Роликовая сварка нержавейки

Шовная (роликовая) сварка: технология, машины

Роликовая (шовная) сварка соединяет в нахлест детали прерывистым или непрерывным швом. Получение последнего, герметичного шва происходит при перекрытии каждой следующей точки на 22-35 % предыдущей.

Устройство шовных машин схоже с аппаратами для точечного соединения. Составляющие части данных станков:

  • станина;
  • механизмы вращения и сжатия;
  • электроды с креплениями;
  • трансформатор.

Устройство машины для шовной сварки

Станина у станков — это ровная, массивная сварная или литая конструкция, которая выполняет роль надежной подставки. Механизмы сжатия могут быть комбинированными — пневмопривод взаимодействует с электродвигателем или раздельными (электромоторным, пневматическим, педальным). Сжатие с помощью педали (ручной труд человека), проигрывает другим системам.

Электроды для шовных машин, как вы уже можете догадаться, выполнены в форме дисков, которые вращаются через редуктор или иную систему приводящую их в движение. Часть станков используется для шаговой роликовой сварки, при остановке роликов происходит подача тока на свариваемые изделия.

Сами ролики крепятся на валу, при перпендикулярной сварке, ведущим выступает верхний ролик, а при продольном соединении — ведущий уже нижний.

Практически все машины, имеют в своей конструкции — импульсный прерыватель тока. С его помощью удается получить качественную сварку деталей из нержавеющей стали и цветных металлов. Прерыватели бывают двух типов: ламповые и механические.

Шовные машины (клещи)

Помимо стационарных агрегатов на рынке встречаются переносные (подвесные) модели с клещами. В устройстве таких станков имеются: клещи, трансформатор и подвесная система с пневматическим приводом, которая передвигает клещи вдоль и проворачивает их вокруг своей оси.

Видео: принцип работы клещей шовной сварки.

Описание технологии шовной сварки

Детали ложатся одна на другую и сжимаются с особым усилием между двух роликов (электродов). После подачи тока на электроды, металл заготовок нагревается и плавится. От прокатывания деталей между роликами, получаются сварные точки, которые могут перекрывать или не перекрывать друг дружку.

Шовная сварка от видов перемещения заготовок и подачи тока подразделяется на:

  • шаговую;
  • непрерывную;
  • прерывистую.

1. Шаговая шовная сварка. На материал идет постоянное давление, заготовки перемещаются с перерывами (пошагово), при остановке роликов подается ток. Данный способ востребован для соединения цветных и легких сплавов.

2. При непрерывной технологии получается сплошной шов — на дисковые электроды идет постоянное сжатие и ток, детали тоже в движении непрерывно.

Способ не нашел широкого применения из-за перегрева заготовок и ускоренного износа роликов. Также для эффективности процесса, требуется основательная зачистка деталей и идентичность материала и толщина свариваемых листов.

3. Прерывистая контактная шовная сварка более всего известна. Давление на ролики постоянное, перемещение материала непрерывно, а подача тока происходит импульсами (с перерывами). С помощью регулировки частоты импульсов тока и скорости движения роликов, настраивается получение герметичного шва.

Видео: контактная шовная сварка.

Машины и станки

Все машины для шовной сварки имеют дисковые ролики (электроды), бронза основной материал для их изготовления. От предназначения станка диаметр дисков может быть от 350 до 450 мм, а ширина рабочей поверхности от 4 до 10 мм.

Для двухсторонней сварки применяются агрегаты с 1, 2 и более роликами, различной конструкции.

На рынок поставляются агрегаты с мощностью от 25 до 300 кВА, которые делятся на маломощные и повышенной мощности.

К маломощным относятся станки с маркировкой АШП-25, МШМ-25М, МШМ-50 и Ш-50-1. Применяются для продольной и поперечной сварки изделий толщиной 1-2 мм.

Шовные машины большой мощности — это от 100 до 300 кВА.

Машина шовной сварки МШ-2203

Агрегат переменного тока, прессового вида. Сваривает поперечные и продольные швы, имеет регулировку давления и скорости сварки.

На рынок поставляется в 2 вариантах:

  1. с вылетом хобота 40 см;
  2. с вылетом хобота 70 см.

МШ-2203 работает при температуре от 0° С до 40° С в закрытых вентилируемых зданиях. Подробные технические характеристики представлены в таблице:

Основные характеристики других шовных машин смотрите в таблице ниже. В ней представлены отечественные станки с доступным интерфейсом для любого человека, с разными режимами сварки.

Роликовый стенд для сварки

Отдельные виды работ выполняют на специальных стендах или стеллажах.

Например, роликовый стенд изобрели для сварки изделий цилиндрической формы. За счет вращения заготовок, получается ровный и герметичный шов. В устройство стенда входят роликовые опоры и червячный привод для их вращения.

Видео: аппарат контактной шовной сварки цилиндрических деталей ТТ-84.

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!

