Какие электроды использовать для сварки нержавеющей стали

Содержание статьи

Сварка нержавеющих труб может потребоваться не только на производстве, но и домашних условиях, ведь этот материал встречается практически езде: из него сооружают опорные конструкции, навесы, перила, дымоходы и многое другое.

Сварка нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали отличается некоторыми особенностями в связи с ее уникальным химическим составом, что включает хром, молибден, никель, титан, марганец. Эти добавки обуславливают высокую легированность металла, а также стойкость к возникновению коррозии.

Вернуться к содержанию ↑

Важные характеристики нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали отличается от сваривания других металлов ввиду целого ряда особенностей, а именно:

• Низкая теплопроводность, что способствует повышенной концентрации тепла в зоне сваривания. В связи с этим подачу тока необходимо уменьшать примерно на 1/5 в сравнении со сваркой других сталей;
• Металл может деформироваться в процессе сварки ввиду высокого коэффициента линейного расширения. Между обрабатываемыми в домашних условиях деталями должны быть достаточные зазоры для литейной усадки. При отсутствии таковых изделия могут дать трещины;
• Электроды слишком сильно нагреваются по причине повышенного электрического сопротивления;

Чрезмерный нагрев стал основной причиной, по которой электроды производятся максимальной длиной 350 мм для снижения отрицательного эффекта.

• При неправильной температурной обработке нержавейка может утратить свои антикоррозионные свойства. Чтобы уменьшить межкристаллитную коррозию, изделие быстро охлаждают сразу после сваривания любым доступным способом.

Сварка нержавейки

Вернуться к содержанию ↑

Какие способы сваривания существуют

Сварка нержавейки может осуществляться одним их трех методов:

• Покрытыми электродами;
• Вольфрамовыми электродами в защитной среде аргона;
• Полуавтоматом.

Технология предварительной подготовки нержавейки к свариванию схожа с подготовкой всех остальных низкоуглеродистых сталей: кромка металла зачищается стальной щеткой, а после – промывается любым доступным в домашних условиях растворителем.

Важный момент: при стыке элементов необходимо оставлять зазор для последующей усадки шва.

Вернуться к содержанию ↑

Сварка покрытыми электродами: особенности и технология

Ручное сваривание покрытыми электродами, или сокращенно ММА, как еще называют этот режим, позволяет получить хорошие результаты по окончанию процесса. Это оптимальная технология сваривания для домашних условий, если не предъявляются какие-то особые требования к сварочному шву.

Сварка покрытыми электродами

Электроды в данном случае подбираются по химическому составу нержавеющей стали. Все типы электродов и правила их подбора содержит ГОСТ 10052-75. Необходимо всего лишь знать марку стали и обратиться к ГОСТу для справочной информации. Чаще всего применяются электроды следующих типов:

• ЦЛ -11;
• ОЗЛ-8;
• УОНИ-13/НЖ;
• 12×13;
• НИАТ-1.

Сварочные электроды изготавливаются по ГОСТ 9455-75, ГОСТ 10051-75, ГОСТ 10052-75.

Облегчит сварочный процесс следование таким простым рекомендациям:

• Сварку следует выполнять постоянным током с обратной полярностью;
• Использовать электроды большого диаметра;
• Сила тока должна быть уменьшена приблизительно на 1/5;
• Предварительно обеспечить охлаждение сварочного шва. Для этого можно подготовить медные пластины или обдув воздухом.

Электроды имеют высокую скорость плавления по причине пониженной теплопроводности и повышенного электросопротивления.

Вернуться к содержанию ↑

Сварка вольфрамовыми электродами в защитной среде аргона

Технология сварки вольфрамовыми электродами в защитной среде аргона (TIG) используется тогда, когда металл слишком тонкий или к сварочному соединению имеются высокие ожидания.

Такая технология отлично зарекомендовала себя для сваривания труб, что используются для транспортировки газов и жидкостей под высоким давлением. Она обеспечивает высокие показатели прочности и надежности шва.

Сварка вольфрамовыми электродами

Особенности процесса:

• Можно использовать постоянный или переменный ток;
• В качестве присадки лучше использовать проволоку;
• Электрод необходимо направлять точно в зону стыка, чтобы не провоцировать окисление шва. Руки не должны дрожать;
• С обратной стороны шва выполняется поддув аргоном;
• Для сталей аустенитного класса необходимо охлаждение шва водой.

Важно! Чтобы продлить срок эксплуатации вольфрамового электрода, не выключайте защитный газ сразу после сварки. Сделайте это спустя несколько секунд для уменьшения окисления.

Вернуться к содержанию ↑

Сварка полуавтоматом

Сварка полуавтоматом выполняется также в среде азота. Для работы необходима нержавеющая проволока, которая выпускается в соответствии с ГОСТ 2246-70. Согласно ГОСТ допускается использование 41 марки стали. Также ГОСТ устанавливает рекомендации по содержанию никеля в сплаве, который способствует улучшенному свариванию.

Сварка полуавтоматом позволяет получить высокое качество шва и хорошую производительность. Сваривание полуавтоматом хорошо зарекомендовало себя для соединения толстых деталей.

Сварка полуавтоматом

Сварка полуавтоматом может выполняться несколькими различными методами:

• Короткой дугой;
• Импульсно;
• Струйно.

Импульсная сварка полуавтоматом позволяет контролировать процесс, а поэтому используется наиболее часто. Проволока подается импульсно в виде капель, благодаря чему снижается ее расход и полностью исключаются брызги.

Перед выбором той или иной технологии сваривания полуавтоматом, необходимо учитывать характеристики и состав металла, выполнять предварительную зачистку и оставлять обязательный зазор.

Вернуться к содержанию ↑

TIG сварка нержавейки

Автор	Поделитесь	Оцените
Виктор Самолин

Интересное по теме:

Сварка нержавейки: способы сварки нержавеющей стали

Это достаточно трудоёмкий процесс. Качественно выполнить сварку можно только в том случае, если учесть все физико-химические свойства материала.

В состав сплава входит до 20% хрома, который является легирующим элементом.

Хром вместе с остальными элементами (никель, титан, марганец и молибден) делают нержавейку стойкой к коррозии. Особый состав требует специальных технологий её обработки.

Сварщик работы должен учитывать следующие особенности:

• Коэффициент теплопроводности в два раза ниже, чем у других сплавов. Температура достигает высоких показателей. В связи с этим повышается риск проварить металл.
• Повышенный риск деформации свариваемых элементов. Если не предусмотреть зазор при сварке деталей значительной толщины, могут появиться крупные трещины.
• Возникновение межкристаллитной коррозии в результате нагрева металла более 5000С. Только выбрав подходящий режим, возможно избежать возникновения этой проблемы.
• Высокое электрическое сопротивление. Поэтому электроды, которые подвергаются сильному нагреву, должны быть длиной около 35 см.

Сварка элементов из нержавеющей стали может производиться с использованием нескольких технологий. Наиболее распространенными из них являются:

• сварка аргоном;
• сварка инвертором;
• сварка полуавтоматом.

Какую бы технологию сварщик не выбрал, в процессе проведения работ необходимо учитывать особенности технологического процесса:

• тщательная обработка краёв свариваемых деталей;
• необходимость оставления зазора между элементами для предотвращения;
• обезжиривание краёв металла;
• степень легирования присадочной проволоки должна быть выше аналогичного показателя нержавеющей стали;
• электрод нужно двигать ровно, без колебаний и рывков, иначе происходит нарушение защиты сварочной зоны. В результате чего образуется оксидная плёнка на сварочном шве.

Такая технология позволяет получить качественный шов даже при работе с тонкими элементами. В качестве защитного газа используется аргон. Сварка может быть с автоматикой или ручной подачей проволоки. Полуавтоматическая технология практически не отличается от ручной, но процесс работы протекает значительно быстрее и легче.

В этом методе используют вольфрамовые электроды. Чтобы сократить их расход, необходимо после выключения сварочного аппарата ещё несколько секунд не отключать подачу аргона. Эта процедура поможет защитить электрод от окисления.

Особенностью этого метода является получение качественных швов при соединении тонких элементов. Он используется при монтаже труб для транспортировки газов или жидкостей.

Инвертор применяется, как правило, в бытовых целях или для выполнения небольших объёмов работ в мелкосерийном производстве. Также его применяют для устранения небольших дефектов или прихватки деталей во время монтажа под сварку.

Стоит отметить преимущества:

• аппарат достаточно простой в использовании и справиться с ним может даже начинающий сварщик;
• удобство использования агрегата в труднодоступных местах, так как он имеет небольшие габариты;
• возможность сварки нержавейки разной толщины;
• отсутствие необходимости использования газовой защиты.

Но этот метод также имеет несколько недостатков:

• необходимость постоянного удаления шлака со свариваемого шва;
• чтобы избежать перегрева электрода, приходится выставлять ограничения;
• значительные временные затраты.

При проведении следует тщательно подойти к выбору электрода. Для этого разработаны специальные таблицы, где отмечаются все необходимые характеристики. Если выбрать неподходящий электрод, можно спровоцировать появление трещин.

Использование этого агрегата позволяет свести к минимуму разбрызгивание проволоки и защитить металл по краям шва.

Для проведения сварочных работ полуавтоматом используются следующие способы:

• Импульсный метод. Наиболее распространённый, так как позволяет полностью контролировать работу. Обеспечивает отсутствие разбрызгивания, что приводит к получению качественных швов без шлака.
• С применением короткой дуги. Как правило, используется для соединения тонких листов. Позволяет минимизировать вероятность прожига элемента.
• С использованием струйного переноса. В этом методе рекомендуется применять проволоку с флюсом без газа, а также специальные головки на сварочный агрегат. Метод предназначен для сваривания толстых деталей.

Какой бы способ не был выбран, использование полуавтомата гарантирует получение однородного и качественного шва.

Способы сварки нержавеющей стали

Нержавеющую сталь в соответствии с классификацией принадлежит к высоколегированным сталям, стойким к коррозии. Главной легирующей составляющей в них служит хром. Помимо него в химическом составе нержавейки присутствуют другие элементы, также способные влиять на ее физические и механические характеристики. Чаще всего это никель, марганец, молибден и титан. Благодаря хорошим показателям прочности и антикоррозионной стойкости данных сплавов сварка нержавейки массово применяется при изготовлении бытовых предметов и промышленного оборудования.

На показатели свариваемости у нержавеющих сталей оказывают влияние многие ее свойства. Так, пониженная теплопроводность из-за концентрированной теплоты увеличивает степень проплавления свариваемого металла. Высокие коэффициенты линейного расширения оказывают влияние на литейную усадку, что значительно усиливает деформацию материала во время и по завершении сварки нержавейки инвертором. При этом могут образовываться трещины, когда между соединяемыми заготовками большой толщины нет должных зазоров.

При повышенном электрическом сопротивлении усиленно нагреваются стальные электроды, а те, что содержат хромоникелевый стержень, во избежание негативного эффекта должны быть не длиннее 35 см. Следует также учитывать склонность нержавеющих сталей с высоким содержанием хрома утрачивать свою антикоррозионную стойкость при неподходящем режиме термообработки. Во избежание этого применяют быстрое охлаждение места сварки нержавейки электродом для достижения меньших потерь коррозионной стойкости. Выбор способа охлаждения зависит от видов сталей.

 

Сварка нержавейки полуавтоматом

 

Из различных способов сваривания нержавеющих сталей чаще всего применяют три. Это сварка нержавейки полуавтоматом с помощью такой же электродной проволоки, способ сварки электродами с покрытием, а также выполняемая в защитной аргоновой среде сварка электродом из вольфрама.

Выбор способа и режимов сварки для каждого конкретного случая происходит с учетом марки, механических свойств и коррозионных качеств стали. Причем следует принимать во внимание склонность к растрескиванию, как основного металла, так и используемого для сварки, поскольку в ходе нагрева в них происходят структурные изменения, влияющие на формирование соединения. Эти преобразования не только осуществляются в ходе плавления при сварке нержавейки с черным металлом, но и продолжаются во время охлаждения и застывания металла шва. Выбор режимов термической обработки должен обеспечивать необходимую устойчивость к коррозии, ожидаемую от соединения.

 

 

Для подготовки деталей из нержавеющих сталей под сварку, их кромки обрабатывают почти так же, как и изделия, выполненные из низкоуглеродистых сталей. Отличие только одно: стыковые зазоры в соединениях должны способствовать хорошей усадке производимых швов. Области кромок, подлежащих свариванию, качественно зачищаются металлическими щетками с последующим их промыванием ацетоновым либо бензиновым составом. Это поможет исключить жир, способный содействовать порообразованию в швах и влиять на стойкость горения дуги.

 

Сварка нержавейки с использованием электродов

 

Технология сварки нержавейки с помощью покрытых электродов ручным способом способствует получению швов должного качества. Когда образование сварного соединения не требует специальных условий, то этот метод наиболее оптимальный для сваривания нержавеющих сталей. С учетом марки стали согласно ГОСТу выбирают тип электродов с наиболее оптимальным химическим составом. Выбранный электрод должен соответствовать основным рабочим показателям свариваемой конструкции в части механических характеристик, стойкости к коррозии, а в отдельных случаях и жаростойкости.

 

 

 

Чаще всего сварка нержавейки газом ведется с помощью постоянных токов на обратной полярности. При наличии возможности пользоваться нужно электродами наименьшего диаметра с минимумом энергии тепла, чтобы снизить степень проплавления шва. Причем сила сварочных токов для работ с нержавеющими сталями должна быть на порядок ниже, чем для сталей обыкновенных. Это связано с тем, что от действия большего тока нержавейка, обладающая низкой теплопроводностью, при высоком электрическом сопротивлении электродов может перегреваться и даже распадаться на отдельные куски. Те же причины объясняют более высокую скорость проплавления электродами из этого сплава, в отличие от традиционных стальных.

 

 

С целью сохранения антикоррозионных свойств швов необходимо быстрое их охлаждение. При его проведении пользуются обдуванием с помощью атмосферного воздуха либо особыми медными прокладками. Сварка нержавеющих сталей класса аустенитных, относящихся к хромоникелевым, требует применения для этой цели воды, что позволит избежать обеднения хромом наружных участков соединения.

