужное количество феррита в шве. А это предупредить образование горячих трещин, а также достигается высокая коррозийная стойкость.

Еще следует применять специальную технику для снижения угара легирующих элементов. Например, поддержка короткой дуги, не выполняя поперечные колебания электрода.

Из-за состава покрытия электрода ток должен быть постоянным обратной полярности. В противоположном случае получим неустойчивость дуги. Сила тока в вертикальном и потолочном положениях уменьшается на 30 процентов, она напрямую зависит от выбранного диаметра электрода, умноженного на коэффициент.

Сварку лучше выполнять с минимальным плавлением основного металла и образованием валиков небольшого сечения. Перед процессом электроды лучше прокалить, чтобы снизить вероятность появления пор из-за присутствия водорода.

Сварка под флюсом

Сварка под флюсом успешно применяется для соединения нержавеющих труб с толщиной стенки от 3 до 50 мм. Характеризуется более стабильными свойствами и составом металла в шве. При этом улучшается коррозионная стойкость, поскольку наблюдается плавный переход к основному металлу и формирование мелкой чешуйчатости на поверхности шва.

Разделка кромок нужна только при толщине стенок более 1,2 см, что снижает трудоемкость процесса, в отличие от ручной дуговой, когда кромки нужно подготавливать уже при толщине в 4 мм.

Однако при таком способе сложнее удержать ферритную фазу в металле шва. Валики также выполняются малого сечения проволокой диаметром около 3 мм, а вылет электрода следует уменьшить вдвое от стандартных значений.

Флюсы перед сваркой следует прокалить, чтобы уменьшить угар легирующих элементов. После процесса остатки флюса и шлака должны быть удалены.

В углекислом газе

Сварка в углекислом газе характеризуется повышенным разбрызгиванием металла, формированием пленок оксидов сверху швов. Это влияет на коррозионную стойкость. Поэтому на основной металл наносятся эмульсии.

Процесс выполняется полуавтоматами и автоматами в любом пространственном положении.

В инертных газах

Сварка в инертных газах характеризуется стабильной дугой и снижением угара легирующих элементов. Процесс может выполняться плавящимся или неплавящимся электродом на постоянном токе прямой полярности.

Плазменная

Плазменная сварка демонстрирует возможность создания плазменных струй разного сечения, малый расход газа. Применяется для соединения труб с небольшой толщиной стенок.

Как же поступить?

Важен не столько способ, который применяется для соединения изделий из нержавеющей стали, сколько качество исполнения шва, соответствует ли оно высоким требованиям. Ведь от этого зависит прочность и долговечность всей конструкции, ее герметичность и эстетический вид.

Сварка нержавейки аргоном:технология, как правильно варить, важные нюансы

В статье мы расскажем про технологии и обучение технике сварки аргоном тонкой нержавейки. Такая сталь является удобным, популярным материалом для множества металлических конструкций. Основное ее достоинство – замедленный процесс коррозии, который быстрее всего завершает срок работы изделий.

Общая информация

У указанного металлического сплава есть два основных достоинства – антикоррозийные свойства и внешний эстетичный вид. За счет блеска поверхность часто оставляют неокрашенной. А сварной шов должен быть фактически незаметным. Многие сварщики не любят работать с этой сталью, потому что антикоррозийное покрытие затрудняет процес.

Особенности сварки нержавеющей стали аргоном

К любому сплаву можно найти подход и приспособиться, если знать особенные приемы. Основы сварочной работы остаются прежними, нужно также подготовить материал и оборудование, создать электрическую дугу, вести ровный шов. Но из-за примесей в металле – хрома и никеля – есть трудности.

Правила, которые нужно запомнить:

    • снизьте привычный ток минимум на 20%;
    • между двумя свариваемыми элементами оставляйте зазор побольше;
    • не используйте легированные электроды, если других нет, то подойдут только небольшой длины;
    • не допускайте нагрева выше 500 градусов;
    • быстро охлаждайте детали.

В чем заключаются сложности

Легирующие добавки дают следующие нюансы:

  • Низкая теплопроводность. По этой причине заготовка полностью не прогревается, а высокая температура скапливается на месте соединения. Могут появиться прожоги или излишние наплавления.
  • Из-за линейного расширения возможна конечная усадка, которая будет приводить к деформациям и трещинам.
  • Высокое электрическое сопротивление стали при соединении с легированными электродами приводит к перегреву.
  • Возможность потери антикоррозийных свойств из-за повышенной температуры и образования новых химических элементов на поверхности, склонных к ржавлению.