Что такое шовная (роликовая) контактная сварка

Делать герметичные емкости, сваривать металл без наплавочных материалов помогает шовная роликовая сварка. Аккуратное точечное соединение выдерживает большую нагрузку. С помощью специального оборудования получают герметичный шов, не пропускающий жидкости и газы. У роликовой технологии, как и у всех других видов сварки, есть свои достоинства и недостатки. О них стоит сказать подробно. Но сначала несколько слов о сути самого метода шовного соединения металлических листов.

Что такое шовная сварка

Шовную контактную сварку применяют для соединения листовых заготовок. Металл укладывают внахлест, при прохождении тока листы свариваются, образуя диффузное пятно в виде точки. Принцип роликовой сварки такой же, как и у контактной. Только вместо конусных токопроводящих электродов устанавливают диски из бронзовых сплавов. Они прижимают листы другу к другу во время движения. Электрический ток подается на электроды с различной регулярностью: постоянно, прерывно или импульсно с определенной частотой. Сущность метода роликовой контактной сварки листового металла заключается в одновременном разогреве и сжимании деталей в области шва роликовыми электродами. Металл расплавляется под действием разряда, сжимается с таким усилием, что образуется однородный диффузный слой высокой прочности.

Шов по сути представляет собой плотный ряд точек.

Область применения

Шовная технология разработана более века назад. Производители постоянно совершенствуют аппараты, расширяют сферу их применения. С применением технологии шовного соединения металлов производят герметичные камеры различной геометрии, тонкостенные трубы, емкости бытового и промышленного назначения, кожухи и многое другое.

Читайте также  Потолочная сварка для начинающих

Контактная роликовая сварка незаменима при работе с алюминием, легированными сплавами, используемыми в химической промышленности. Производительность сварочного оборудования очень высокая, структура швов – равномерная. Скорость подачи листов и вращения бронзовых дисков регулируется. Изменяя временные интервалы между импульсами, получают сплошные или прерывистые соединения. Размер шва соответствует ширине бронзового диска.

Преимущества и недостатки

Роликовая контактная сварка часто применяется в конвейерном производстве. Она широко применяется из-за ряда преимуществ перед другими способами соединения металлов внахлест:

  • хорошая производительность, сварочный аппарат за час выдает несколько десятков метров швов;
  • гарантированное высокое качество соединений;
  • сваривание проходит без наплавочных материалов: плавящихся электродов, присадочной проволоки;
  • металл прошивается дугой насквозь между электродами, расплав в этот момент не окисляется, зону контакта не нужно защищать флюсом или облаком нейтрального газа;
  • высокая культура труда, не нужна стандартная экипировка сварщика.

Минусами считают низкую технологичность:

  • нельзя сваривать листы из различных сплавов;
  • есть ограничения по толщине заготовки до 3 мм;
  • дорогое оборудование приобретают только для больших объемов сварных работ.

Технология шовной сварки

Листовые заготовки укладываются внахлест. При подаче тока на роликовые электроды в месте контакта с металлом образуется диффузное пятно. Цепочка сварных пятен образует шов, он зависит от сочетания скорости подачи заготовок с импульсами. По типу движения заготовок и способам подачи рабочего тока выделяют три вида роликовой сварки.

Шаговая

Необходима для соединения алюминиевых деталей. Заготовки находятся между роликами. Они неподвижны в момент образования диффузной точки расплава, перемещаются рывками только во временные промежутки между импульсной подачей тока. Не происходит перегрева металла, детали прочно скрепляются между собой.

Непрерывная

Такая шовная сварка образует герметичный шов, но применяется редко для тонкостенных заготовок до 1 мм толщиной. Из-за непрерывно подаваемого тока дисковые электроды перегреваются, их приходится часто менять. Металл прокатывается с усилием в непрерывном режиме. Заготовки от теплового воздействия коробятся, процент брака увеличивается.

Прерывистая

Самый распространенный способ, свариваемые детали прокатываются с установленной скоростью. Подача тока регулируется так, чтобы пятна укладывались в непрерывный шов за счет перекрытия диффузных зон. Ролики прижимают металл с постоянным усилием, во время соединения листов пятно вытягивается до овала за счет взаимного движения заготовок и электродов, образуется герметичное соединение. В местах пропусков образуется литая зона, точки перекрываются на 22–35%.

Оборудование для контактной шовной сварки

Производители предлагают сварочные станки и аппараты различных модификаций. Наиболее востребованными остаются стационарные машины. К неподвижной станине крепятся основные узлы:

  • источник электрического тока с блоком регулятора (малогабаритный инвертор с импульсной схемой прерывания тока и двойным преобразователем напряжения, сглаживающим скачки);
  • держатель неподвижного роликового электрода – сужающегося к кромке диска из бронзового сплава;
  • кронштейн подвижного диска, он крепится на подшипнике, стандартный вылет кронштейна 400 или 700 мм;
  • прижимной механизм, он бывает нескольких типов: ножная педаль, пневматический привод, гидравлика, комбинированный;
  • устройство подачи заготовок.

При перпендикулярном соединении заготовок ведущим считается верхний нажимной диск, при продольном – опорный.

Сварочные машины различаются роликовыми электродами, их может быть два или в устройстве устанавливают сразу несколько роликовых пар. Диаметр диска колеблется от 35 до 45 см, ширина обода от 0,4 до 1 см. Процесс сваривания листов бывает односторонним и двухсторонним.