 

Аргоновая сварка нержавейки

 

Сварку нержавейки аргоном посредством вольфрамовых электродов следует использовать для случаев, когда предъявляются высокие требования к надежности сварных соединений. Также этот метод актуален для особенно тонких листов подлежащих сварке нержавеющих сталей. Процесс ведется в аргонной среде на токах прямой полярности, постоянных либо переменных. В виде присадочного материала требуется применение проволок для сварки нержавейки, обладающих большим, чем у основного сплава, уровнем легирования.

 

 

Техника сварки не должна допускать совершения электродом движений колебательного характера. Из-за них может быть разрушена защита сварочной зоны, вследствие чего подвергнется окислению расплав металла шва. Еще стоит защитить от воздействия воздуха оборотную сторону шва, хотя нержавейка не настолько нуждается в этом, как, к примеру, титан. Обеспечивают данную защиту методом поддува аргона.

 

 

Чаще всего вольфрамовые электроды используют при сварке труб из нержавейки, необходимых для транспортирования жидких составов под давлением либо газов. Их варят тоже в защитных средах инертных газов. Во избежание попадания вольфрамовых частиц в расплав сварочной ванны, применяют поджог дуги без непосредственного контакта. Также можно зажечь дугу на поверхности пластины из угля или графита, а потом уже перенести ее пламя на основную поверхность металла. Для сокращения расходования вольфрамовых электродов по окончании сварочных работ подачу инертного газа прекращают не сразу. Целесообразно сделать это спустя несколько секунд, когда закончится активное окисление разогретого электрода. Таким образом продляется время его эксплуатации.

 

 

Применение аргонной сварки нержавейки полуавтоматами способно обеспечить высокую производительность работ при хороших характеристиках швов. А использование при этом электродных проволок с содержанием никеля улучшает свариваемость.

По завершении процесса сварки полученный шов необходимо подвергнуть последующей обработке. Для повышения коррозионной стойкости с его поверхности удаляется пористый слой окислов посредством термической обработки либо травлением. Первый способ позволяет под действием температуры выше 100 ºС нивелировать различия физико-химических свойств присадочных металлов. А метод травления, более результативный в сравнении с термообработкой, предполагает погружение сварного соединения в ванну со специальным составом или нанесение на его поверхность особой пасты. Для обеспечения максимальной устойчивость к коррозии швы подвергают шлифовке и полировке.

Как правильно варить нержавейку электродом?

Качественная сварка нержавеющей стали в бытовых условиях – непростая задача. Чтобы знать, как варить нержавейку электродом, необходимо иметь представление о свойствах, присущих высоколегированным маркам металла. Именно к этой категории и принадлежит нержавеющая сталь, т.к. роль основной легирующей добавки играет хром, содержание которого достигает 20%. Помимо хрома, в этой разновидности стали может быть молибден, титан, а также марганец и ряд иных химических элементов.

Схема сварки нержавейки.

Что влияет на сварку элементов из нержавейки?

Если вы собрались сваривать нержавейку электродом, то необходимо учесть ряд свойств материала, которые будут оказывать непосредственное влияние на сварочный процесс:

1. Коэффициент нелинейного расширения. Он несколько больше, нежели у иных металлов. Поэтому соблюдайте чуть больший зазор при сваривании, особенно если приходится работать с толстыми деталями, в противном случае не исключены деформации.
2. Теплопроводность. Она ниже, чем у низколегированных марок стали примерно в 2 раза. Из-за этого сваривание деталей производится при силе тока, которая на 20% ниже, чем при работе с обычной сталью.
3. Потеря антикоррозионных свойств (или межкристаллическая коррозия). В ходе сварочных работ на металлических зернах начинает образовываться карбид железа и хрома, из-за которых металл подвергается коррозии. Чтобы предотвратить подобное явление, обычно оперативно охлаждают зону сварки.

Вернуться к оглавлению

Выбор электродов

Схема устройства электрода.

Выбор наиболее подходящего электрода связан с маркой нержавеющей стали, ее составом. Поэтому на сегодня электроды для нержавейки классифицируются в зависимости от того, что приходится сваривать:

• нержавеющая сталь, используемая в пищевой промышленности: ОЗЛ-8, ЦЛ-11;
• сталь, имеющая повышенное сопротивление коррозии: НЖ-13, ЭА-400/10У, реже ЦТ-15;
• жаропрочные сплавы, в состав которых входит нержавейка: ОЗЛ-6;
• нержавеющая сталь, используемая для изготовления инструментов: ЦТ-28, КТИ-7А;
• разнородные сплавы: АНЖР-1 и 2, ЭА-395/9.

Электроды, специально предназначенные для сваривания нержавеющих марок стали, удобны в работе, но и одновременно опасны. При остывании готового шва происходит отскок шлаков, нагретых до высокой температуры: с одной стороны это удобно, т.к. не требуется очистка металла, но с другой – появляется риск ожога. Поэтому при остывании зоны сварки просто отойдите в сторону. Безопаснее всего производить сваривание при нижнем положении шва, однако если возникла необходимость изменить положение, то необходимо в работе использовать электроды ЦЛ-11, которые позволяют производить работы во всех положениях. Наиболее распространенными на сегодня являются 3 марки электродов, особенности применения которых стоит рассмотреть подробнее.

Вернуться к оглавлению

Сварка электродами ЦЛ-11

Таблица разновидностей электродов.

Данные изделия используют при сваривании хромоникелевых сталей 12Х18Н9Т и 10Т, а также 08Х18Н12Б и Т (по последним буквам). Т.е. использование ЦЛ-11 целесообразно, когда к свариваемым деталям предъявляются особые требования по межкристаллической коррозии. Эти электроды хорошо показывают себя при температуре не выше +450°С, т.к. покрыты составом, в который входят соединения фтора и карбонаты. Основные плюсы ЦЛ-11 заключаются в слабом разбрызгивании капель металла, хорошей ударной вязкости, приемлемой пластичности, отсутствии возможности образования трещин – получается стабильно ровный шов.

Вернуться к оглавлению

Сваривание с использованием НЖ-13 и ОЗЛ-6

Первый тип электродов лучше всего применять при сваривании элементов, изготовленных из пищевой нержавейки или деталей, сделанных их хромоникелевых, а также хромоникелемолибденовых сплавов. ОЗЛ-6 лучшие результаты показывает при работе в окислительной среде и при высоком нагреве (до 1000°С). Шов получится качественным, если использовать постоянный ток. К достоинствам ОЗЛ-6 относят жаростойкость, минимальное разбрызгивание металлических капель, сопротивляемость межкристаллической коррозии. Не допускается варить нержавейку электродом ОЗЛ-6 в вертикальном положении.

Вернуться к оглавлению

Особенности сварки деталей из нержавеющей стали

В бытовых условиях варить нержавейку электродом лучше всего инверторным сварочным аппаратом, который позволит соединить детали толщиной до 1,5 мм. В зависимости от толщины соединяемых деталей, нужно подбирать и соответствующую мощность инвертора. При этом желательно, чтобы он имел функцию «антизалипания» (Anti Stick), чтобы не допускать моргания лампочек и выхода из строя бытовых электроприборов. Все работы желательно выполнять при температуре не ниже минус 10°C.

Заранее стоит заметить, что сварка с применением покрытых электродов используется, когда к сварному соединению не предъявляются особые требования по качеству.

Перед работами очистите кромки деталей металлической щеткой и обработайте нитрорастворителем. Это предотвратит появление пор в шве и сделает дугу более устойчивой. Сварка производится посредством тока, имеющего обратную полярность. В процессе старайтесь применять электроды наименьшего диаметра, чтобы не проплавлять шов. При этом учитывайте, что при сваривании нержавейки электроды плавятся быстрее. Чтобы обеспечить максимально быстрое охлаждение, используйте прокладки из латуни, меди.

В ходе сварочных работ учитывайте, что повышение температуры до +500°С влечет за собой возникновение трещин кристаллического типа, которые ослабят конструкцию: ее пластические свойства понизятся, она станет хрупкой. Плюс используйте и нижеследующие рекомендации:

• промежуток между прихватками сведите к минимуму;
• до начала сварочных работ накалите деталь до 1000°С, потом постепенно охладите ее на воздухе в течение 3-х часов;
• варите максимально быстро, чтобы не подвергать конструкцию длительному воздействию тепла. Лучше делать несколько поочередных проходов, используя охлаждение до +100°С.

После завершения работ шов нужно подвергнуть определенной обработке, т.к. на нем формируется тонкий хромовый слой, который необходимо убрать, чтобы обеспечить хорошую прочность и не допустить коррозии. Чтобы удалить хром, можно обработать детали высокой (1000-1200°С) температурой, протравить фосфорной, азотной кислотой: подобная операция дополнительно повысит прочность шва. В ряде случаев достаточно готовое изделие обработать механически с помощью шлифовальных инструментов.

Технология сварки нержавеющей стали. | МеханикИнфо

 

Сваривать детали из нержавейки достаточно непросто, поскольку исполнитель данной работы должен иметь определенный опыт работы и знания. Также для этих целей необходимо пользоваться специальными электродами. Их диаметр может быть 3, 4 или 5 мм.

 

Почему для сварки нержавейки нужно использовать специальные электроды?!

 

С тех пор, как появилась сталь, которая не ржавеет, из нее в большом объеме изготавливают разнообразные элементы. Это произошло потому, что нержавейка обладает отличной устойчивостью к образованию коррозии, она твердая, прочная, у нее долгий срок службы и достаточно привлекательный внешний вид. Но среди огромного количества преимуществ имеется весьма значимый недостаток – она плохо поддается сварке, что доставляет некоторое количество затруднений при работе с данным материалом.

 

Особенности сварки нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь плохо поддается сварке по ряду причин:

• У нержавеющей стали теплопроводность в 2 раза меньше, чем у других сплавов из углерода, именно поэтому такая сталь имеет небольшую теплопроводность и сильно перегревается. Следовательно, при выполнении данного технологического процесса необходимо уменьшать ток для сварки на 15 – 20% в сравнении со сваркой остальных стальных сплавов;
• Если предполагается сваривать между собой изделия большого объема, то зазор, оставляемый между ними должен быть достаточно большим. Если же этого не сделать, то около шва, который был сварен, появятся микротрещины, из-за которых соединение станет менее качественным и надежным;
• В той зоне, где производится сварка, происходит большое сопротивление электричества. Поэтому нагрев электродов получается очень сильным. Именно по этой причине необходимо сваривать изделия только специальными электродами, выбирать их стоит по маркировке.

 

Для получения качественных изделий после сварки нержавейки, необходимо обращать внимание на следующее:

• Если использовать вольфрамовый электрод, то не стоит поступать так, как при изготовлении стандартного шва из сварки, а именно производить движения резко, поскольку этим можно повредить получившуюся на самом металле в результате работы электродом пленку для защиты, что может стать причиной образования коррозии на металле;
• Во избежание проникновения в формируемый шов вольфрама из электрода, стоит делать зажег сварочной дуги на пластине из графита, либо производить ее розжиг без контактов, а не делать это на самом изделии, которое нужно соединить;
• На изнаночную шовную сторону сварки стоит оказывать воздействие аргоновой струей, этот газ послужит защитой для горячего металла и защитит шов, образовавшийся при сварке, от окисления.

 

Проволока для сварки нержавейки.

 

Когда производится сваривание предметов из нержавеющей стали можно взять плавящиеся электроды, которые представляют из себя металлические стержни, имеющие специальное покрытие. Также можно использовать проволоку, у которой повышен уровень легирования. Среди них:

• Импульсно-дуговая, которая применяется для соединения деталей, толщина которых 8-10 мм;
• Короткодуговая, которую выполняют в газовой инертной среде, нержавейка должна иметь толщину от 0,8 до 3 мм;
• Дуговая струйная, ее применяют для соединения материала в форме листа, толщина которых больше 10 мм;
• Плазменная, это универсальная проволока, соединяющая детали любой толщины.

 

Основные требования, предъявляемые к металлу стержней электродов.

В большинстве случаев такую сталь сваривают плавящимися штучными электродами, поэтому крайне важно со всей серьезностью подойти к выбору данного расходного материала. Основные требования, которые предъявляются к металлу, используемому для изготовления стержней для электродов:

• Он должен отлично противостоять термической ползучести;
• Он должен иметь небольшой показатель теплового расширения;
• Упругость должна быть высокой;
• Он должен плохо поддаваться износу и иметь хорошую теплопроводность.

Выбирая тот или иной электрод для сварки нержавейки, стоит в первую очередь посмотреть на марку самой стали, которую придется подвергнуть обработке.

 

 

Инверторная сварка нержавейки возможна в домашних условиях

Сварка нержавеющей стали – процесс, требующий определенных навыков. Особенности материала могут поставить в тупик даже опытного сварщика, привыкшего работать с традиционными материалами.

Чтобы сварка по нержавейке получилась с хорошим результатом, необходимо знание материала.

Особенности нержавеющей стали, влияющие на процессы сварки

Для придания стали антикоррозийных свойств, материал легируется. В качестве добавочных присадок применяется проверенный материал, имеющий 100% устойчивость к ржавчине – хром.

Массовая доля этого материала в сплаве может достигать 1/5 части.

Кроме того, в состав качественной нержавейки добавляется никель, молибден и другие материалы, осложняющие образование классической сварочной дуги.

Примеры сварки тонкой нержавейки простым инвертором ММА

Какие факторы осложняют сварочный процесс:

• Нержавеющая сталь имеет слабую теплопроводность. В сравнении с обычным составом, этот показатель ниже на 50%. Поэтому следует уменьшить ток на 15%-25%. Это непривычно для сварщика.
• При нагреве железо и хром вступают в химическую реакцию, в результате чего выделяется большое количество карбида. Если не охлаждать зону сварки, железная часть сплава полностью теряет стойкость к коррозии. Причем это не сплошная поверхность, покрытая ржавчиной, а межкристаллическое окисление. Коррозия проникает внутрь, полностью разрушая изделие.
• Избыточное расширение при нагреве. При сварке тонкой нержавейки, изделие покрывается волнами, которые невозможно устранить. Заготовки большой толщины могут расшириться настолько, что конструкция деформируется. Поэтому требуется обеспечить зазор между деталями.
• Рекомендуется присадочная проволока для сварки, выполненная из нержавейки. Если зазор слишком велик – могут образоваться пустоты внутри шва.
• При высоком содержании титана (в качестве легирующего материала), нержавейку лучше варить рутиловыми электродами. В состав обмазки входит двуокись титана, снижающая разбрызгивание металла.