Оборудование и расходные материалы для аргоновой сварки нержавейки

Набор для сварщика будет состоять из:

  • баллона сжиженного газа;
  • горелки;
  • инвертора;
  • осциллятора;
  • проводов, шлангов.

Это базовый комплект, который будет служить долго. Менять (заправлять) придется только присадочную проволоку, она удобнее, чем электроды, и сам инертный газ. Присадка должна быть того же состава, что и заготовка. Дополнительно на горелку можно установить газовую линзу. Она снижает расход. А вместо проволочного расходника можно применять электродный способ – из вольфрама.

Подготовка материала

Первым делом проверьте металл. Не все, что имеет яркий металлический блеск, называется нержавейкой. Проверить можно любым магнитом. К стали с антикоррозийными свойствами он не примагнитится. Затем:

  • смойте все видимые загрязнения;
  • просушите;
  • тщательно пройдитесь по поверхности металлической щеткой (также подойдет шлифовальная машина), зачистите дефекты;
  • обезжирьте внешний слой ацетоном или бензином.

Уделяйте особенное внимание стыкам.

Как подготовить небольшие детали из нержавеющей стали для аргонно-дуговой сварки

Алгоритм остается прежним, иногда даже проще полностью поместить элемент в емкость с обезжиривающей жидкостью. Особенность – трудность крепления. Если есть возможность, зафиксируйте маленькую заготовку, чтобы она не двигалась при сваривании. После этого выберете правильную присадку с легированностью равной или немного меньшей, чем у стали. Активно используются следующие модели:

Сварка аргоном нержавеющих труб

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

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

Технология

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

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

Сварка нержавейки в среде аргона при помощи проводника из вольфрама

Дадим несколько рекомендаций по технике:

  • дуговой розжиг совершайте на графитовой пластине, а затем аккуратно переводите горелку на стык;
  • подачу следует отключать не сразу после окончания приваривания, дождитесь 10-15 секунд;
  • не делайте поперечных движений.

Заключение

Мы рассказали про сварку деталей из нержавейки при поддуве и высоком давлении аргона. Так можно достичь высокого качества шва и скорости работы. Соблюдайте технику безопасности на рабочем месте!

Видео для наглядности

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.

Способы сварки нержавеющих труб

Способы сварки

В производстве сварных труб из нержавеющих сталей применяются следующие основные способы сварки:

  • TIG (сварка вольфрамовым электродом в инертном газе, без присадочного металла);
  • плазменная сварка (в сочетании с TIG);
  • HF (сварка токами высокой частоты);
  • Laser (лазерная сварка);
  • Electron beam (электронно-лучевая сварка).

В промышленной практике наиболее применяемыми являются первые три способа.
Лазерная технология, которая гарантирует высокий уровень качества, несмотря на значительные первоначальные капиталовложения, получает все более широкое распостранение.
Электронно-лучевая сварка применяется нерегулярно по причине сложности технологического процесса, который предполагает наличие установок глубокого вакуума в процессе всего цикла сварки.
Считается, что в настоящее время технология TIG или TIG в сочетании с плазменной сваркой составляют около 65% всех европейских сварочных производств. 30% приходится на сварку HF и остальное — на лазерную сварку.
В действительности не существует конкуренции между различными системами сварки, но, как правило, требования к технологии сварки зависят от сферы применения сварных труб.
Считаем необходимым обозначить в таблице 1 типичные сферы применения нержавеющих труб в зависимости от применяемой сварочной технологии
Сравним две типичные технологии: TIG и HF.

Способ TIG (Tungset Inert Gas)

Этот способ более других употребляется для производства сварных труб высокого качества из нержавеющих сталей.
Источником генератора тепла для плавки краев служит дуга, которая образуется между вольфрамовым электродом и трубой. Защитный газ, направляемый на сварочную горелку, обволакивает зону плавки с наружной поверхности трубы и одновременно, но уже другим способом, подается внутрь трубы, чтобы защитить зону плавки и изнутри, удерживаясь там с помощью заглушки.
При способе сварки TIG по причине воздействия тепла только на наружную поверхность трубы зона плавления неизбежно окружается обширной зоной термического раздражения, вследствие чего шов оказывается более широким. Но, по этой же самой причине, TIG-шов является более прочным и легче удаляется.

Таблица 1. Рекомендуемые сферы применения труб с различными способами сварки.