Машины различают по мощности:

  • маломощные потребляют от 25 до 40 кВт, работают от стандартной сети 220 В;
  • среднемощностные – от 40 до 100 кВт, подключаются к трехфазному току 380 В;
  • большой мощности – от 100 до 300 кВт, у них прижимное усилие достигает 5 тонн, ампераж 22 кА.

Роликовый сварочный стенд снабжен вращателем, с помощью которого привариваются круглые детали, соединяют сопряженные цилиндры. Заготовки вращаются на специальном стенде с разнонаправленными регулируемыми опорами, широким вылетом кронштейнов. Электродные диски вращаются червячной передачей. Образуются герметичные ровные швы по всей окружности.

Шовные клещи выпускают двух видов:

  • подвесные, неподвижно закрепляется один из электродов, другой регулируется;
  • переносные, прижимное устройство и диски крепятся на подвижных рычагах.

В рабочее положение клещи устанавливаются шарнирным пневмоприводом. Аппарат предназначен для сварки изделий сложной конфигурации, когда заготовки нельзя поместить в машину или установить на стенд.

Шовной роликовой сваркой удается соединять металлы, склонные к короблению при нагревании. Степень герметичности шва зависит от расстояния между диффузными точками. Технология шовной сварки регламентирована ГОСТ 15878-79.

Сварка нержавейки в домашних условиях: варианты, советы, видео

Выполняя такую технологическую операцию, как сварка нержавейки, важно учитывать как физические свойства материала, так и его химический состав. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что соединение будет выполнено качественно и надежно.

Аргонная сварка нержавеющей стали

Факторы сложности для сварки деталей из нержавеющей стали

Сварку нержавеющей стали затрудняет то, что данный материал относится к категории высоколегированных сплавов, а значит, в его составе в достаточно большом количестве содержатся элементы, влияющие на его основные свойства. В нержавейке, в частности, таким элементом является хром. Его содержание в данном сплаве может составлять 12–30%. Хром наряду с такими элементами, как никель, титан, марганец и молибден, формирует антикоррозионные свойства нержавеющей стали, но в то же самое время наделяет ее и другими особенностями, влияющими на свариваемость.

Для тех, кто не любит читать длинные статьи и вникать в технические тонкости, предлагаем сразу посмотреть два видео с наиболее актуальными для домашнего мастера вариантами сварки нержавеющей стали — электродом с помощью инвертора и опять же инвертором, но уже в среде защитного газа (аргона).

Сварка нержавейки должна выполняться с учетом следующих специфических характеристик этого материала.

По этой причине сварку нержавеющей стали всегда сопровождает значительная деформация соединяемых деталей. В отдельных случаях, когда свариваемые детали имеют значительную толщину и между ними не предусмотрен зазор, такие деформации могут привести даже к появлению крупных трещин.

Теплопроводность нержавеющей стали в 1,5–2 раза ниже, чем у низкоуглеродистых сплавов. Такая особенность материала приводит к тому, что соединяемые детали в зоне сварки проплавляются даже при меньших (на 15–20%), чем при сваривании изделий из низкоуглеродистой стали, силах тока.

При сильном нагреве (более 500 градусов Цельсия) в нержавеющих сталях возникает так называемая межкристаллитная коррозия. Происходит это потому, что по краям зерен структуры металла начинают формироваться прослойки, состоящие из карбида хрома и железа. Избежать этого явления можно не только тщательным подбором режима сварки, но и путем принудительного охлаждения свариваемых деталей из нержавейки, для чего можно использовать обычную воду. Однако следует иметь в виду, что охлаждать водой можно лишь детали, изготовленные из хромоникелевых сталей, которые имеют аустенитную внутреннюю структуру.

Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями

Из-за низкой теплопроводности соединяемых материалов и их повышенного электрического сопротивления сварка деталей из нержавейки сопровождается сильным нагревом электродов, стержни которых имеют хромоникелевый состав. Чтобы избежать этого нежелательного явления, используют электроды для сварки нержавейки длинной до 35 см.

Сварочные электроды Sabaros ME 101 3,2мм для сварки нержавеющих сталей

Наиболее распространенные способы сварки нержавеющей стали

Сварка изделий из нержавеющих сталей, характеризующихся повышенным содержанием хрома, может выполняться с использованием нескольких технологий. Сюда, в частности, относятся следующие виды сварки:

  • аргонодуговую (с использованием вольфрамового электрода и режимов AC/DC TIG);
  • выполняемую в режиме MMA покрытыми электродами;
  • полуавтоматическая электродуговая сварка в среде аргона, проводимая в режиме MIG и с использованием проволоки из нержавеющей стали;
  • так называемая холодная сварка для нержавеющей стали, выполняемая под большим давлением (название данной технологии обусловлено тем, что она не предусматривает плавления металла в процессе его соединения);
  • шовную технологию и контактную точечную сварку.