Сварка нержавейки в домашних условиях с помощью инвертора

Поскольку тонкие листы нержавейки представляют наибольшую сложность для сварки, разработаны особые технологии, учитывающие особенности материала. Оба способа работают в среде инертного газа, причем расход аргона при сварке нержавейки не выше, чем при сварке алюминия.

1. Сварка короткой дугой. Наиболее щадящий режим для листовой нержавейки, однако, требует большого опыта
2. Импульсная сварка полуавтоматом. Каждый импульс тока сопровождается дискретной подачей проволоки. За один импульс образуется одна капля. Края листа не успевают покоробиться от температуры, а шов получается ровным, и практически не требует после сварочной обработки.

Еще большее качество шва дает сварка полуавтоматом нержавейки в среде углекислого газа.

Вы можете обойтись без различных ухищрений, единственное условие – скорость проведения работ. Подачу проволоки следует ускорить, а шов вести быстро и энергично.

Принцип тот же – зона вокруг сварки не успевает нагреться и покоробиться.

Вообще, полуавтомат предоставляет более широкие возможности при работе с таким сложным материалом.

Потренировавшись на ненужных обрезках нержавейки, вы быстро приобретете необходимый опыт.

Еще один хороший способ варить нержавейку это сварка полуавтоматом в среде углекислого газа, смотрите подробное виде

Сварка нержавейки электродом в домашних условиях

Полуавтомат – достаточно дорогое удовольствие для домашнего применения. Чаще всего дома применяют обычный недорогой инвертор.

Делимся секретами или сварка нержавейки штатным инвертором — видео

Технология позволяет варить с высоким качеством, используя специальные электроды. Однако инверторная сварка по нержавейке требует определенных условий:

1. Ни в коем случае не перегревать место шва и всю заготовку. Надо стараться не выходить за температуру 200°С
2. Можно использовать толстые медные пластины для теплоотвода
3. Сварка производится малыми токами, короткой дугой и без колебательных движений
4. Если вы работаете с материалом большой толщины, с разделкой шва – необходимо варить в несколько непродолжительных проходов
5. Тщательная зачистка заготовок стальной щеткой перед началом работ
6. Электроды обязательно прокаливаются, в соответствии с инструкцией
7. Сразу после зачистки шва, его необходимо обработать травильной пастой. Иначе межкристальная коррозия неизбежна.

Если вы работаете с инвертором, обязательно потренируйтесь перед началом ответственных работ. Освойте толстые заготовки из нержавейки со средними токами сварки.

Когда вы прочувствуете темп прохождения шва короткой дугой, постепенно переходите на более тонкие листы, уменьшая значение тока.

Электродами 3 мм и малыми токами работать по нержавейке достаточно сложно. Не начинайте варить «в чистовую», пока не поймете, что освоили технологию.

Шлифовка после сварки

Если вы изготавливаете утилитарное изделие (бак для воды, канистру, трубопровод) придание «товарного вида» после сварки необязательно.

Достаточно удалить черные шлаки и провести элементарную шлифовку.

Шлаки удаляются с помощью травильной пасты или кислоты. Чтобы кислота не стекала по поверхности, не нуждающейся в обработке – ее необходимо загустить.

Например – деревянными опилками. Затем растворенный шлак обильно промывается проточной водой, а место сварки насухо вытирается.

Шлифовка производится стандартными средствами – абразивными кругами. Никакой технологии нет, просто зачищаете поверхность до ровного слоя.

Особое внимание уделяете отсутствию мелких раковин на поверхности шва.

Полировка нержавейки после сварки

Другое дело, если вы варите декоративную деталь, где требуется эстетичный внешний вид. Место сварки шлифуется несколькими кругами от крупнозернистого до «бархатного», для выведения шва.

Все неровности удаляются шарошками маленьких размеров. Затем происходит классическая полировка обычным войлочным кругом. Можно использовать пасту ГОИ, или иные современные средства.

Сварка нержавейки инверторами различных типов — видео

Вывод:
Сварка нержавеющей стали относится к трудоемким операциям. Однако при наличии опыта и правильных расходных материалов, варить нержавейку можно даже в домашних условиях и самым обычным инвертором.

About sposport

View all posts by sposport

Загрузка…

Сварка нержавейки: особенности материала, преимущества, характеристики

Основные данные по нержавеющей стали 

 

Какая сталь является нержавеющей?

Нержавеющая сталь — родовое название для множества различных сталей, используемых, прежде всего, из-за их свойства — коррозионной стойкости. Ключевой элемент, объединяющий все виды сталей, — определенный минимальный процент (по массе) содержания  хрома: 12%. Хотя другие элементы, особенно никель и молибден, добавляются, чтобы улучшить коррозионную стойкость, хром всегда является определяющим фактором.

Что вызывает коррозию?

Коррозия — естественное явление, поскольку природа стремится комбинировать (объединять) другие элементы, которые человек произвел в чистом виде для  собственного использования. В естественном виде железо встречается в виде  железной руды. Чистое железо поэтому неустойчиво и стремится «ржаветь»; что означает соединяться с кислородом в присутствии воды. На протяжении всего Железного Века, который начался приблизительно 1000 до н.э.,  использовался чугун и ковкий чугун; чугун с высоким содержанием углерода и различными нерафинированными примесями. Производство стали не начиналось вплоть до 19-го столетия. В настоящее время, большинство производимой в мире стали, — это углеродистая сталь, которая может быть определена как сплав с малым содержанием углерода в сочетании с хорошо очищенным железом. Несмотря на  различные примеси, нержавеющая сталь все еще обладает свойствами стали, в противовес никелевым сплавам, которые в действительности являются сплавами ряда различных металлов, железная руда – лишь одна из их числа. Даже высоколегированные марки нержавеющей стали, марка 316, содержат минимум 62% железа.

Углеродистые стали без какого-либо предохранения формируют покрытие в виде ржавчины, которая в некотором смысле сохраняет остальную часть стали. Так, постоянное удаление ржавчины подвергает новый слой стали ржавлению. Это называется обычной коррозией. Различные покрытия будут препятствовать процессу образования ржавчины, в особенности покраска, покрытие с цинком (оцинкованная сталь), и эпоксидные смолы / полимеры. Другой всесторонний способ уменьшить коррозию состоит в том, чтобы  поместить ингибиторы коррозии в растворы, которые бы при других обстоятельствах заставили железо корродировать.

Уникальное преимущество нержавеющей стали.

В многочисленных областях применения, нержавеющая сталь конкурирует с углеродистыми сталями, имеющими защитные покрытия, а также и с другими металлами, например,  алюминием, латунью и бронзой. Успех нержавеющей стали заключается в том, что она имеет одно большое преимущество. Хром, содержащийся  в нержавеющей стали, имеет большое сходство с кислородом, и формирует на поверхности стали на молекулярном уровне пленку / тонкий слой  оксида хрома. Этот тонкий слой характеризуется как пассивный, вязкий и самовозобновляющийся. «Пассивный» означает, что он не взаимодействует с и не влияет на другие материалы; «вязкий» означает, что он пристает к слою стали и не переносится в другое место; «самовозобновление» означает, что в случае повреждения или  безосновательного удаления большее количество хрома со стали будет подвержено воздействию  воздуха и образуется больше оксида хрома. Это означает, что нож из нержавеющей стали, использующийся уже на протяжении длительного времени, может быть буквально изношен ежедневным использованием и в результате заострения заточным станком, но все-таки останется нержавеющим. Люки и крышки, применяемые в водоочистных установках и в химической промышленности, повсеместно производятся как из оцинкованной стали, так  и из нержавеющей стали. При нормальном использовании оцинкованная сталь может сохранять свои свойства на протяжении многих лет без появления признаков коррозии, но  и в этих случаях преимуществ у нее будет немного, если не считать эстетические свойства. Устойчивость против коррозии необходима, когда оцинкованное покрытие подвергается постоянному износу, например, цепями, которые перемещаются по нему, или когда его постоянно заливают сверхкоррозийные химические препараты.

Это приводит к выводу,  что производство с использованием  нержавеющей стали всегда будет более дорогим, чем с использованием обычной стали, не только из-за более высокой цены нержавеющей стали, но также и потому, что ее труднее обработать механически. Однако именно издержки за срок службы делают нержавеющую сталь столь привлекающей внимание, как в отношении  более длительного срока службы  / эксплуатации, меньших расходов по хозяйственно-техническому обслуживанию, так и относительно  показателей при выводе  из эксплуатации по истечении срока службы.

Характеристики продукции.

Использованию именно нержавеющей стали может быть отдано предпочтение по сравнению с другими материалами по ряду причин не только из-за коррозионной стойкости:

• Эстетические качества: можно полировать атласом или зеркальной полировкой;
• «Сухая коррозия» возникает при более высоких температурах, когда сталь окисляется. Нержавеющая сталь обладает более стойкими свойствами против этого процесса, чем обыкновенная углеродистая сталь и марка 310 (25% хрома и 20 % никеля), специально предназначенные для использования при высоких температурах;
• Не загрязнение жидкостей,  потому что нет никакого покрытия, которое нужно разрушить и растворить;
• Экономия массы / удельного веса: т.к. могут использоваться  более тонкие сегменты/части и технически более прогрессивные проектируемые конструкции со сниженной себестоимостью на фундаменты и вес платформы.
• Многие антикоррозионные покрытия могут стать причиной возникновения пожара, или сами материалы имеют низкую температуру плавления.

Области применения.

Каждодневное использование нержавеющей стали – это ножевые изделия (ножи, ножницы и т.д.) и столовые приборы. Очень дешевые ножевые изделия и столовые приборы производят  из марок 409 и 430 НС,  для производства высококачественных изделий применяются марки 410 и 420 (для ножей) и марка 304 (18/8 нержавеющая, 18% хрома 8 % никеля) для ложек и вилок. Используются различные марки, поскольку 410/420 могут подвергаться закалке или отпуску для того, чтобы лезвия имели заостренный край, тогда как с более податливой  маркой 18/8 нержавеющей стали легче работать и поэтому она больше подходит для предметов, которые должны подвергнуться многочисленным формообразованиям, полировке и шлифовальным процессам.

Наибольшее применение НС находит при  производстве продовольственных товаров и их хранении. Наиболее  используемыми марками являются 304 и 316. Типичные области применения включают: маслодельни, хранение молока и консервирование ветчины, хранение замороженной и соленой рыбы. Если марка 304 используется при нормальных температурах и кислотных концентрациях, то марка 316 используются при более жёстких внешних условиях. Например, марка 304 используется при производстве сыра, но при производстве соленой ветчины используется марка 316. Для малых концентраций фосфорической (фосфорной) кислоты (один из элементов «Колы») используются марка 304, но при более высоких температурах и концентрациях – 316. Машины для нарезки пищевых продуктов ломтиками производятся из марок 420 и 440.Очень часто при производстве продовольственных товаров НС используется не потому, что сами товары являются коррозийными, а потому, что использование НС обеспечивает более быструю и эффективную зачистку. Например, при производстве мороженого необходимо использование марки 316 для того, чтобы применять системы с сильной противобактериологической очисткой и споласкиванием. Одним из сильнейших преимуществ НС является то, что она не придает специфического вкуса продуктам при взаимодействии с ними.

Подкачка и локализация масел, газов и кислот создают большой рынок для нержавеющих резервуаров, труб, насосов и клапанов. Хранение разбавленной  азотной кислоты стало одним из первых успешных достижений для марки 18/8 нержавеющей стали, поскольку она могла использоваться для более тонких сегментов и была более устойчивой, чем другие материалы. Были разработаны специальные марки НС  для большей коррозионной стойкости. Они используются на опреснительных установках, очистных станциях, на нефтяных вышках, портовых крепях и гребных винтах судов.

Архитектура — растущий рынок. Используется для плакировки современных зданий. Когда началось использование железобетона, полагалось, что используемая углеродистая сталь не будет ржаветь, так как цемент, очевидно полученный из известняка, является щелочным. Однако постоянное использование гравия с содержанием солей при возведении мостов может изменить pH-баланс на кислый и, таким образом, вызвать ржавление стали, которая расширяется и приводит к растрескиванию  бетона. Арматурный стержень из нержавеющей стали, хотя первоначально и дорогостоящий, оказывается минимально изношенным за срок эксплуатации. Малые расходы по хозяйственно-техническому обслуживанию обеспечивают повышение спроса на НС на рынке общественного транспорта, при изготовлении компостеров и мебели для улиц.

Атомная индустрия использует большие объемы НС, зачастую с низким содержанием кобальта, как для локализации энергии, так и для локализации излучений. Сооружаются специальные вентиляционные шахты, которыми пользуются в чрезвычайных ситуациях, чтобы плотно закрыть / блокировать  заводы в течение многих лет, если это необходимо. Использование НС в паровых и газовых турбинах объясняется наличием таких характеристик, как сопротивление коррозии и термостойкость.

Особенно часто чистая расплавленная НС используется для изготовления медицинских капиллярных трубочек с радием, вводимых в живую ткань для лечения злокачественной опухоли, а также для изготовления искусственных ребер. Огромное количество медицинского оборудования– например, ортопедические кровати, кабины и устройства для проведения осмотра стандартно изготавливаются из НС благодаря ее гигиеническим и легко очистительным свойствам. Фармацевтические компании используют НС для производства воронок и унитазов и при приготовлении кремов и растворов.

Автомобильные отрасли промышленности увеличивают использование НС, прежде всего, для выхлопных систем (марка 409) и каталитических конвертеров, но также и для строительных целей.

НС обычно подразделяют на пять групп, в зависимости от определенного количества легирующих элементов, которые определяют микроструктуру сплава.