Сфера применения Способ сварки
Декор, в т.ч. для зеркальной полировки
Конструкции, в т.ч. строительные
Транспорт (разгрузочные установки, кузова)
Высокочастотная (HF) / лазерная (Laser)
Пищевая промышленность TIG
Транспортировка малоагрессивных жидкостей TIG
TIG в сочетании с плазменной сваркой
Лазерная сварка
Транспортировка очень агрессиных жидкостей
Химическая, нефтехимическая, газовая, энергетическая, бумажная промышленности
TIG
TIG в сочетании с плазменной сваркой
Лазерная сварка
Теплообменники
Испарители
Опреснители
Фармацевтическая промышленность
TIG

При соблюдении же технологических параметров сварки не требуется даже дополнительной термической обработки для устранения возможных изменений микроструктуры сварных швов.
При этом скорость TIG-сварки невысока и, поэтому, цена готовой трубы будет выше, чем при использовании других видов сварки.
Шов, полученный методом TIG плотный, однородный, без пустот и раковин. Прочность сварного шва соответствует прочности основного материала трубы.
В директиве ЕС по оборудованию, работающему под давлением (PED — Pressure Equipment Directive), совершенно однозначно указано, что для оборудования, работающего под давлением свыше 0.5 бар могут применяться нержавеющие сварные трубы, произведенные только способом TIG (см. табл. 1).

Высокочастотная сварка (HF)

На первый взгляд, особенно с точки зрения микроструктуры, высокочастотная сварка (HF) имеет весьма интересные характеристики, благодаря тому, что зона плавления резко ограничена, а зона термического раздражения (прилегает к зоне плавления) практически отсутствует. Разогрев краев происходит равномерно по всей толщине, а скорость достижения температуры плавки — около одной сотой в секунду. С геометрической точки зрения высадка шва как внутри, так и снаружи оказывается прочной и прямой.
Применение высокочастотной сварки в настоящее время находит все более широкое распостранение, в особенности в областях, связанных с декорированием, строительными конструкциями, промышленным машиностроением. В основном это связано с высокими скоростями, достигаемыми при сварке.
Производительность сварки до 20 раз выше, чем при использовании сварки TIG.
На первый взгляд может показаться, что технология HF выигрывает как с точки зрения качества, так и с точки зрения производственных затрат.
Что касается затрат — тут сомнений нет.Цена труб, произведенных сваркой HF на 10% ниже чем у труб, изготовленных с применением сварки TIG.
В отношении качества, однако, необходимо отметить, что наиболее ценное свойство, такое как сжатость зоны плавки, в действительности проявляет себя как слабый пункт, когда речь идет о продукции, требующей высокой надежности, такой как, например, химическое и нефтехимическое оборудование, оборудование для пищевой промышленности, теплообменники и т.д.
Действительно, совершенно очевидно, что необходимые свойства сварного шва могут быть достигнуты только при наличии гарантии сохранения условий и параметров процесса, которые не так легко достигаемы в высокоскоростном процессе HF-сварки. Более того, при недостаточной обработке кромок и ввиду контактного процесса сварки в сварном шве могут образовываться раковины и непровары.
Сварной шов, полученный методом HF неплотный, в нем присутствуют пустоты, которые самым отрицательным образом сказываются на прочности сварного соединения.
Симптоматичен тот факт, что сферы применения техники высокочастотной сварки весьма ограничены и сведены к производству труб декоративного, структурного или механического назначения при полном исключении их применения в термоустановках, оборудовании пищевой, химической и нефтехимической, фармацевтической промышленности.

Качество поверхности, финишная обработка

Качество наружной и внутренней поверхности является одним из самых существенных свойств трубной продукции, определяющей область ее применения, цену, сроки изготовления.
Сварные трубы производятся из холоднокатаного или из горячекатаного рулонного проката. Для нужд пищевой промышленности на финишной стадии производства трубы могут подвергаться термической обработке (например, светлый отжиг), химической обработке (травление) и механической обработке (шлифование внутренней поверхности до чистоты поверхности 0.5-0.8 мкм в области основного материала трубы и до 1.6 мкм в области сварного шва, шлифование наружной поверхности до чистоты менее 1.0 мкм).
Для каждого способа применения трубы может быть подобран оптимальный список финишных операций, который обеспечит наиболее полный набор полезных свойств трубы. Например, если при применении сварных труб необходимо их формоизменение (гибка, сплющивание и т.д.), то рекомендуется заказывать трубы с термической обработкой.
Весь набор финишных операций условно обозначается в маркировке, которая должна быть нанесена на каждую трубу (см. табл. 1).
Ниже показан пример маркировки пищевой сварной нержавеющей трубы:

ММ 52х1 No.541854 1.4301 DIN 17457/11850 CC PK1,

где ММ — торговый знак завода-производителя «Marcegaglia», Италия;
52х1 — диаметр (52) и толщина стенки (1) трубы в мм;
1.4301 — обозначение марки стали (AISI 304);
DIN 17457/11850 — обозначение стандартов, в соответствии с которыми произведена данная труба,
СС — обозначение качества поверхности трубы (по DIN 17457 и DIN 11850):
Труба изготовлена из холоднокатаного рулона с повышенным качеством поверхности, снаружи шов почти неразличим, поверхности протравлена.Изнутри труба протравлена, отшлифована до чистоты поверхности менее 0.8 м область сварного шва отшлифована до чистоты поверхности менее 1.6 мкм, шов ламинирован;
РК1 — труба испытана в соответствии с классом испытаний 1.

Читайте также  Арматура классификация марки и классы арматурной стали

Таблица 2. Исполнение и обозначение видов обработки поверхности сварных нержавеющих труб для пищевой промышленности (DIN 11850).

Технология произв-ва Наличие термической обработки Качество поверхности Сокращенное обозначение исполнения Технология произв-ва
Сварные по стандарту ДИН 17457 (Технические условия поставки) Термически обработанные Гладкая металлическая.
Сварной шов, начиная с номинального диаметра ДН 25, выровнен заподлицо со стенками; среднее значение шерохо­ватости Ra = 2,5 мкм кроме зоны сварного шва
Гладкая металлическая по классу исполнения „k 2″ или „k 3″ по стандарту ДИН 17 457 ВА
Термически не обработанные Гладкая металлическая по классу исполнения „k 0″ или „k 1″ по стандарту ДИН 17457 СА
Термически обработанные Шлифованная абразивом с зернистостью 400 или полированная ВВ
Термически не обработанные СВ
Термически обработанные Гладкая металлическая.
Среднее значение шерохо­ватости Ra = 0,5 мкм Зона сварного шва Ra = 1,6 мкм
Гладкая металлическая по классу исполнения „k3″, „»l 1″ или „l 2″ по стандарту ДИН 17457 ВС
Термически не обработанные Гладкая металлическая по классу исполнения „k 0″ или „k 1″ по стандарту ДИН 17457 СС
Термически обработанные Шлифованная абразивом с зернистостью 400 или полированная BD
Термически не обработанные CD

Показания максимального давления для труб

Показания максимального давления, которое выдерживают нержавеющие стальные трубы при температуре 20°С в соответствии со стандартами DIN 17457, 11850

Сварка нержавейки

Гибка металла

Резка металла

Сварка металла

Покрытие металла

Сварка нержавейки

от 30 руб/см

5 лет гарантии

Даем гарантию на все сварочные работы 5 лет. Мы уверены в своих специалистах и оборудовании

Опытные сварщики

Работают профессиональные сварщики с опытом не менее 5-ти лет.

Продадим дешевле

Наши издержки оптимизированны. Найдете дешевле чем у нас? Мы дадим дадим вам лучшую цену и качество.

Способы сварки нержавеющей стали

В настоящее время применяются следующие методы соединения низкоуглеродистой, углеродистой и высокоуглеродистой стали:

  • плазменная сварка;
  • контактная (в т.ч. точечная);
  • лазерная;
  • ручная дуговая;
  • полуавтоматическая;
  • электродами инвертором.

Самые популярные техники применительно к нержавейке – последние четыре метода. А вот варить её с черным металлом полуавтоматом специалисты берутся неохотно, т.к. это противоречит принципам технологии металлов и конструкционных материалов. Тем не менее, упомянутая операция на заказ также под силу нашим профессионалам. Наши специалисты готовы выполнить любые работы по соединению металла: аргоновую, роликовую сварку, с омедненной проволокой или флюсом и прочие.

Применяемое оборудование

Наиболее распространены установки:

  • MIG/MAG – полуавтоматические;
  • TIG/WIG – аргонодуговые;
  • ММА – с инвертором, электродом без аргона.