Технология сварки деталей из нержавеющей стали предусматривает тщательное обезжиривание их поверхностей при помощи ацетона или авиационного бензина. Делается это для того, чтобы уменьшить пористость выполняемого шва, сделать сварочную дугу более устойчивой, тщательно зачистить кромки соединяемых деталей. Только после тщательной зачистки можно приступать к выполнению операции выбранным способом. Есть несколько основных способов сваривания деталей из нержавеющих сталей, а также технологии, которые применяются достаточно редко. В любом случае принимать решение о том, как варить нержавейку, следует исходя из конкретных условий и требований, предъявляемых к формируемому соединению.

Сварка покрытыми электродами (ММА)

Сварка деталей из нержавейки по технологии ММА, предусматривающая использование покрытых электродов, является самой распространенной технологией. Этот способ достаточно прост, его можно применять и дома, но он не позволяет получать шов самого высокого качества.

Что удобно, такую сварку нержавейки можно выполнять даже в домашних условиях, но для этого вам понадобится специальный сварочный аппарат, который называется инвертор. Чтобы сварка нержавейки инвертором позволила получить соединение, обладающее высокой надежностью, необходимо правильно подобрать электрод для определенной марки нержавейки. Все электроды, с помощью которых проводится сварка изделий из нержавеющих сталей, делятся на два основных типа:

  • с рутиловым покрытием на основе двуокиси титана (сварка такими электродами, обеспечивающими небольшое разбрызгивание металла и стабильную дугу, выполняется на постоянном токе и обратной полярности);
  • с покрытием на основе карбоната магния и кальция (такими электродами нержавейка сваривается на постоянном токе обратной полярности).

Чтобы понять, какими электродами варить нержавейку, достаточно заглянуть в ГОСТ 10052-75, в котором представлены все типы таких расходных материалов, а также оговаривается, какой из них следует использовать для работы с металлом конкретного химического состава. Для того чтобы выбрать электроды по нержавейке, соответствующие требованиям данного ГОСТа, достаточно знать марку металла, детали из которого необходимо соединить.

Со всеми требованиями к электродам для сварки нержавейки можно ознакомиться, бесплатно скачав ГОСТ 10052-75 в формате pdf по ссылке ниже.

Ручная и полуавтоматическая сварка нержавейки в среде аргона (AC/DC TIG, MIG)

Для выполнения ручной сварки нержавейки в среде аргона применяются электроды из вольфрама. Эта технология даже в условиях дома позволяет получать качественные и надежные соединения изделий, отличающихся небольшой толщиной. Сварку такими электродами по нержавейке используют преимущественно для монтажа коммуникаций из труб, по которым под давлением будут транспортироваться газы или различные жидкости.

Читайте также  Оборудование для ацетиленовой сварки

Аустенитную нержавеющую сталь следует сваривать особенно тщательно и с осторожностью

У данной технологии есть определенные особенности.

  • Для того чтобы вольфрам, из которого изготовлены электроды по нержавейке, не попал в расплавленный металл в зоне сварки, дугу поджигают бесконтактным способом. Если выполнить это непосредственно на детали не представляется возможным, то дугу зажигают на специальной угольной плите и аккуратно перемещают ее на соединяемые заготовки.
  • Сварку нержавеющей стали данным способом можно выполнять как на постоянном, так и на переменном токе.
  • Режимы подбираются в зависимости от толщины соединяемых деталей. К таким режимам, в частности, относятся параметры сечения вольфрамового электрода, диаметр проволоки, используемой в качестве присадки, параметры тока (сила и полярность), расход защитного газа, скорость выполнения сварки.
  • Очень важно, чтобы уровень легирования присадочной проволоки был выше, чем у соединяемых деталей.
  • В процессе выполнения сварки электроды по нержавейке не должны совершать колебательных движений. Если пренебречь этим требованием, это может привести к нарушению сварочной зоны и окислению металла в ее области.

При использовании данной технологии можно сократить расход вольфрамового электрода. Для этого нужно некоторое время (10–15 секунд) не отключать подачу аргона после окончания сварочного процесса. Подобная процедура способствует защите раскаленного вольфрамового электрода от активного окисления.

У полуавтоматической сварки нержавейки в среде аргона, по сути, мало отличий от обычного ручного способа. Основное ее отличие заключается в том, что подача проволоки в зону сварки осуществляется при помощи специального оборудования. Благодаря механизации процесс протекает значительно точнее и с большей скоростью.

Благодаря использованию полуавтоматического оборудования могут быть реализованы следующие техники сварки деталей из нержавеющей стали:

  1. метод струйного переноса, который позволяет эффективно сваривать детали большой толщины;
  2. сварка короткой дугой – для выполнения соединения деталей небольшой толщины;
  3. импульсная сварка – универсальная технология, которая позволяет получать качественные и надежные соединения и является самым выгодным вариантом в финансовом плане.

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали

Другие технологии сварки нержавеющей стали

Существует еще несколько способов сварки нержавейки, которые лучше демонстрируют себя в определенных ситуациях, то есть не отличаются универсальностью. Сюда относятся следующие способы, предполагающие использование специального оборудования.