Аустенитная НС

Аустенитная НС — наиболее свариваемая марка НС и грубо может быть разделена на три группы: обычная хромо-никелевая (300 видов), марганцево-хромо-никеле-азотистая (200 видов) и специальные сплавы. Аустенитная группа НС – самая известная и используется  для многочисленных промышленных и потребительских нужд, например, на химических заводах, электростанциях, для производства пищевого оборудования и оборудования для маслоделен.

Ферритная НС

Ферритная НС состоит из  железохромистых сплавов с объемно центрированными кубическими кристаллическими структурами. Они могут обладать  хорошей пластичностью и способностью к формоизменению, но жаропрочность недостаточна в сравнении с аустенитными классами. Некоторые ферритные марки (например, 409 и 405) используются в глушителях, выхлопных системах, кухонном оборудовании и раковинах, и стоят меньше, чем изделия из других видов НС. Другие более высоколегированные стали с низким содержанием C и N (например, марки 444 и 261), хотя и являются более дорогостоящими, но они обладают высокой стойкостью к солям хлористоводородной кислоты.

Мартенситная НС

Мартенситная НС, например, марки  403, 410, 410NiMo и 420, схожи по составу  с ферритной группой сталей, но содержат баланс C и N против Cr и Mo;. следовательно,  аустенит с высокой  температурой преобразовывается в мартенсит с низкой температурой. Подобно ферриту, они также имеют объемно центрированную кубическую кристаллическую структуру в закаленном состоянии. Содержание углерода в отверждающихся сталях влияет на процесс сварки и формообразования. Для достижения необходимых свойств и предотвращения образования трещин свариваемые мартенситы нуждаются в предварительном подогреве и термической обработке после сварки. 

Прежде всего, используется на химических заводах и трубопроводных системах, в настоящее время стремительно развивается производство стали, выплавленной дуплекс-процессом; она имеет микроструктуру с равным содержанием феррита и аустенита. Сталь, выплавленная дуплекс-процессом, обычно содержит около 22-25% хрома и 5% никеля с молибденом и азотом. Хотя сталь, выплавленная дуплекс-процессом, и некоторые виды аустенитной стали имеют схожие легирующие элементы, первая обладает большим пределом текучести и стойкостью к трещинам, образующимся в результате коррозии под напряжением, стойкостью против солей хлористоводородной кислоты, чем аустенитная НС.

Дисперсионно-твердеющая НС – этот хромо-никелевая НС, содержащая легирующие примеси, как например, алюминий, медь или титан, что способствует закалке в присутствии растворов и термообработки. Они могут быть либо аустенитными, либо мартенситными после дисперсионного твердения. Дисперсионно-твердеющие НС подразделяются на 3 вида: мартенситные, полуаустенитные и аустенитные. Мартенситные (марка 630) и полуаустенитные (марка 631) обеспечивают большую прочность, чем аустенитные марки (например, марка 660, известная также как А286).

Выбор сварочного процесса

Так как нержавеющая сталь является более дорогостоящей, чем обычная, важно выбрать процесс, который даст лучшие результаты и позволит избежать таких обычных проблем, как сквозное проплавление (особенно при сварке тонких сегментов). Ниже описаны различные процессы, рекомендуемые для сварки НС. При выборе процесса важно учесть его возможность применения и наличие соответствующего оборудования.

Полуавтоматическая дуговая сварка (ASME: SMAW)

ПАДС с использованием электродов с покрытием – все еще наиболее распространенный вид сварочного процесса, когда дело касается сварки НС. Процесс подходит для всей шкалы свариваемых марок толщиной 1 мм при вертикальной сварке. На самом деле, нет верхнего предела по толщине. Однако для более тяжеловесных материалов, автоматические процессы сварки зачастую являются более экономичными. Хотя есть тенденция к применению других сварочных процессов, при помощи полуавтоматической дуговой сварки осуществляется большинство из них.

Факторы, влияющие на выбор электрода

Электрод должен иметь тот же основной состав элементов, что и основной металл, что делает сварной шов более стойким к коррозии. Однако, допустимы некоторые исключения. Например, высоколегированный электрод может иногда использоваться для сварки низколегированного основного металла шва. Причина этому — свариваемость и механическая прочность. Во всех случаях необходимо учитывать условия, при которых возникает коррозия. В лимонной кислоте, марка 18-10L- более стойкая, чем17-12-2,5L. В таких условиях, сварка марки 18-10L должна производиться с использованием HILCHROME 308R, а не электродами с содержанием более легирующих элементов.

В основном, есть четыре различных типа покрытых электродов для сварки нержавеющей стали: основной (-15), титановый или рутилово-основной (-16), силикатно-титановый или рутиловый (-17) и с толстослойным покрытием для сварки в нижнем пространственном положении и горизонтальной сварки  (-26). Выбор электрода основывается на пространственном положении во время сварки.

 

Основное покрытие (-15)	Только постоянный ток	1. Вертикальная и потолочная сварка и сварка во всех положениях: сварка труб 2. Проход при заварке корня шва на толстолистовой стали 3. Полностью аустенитная высоколегированная НС, подвергающаяся растрескиванию (крекингу) по средней линии сварного шва
Рутилово- основное (-16)	Переменный / постоянный, предпочтительнее постоянный	1. Нижнее положение 2. Восходящее положение и потолочная сварка при отсутствии электродов с известковым покрытием
Рутиловое (-17)	Переменный / постоянный, предпочтительнее постоянный	1. Нижнее положение и горизонтальная сварка, когда необходим минимум зачистки 2. Когда необходимо появление вогнутой кромки
Толстослойное (-26)	Переменный / постоянный, предпочтительнее постоянный	1. Рекомендовано для нижнего положения, возможен горизонтальный валик 2. Высокий ток, высокая производительность наплавки

Газовая дуговая сварка

Главное преимущество сварки MIG (дуговая газовая сварка стали металлическим электродом) — ее скорость. Используя катушку одножильного провода большого сечения, сварщик может добиться высокой производительности наплавки. Одножильный провод большого сечения может использоваться в цепи короткого замыкания, глобулярных и распылительных режимах перемещения дуги, что обеспечивает широкий диапазон производительности наплавки и подводимой теплоты. Работая в импульсном режиме, ГДС может быть использована в более тонких сечениях или для сварки вне установленного пространственного положения. Передача/проходимость при коротком замыкании нашли широкое применение для листовой НС и тонких трубопроводов.

MIG сварка требует среды защитного газа, чтобы предотвратить окисление сплавов из нержавеющей стали в сварочной дуге. В зависимости от местоположения и региональных тенденций, используются смеси аргона, гелий и СО₂.

Процесс MIG является или полуавтоматическим, или полностью автоматическим. Это — более экономичный процесс, чем сварка покрытыми электродами. Однако, процессы в среде защитных газов чувствительны к тягам, что свидетельствует о неприменимости этих процессов при работе на открытом воздухе или для  сварки на судах открытого типа, в которых может возникнуть образование (само-)тяги.

Дуговая сварка порошковой проволокой (ASME: FCAW)

Традиционно, наиболее часто используемые процессы для сварки нержавеющих сталей – полуавтоматическая дуговая сварка, газовая сварка металлическим электродом, дуговая сварка вольфрамовым электродом и дуговая сварка под флюсом. Пятый процесс, дуговая сварка порошковой проволокой, стал использоваться не так давно; его использование позволяет повысить производительность на многих предприятиях. Сегодня ДСПП – наиболее распространенный процесс для сварки НС.

ДСПП применяется как для сварки НС в нижнем положении, так и во вне пространственном положении. Для электродных проволок используется то же оборудование и электроснабжение, что и для сварочной проволоки при ГСМЭ. В отличие от проволок для ГСМЭ некоторые электродные проволоки содержат быстро затвердевающий флюс для образования зоны шлака, что позволяет проводить сварку во вне пространственном положении без применения специального источника питания.

Подобно ГСМЭ для ДСПП необходима среда защитного газа. Мы рекомендуем или смешанный газ 75% Ar-25%CO2, или CO2 в чистом виде.

Разница между этими способами состоит в свариваемости и возможности сварки в вертикальном положении снизу вверх.

Газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом.

Хотя и является более медленным процессом, чем ГСМЭ и ДСПП, ГДСВЭ остается более качественной, дает чистый шов с минимумом дефектов. Возможно сваривание тонколистовой стали без сквозного проплавления. Ручная и автоматическая виды ГДСВЭ используется для соединения обычной и НС – толщиной до 5 мм. Во избежание проникновения в НС вольфрама, вольфрамовый электрод не должен касаться обрабатываемого изделия.

ГДСВЭ обычно используется для проблемных сварных швов, где необходимо строгое соответствие шифру, как, например, в ядерных отраслях промышленности. При сварке труб и сосудов высокого давления, ГДСВЭ часто используется в проходах для заварки корня шва до проведения сварочных процессов в проходах, заполняющих разделку.

Сварка производится при постоянном токе, «минус» подводится на электрод. Переменный ток используется для зачистки при сварке НС, содержащей алюминий. Газом защитной среды является аргон, хотя гелий или смесь гелия и аргона могли бы использоваться для большего проникновения.

При сварке нержавеющей стали вольфрамовый электрод должен быть легирован  торием

Дуговая сварка под флюсом (ASME: SAW)

Дуговая сварка под флюсом используется для тяжеловесных деталей. Обычно, один или два нижних наплавленных валика сварного шва наплавляются при помощи других сварочных процессов. Затем соединение подвергается ДСПФ. В некоторых случаях нижний валик может быть подвергнут ДСПФ. В таком случае, мы используем ленты, поддерживающие корень шва.

К флюсу подается электроэнергия через раструб, расположенный впереди присадочной проволоки, к которой постоянно подается электроэнергия.

Флюс проявляет экранирование. В течение сварки часть его преобразовывается в устранимый шлак. Сварка производится с «плюсом» на электроде. В течение ДСПФ возникает взаимодействие между сварочной проволокой и флюсом. При ДСПФ возникает взаимодействие между электродной проволокой и флюсом. Возможен обмен химическими элементами.

Важные моменты при сварке нержавеющей стали:

Перед сваркой

Отрегулируйте зазор между свариваемыми кромками и угол соединения, чтобы гарантировать хорошее проникновение, для дуплексных типов нужен больший зазор между свариваемыми кромками.

1. Основательно зачистите соединение и основной металл
2. Для зачистки используйте только нержавеющие щетки
3. Не производите предварительный подогрев
4. Всегда используйте сухие электроды, в случае необходимости повторно просушите покрытые электроды при 250-350°C в течение 2 часов.

В процессе сварки

1. Подводимая теплота должна соответствовать толщине листовой стали и сварочному процессу.
2. Избегайте зажигания дуги вне соединения. Зажигание дуги может вызвать точечную коррозию и появление трещин.
3. _3.                  Важна правильная экранировка корня шва. Соответствующий газ — Ar высокой степени чистоты или смеси с содержанием N2 и Н2.
4. Избегайте излишних поперечных колебаний во избежание возникновения слишком  высокой подводимой теплоты.

После сварки

1. Тщательная зачистка после сварки для достижения коррозионной стойкости. Все шлаки и окиси на поверхности и вокруг сварного шва должны быть удалены
2. Зачистка должна осуществляться вручную и только нержавеющими щетками
3. Вращающиеся  щетки могут вызвать микротрещины в металле сварочного шва
4. Не нужна последующая термическая обработка
5. Необходимо избегать снятия напряжений, так как это может привести к охрупчиванию стали и металла сварочного шва
6. При полировке используйте новый шлифовальный камень. Мелкие железные частички со шлифовального камня могут проникнуть в сталь и вызвать коррозию.

 

Типичные присадочные металлы
для соединения разнородных материалов из нержавеющей стали

	347, 347Н	321, 321Н	317	316L	316, 316H	310S	310	309S	309	308	304
304H, 305, 304	308R	308R	308R 316R (317)	308R 316R	308R 316R	308R 309R 310R	308R 309R 310R	308R 309R	308R 309R	308R	308R
304L	308R 347R	308R 347R	308R 316R (317)	308R 316R	308R 316R	308R 309R 310R	308R 309R 310R	308R 309R	308R 309R	308R
308	308R 347R	308R	308R 316R (317)	308R 316R	308R 316R	308R 309R 310R	308R 309R 310R	308R 308R 309R	308R 309R
309	309R 347R	309R 347R	309R 316R	309R 316R	309R 316R	309R 310R	309R 310R	309R
309S	309R 347R	309R 347R	309R 316R	309R 316R	309R 316R	309R 310R	309R 310R
310	308R 310R	308R 310R	(317) 309Mo 310R	316R 309Mo 310R	316R 309Mo 310R	310R
310S	308R 310R	308R 310R	(317) 309Mo	316R 309Mo	316R 309Mo
316H, 316	308R 316R 347R	308R 316R	(317) 316R	316R
316L	316R 347R	316R	(317)
317	308R (317) 347R	308R (317)
321H, 321	308R, 347R

 

Для получения более подробной информации о других видах основных металлов рекомендуем Вам связаться с нами по телефону Управления сварки +375 17 3870111.

 

Руководство по сварке нержавеющей стали и никелевых сплавов

Руководство по сварке нержавеющей стали и никелевых сплавов

Сварка нержавеющих сталей и никелевых сплавов — это чистота и правильный выбор присадочного металла. Эти рекомендации предназначены для пошаговой поддержки успешной сварки нержавеющих сталей и никелевых сплавов.

Шаг 1: Выбор сплава присадочного металла для процесса сварки

Если оба основных металла одинаковые , используйте сплав основного металла в качестве ориентира.Например, при соединении 316L с 316L используйте присадочный металл 316L. Прошлый опыт может показать преимущественную коррозию сварного шва, и в этом случае может потребоваться увеличение содержания сплава. Необходимо внимательно рассмотреть вопрос о том, насколько далеко подниматься, чтобы не допустить чрезмерного легирования сплава, вызывающего гальваническую коррозию.

Для сварки разнородных стыков (пример; нержавеющая сталь с углеродистой сталью)

Замечание: отказ может произойти из-за низколегированных смесей, если выбран неправильный присадочный металл или если степень разбавления слишком высока.Самым распространенным видом отказа является растрескивание, но также возможно охрупчивание сварного шва.

