Как правильно сваривать нержавейку

При сваривании металлических деталей важно учитывать особенности химического состава, характеристики материала. Это необходимо для образования прочного шва, особенно если рассматривать, как сваривать нержавейку, в том числе электродами или в газовой среде, с учетом применяемых методов и прочих условий.

Чем вызвана сложность сваривания элементов из нержавеющей стали

У многих возникают сомнения в том, можно ли качественно сваривать нержавейку, особенно в домашних условиях. Эта операция вполне осуществима, если грамотно учесть факторы, осложняющие свариваемость этого материала.

Сложность в том, что этот сплав относят к легированным, а состав включает дополнительные химические элементы, определяющие физические свойства металла. Особенно велико содержание хрома, процентное отношение которого занимает от 12 до 30. Эта формула вместе с никелем, марганцем, молибденом и другими легирующими элементами обеспечивает антикоррозионную устойчивость материала.

Оценивая, можно ли надежно сварить нержавейку, ответ зависит от следующих параметров этого состава:

• высокой степени температурного расширения – это становится причиной значительной деформации свариваемых образцов; при сверке элементов большой толщины, расположенных вплотную, без зазора, не исключено образование трещин при причине деформационных изменений;
• низкой теплопроводности – по этому показателю нержавеющая сталь уступает низкоуглеродистой почти вдвое, что осложняет расплавление структуры при формировании шва, с необходимостью увеличения токовых параметров на оборудовании;
• межкристаллитного коррозионного процесса – вызван значительным нагревом, сопровождающим сварку; окислительный слой формируется по границам кристаллов; при выборе метода обработки важно грамотно подобрать режим, чтобы свести к минимуму это явление; детали из хромоникелевого сплава с аустенитной структурой можно подвергать принудительном охлаждению водой;
• перегрева хромоникелевых электродов – вследствие низкой теплопроводности элементов, сварка производится при повышенной температуре, с возрастанием нагрузки на стержни; в этих условиях используют электроды не длиннее 350 мм, чтобы стержни не успели перегреться при работе.

Перечисленные особенности важны, если рассматривать, чем лучше сварить нержавейку в домашних условиях или на производстве.

Какие методы сваривания деталей из нержавеющего сплава наиболее распространены

Изучая, чем и как можно сварить нержавейку в домашней мастерской или на промышленном предприятии, учитывают, что для получения устойчивого, надежного стыка из сплава с большим содержанием хрома практикуют применение следующих методов:

• аргонодугового – применяют электроды на основе вольфрама, при режимах АС/DС ТIG;
• электродной технологией ММА;
• полуавтоматами, с формированием электродуги в аргонной среде, при которой соединение заплавляют с помощью проволочного расходника из аналогичного сплава, но с несколько иным составом;
• холодной сваркой, с механическим соединением элементов без расплавления структуры, путем сильного сжатия;
• шовной технологией, контактным точечным свариванием.

Далее – подробнее о наиболее популярных методах. При каждой из технологий поверхности металла тщательно обезжиривают ацетоном или авиационным бензином, чтобы добиться однородной структуры в шве, без крупных пор. Кромки предварительно зачищают.

Приемлемую методику подбирают, с учетом текущих условий и необходимых характеристик сварного соединения.

Покрытые электроды - ММА

Эта технология проста, доступна к использованию в домашней мастерской, позволяет получить прочное соединение, что объясняет распространенность метода. Применяют инверторную сварочную установку.

В этой ситуации важно представлять, чем сваривают нержавейку. Используют электроды со следующими вариантами покрытия:

• рутиловое, с двуокисью титана – при этой обмазке металл меньше разбрызгивается, формируется устойчивая дуга; применяют постоянный ток, обратную полярность;
• кальций с карбонатом магния – при аналогичных характеристиках работы оборудования.

Требования к проведению этой технологической операции регламентирует ГОСТ 10052-75, устанавливающий условия к параметрам инвертора, расходным материалам и прочим моментам.

Ручной и полуавтоматический метод в среде аргона - АС/DС ТIG, МIG

При этих методах, когда работают вручную или применяют полуавтомат, сваривают нержавейку вольфрамовыми электродами. Методика обеспечивает прочное соединение с однородной структурой шва, не требует использования громоздкого оборудования, поэтому доступна для домашнего использования, для надежного сваривания тонких деталей, без существенной их деформации.

Этот способ особенно часто применяется при монтаже трубопроводных линий для транспортирования газовых и жидких сред.

Предусмотрены следующие условия применения этой технологии:

• важно исключить проникновение вольфрама из электродов в расплав, что требует бесконтактного поджигания дуги; если условия проведения работ не позволяют сделать это непосредственно на свариваемых элементах, используют специальную угольную плиту, с последующим переносом дуги на детали;
• возможна обработка на постоянном и переменном токе;
• выбор режима зависит от толщины свариваемых образцов, что учитывают при определении оптимального диаметра электрода, проволоки, токовых характеристик, концентрации аргона, скорости сваривания;
• концентрация легирующих элементов в проволоке должна быть выше, чем в материале, который нужно сварить;
• при сваривании электродами не выполняют колебательных движений, чтобы исключить окисление в сварочной зоне, обеспечив однородность структуры шва.

Чтобы сократить расход электродов из фольфрама, сварное соединение и стержень после завершения электросварки некоторое время выдерживают в аргонной среде. Это снижает интенсивность окислительных процессов. В результате сохраняется большая часть электрода, упрочняется сварной шов.

Посредством сварочных полуавтоматов возможно сваривание следующими техниками:

• струйным переносом, особенно эффективным при большой толщине элементов;
• короткодуговым способом – чтобы надежно соединить тонкие образцы;
• импульсной методикой – универсальный вариант, с прочностью шва при низкой себестоимости готового изделия.

Отличия полуавтоматической сварки от ручной незначительны. Разница в том, что при этом используют специальную установку, автоматически подающую проволоку в сварную зону. Это повышает производительность, улучшает качество сварки.

Другие методы сваривания деталей из нержавеющего стального сплава

Применяют еще несколько технологий:

• лазером – металл расплавляют лазерным лучом; технология применима в машиностроении, предусматривает использование в промышленных условиях;
• холодной сваркой – образцы плотно прижимают друг к другу, чтобы получить прочное механическое соединение;
• контактным свариванием – используют точечный или роликовый метод, с соединением листовых материалов в отдельных точках по заданной линии.

Если грамотно подойти к процессу, со свариванием деталей из нержавеющего стального сплава не возникнет проблем. И это – несмотря на особенные свойства данного материала. Главное – правильный выбор методики и применяемого режима.