Сварка нержавеющей стали с использованием лазерного луча

Такой способ сварки, который даже на видео выглядит очень впечатляюще, обладает целым рядом весомых преимуществ: металл в зоне сварки не теряет свою прочность из-за чрезмерного температурного воздействия, быстро остывает, на нем не появляются трещины, а в его структуре формируются зерна минимального размера. Оборудование для лазерной сварки и сама технология находят широкое применение в различных отраслях промышленности (автомобиле- и тракторостроение, монтаж коммуникаций из труб и др.).

Холодная сварка под большим давлением

Данная технология не предусматривает плавления материала в зоне сварки, а металлические детали соединяются на уровне их кристаллических решеток. В зависимости от получаемого соединения и конфигурации деталей давление может оказываться на одну или сразу на обе металлические заготовки. Очень интересно посмотреть на видео такого процесса: две детали, находясь в холодном состоянии, как будто вдавливаются друг в друга.

Контактная сварка изделий из нержавейки

Такая сварка может выполняться по точечной или роликовой технологии. В результате могут быть соединены тонкие листы нержавейки с толщиной не более 2 мм. При этом используется то же самое оборудование, что и для других металлов.

На видео ниже подробно объясняются и наглядно демонстрируются нюансы подачи присадочного прутка при сварке нержавейки неплавким электродом в среде аргона и прочие нюансы работы.

Сварка нержавейки электродом

Сталь, легированная хромом и никелем, называется нержавеющей, поскольку успешно противостоит коррозии. За счет этого металл активно используется для емкостей и трубопроводов с жидкостями. Из нержавейки выпускают защитные дуги бамперов внедорожников и подножки, рассчитанные на влажную среду. Если требуется заварить трещину или выполнить стык, можно воспользоваться инвертором ММА, но существуют и другие варианты. Рассмотрим все возможности и более детально поговорим о РДС сварке нержавейки.

В этой статье:

  • Технология сварки нержавеющей стали электродом
  • Способы сварки нержавейки
  • Особенности сварки нержавеющей стали
  • Область применения РДС нержавеющей стали
  • Очевидные плюсы и минусы метода РДС для нержавейки
  • Сварка нержавейки электродом в бытовых условиях
  • Виды металлов, свариваемые электродом с нержавейкой
  • Необходимые расходники и аксессуары для сварки нержавейки
  • Электроды для нержавейки
  • Модели сварочных инверторов для сварки нержавейки электродом
  • Методы обработки нержавеющей стали после сварки

Технология сварки нержавеющей стали электродом

Нержавеющая сталь сваривается электродом при помощи горящей электрической дуги. Она возбуждается благодаря замыканию двух полюсов от источника тока. Один полюс подключается через кабель и зажим к изделию, а второй — к горелке или держателю. Выдерживая зазор в 3-5 мм между концом электрода и изделием, получается добиться стабильного горения дуги.

От ее температуры металл плавится и образуется жидкая ванна. Она заполняет стык, создавая единое сварное соединение. Для увеличения высоты и ширины шва используется присадочный металл (способ подачи присадочного металла зависит от метода сварки).

Способы сварки нержавейки

Электродная сварка легированной стали возможна одним из трех способов, что определяет производительность, себестоимость и качество соединения.

Ручная электродом (ММА, РДС)

Проводится при помощи источника постоянного тока (инвертор, выпрямитель, сварочный генератор). Сварщик орудует держателем с плавящимся электродом. Стержень электрода выступает присадочным материалом, а его обмазка защищает сварочную ванну от внешней среды.

Это самый бюджетный вариант, не требующий дорогого сварочного оборудования. Расходники к нему тоже доступные. Но качество швов далеко от идеала, хотя соединения могут быть и герметичными.

Ручная аргоном с вольфрамовым электродом (TIG)

Выполняется при помощи источника постоянного тока, к которому подключено два кабеля. Один — масса, а второй ведет к горелке. В сопле горелки имеется вольфрамовый электрод. Он не плавится, поэтому не укорачивается. Сварщику легче держать стабильную высоту дуги, шов получается ровнее, более узким, гладким. Присадочный металл подается дополнительно второй рукой сварщика. Сварочную ванну защищает инертный газ, выходящий из сопла горелки.

Швы при TIG сварке нержавейки более качественные, но процесс медленный. Расходники (вольфрамовые электроды, газ) дорогие. Оборудование тоже отличается по цене от ММА в большую сторону.

Полуавтоматическая сварка проволокой (MIG)

При полуавтоматической сварке используется оборудование с постоянным током и механизм подачи. Он толкает проволоку, выступающую плавящимся электродом. Но длина вылета проволоки из сопла горелки сохраняется постоянной, поэтому легче контролировать высоту дуги. Для защиты сварочной ванны используется газ, подающийся от баллона с редуктором через клапан в сварочном аппарате.

Полуавтоматическая сварка нержавейки является наиболее производительной, но уступает по качеству шва методу TIG. Расходники для такого способа сварки стоят дороже, чем для РДС.

Особенности сварки нержавеющей стали

При сварке нержавейки электродами есть определенные сложности, которые приводят к дефектам шва, если не выполнить процесс с нужными расходными материалами и на правильном режиме. Одна из проблем — повышенное линейное расширение легированной стали при нагреве. После остывания в шве возможны трещины. Чтобы это предотвратить, важно использовать электроды, в состав которых входят эластичные добавки, повышающие пластичность соединения и выносливость перед динамическими нагрузками.