Поэтому правильный выбор сплава и техника сварки имеют решающее значение для успешной сварки:

• НЕ используйте низколегированные электроды для соединения низколегированной стали с нержавеющей сталью. Это приведет к появлению хрупких сварных швов.
• НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ присадочную проволоку из низколегированной нержавеющей стали для соединения низколегированной и нержавеющей стали. В результате этого могут стать хрупкие сварные швы из-за образования мартенсита.
• ИСПОЛЬЗУЮТ сплавы с повышенной легкостью, такие как 309 и 312, которые разработаны специально для этой цели.

Для соединений из разнородных нержавеющих и нержавеющих или никель-никелевых соединений см. Руководство по соединению разнородных материалов. Как правило, лучше всего использовать присадочный металл, предназначенный для более высоколегированного из двух. Например, при соединении основных металлов 304L и 316L используйте присадочный металл 316L.

При соединении нержавеющей стали со сплавами на основе никеля всегда используйте присадочные металлы на основе никеля.

• ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать присадочные материалы из нержавеющей стали для соединения нержавеющей стали со сплавами на основе никеля, поскольку существует очень высокий риск растрескивания по средней линии.Это происходит из-за разжижения никелевой стороны стыка. Более высокое содержание никеля в наплавленном нержавеющем шве создает дисбаланс в составе, повышая чувствительность к растрескиванию.

Шаг 2: Выбор параметров сварки для процесса сварки

Параметры сварки следует выбирать таким образом, чтобы обеспечить максимально низкое тепловложение для минимизации деформации. Термическая деформация может быть достаточно высокой, чтобы вызвать перенапряжение основных материалов, вызывающее растрескивание под напряжением.

Тепловая нагрузка = (Ампер x Вольт x 60) / Скорость движения.Более низкие значения силы тока или напряжения обеспечивают меньшее тепловложение. Более высокая скорость перемещения, например, бусинок стрингера по сравнению с плетением, дает меньшее тепловложение.

Отрегулируйте силу тока или напряжение для оптимизации:

• Стабильность дуги
• Проникновение (более низкие напряжения имеют тенденцию к меньшему проникновению)
• Брызги (используйте либо более низкую подачу проволоки, либо более высокое напряжение)
• Подрез (более высокое напряжение имеет тенденцию к увеличению подреза. В качестве альтернативы уменьшите скорость хода, чтобы расплавленная сварочная ванна могла заполнить поднутрение)
• Разбавление (меньшее проплавление дает меньшее разбавление)

Используйте сварочную технику с короткой длиной дуги для минимизации выгорания легирующих элементов.

Шаг 3: Правильная подготовка шва

ЗАГРЯЗНЕНИЕ

Удалите или устраните все возможные источники загрязнения, включая продукты коррозии: грязь, масло, жир, окалину, краски и чернила для маркировки, которые могут содержать хлориды.

Если используются средства, предотвращающие разбрызгивание, используйте материалы, специально разработанные для нержавеющих сталей. Остерегайтесь масел в сжатом воздухе, если они используются для охлаждения или сушки сварных швов.

Обратите внимание, что обезжиривание может добавить загрязняющие вещества, которые ухудшат сварку, а также создать опасные ядовитые газы.

Не смешивайте нержавеющую сталь и углеродистую сталь, чтобы избежать загрязнения железом. Частицы железа вызывают локальную коррозию.

ВЛАГА И ТЕМПЕРАТУРА ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА

Удалите конденсат. Во избежание конденсации дайте сварным деталям, хранящимся на открытом воздухе, нагреться до температуры окружающей среды. Проверить влажность защитных газов.

ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА

Финишная шлифовка для очистки металла, стыков, полученных плазменной резкой или процессов с использованием азота или воздуха в плазме.Это может привести к азотированию шва, которое может вызвать ржавление в зоне термического влияния готового шва.

Используйте чистые абразивные материалы, предназначенные для нержавеющих сталей.

ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИЕ ИСКАЖЕНИЯ

Нержавеющие стали имеют коэффициент теплового расширения на 50% больше, чем углеродистые стали. Никелевые сплавы расширяются в меньшей степени. Используйте частые прихваты или пропустите сварку, чтобы снизить напряжение. Сведите к минимуму методы ткачества, которые приводят к более низкой скорости движения и более высокому тепловложению. Бусины стрингера наиболее востребованы при сварке нержавеющей стали или сплавов на основе никеля.

Узкие щели

Избегайте узких щелей. Корневой зазор должен как минимум равняться диаметру электрода. Это особенно важно при сварке дуплексных нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля, которые имеют тенденцию иметь плохие характеристики текучести сварного шва, что приводит к отсутствию плавления или поднутрения.

Шаг 4: Очистка после сварки

Это очень важный шаг. Целью очистки после сварки является обеспечение должным образом сформированной пленки оксида хрома на поверхности для обеспечения оптимальной коррозионной стойкости: чем ровнее поверхность, тем выше коррозионная стойкость.Тепло от сварки способно разрушить хром на поверхности, что может привести к коррозии. Чтобы избежать ржавчины, очень важно удалить обедненную хромом зону с помощью химической или механической очистки после сварки.

Настоятельно рекомендуется использовать щетки из нержавеющей стали и другие инструменты, чтобы избежать попадания частиц железа на поверхность, которые могут вызвать ржавчину.

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ПОЛИРОВКА

Это лучший метод, но он медленный и дорогой.

PICKLING

Азотная и плавиковая кислота. Наряду с гладкой поверхностью этот метод обеспечивает оптимальную коррозионную стойкость и устраняет поверхностные дефекты. Избегайте чрезмерного травления, которое приведет к шероховатости поверхности. Обратите внимание, что побочные продукты травления должны быть должным образом нейтрализованы и утилизированы в соответствии с местными экологическими нормами. Затравленный сварной элемент одновременно пассивируется. Растворы для пассивации не так эффективны для удаления загрязнений, как растворы для травления.

ШЛИФОВКА

Коррозионная стойкость зависит от чистоты поверхности.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ПОЛИРОВКА

Практически такая же эффективная, как и электролитическая полировка, в зависимости от используемой зернистости: чем мельче поверхность, тем выше коррозионная стойкость.

ЩЕТКА

Это подходящий метод, если используются чистые щетки из нержавеющей стали.

Пескоструйная обработка

Используйте незагрязненные среды. Избегайте чрезмерной струйной очистки, которая может привести к грубой отделке.

Особые требования к никелю и супераустенитным сплавам

Наплавленные покрытия стандартных сварных швов серии 300 содержат определенный уровень феррита, который помогает подавить микротрещины. Микротрещины могут переходить в непрерывные трещины, которые обычно наблюдаются в центре сварного шва. Микротрещины обычно вызываются пленками жидкости с низкой температурой плавления на границах зерен затвердевающего сварного шва в сочетании с высокой скоростью теплового расширения. Феррит служит для увеличения площади границ зерен, тем самым уменьшая количество легкоплавких интерметаллидов.

Поскольку никель и супераустенитные сплавы не содержат феррита, они более подвержены растрескиванию. Чтобы снизить риск растрескивания, может быть полезно следующее:

КОНСТРУКЦИЯ СОЕДИНЕНИЯ

Из-за более высокого содержания никеля течение сварочной ванны имеет тенденцию быть более медленным. Чтобы предотвратить отсутствие плавления, рекомендуется использовать более широкие углы стыков и большие корневые отверстия, чем обычно используются в нержавеющих сталях.

ТЕПЛОПОДХОД

Чем меньше подвод тепла, тем меньше подверженность растрескиванию.Использование расходных материалов меньшего диаметра, которые потребляют более низкий ток, является выгодным. Обычно предпочтительна максимальная погонная энергия 25 кДж / дюйм (1 кДж / мм).

BEADSHAPE

Следует избегать вогнутого контура валика. Предпочтительны плоские или слегка выпуклые сварные швы.

ТЕМПЕРАТУРА МЕЖДУ ПРОХОДОМ

При сварке сплавов, не содержащих феррит, предпочтительна более низкая температура промежуточного прохода, что снижает термические напряжения. Рекомендуется максимальная температура промежуточного прохода 300 ° F (150 ° C).

Особенности дуплексных нержавеющих сталей

Дуплексные сплавы сильно отличаются от стандартных нержавеющих сталей. Они содержат примерно по 50% феррита и аустенита. При неправильной сварке этот класс сплавов может быть подвержен образованию хрупких фаз или образованию выделений, которые могут вызвать точечную коррозию. Признавая это и должным образом соблюдая рекомендуемые процедуры, можно легко получить механически прочную и устойчивую к коррозии продукцию.

Exaton предоставляет рекомендации по сварке для успешного соединения дуплексных материалов основы.

Как правило, необходимо соблюдать следующие параметры:

КОНСТРУКЦИЯ СОЕДИНЕНИЯ

Из-за медленной природы ферритных материалов течение сварочной ванны имеет тенденцию быть вялым. Чтобы предотвратить отсутствие плавления, рекомендуется использовать более широкие углы стыков и большие корневые отверстия, чем обычно используются в нержавеющих сталях. Более подробную информацию см. В Руководстве по сварке Exaton.

ВЫБОР ЗАЩИТНОГО И ЗАДЕРЖИВАЮЩЕГО ГАЗА

Из-за свойств ферритных материалов поток сварочной ванны вялый. Это можно компенсировать правильным выбором защитного газа, который также может улучшить баланс аустенита и феррита. Выбор защитного газа может положительно повлиять на коррозионную стойкость.

Более подробную информацию см. В Руководстве по сварке Exaton.

ПОДАЧА ТЕПЛА

Для достижения оптимального соотношения феррита и аустенита необходимо надлежащим образом контролировать подвод тепла.Рекомендуемый диапазон тепловложения зависит от марки производимой дуплексной нержавеющей стали. Более подробную информацию см. В Руководстве по сварке Exaton.

INTERPASS TEMPERATURE

Для дуплексных сплавов рекомендуются определенные температуры промежуточного прохода для предотвращения образования хрупких интерметаллических фаз. Правильная температура между проходами зависит от марки свариваемого материала и толщины основного металла. Более подробную информацию см. В Руководстве по сварке Exaton.

Сварка ферритных сталей

Ферритные сплавы нержавеющей стали по своей природе имеют тенденцию к медленной сварке из-за их плохих характеристик текучести.

Exaton разработала специальные химические составы для нескольких марок ферритных нержавеющих сталей, чтобы улучшить это состояние. Свяжитесь с Exaton для получения дополнительной информации.

Сварной шов

Для многих промышленных применений необходимо поддерживать относительно высокое давление, соответствующее различным нормам для сосудов высокого давления, таким как ASME.В то же время для продления срока службы сосуда требуется защита от коррозии.

Обычное решение — изготовить резервуар из высокопрочной низколегированной стали и наплавить контейнер с помощью различных высоколегированных материалов с использованием различных процессов. Обычно используются такие процессы, как MIG, TIG, SMAW и SAW с использованием неизолированной проволоки или комбинации проволоки и флюса. В последние несколько десятилетий использование ленточных электродов стало все более и более обычным явлением как для сварки под флюсом, так и для электрошлакового процесса.

ЭСАБ разработал обширную линейку расходуемых проволок, лент и флюсов, которые позволяют получать полностью легированные сварные швы всего за один слой со скоростью наплавки, превышающей 90 фунтов / час (40 кг / час).

Как правило, для получения механически прочного наплавленного покрытия необходимо нанести первый слой с использованием сверхлегкого сварочного материала. Последующие слои могут быть получены с использованием присадочного металла с желаемым химическим составом окончательного осаждения.

Обратитесь к торговому представителю Exaton, чтобы узнать больше о сплавах, доступных в комбинации проволоки, ленты или флюса.

Свойства металлов, подвергшихся воздействию сварки и нагрева

Каждый металл обладает определенными физическими свойствами, которые могут быть изменены или изменены во время сварки. Понимание того, что это за свойства и как они могут измениться, поможет нам внести коррективы в наш процесс, когда мы столкнемся с проблемами. Хотя каждый материал имеет множество различных физических свойств, которые могут измениться после сварки, мы обсудим те, которые больше всего изменяются при сварке.

Прочность, можно резко изменить сваркой.Если сварка выполняется при слишком малом нагреве, проплавление будет незначительным. Если сварка выполняется с использованием слишком большого количества тепла, мы можем разрушить химический состав основного материала. Если у металла есть предыстория термообработки, сварка может иметь серьезные последствия. Если сварной шов выполнен правильно с использованием подходящего присадочного металла, он должен соответствовать прочности основного материала или превышать его. Количество тепла, которое видит материал, будет зависеть от выбранного процесса сварки. Например, газовая вольфрамовая сварка или TIG обычно нагревает материал больше, чем газовая сварка Arc Welding или MIG для сварки того же размера.

Твердость — это устойчивость к царапинам или вдавливанию другим материалом. Сварка может сильно повлиять на твердость металла. Если металл перед сваркой подвергался термообработке для повышения твердости, в целом материал становится мягче и теряет термообработку в зоне термического воздействия сварного шва. В зависимости от сплава некоторые материалы становятся тверже в зоне сварного шва после сварки, а затем проходят последующий процесс термообработки для отжига, снятия напряжений или нормализации основного материала.Твердый металл — это обычно прочный металл, поэтому то, что влияет на твердость, также влияет на прочность.

Пластичность — это способность материала постоянно деформироваться или растягиваться под нагрузкой. Пластичность также связана с прочностью материала. В общем, более прочный материал будет более жестким, чем более слабый, при том же поперечном сечении. Добавление быстро остывающего сварного шва может привести к потере пластичности некоторых материалов. С другой стороны, многие сварные швы на детали, которая сильно нагревается и остается горячей в течение достаточного количества времени, могут вызвать размягчение в зоне сварного шва, особенно в том, что ранее подвергалось термообработке для повышения прочности или твердости.Нам нужно уделять пристальное внимание любому сварному шву, который будет изгибаться или образовываться позже. Как упоминалось ранее, газовая вольфрамовая дуговая сварка или TIG имеет тенденцию выделять больше тепла в материал, чем процесс газовой дуговой сварки или дуговой сварки экранированного металла для сварного шва того же размера.