Полуавтомат, позволяющий сваривать толстостенные заготовки, создаёт защитную оболочку из аргона и углекислого газа. Инертный газ из-за нестабильной дуги и обилия брызг в чистом виде никогда не применяют. По этой причине при аргонной сварке мы используем только его смесь с добавлением диоксида углерода в определённой пропорции (иногда вместо углекислоты задействуем кислород в чистом виде). Качество шва при этом получается идеальным, а расход проволоки – минимальным. Для MIG/MAG характерна высокая производительность, плюс интенсивного дымовыделения не наблюдается. Влияние человеческого фактора здесь минимизировано, из-за чего обеспечивается стабильность режимов, быстрое выполнение работ и высокое качество.

Аргонодуговая аппаратура функционирует с вольфрамовым электродом, инвертором, предполагающем смену полярности. Её отличает добротный сварочный шов, способность взаимодействовать со всеми сплавами. Аргонодуговой аппарат подходит для сваривания тонкого металла электродом.

Ручное дуговое оснащение с двумя типами электродов приводится в действие постоянным и переменным током. Требуется высокая квалификация сварщика.

Наше предприятие располагает и подготовленными кадрами, и всеми перечисленными видами оборудования для осуществления сварочных работ. Мы предлагаем сварку стальных труб, листовой и тонколистовой стали и других элементов, необходимых для создания металлического оборудования и металоконструкций: перил, лестниц, каркасов зданий и прочих.

Материалы

Согласно ГОСТ сварка нержавеющей стали марок AISI 304 (08Х18Н10) либо AISI 316 (10Х17Н13М2) осуществляется:

  • электродами РДС;
  • TIG-прутками аргонно-дуговой сварки;
  • проволокой в бобинах для полуавтоматов.

Также фирма располагает материалами на основе стали 308L (EutecTrode E 308 L, CastoTig 45503W, CastoMag 45503) или 316L (EutecTrode E 316 L, CastoTig 45552W, CastoMag 45500).

Сварка с другими материалами

Специфика сварки нержавеющих сталей с другими материалами: алюминием, медью и прочими кроется в их недостаточном взаимопроникновении. В итоге эксплуатационные характеристики неоднородного шва оказываются ухудшенными – он получается жёстким и хрупким.

Чтобы этого избежать, мы:

  • Зачищаем поверхность соединяемых изделий в месте контакта в обязательном порядке.
  • Не раскаляем сварочный участок непосредственно перед началом работ.
  • Задействуем высоколегированный либо никелесодержащий присадочный сплав.
  • Пользуемся обычным электродом для сваривания высоколегированной стали лишь в крайнем случае.

При сварке нержавейки электродом с черным металлом мастера достигают минимального его присутствия в сварочной ванне. Доля низколегированного «чермета» не должна превышать 40% суммарного объёма расплавленных частиц; остальное – электродная или проволочная сталь, цена на которую может существенно варьироваться в зависимости от конъюнктуры и типа сварки. Особенно важно соблюдать технологию при соединении труб, ведь при появлении трещин они будут пропускать жидкости и газы.

Цена сварки нержавейки за 1 см

Теперь о том, во сколько обходится сварка нержавейки. Все зависит от используемого метода и оборудования. Цена за 1 см зависит от условий, в которых реализуется технологический процесс. Стоимость шва у нас ниже среднерыночной в Москве: сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа – от 10 р. В настоящее время сварка нержавейки электродом практикуется сравнительно редко (в серийном производстве – исключительно автоматическая или полуавтоматическая), т.к. подчас наблюдается неудовлетворительное качество соединения с возникновением микротрещин. Также не практикуется сварка нержавейки вне газовой среды без использования порошковой присадочной проволоки. При расчете стоимости сварки аргоном цена за сантиметр зависит от характеристик и толщины металла.

Если вас интересует, сколько стоят работы или прайс с ценами за метр шва, обращайтесь к нашим менеджерам. Они рассчитают стоимость сварки аргоном и другими методами. Точно указать цены без точных параметром заказа сложно, например, расценки на сварку труб зависят от их диаметра, а листового железа от толщины.

Профессиональная работа с металлом

Наша компания имеет собственное производство по изготовлению металлоконструкций с оборудованными цехами, для работы которых мы купили самое современное оборудование. У нас можно заказать изготовление конструкций из металла любой сложности. Мы экономим время и деньги наших клиентов, поэтому предлагаем:

  • высокое качество работ;
  • низкие цены в руб. за шов;
  • быстрое выполнение заказов.

Наиболее востребованы наши услуги у представителей агропромышленного комплекса, пищевой отрасли, химического и горнорудного машиностроения. Доверьте мастерам выполнение ответственных заказов и вы!

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.

Читайте также  Температура плавления стали 45

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.

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.