Повышенное линейное расширение влечет деформации от нагрева, поэтому длинные швы лучше выполнять в шахматном порядке. Если это сплошные швы на большой емкости, то их накладывают последовательно, начиная с конца линии соединения. Сварку ведут сегментами по 10 см длиной. Каждый новый шов заканчивается на начале предыдущего. Тогда плоскость меньше поведет.

Другая сложность — выгорание легированных элементов. При воздействии сварочной дугой хром и никель выгорают из основного металла, поэтому швы на нержавейке начинают покрываться коричневыми точками, протекать. Для борьбы с этим в присадочном металле должно быть еще больше легирующих элементов, компенсирующих выгоревшие. Тогда швы получатся с таким же составом, что и основной металл.

Сложность представляет и взаимодействие углерода из стали с кислородом, проникшим в сварочную ванну. Их реакция вызывает бурление, трудно контролировать дугу, а в шве возможны застывшие открытые и закрытые поры. Такой стык будет не герметичным. Чтобы предотвратить реакцию между углеродом и кислородом, сварочная ванна должна быть хорошо защищена газами от плавящейся обмазки электродов или защитными газами из горелки.

Область применения РДС нержавеющей стали

Поскольку РДС сварка нержавейки сильно проигрывает методам MIG, TIG по качеству шва, она подходит только для неответственных соединений. В силу дешевизны оборудования ММА для сварки нержавейки, такой метод применяют в бытовых условиях (на даче, в гараже, дома). Сварка легированной стали РДС подходит для прокладки швов в нижнем положении и вертикальном. Но ввиду повышенной текучести с последним вариантом справятся не все.

На предприятии РДС сварка подойдет для мелкосерийного производства. С ее помощью можно вести прихватку деталей, сборку конструкций. Применяется метод для накладки коротких швов 5-10 см. Если вал из нержавеющей стали изношен и появился люфт в подшипнике, под сальником, покрытыми электродами получится наплавить металл под проточку на токарном станке. Если в швах изделия есть поры, трещины, РДС метод подходит для ремонта и устранения дефектов. Электродами можно заварить герметичный кольцевой стык на трубе из нержавейки, но используют метод ММА только для небольших объемов работы.

Очевидные плюсы и минусы метода РДС для нержавейки

Сварка нержавейки электродом в бытовых условиях

Сваривание деталей из нержавеющей стали в домашних условиях вполне возможно, но качество шва сильно зависит от опытности сварщика и правильности подготовительного процесса. Для соединения заготовок толщиной более 4 мм требуется V-образная разделка кромок. Это обеспечит хорошее заполнение, чтобы шов не лег только сверху.

Грязный металл очищают от следов жира, мусора и пыли. Понадобится щетка по металлу. Жир легко удаляется растворителем. Его наносят ветошью, вытирая одновременно масляную пленку. Если этого не сделать, дуга будет гореть нестабильно, «плеваться».

Листовые заготовки с толщиной до 4 мм можно сваривать без разделки кромок. В случае пластин 3-4 мм понадобится зазор между сторонами изделия в 1-1.5 мм, чтобы жидкий металл затек внутрь и хорошо проплавил корень шва. Сварка ведется постоянным током с обратной полярностью. Для этого кабель держателя подключают к гнезду со знаком «+», а кабель массы к «-«. Это уменьшает температуру на поверхности металла, сокращая выгорание легирующих элементов. Силу тока устанавливают ниже на 20%, по сравнениею со сваркой низкоуглеродистых сталей.

Читайте также  Оборудование для сварки под слоем флюса

Чтобы уменьшить вероятность образования трещин, после наложения шва нужно удалить лишнюю температуру. Это достигается подкладывание медных пластин, выполняющих роль радиатора (забирают часть тепла). Для аустенитной стали допускается охлаждение водой.

Виды металлов, свариваемые электродом с нержавейкой

РДС сварка легированной стали возможна с сечением металла от 2 до 20 мм. По группам нержавейка и аустенитные стали, которые можно сваривать ММА аппаратами, бывают:

Необходимые расходники и аксессуары для сварки нержавейки

Чтобы сварить нержавейку в бытовых условиях, понадобятся:

У инвертора должен быть кабель массы с зажимом, чтобы присоединить его к изделию. Второй кабель оснащается держателем, куда вставляется электрод.

Электроды для нержавейки

Если использовать обычные электроды (предназначенные для соединения мало- и высокоуглеродистых сталей) при сварке нержавейки, то швы быстро покроются коррозией. Недостаток пластичности наплавленного металла влечет образование трещин, соединение будет не герметичным и не прочным.