Коррозионная стойкость может быть значительно повышена с помощью сварки. Нержавеющая сталь — отличный пример того, как сварка может повлиять на коррозионную стойкость. Если мы перегреем нержавеющую сталь при сварке, элементы сплава отделяются и образуют осадки карбида или то, что некоторые люди называют шугарингом.Нержавеющая сталь становится сенсибилизированной при температуре около 800-1600 градусов по Фаренгейту, когда хром соединяется с углеродом, чтобы выпадать в осадок в виде черных пятен на обратной стороне нашего сварного шва и в зоне термического воздействия.

Другие коррозионно-стойкие металлы также могут быть подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением. Это происходит, когда металлы находятся под нагрузкой в ​​агрессивной среде, и в сварном шве и вокруг него произошел перегрев. Еще раз выбор между газовой дуговой сваркой металла, дуговой сваркой экранированного металла, газовой вольфрамовой дуговой сваркой или дуговой сваркой флюсом будет иметь большое значение.Также поможет выбор подходящего присадочного металла.

Компания Longevity предлагает широкий ассортимент сварочных аппаратов, способных удовлетворить все ваши потребности в сварке. Посетите их веб-сайт (www.longevity-inc.com) или канал YouTube (www.youtube.com/longevitywelding) для получения дополнительных сведений и информации о сварке.

Hobart Brothers Performance Сварочные изделия

В идеале основные материалы, используемые при сварке, должны идеально совпадать по химическому и механическому составу. Тем не менее, компании в производственной, обрабатывающей, строительной и других отраслях могут иногда находить необходимым — как с точки зрения стоимости, так и условий эксплуатации — сваривать разнородные материалы.Сварка различных материалов, таких как нержавеющая сталь и углеродистая сталь, может быть гораздо более экономичным выбором, чем изготовление конструкции полностью из нержавеющей стали.

Сварка разнородных материалов обычна на некоторых объектах энергетики, таких как нефтехимические заводы, а также на многих предприятиях по добыче и переработке полезных ископаемых. Коррозионная стойкость, обеспечиваемая нержавеющей сталью, часто необходима оборудованию на этих объектах. Однако, если позволяют окружающие условия или условия эксплуатации, материал можно сваривать с менее дорогой углеродистой сталью.В этих применениях углеродистая сталь, которая включает мягкие и низколегированные сплавы, играет важную роль в сокращении затрат на строительство и эксплуатацию этих производственных предприятий.

Сварка различных материалов, таких как нержавеющая сталь и углеродистая сталь, может быть более экономичным выбором для и может повысить долговечность готовых компонентов .

Как и при любой сварке, для достижения успеха при сварке разнородных сталей требуется тщательный выбор присадочных металлов и правильные процедуры сварки.Это справедливо независимо от того, какой процесс используется в сварочном приложении.

Обратите внимание, что тема соединения разнородных металлов охватывает огромное количество материалов и производственных процессов. Советы и предложения, предлагаемые в этой статье, относятся к ряду нержавеющей стали и углеродистой стали, включая обычно используемую комбинацию аустенитной нержавеющей стали 304L и мягкой стали, а также упоминания дуплексной и других марок нержавеющей стали. Операторы сварки, которые не уверены в правильности применения, должны всегда консультироваться с дистрибьютором сварки или производителем присадочного металла для получения конкретных рекомендаций по сварке и присадочному металлу.

Три фактора, о которых следует помнить
При сварке нержавеющей стали с углеродистой сталью очень важно уделять внимание химическому составу, механическим свойствам и коррозионной стойкости, чтобы избежать потенциальных проблем. Выбор подходящего присадочного металла по всем трем факторам может уменьшить опасения.

Например, при соединении нержавеющей стали 304L с низкоуглеродистой сталью чаще всего рекомендуется присадочный металл 309L. В процессе сварки сварной шов разбавляется некоторым количеством нержавеющей стали с одной стороны соединения и небольшим количеством мягкой стали с другой стороны, смешиваясь с материалом с каждой стороны сварного шва.Цель состоит в том, чтобы создать окончательный наплавленный слой, химический состав которого совместим с каждой стороной сварного шва. Использование присадочного металла 309L позволяет достичь этой цели при соединении нержавеющей стали 304L с низкоуглеродистой сталью.

Опять же, если есть сомнения относительно правильного выбора присадочного металла, не забудьте проконсультироваться с дистрибьютором сварочных работ или производителем присадочного металла, прежде чем пытаться выполнить сварной шов другого типа.

Также важно согласование механических свойств каждого типа материала.Достижение механического совпадения является функцией правильного химического состава, а также отражением тепла, создаваемого процедурой сварки. Как правило, при сварке любого типа нержавеющей стали с углеродистой сталью присадочный металл должен соответствовать или немного превосходить механические свойства более слабого из двух материалов.

Наконец, при сварке нержавеющей и мягкой стали важно поддерживать коррозионную стойкость сварного шва и ближайшего основного металла из нержавеющей стали.

Важность тепловложения
Для учета химических факторов, механических свойств и коррозионной стойкости важно соблюдать подходящую процедуру сварки, ограничивающую подвод тепла к сварному шву и основному материалу из нержавеющей стали. Ограничение подводимого тепла снижает разбавление наплавленного металла частью сварного шва из низкоуглеродистой стали. Это, в свою очередь, помогает поддерживать содержание сплава в наплавленном шве и его желаемую стойкость к коррозии.

В случае некоторых нержавеющих сталей умеренное тепловложение также защищает коррозионную стойкость, предотвращая образование нежелательных фаз на стороне соединения из нержавеющей стали.Например, аустенитные нержавеющие стали серии 300 подвержены выделению карбидов, если они слишком долго выдерживаются в критическом температурном диапазоне от 800 до 1400 градусов по Фаренгейту. Сведение к минимуму времени в этом диапазоне — и выбор низкоуглеродистого основного металла и присадочного металла — может предотвратить возникновение этой проблемы. Использование стабилизированных марок присадочных металлов (например, ER321 или ER347) также может быть гарантировано и может служить дополнительной страховкой для предотвращения осаждения карбидов.

Когда дело доходит до защиты материала от окисления , сварные швы между нержавеющей сталью и углеродистой сталью с корневыми соединениями ppen должны быть защищены от атмосферы на обратной стороне сварного шва (обратная продувка).

Другие марки нержавеющей стали могут образовывать нежелательные фазы, которые приводят к хрупкости или плохой коррозионной стойкости при длительном хранении при высокой температуре. Сигма-фаза (хрупкая интерметаллическая фаза с высокой твердостью) может образовываться в некоторых марках нержавеющей стали при повышенных температурах и может серьезно ухудшить механические и коррозионные свойства. Например, в дуплексных нержавеющих сталях тепловложение отвечает за баланс между ферритом и аустенитом в окончательной сварке и зоне термического влияния (HAZ).Правильный уровень подводимого тепла может помочь поддерживать желаемое количество каждой фазы в готовом сварном шве и в ЗТВ основного металла.

Подводные камни, которых следует избегать: коробление, растрескивание и окисление
Нержавеющая сталь имеет высокий коэффициент теплового расширения, показатель, который относится к скорости, с которой материал расширяется при изменении температуры. Короче говоря, нержавеющая сталь расширяется и сжимается больше при изменении температуры по сравнению с углеродистой сталью.

Нержавеющая сталь

также имеет примерно половину теплопроводности, чем углеродистая сталь.Из-за отсутствия теплопроводности кусок горячей нержавеющей стали будет оставаться горячим намного дольше, потому что он не так быстро отводит тепло от источника. Поскольку углеродистая сталь обладает большей теплопроводностью, тепло относительно быстро проходит по этой детали, отводя тепло от зоны сварки.

Различия в коэффициенте теплового расширения и теплопроводности могут вызвать трудности при сварке разнородных материалов. Нержавеющая сталь, естественно, будет больше расширяться и сжиматься из-за сильного нагрева во время сварки.Напротив, углеродистая сталь (особенно низкоуглеродистая сталь) является хорошим проводником тепла и, следовательно, будет быстрее остывать и быстрее сжиматься по мере охлаждения соединения. Эти различия увеличивают нагрузку на соединение, создаваемую тем, что обе стороны расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Это может вызвать коробление или смещение сварного шва из разнородного металла. Это также может вызвать растрескивание, если напряжения, создаваемые различиями в тепловом расширении и сжатии, превышают прочность любого материала.

Чтобы решить эти две проблемы при сварке нержавеющей стали с углеродистой сталью, избегайте сильно зажатых соединений, которые создают высокие напряжения при нагревании и остывании.Если требуется очень жесткая конфигурация соединения, используйте умеренное тепловложение и некоторый предварительный нагрев, чтобы задержать охлаждение соединения после завершения сварки. Изоляция сварного шва после последнего прохода также замедлит охлаждение и поможет предотвратить растрескивание соединения из-за термических напряжений.

Загрязнение сварного шва и образовавшегося шва — серьезная проблема, которая часто вызывает «горячие» трещины. Загрязняющие вещества могут вступать в реакцию с углеродистой сталью или нержавеющей сталью с образованием незначительного количества сварочного материала с резко более низкими температурами плавления.Эти микроскопические участки загрязнителей с низкой температурой плавления замерзают в последнюю очередь при остывании сварного шва. В результате они могут стать трещинами по мере охлаждения и усадки металла шва. Эти горячие трещины можно легко увидеть, если проблема серьезная, но они также могут быть микротрещинами, невидимыми невооруженным глазом.

Когда дело доходит до защиты материала от окисления, сварные швы из разнородных металлов следует обрабатывать так же, как сварные швы из нержавеющей стали. Открытые корневые швы должны быть защищены от атмосферы с обратной стороны сварного шва (обратная продувка).Практика обратной продувки, наиболее часто используемая при сварке TIG, помогает предотвратить загрязнение сварного шва из-за стыка. В противном случае сварное соединение и сторона сварного шва из нержавеющей стали могут быть повреждены окислением, которое является результатом реакции с кислородом и азотом в атмосфере. Окисление ухудшает коррозионную стойкость сварного шва и HAZ из нержавеющей стали. Чтобы этого не произошло, продуйте обратную сторону соединения инертным газом, например аргоном, или используйте одно из имеющихся в продаже покрытий, которые можно нанести на обратную сторону сварного соединения перед сваркой.

Подготовка к сварке нержавеющей стали с углеродистой
Надлежащая очистка и подготовка являются жизненно важными шагами для обеспечения успешной сварки разнородных материалов. Отшлифуйте прокатную окалину или покрытия минимум на 1/2 дюйма с каждой стороны стыка. Следуйте этой задаче, очистив область растворителем, например спиртом или ацетон. Эти шаги помогают избавиться от жира и масла, которые имеют тенденцию переносить фосфор и серу, которые являются основными причинами горячего растрескивания.

Сварка разнородных металлов требует планирования
Сварка разнородных металлов может быть сложной задачей. Важно иметь как можно больше информации о характеристиках основных материалов и присадочного металла, чтобы сделать правильный выбор, позволяющий добиться успешных сварных швов. В случае сомнений проконсультируйтесь с проверенным дистрибьютором сварочного оборудования для получения совета по процессу. Это может помочь обеспечить долговечность и экономию средств, которые необходимы при использовании как нержавеющей, так и углеродистой стали.

(PDF) Влияние покрытия электрода на свойства металла сварного шва из аустенитной нержавеющей стали

на подходящем расстоянии для поддержания дуги. Вырабатываемое тепло плавит часть наконечника электрода, его покрытие

и основной металл в непосредственной близости. Сварной шов формируется из сплава этих материалов

, поскольку они затвердевают в зоне сварного шва. По мере охлаждения остатков флюсового покрытия электрода он образует покрывающий материал

, известный как шлак, который защищает сварной шов от образования оксидов, нитридов и включений [6].

Первоначально использовались неизолированные проволочные электроды, но полученный сварной шов имел высокое содержание азота и кислорода

и, следовательно, был хрупким. Обертывание проволоки асбестом или бумагой улучшило свойства наплавленных сварных швов

и в конечном итоге привело к современному типу электродов для дуговой сварки, которые покрыты смесью минералов, ферросплавов и, в некоторых случаях, органических минералов, покрытых

с силикатом натрия

или

калия [7]. Общие классы формул покрытия электродов из нержавеющей стали хорошо известны и приняты во всей сварочной промышленности.Например, электроды из нержавеющей стали

обычно имеют покрытие типа «извести», «известково-диоксид титана» или «оксид титана». Каждый производитель имеет свои собственные рецептуры

, но обычно покрытие типа извести содержит больше карбоната кальция

(известняк) и фторида кальция (плавиковый шпат), чем покрытие типа диоксида титана, а покрытие типа

на основе диоксида титана содержит больше диоксида титана. (титания). Покрытие извести-диоксид титана представляет собой своего рода компромисс

между двумя другими типами.Например, электрод на основе диоксида титана

состоит из 40% оксида титана, 10% карбоната кальция, 10% ферросплавов, 5% калия, 3% полевого шпата, 2% слюды

и незначительного количества никеля, кремния, хром, сера, молибден, целлюлоза, крахмал и декстрин

[8]. При выборе электрода первое правило заключается в выборе такого электрода, который обеспечивает качество металла сварного шва, равное

или лучше, чем у основного металла. Очевидно, что каждый ингредиент играет свою жизненно важную роль, но преобладающими эндотермическими ингредиентами

являются рутил и кальцит.Эндотермический материал в составе покрытия электрода

помогает уменьшить избыточное тепло и повысить ударную вязкость сварочной ванны.

Кремнезем также является эндотермическим материалом, но очень небольшое увеличение содержания кремнезема может сделать материал

хрупким, и его свойства могут полностью измениться [9]. Разработка новых составов покрытий для электродов

остается актуальной областью исследовательского интереса, особенно когда мы рассматриваем такие проблемы

, как сварка специальных сталей и сплавов, наплавленные слои с особыми свойствами,

или специальные ремонтные работы. [10].В следующих исследованиях была сделана попытка установить влияние покрытия флюсового электрода типа

на свойства металла шва. В связи с этим Картик и др. [11] провели работу

по определению градиентов механических свойств сварных деталей 2.25Cr-1Mo с использованием испытаний на сдвиг

и

. Они утверждали, что микроструктуры, которые развиваются в сварном изделии, неоднородны, что частично связано с химическими градиентами, которые развиваются в процессе сварки.Химические градиенты

в зоне плавления сварного шва наблюдались как важный фактор, который зависит от состава основы

и присадочного материала. Ли и Куо [12] изучали микроструктурные и механические свойства

сварных деталей из сплава 690. Было обнаружено, что состав присадочного металла

влияет как на микроструктуру, так и на механические свойства сварного шва. Присадочный металл I-52 дал

сварных швов со столбчатой ​​дендритной структурой вблизи центральной линии зоны плавления, в то время как в сварных швах из

присадочного металла I-82 преобладали равноосные дендриты вокруг центральной линии зоны плавления.Сварные детали

, изготовленные из присадочного металла I-52, имели лучшую текучесть при плавлении во время процесса GTAW и образуют на поверхности валика на

меньше оксидной пленки, чем присадочный металл I-82. Следовательно, присадочный металл I-52 показал на

лучшие сварочные характеристики и большую ударную вязкость. Влияние параметров сварки и высушенного состояния целлюлозных электродов

на обогащение C, Si и Mn, а также повышенная склонность к растрескиванию наплавленных металлов

были оценены Ramirez et al., [13]. Результаты этого исследования

показали, что состояние (в отношении содержания влаги) покрытий целлюлозных электродов

оказывает значительное влияние на состав металла сварного шва, особенно с точки зрения содержания марганца и кремния

в сварных швах. Anaele и др. [1] изучали влияние электродов

типов на склонность к растрескиванию при затвердевании ASS Weld Metal. Метод SMAW был использован

для изготовления сварных соединений с использованием процесса сварки вольфрамовым инертным газом (TIG) в качестве контроля.

Сварные детали, полученные из электродов с рутиловым покрытием E308-16, электродов с покрытием из извести и диоксида титана E308-16,

и сварных соединений TIG, затвердевших в дуплексном режиме, оказались устойчивыми к растрескиванию при затвердевании

. Был сделан вывод о том, что тип сварочного электрода влияет на микроструктуру

и механические свойства металла шва из аустенитной нержавеющей стали.

Влияние покрытия электродов на свойства сварного шва аустенитной нержавеющей стали при повышенных температурах

было описано Binkley et al.[14]. Выяснилось, что наплавленный металл изготовлен из покрытого

# НАЗВАНИЕ № || КОБЕЛКО — КОБЕ СТАЛЬ, ООО. —

Сварка нержавеющей стали

1. Характеристики нержавеющей стали

При добавлении хрома (Cr) к железу (Fe) железо становится стойким к коррозии в атмосфере. Когда содержание Cr увеличивается до 11-12% или более, коррозионная стойкость стали становится заметно высокой.

Следовательно, сталь с таким высоким содержанием Cr получила название нержавеющая. сталь, где «нержавеющая» означает отсутствие пятен ржавчины.

Причина, по которой нержавеющая сталь обладает хорошей коррозионной стойкостью, заключается в том, что содержащийся в ней Cr окисляется в атмосфере и образует на ее поверхности защитную пленку, называемую «пассивной пленкой».

В зависимости от условий окружающей среды, в которых предполагается использовать нержавеющую сталь, содержание Cr увеличивается, и в сталь также добавляются Ni и другие элементы.

Однако, поскольку его коррозионная стойкость обеспечивается главным образом Cr, Cr является важным элементом для нержавеющей стали.Стандарт JIS определяет нержавеющую сталь как «легированную сталь, содержащую Cr или Cr и Ni для улучшения коррозионной стойкости, обычно содержащую около 10,5% или более Cr». Аналогичным образом, Руководство по сварке AWS (том 4) определяет нержавеющие стали как «легированные стали с номинальным содержанием Cr не менее 11%, с другими легирующими добавками или без них».

Нержавеющая сталь обладает высокой термостойкостью, а также устойчивостью к коррозии, поэтому ее применение универсально, от бытовых товаров до химического оборудования, судов, подвижного состава, машин для пищевой промышленности, архитектурных материалов и оборудования для ядерной энергетики, поскольку такая нержавеющая сталь важна для отрасли.

2. Различные виды нержавеющей стали

Нержавеющую сталь

можно условно разделить на нержавеющую сталь Cr и нержавеющую сталь Cr-Ni.

Эти две марки могут быть дополнительно классифицированы на основе их металлографической структуры, как показано на рис. 1. Нержавеющая сталь с хромом может быть разделена на мартенситную нержавеющую сталь и ферритную нержавеющую сталь, а также хромоникелевую нержавеющую сталь. можно разделить на аустенитную нержавеющую сталь, аустенитно-ферритную нержавеющую сталь (дуплексную нержавеющую сталь) и нержавеющую сталь с дисперсионным твердением.

Рис.1 Классификация нержавеющих сталей

(1) Мартенситная нержавеющая сталь

Типичный сорт мартенситной нержавеющей стали согласно стандарту JIS — SUS410 (AISI 410) (см. Таблицу 1.).

Он содержит 13% Cr, а его металлографическая структура при комнатной температуре мартенситная, твердая и хрупкая.

Хотя хорошие механические свойства могут быть получены с этой маркой стали путем соответствующей термической обработки (отпуска), считается, что она уступает другим сортам нержавеющей стали по коррозионной стойкости, поскольку в ней низкое содержание Cr.

Мартенситная нержавеющая сталь используется для изготовления лопаток, клапанов и валов турбин, требующих высокой прочности, устойчивости к истиранию и нагреванию.

(2) Ферритная нержавеющая сталь

В таблице 2 приведены типичные марки ферритной нержавеющей стали.

Он содержит около 18% Cr и имеет металлографическую структуру феррита, который является мягким и хорошо обрабатывается. Но это создает металлургические проблемы, когда его нагревают до высокой температуры.

По сравнению с мартенситной нержавеющей сталью, ее коррозионная стойкость лучше и даже стойкость к азотной кислоте (HNO3), поскольку в ней выше содержание Cr.

Ферритная нержавеющая сталь широко применяется во внутренней и внешней архитектуре, кухонных приборах, автомобилях и бытовых электроприборах.

(3) Аустенитная нержавеющая сталь

В таблице 3 приведены типичные марки аустенитной нержавеющей стали.

Самая распространенная марка аустенитной нержавеющей стали — SUS304 или AISI 304 (18% Cr − 8% Ni). SUS316 или AISI 316 (18% Cr − 12% Ni − 2% Mo) обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, что также широко используется.

Поскольку аустенитная нержавеющая сталь обеспечивает хорошую коррозионную стойкость, обрабатываемость, механические свойства и свариваемость, она широко используется для изготовления резервуаров для хранения, теплообменников, очистных сооружений, кухонной утвари, ванн, раковин и т. Д.

3.Физические свойства нержавеющей стали

В таблице 4 показано сравнение физических свойств нержавеющей и углеродистой стали.

При сварке нержавеющих сталей следует соблюдать осторожность, поскольку физические свойства нержавеющей и углеродистой стали сильно различаются, что прямо или косвенно влияет на свариваемость.

Например, хотя коэффициент теплового расширения мартенситной и ферритной нержавеющей стали почти такой же, как у углеродистой стали, коэффициент теплового расширения аустенитной нержавеющей стали равен 1.В 5 раз больше, чем у углеродистой стали. Этот указывает на то, что деформация и деформация становятся значительно большими при сварке аустенитной нержавеющей стали, чем при сварке углеродистой стали.

Кроме того, если сварное соединение, состоящее из аустенитной нержавеющей стали и углеродистой стали, подвергается термическим циклам, возникают термические напряжения из-за разницы коэффициентов теплового расширения между двумя материалами. Таким образом, использование сварного шва из разнородных металлов, включая аустенитную нержавеющую сталь, в среде, где температура изменяется циклически, является проблемой.

Кроме того, поскольку электрическое сопротивление нержавеющей стали намного выше, чем у углеродистой стали, при дуговой сварке защищенным металлом электроды с покрытием из нержавеющей стали имеют тенденцию к ожогу. Следовательно, надлежащие сварочные токи ниже, чем для электродов из углеродистой стали.

Мартенситная и ферритная нержавеющая сталь является ферромагнитной, а аустенитная нержавеющая сталь обычно немагнитна.

Однако во многих случаях металл сварного шва из аустенитной нержавеющей стали имеет ферритную структуру; в таких случаях он обладает некоторой степенью магнетизма.

Наличие или отсутствие магнетизма полезно для грубой оценки марки стали в зависимости от процедуры сварки. Например, предварительный нагрев не применяется к немагнитной нержавеющей стали, но во многих случаях предварительный нагрев эффективен для магнитной нержавеющей стали.

4. Рекомендуемые сварочные материалы для аналогичных металлических соединений 5. Рекомендуемые сварочные материалы для соединений разнородных металлов 6. Предварительный и последующий нагрев

Начало страницы

Полное руководство по дуговой сварке порошковой проволокой | Что такое FCAW

1.ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2. ССЫЛКИ

3. ОБЩИЕ

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ

5. ПРОВЕРКА

РИСУНОК 1. Система идентификации для низколегированных сталей FCAW электродов.
ТАБЛИЦА I. Обозначения защиты и характеристики сварочного тока для порошковых электродов из нержавеющей стали.

1. Область применения FCAW

В этой статье изложены общие правила дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW).

2. FCAW Ссылки

В этой статье дается ссылка на следующие документы.

Американское общество инженеров-механиков (ASME)

Раздел IX Квалификация по сварке и пайке

Американское общество сварки (AWS)

A5.20 Спецификация электродов из нержавеющей стали для флюса Порошковая дуговая сварка
A5.22 Технические условия на электроды из нержавеющей стали для дуговой сварки порошковым напылением и стержни для газо-вольфрамовой дуговой сварки
A5.29 Технические условия на электроды из низколегированной стали для дуговой сварки порошковой проволокой

3. Полное руководство по дуговой сварке с порошковым напылением Сварка | Что такое FCAW

3.1 Процесс FCAW обеспечивает плавление металлов путем их нагрева дугой между непрерывно подаваемым присадочным (расходуемым) электродом и изделием. Экранирование обеспечивается потоком, содержащимся внутри трубчатого электрода, и может быть дополнен или не дополнен внешним защитным газом.

3.2 Основы. Особенность, которая отличает процесс FCAW от других процессов дуговой сварки, заключается в том, что флюсующие ингредиенты находятся внутри непрерывно подаваемого электрода. Как конкретные рабочие характеристики процесса, так и результирующие свойства сварного шва контролируются флюсом, заключенным в металлическую оболочку.

3.3 Безопасность. Соблюдайте предписанные меры безопасности.

3.4 Одним из важных факторов безопасности при FCAW является количество выделяемого дыма и дыма. При этом процессе образуется больше дыма, чем при дуговой сварке защищенным металлическим электродом с покрытием электрода; однако за единицу времени дуги осаждается гораздо больше металла шва. Правильное расположение сварочной головки и использование изогнутого переднего сварочного кожуха значительно уменьшит количество дыма / дыма, которые попадут в зону дыхания. Использование устройств принудительной вентиляции, как правило, необходимо как для создания общей атмосферы в цехе, так и для благополучия сварщика. Некоторые производители также представили сварочные пистолеты, оснащенные встроенными в них вытяжными устройствами.Выпускное сопло окружает сопло пистолета и направлено к выпускному насосу и корпусу фильтра. Недостатком является увеличенный вес пистолета.

4. FCAW Характеристики

4.1 Тепло, выделяемое дугой, плавит поверхность основного металла и конец электрода. Экранирование достигается за счет разрушения ингредиентов, содержащихся в порошковом электроде.Дополнительная защита может быть добавлена ​​за счет подачи газа через сопло в зону дуги. В дополнение к производству защитного газа ингредиенты флюса обеспечивают раскислители, ионизаторы, адсорбенты и часто легирующие элементы. Они также образуют стеклоподобный шлак, который, будучи легче сварочной ванны, плавает на поверхности и действует как защитный слой. Электрод вводится в дугу автоматически с катушки или катушки. Таким образом, дуга поддерживается автоматически, и перемещение может осуществляться вручную или с помощью тележки.

4.2 Приложения. Более высокая производительность — главная привлекательность FCAW для многих приложений. С появлением электродов с «металлическим сердечником» стало меньше шлака, который нужно удалить, и скорость осаждения еще больше улучшилась. Этот процесс используется для производства сварных швов в соответствии с Кодексом ASME. При наличии электрода малого диаметра 0,889 / 1,143 мм (0,035 / 0,045 дюйма) применение труб диаметром до 76,2 мм (3 дюйма) и подготовка шва с открытым корнем вполне реальны, но требуются высокие навыки.Сварка в нерабочем положении возможна с электродами диаметром 15,2 мм (0,60 дюйма) и меньше.

4.3 Оборудование. При полуавтоматической сварке оборудование обычно такое же, как и для процессов GMAW, см. SES W07-F01. Если рассматривается провод большого диаметра [3,2 мм (1/8 дюйма) диаметром], то для максимальной производительности может потребоваться источник питания на 500-650 ампер. Узлы между пистолетом и кабелем обычно намного тяжелее, чем те, которые используются в GMAW. Органы управления должны иметь возможность регулировки напряжения с шагом в один вольт.

4.4 Безгазовый электрод

4.4.1 Самозащитные электроды. Электроды были разработаны с самозащитой для многих применений. Одним из недостатков является количество брызг.

4.5 Защитные газы

4.5.1 CO2 9000 5. Двуокись углерода — наиболее широко используемый защитный газ для процесса FCAW на низкоуглеродистой стали. Низкая стоимость и глубокое проплавление — два основных преимущества этого газа.Недостатком является количество брызг.

4.5.2 Газовые смеси. Газовые смеси, используемые в этом процессе, сочетают в себе отдельные преимущества двух или более газов. Чем выше процентное содержание инертного газа в смесях с CO2 или кислородом, тем выше будет эффективность переноса раскислителей, содержащихся в сердечнике проволоки. Обычно используется смесь, состоящая из 75 процентов аргона и 25 процентов CO2. . При сварке этой смесью режим переноса дуги приближается к распылительному.При использовании CO2 перенос происходит глобально.