Модели сварочных инверторов для сварки нержавейки электродом

Существует ряд параметров, которым должны соответствовать сварочные аппараты для РДС сварки нержавейки:

  • Это должен быть инвертор, вырабатывающий постоянный ток. С трансформатором заварить стык будет сложнее, больше брызг, хуже держать дугу;
  • Максимальная сила тока для бытовых нужд составляет 140-180 А. Для профессиональной деятельности выбирайте модели на 250 А;
  • Для дома и гаража нужны инверторы с входным напряжением 220 V. На предприятие лучше взять модель, работающую от 380 V, при условии, что ее есть куда подключить;
  • Немаловажна способность инвертора работать при просадках входящего напряжения до 140-160 V. Тогда ничего не помещает запланированному процессу;
  • Если гараж или мастерская неотапливаемые, ищите сварочные аппараты, рассчитанные на работу при -10º С;
  • Чтобы электрод легко поджигался и не прилипал, покупайте инверторы с функциями «Антиприлипание», «Форсаж дуги», «Горячий старт».

    Источник видео: Территория сварки R

    Вот примеры проверенного оборудования для дачи, гаража, дома, которые хорошо зарекомендовали себя при сварке нержавейки: РЕСАНТА САИ-160 ПН, Сварог REAL ARC 200 (Z238), ESAB BUDDY ARC 145.

    Настройка сварочного аппарата

    Чтобы получилось сварить легированную сталь обычным инвертором и покрытыми электродами, требуется установить силу тока на 20% ниже, чем при сварке углеродистых сплавов. Вот рекомендуемые значения.

    Толщина металла, мм Сила тока, А Диаметр электрода, мм
    1-3 20-60 1-1.5
    3-4 50-90 1.6-2.0
    4-5 60-100 2.0-2.4
    5-6 80-120 2.5-3.1

    Выполните подключение кабелей к аппарату так, чтобы получилась обратная полярность. Включите инвертор, наденьте защитную маску (лучше хамелеон) и приступайте к сварке. Для начала коснитесь кончиком электрода о поверхность изделия, чтобы зажечь дугу. Удерживайте расстояние 3-5 мм, чтобы дуга горела стабильно. Наклоните электрод на себя или вправо на 40-60 градусов и ведите шов на себя или вправо.

    Методы обработки нержавеющей стали после сварки

    После окончания шва требуется отбить шлак и оценить качество соединения визуальным путем. Не должно быть пор, трещин, непроваров, наплывов. Чтобы предотвратить вероятность коррозии на изделии, которое будет регулярно работать во влажной среде, шов подвергают пассивации и травлению. Это химическая обработка материала кислотами, содействующая образованию защитного слоя из оксида хрома.

    Для визуальной красоты лицевую сторону изделия шлифуют лепестковыми абразивными кругами, надетыми на шлифмашину, или при помощи движущейся абразивной ленты. Затем швы и остальную зону полируют вращающимися войлочными кругами. После такой обработки нержавейка блестит как зеркало.

    Ответы на вопросы: особенности сварки нержавейки электродом

    Сварка нержавеющей стали – какую технологию выбрать?

    Сварка нержавеющей стали должна производиться с учетом ее физических свойств и химического состава. В противном случае процесс не принесет ожидаемого результата.

    1 Особенности нержавеющей стали, затрудняющие ее сварку

    В соответствии с современной классификацией, нержавеющая сталь, отличающаяся повышенной стойкостью к коррозии, причисляется к группе высоколегированных сталей. Содержание в нержавейке хрома – главного легирующего компонента – варьируется в пределах 12–30 процентов. Также в состав такой стали зачастую вводят специальные добавки с целью повышения ее антикоррозионных и сугубо механических параметров.

    К таковым относят, в частности, титан, марганец, никель, молибден. Кроме того, сейчас осуществляется закалка стали с высоким содержанием хрома, повышающая многие ее физические характеристики. Прежде чем разобраться с тем, какие способы сварки нержавеющей стали применяются в настоящее время, имеет смысл ознакомиться с некоторыми ее характеристиками, влияющими на свариваемость подобных изделий. К таким причисляют:

    1. Относительно высокий показатель коэффициента расширения (линейного), обуславливающего существенную литейную усадку металла. Из-за этого при сварке отмечается повышенная деформация стали, которая может наблюдаться и после проведения сварочных работ. В тех случаях, когда между соединяемыми конструкциями значительной толщины не оставляют зазора, высока вероятность образования крупных трещин.
    2. Меньшую в 1,5–2 раза теплопроводность нержавейки (если сравнивать ее с низкоуглеродистым металлом). Становится причиной увеличения теплоты, что ведет к проплавлению свариваемых поверхностей в месте их соединения. В связи с этим технология сварки нержавеющей стали предполагает снижение на 15–20 процентов силы тока по сравнению с его величиной, необходимой для сварки обычных сталей.
    3. Явление снижения антикоррозионных свойств нержавеющих сталей при несоблюдении рекомендованного режима термической обработки. Обусловлено оно формированием карбида хрома и железа по краям зерен, когда температура становится более 500 °С, и носит название межкристаллитной коррозии. Существует несколько способов решения означенной проблемы. Один из них заключается в поливке холодной водой свариваемых поверхностей (подходит для аустенитных хромоникелевых сталей).
    4. Сильный нагрев (из-за повышенного электрического сопротивления) электродов с хромоникелевыми стержнями. Чтобы избежать перегрева, используют электроды длиной до 35 сантиметров.

    2 Сварка нержавеющей стали – основные способы

    На данный момент существуют следующие технологии сварки сталей с большим содержанием хрома:

    • аргонодуговая в режиме DC/AC TIG с использованием вольфрамового электрода;
    • сварка покрытыми электродами (режим ММА);
    • аргоновая полуавтоматическая в режиме MIG с применением нержавеющей проволоки;
    • холодная (без плавления поверхностей, осуществляется под давлением);
    • шовная и точечная контактная.

    Непосредственно перед проведением процесса сварки нержавейку следует обезжирить (ацетон, авиационный бензин), чтобы обеспечить устойчивость дуги и сделать пористость шва более низкой, а также зачистить до блеска кромки поверхностей, которые планируется соединить. После этого можно приступать к сварке по выбранной технологии. Далее мы подробно опишем самые популярные способы сварки и очень кратко те, которые редко используются.

    3 Технология ММА – электроды для сварки нержавеющей стали

    Самой распространенной считается сварка покрытыми электродами (ММА). Такой метод очень часто применяется домашними мастерами. Он подходит для тех случаев, когда к качеству сварки не предъявляется очень жестких требований. Важно только грамотно подобрать электроды для нержавеющей стали, которые делятся на два типа:

    • из двуокиси титана с рутиловым покрытием: ими можно осуществлять сварку на постоянном (полярность – обратная) и переменном токе, подобные электроды характеризуются малым разбрызгиванием при использовании и стабильной дугой, обеспечивающей постоянное горение;
    • с основным покрытием (как правило, оно создается карбонатами магния и кальция): годятся для применения на постоянном токе (полярность – обратная).

    Выбирать электроды для сварки нержавеющей стали лучше всего по ГОСТ 10052, в котором четко указаны их типы и соответствие каждого из них нержавейке конкретного состава. Если вы знаете марку стали, которую требуется сваривать, Госстандарт подскажет, какой вам выбрать электрод. Причем нужно помнить, что выбранное изделие обязано обеспечить сварным поверхностям заданные характеристики (механические параметры и требуемую коррозионную стойкость).

    4 Аргоновая сварка в режиме AC/DC TIG и полуавтоматическая MIG

    Технология с применением вольфрамовых электродов (аргоновая сварка) оптимальна для сваривания изделий, к которым выдвигаются особые требования по качественным показателям, при необходимости соединения конструкций из тонкого металла. Чаще всего она используется для сваривания трубопроводов из нержавейки, которые служат для перемещения под давлением газов либо жидкостей, дымовых нержавеющих труб.

    Особенности данной технологии следующие:

    • во избежание попадания вольфрама в сварочную ванну используется бесконтактный поджог дуги (при невозможности выполнить это требование зажигание допускается выполнять на угольной плите и только потом переносить дугу на металл);
    • осуществлять сварку можно и на переменном, и на постоянном токе;
    • конкретный сварочный режим подбирается по толщине деталей, которые соединяются (устанавливается сечение электрода для сварки нержавеющей стали и присадочной проволоки, сила и полярность тока, расход аргона, скорость проведения процедуры);
    • уровень легирования присадочной проволоки должен быть выше, чем у основной стали;
    • чтобы металл не окислялся, а сварочная зона не нарушалась, желательно не производить электродом колебательных движений.

    Сократить расход вольфрамового электрода при выполнении сварочных работ можно очень просто. Для этого не нужно в течение 10–15 секунд отключать подачу аргона после окончания сварочной процедуры.

    Суть в том, что подобный обдув электрода существенно уменьшает его окисление. Полуавтоматическая сварка по своей технологии почти не отличается от рассмотренного выше варианта соединения поверхностей. Просто при такой методике нержавеющая проволока подается не вручную, а механизировано. Понятно, что обработка, которой подвергается нержавеющая сталь (сварка изделий), проходит в режиме MIG проще, точнее и быстрее.

    Данная полуавтоматическая технология позволяет применять несколько различных техник для сварки разных по толщине материалов:

    • для поверхностей с большой толщиной – струйный перенос;
    • для тонколистового металла – сварка короткой дугой;
    • универсальная техника – импульсная сварка (признается самым экономически выгодных способом соединения деталей из нержавейки).

    5 Менее распространенные технологии сварки

    К таковым относится:

    Лазерная сварка нержавеющей стали: обеспечивает отсутствие эффекта разупрочнения в зоне отпуска термически упрочненной стали, появления холодных и горячих трещин, большую скорость остывания шва, наименьшие параметры зерна. Методика востребована на предприятиях тракторной и автомобильной промышленности, а также в некоторых отраслях машиностроения.

    Сварка давлением (иначе называется холодной): базируется на соединении деталей на уровне их кристаллических решеток под давлением без плавления заготовок. Поверхности свариваются в тавр либо внахлест по двухсторонней (обе детали подвергаются пластической деформации) или односторонней (давление воздействует лишь на один лист) схеме.


    Роликовая и точечная (контактная) сварка: подходит для металлических листов толщиной не более 2 миллиметров. В этом случае используется оборудование для сварки нержавеющей стали, на котором выполняется сварка и других металлов.