Смесь аргона с CO2 в основном используется для сварки в нерабочем положении из-за лучших характеристик дуги и, следовательно, большей привлекательности для сварщиков. Выбор защитного газа имеет решающее значение при FCAW, и перед тем, как сделать выбор, необходимо проконсультироваться с производителем электродов или его литературой. Механические свойства наплавленного металла в значительной степени зависят от защитного газа.

4.6 Управление процессами.

Источник постоянного напряжения надлежащего размера используется для плавления электрода со скоростью, которая поддерживает заданное выходное напряжение (или длину дуги). Сварочный ток пропорционален скорости подачи электрода для определенного удлинения электрода. Если другие параметры сварки остаются постоянными:

a. Увеличение тока увеличивает скорость осаждения электрода.
б. Увеличение тока увеличивает проникновение.
г. Чрезмерное увеличение тока приводит к появлению выпуклых сварных швов с плохим внешним видом.
г. Слишком большое уменьшение тока приводит к переносу крупных капель и чрезмерному разбрызгиванию.
e. Слишком сильное снижение тока может привести к поглощению азота и появлению пористости в сварном шве при сварке самозащитным порошковым электродом.

4.6.1 Вылет. Обычно расстояние между контактным наконечником и работой (вылет плюс длина дуги) составляет от 19 до 38,1 мм, а для безгазовой проволоки от 19 до 95,3 мм. По мере увеличения длины электрода сварочный ток будет уменьшаться, и наоборот.Слишком длинный вылет вызывает нестабильную дугу с чрезмерным разбрызгиванием. Слишком короткое удлинение приведет к чрезмерной длине дуги при определенной настройке напряжения.

4,7 Электроды.

Электроды FCAW из низкоуглеродистой стали классифицируются на основе того, требуется ли углекислый газ в качестве отдельного защитного газа, типа тока, их пригодности для сварочного положения и количества проходов сварного шва, а также химического состава и -сварные механические свойства наплавленного металла шва.Электроды предназначены для получения наплавленных металлов с заданным химическим составом и механическими свойствами, когда сварка и испытания выполняются в соответствии с требованиями спецификации. Электроды выпускаются стандартных размеров от 0,89 до 3,97 мм (от 0,035 до 5/32 дюйма) в диаметре. Также могут быть доступны специальные размеры. Свойства сварного шва могут существенно различаться в зависимости от: размера электрода, сварочного тока, толщины пластины, геометрии соединения, температуры предварительного нагрева и промежуточного прохода, состояния поверхности, состава основного металла и примеси к наплавленному металлу, а также защитного газа.Многие электроды предназначены в первую очередь для сварки в плоском и горизонтальном положениях.

Они также могут быть пригодны для использования в других положениях, если сделан правильный выбор сварочного тока и диаметра электрода. Выбранные электроды диаметром менее 2,38 мм (3/32 дюйма) и сварочными токами ниже рекомендованного производителем диапазона могут использоваться для сварки в нерабочем положении.

4.8 Описание и предполагаемое использование порошковых электродов.

В AWS A5.20 существует множество различных классификаций порошковых электродов. Суффикс в каждой классификации (от 1 до 14, G и GS) указывает на общую группу электродов, которые содержат одинаковые компоненты флюса или сердечника и которые имеют аналогичные эксплуатационные характеристики. Некоторые классификации указаны как подходящие для многопроходной и однопроходной сварки, в то время как другие считаются подходящими только для однопроходной сварки . Электрод, который подходит для многопроходной сварки, может также подходить для однопроходной сварки.

Пользователь должен понимать, что классификации, перечисленные для однопроходной сварки, обладают более высокой степенью раскисления и могут использоваться для основных металлов с некоторой степенью ржавчины или прокатной окалины. Когда эти электроды используются более чем за один проход, эти раскислители могут накапливаться как легирующие элементы и увеличивать прочность и твердость металла шва.

Эти же эффекты будут также наблюдаться, когда электрод, классифицированный с защитным газом CO2, используется с менее химически активным газом (например, аргоном или комбинациями, содержащими аргон).

EXXT-1 и EXXT-1M Классификации.

Электроды группы EXXT-1 классифицируются с защитным газом CO2.

Однако другие газовые смеси (например, аргон-CO2) могут использоваться для улучшения характеристик дуги, особенно для работы вне положения, если это рекомендовано производителем. Увеличение количества аргона в смеси аргон-CO2 приведет к увеличению содержания марганца и кремния в металле сварного шва.Увеличение содержания марганца и кремния увеличит предел текучести и предел прочности на разрыв и может повлиять на ударные свойства.

Электроды группы EXXT-1M классифицируются с использованием защитного газа 75-80% аргон / остаточный CO2. Их использование со смесями защитного газа аргон / CO2 с пониженным содержанием аргона или с защитным газом CO2 может привести к некоторому ухудшению характеристик дуги и характеристик сварки в смещенном состоянии. Кроме того, уменьшение содержания марганца и кремния в сварном шве снизит предел текучести и предел прочности на разрыв и может повлиять на ударные свойства.

Электроды EXXT-1 и EXXT-1M предназначены для одно- и многопроходной сварки с использованием полярности DCEP. Большие диаметры [обычно 2,0 мм (5/64 дюйма) и больше] используются для сварки в плоском положении и для сварки угловых швов в горизонтальном положении (EX0T-1 и EX0T-1M). Меньшие диаметры [обычно 1,6 мм] и меньше обычно используются для сварки во всех положениях (EX1T-1 И EX1T-1M). Электроды EXXT-1 и EXXT-1M
характеризуются распылением, малым разбрызгиванием, плоским или слегка выпуклым контуром валика и умеренным объемом шлака, который полностью покрывает сварной шов.Большинство электродов этой классификации имеют шлак на рутиловой основе и обеспечивают высокую скорость осаждения.

EXXT-2 и EXXT-2M Классификации.

Электроды этих классификаций в основном относятся к EXXT-1 и EXXT-1M с повышенным содержанием марганца или кремния, или того и другого, и предназначены в первую очередь для однопроходной сварки в плоском положении и для сварки угловых швов в горизонтальном положении. Более высокие уровни раскислителей в этих классификациях позволяют выполнять однопроходную сварку сильно окисленной стали или стали с бортиками.

Требования к составу металла сварного шва не устанавливаются для однопроходных электродов, так как проверка состава неразбавленного металла шва не дает указания на состав однопроходного сварного шва. Эти электроды обеспечивают хорошие механические свойства при сварке за один проход.

Содержание марганца и предел прочности на разрыв металла шва многопроходных сварных швов, выполненных электродами EXXT-2 и EXXT-2M, будут высокими. Эти электроды могут использоваться для сварки основных металлов с более тяжелой прокатной окалиной, ржавчиной или другими инородными телами, которые недопустимы для некоторых электродов классов EXXT-1 или EXXT-1M.Перенос дуги, сварочные характеристики и скорость наплавки этих электродов аналогичны классам EXXT-1 или EXXT-1M.

EXXT-3 Классификация.

Электроды этой классификации являются самозащитными, используются в DCEP и имеют распылительный перенос. Система шлака предназначена для обеспечения очень высоких скоростей сварки. Электроды используются для однопроходных сварных швов в плоском, горизонтальном и вертикальном (наклон до 20 градусов) положениях (движение вниз) на листовом металле.Поскольку эти электроды чувствительны к закалке основного металла, они обычно не рекомендуются для следующих целей:
:

(i) Тройник или соединение внахлест в материалах толщиной более 4,8 мм
(ii) Стык , краевые или угловые соединения в материалах толщиной более 64 мм

Для получения конкретных рекомендаций следует проконсультироваться с производителем электродов.

EXXT-4 Классификация.

Электроды этой классификации являются самозащитными, работают на DCEP и имеют шаровидный перенос.Система шлака предназначена для обеспечения очень высоких скоростей осаждения и получения сварного шва с очень низким содержанием серы, что делает сварной шов очень устойчивым к горячему растрескиванию. Эти электроды предназначены для малого проплавления за пределами корня сварного шва, что позволяет использовать их на плохо подогнанных стыках, а также для одно- и многопроходной сварки.

EXXT-5 и EXXT-5M Классификации.

Электроды класса EXXT-5 предназначены для использования с защитным газом CO2; однако, как и в случае с классификацией EXXT-1, смеси аргона с CO2 могут использоваться для уменьшения разбрызгивания.

Электроды по классификации EXXT-5M предназначены для использования с защитным газом 75-80% аргон / остаточный CO2.

Электроды классов EX05-5 и EX0T-5M используются в основном для одно- и многопроходных сварных швов в плоском положении и для сварки угловых швов в горизонтальном положении. Эти электроды характеризуются шаровидным переносом, слегка выпуклым контуром валика и тонким шлаком, который может не полностью покрывать валик сварного шва. Эти электроды содержат шлак на основе фтористой извести.Сварные отложения, создаваемые этими электродами, обычно имеют ударные свойства и сопротивление горячему и холодному растрескиванию, которые превосходят таковые, полученные со шлаками на рутиловой основе. Электроды EX1T-5 и EX1T-5M, использующие DCEN, могут использоваться для сварки во всех положениях. Однако эти электроды не так привлекательны для оператора, как электроды со шлаками на рутиловой основе.

EXXT-6 Классификация.

Электроды этой классификации являются самозащитными, работают на DCEP и имеют распылительный перенос.Система шлака разработана для обеспечения хороших ударных свойств при низких температурах, хорошего проникновения в основание сварного шва и отличного удаления шлака даже в глубоких канавках. Эти электроды используются для одно- и многопроходной сварки в плоском и горизонтальном положениях.

EXXT-7 Классификация.

Электроды этой классификации являются самозащитными, работают от DCEN и имеют перенос малых капель на перенос распылительного типа. Система шлака спроектирована так, чтобы позволить использовать большие размеры для высоких скоростей наплавки в горизонтальном и плоском положениях, а также позволить использовать меньшие размеры для всех положений сварки.Электроды используются для одно- и многопроходной сварки и позволяют получать металл шва с очень низким содержанием серы, который очень устойчив к растрескиванию.

EXXT-8 Классификация.

Электроды этой классификации являются самоэкранированными, работают от DCEN и имеют перенос мелкой капли или распыления. Электроды подходят для всех положений сварки, а металл шва имеет очень хорошую низкотемпературную ударную вязкость и трещиностойкость. Электроды используются для одно- и многопроходных сварных швов.

EXXT-9 и EXXT-9M Классификации.

Электроды группы EXXT-9 классифицируются с защитным газом CO2. Тем не менее, газовые смеси аргон-CO2 иногда используются для улучшения удобства использования, особенно для приложений вне рабочего места.

Увеличение количества аргона в смеси аргон-CO2 повлияет на анализ металла сварного шва и механические свойства металла шва, наплавленного этими электродами, так же, как и для металла шва, наплавленного электродами EXXT-1 и EXXT-1M.Электроды группы EXXT-9M классифицируются со смесями защитного газа 75-80% аргон / баланс CO2, имеющими пониженное количество аргона, или с защитным газом CO2, что может привести к некоторому ухудшению характеристик дуги и характеристик сварки в нерабочем положении. Кроме того, снижение содержания марганца и кремния в сварном шве приведет к
, что будет иметь некоторое влияние на свойства металла шва от этих электродов, так же как это будет на свойства металла сварного шва, наплавленного с помощью EXXT-1 и EXXT. Электроды -1М.

Электроды EXXT-9 и EXXT-9M предназначены для одно- и многопроходной сварки. Большие диаметры [обычно 2,0 мм и больше] используются для сварки в плоском положении и для сварки угловых швов в горизонтальном положении. Меньшие диаметры [обычно 1,6 мм и меньше] часто используются для сварки во всех положениях.

Перенос дуги, сварочные характеристики и скорость наплавки электродов EXXT-9 и EXXT-9M аналогичны классам EXXT-1 или EXXT-1M.Электроды EXXT-9 и EXXT-9M по сути являются электродами EXXT-1 и EXXT-1M, которые наплавляют металл шва с улучшенными ударными свойствами.

Для некоторых электродов этой классификации требуется, чтобы стыки были относительно чистыми и не содержали масла, чрезмерного оксида и окалины, чтобы можно было получить сварные швы радиографического качества.

EXXT-10 Классификация.

Электроды этой классификации являются самоэкранированными, работают от DCEN и обладают переносом малых капель.Электроды используются для однопроходной сварки при высоких скоростях движения материала любой толщины в плоском, горизонтальном и вертикальном (под углом до 20 градусов) положениях.

EXXT-11 Классификация.

Электроды этой классификации являются самозащитными, работают от DCEN и имеют плавный перенос распылением. Это электроды общего назначения для одно- и многопроходной сварки во всех положениях. Их использование обычно не рекомендуется при толщине более 19 мм (
дюймов), если не поддерживается контроль температуры предварительного нагрева и промежуточного прохода.Для получения конкретных рекомендаций проконсультируйтесь с производителем электродов.

EXXT-12 и EXXT-12M Классификации.

Электроды этой классификации по существу являются электродами EXXT-1 и EXXT-1M, которые были модифицированы для повышения ударной вязкости и соответствия более низким требованиям по марганцу группы анализа A-1 в разделе IX ASME. Следовательно, они имеют сопутствующее снижение прочности на разрыв и твердости. Поскольку сварочные процедуры влияют на все свойства металла шва, пользователи должны проверять твердость в любом приложении, где требуется требуемый уровень твердости.

Перенос дуги, сварочные характеристики и скорость наплавки электродов EXXT-12 и EXXT-12M аналогичны классам EXXT-1 и EXXT-1M.

EXXT 13 Классификация.

Электроды этой классификации являются самозащитными, работают от DCEN и обычно свариваются с переносом короткой дуги. Система шлака разработана таким образом, чтобы эти электроды можно было использовать во всех положениях для корневого прохода кольцевых сварных швов труб.Электроды можно использовать на трубах любой толщины, но они рекомендуются только для первого прохода. Как правило, они не рекомендуются для многопроходной сварки.

EXXT 14 Классификация.

Электроды этой классификации являются самозащитными, работают от DCEN и имеют плавный перенос распылением. Система шлака разработана с такими характеристиками, что эти электроды можно использовать для сварки во всех положениях, а также для выполнения сварных швов с высокой скоростью.Они используются для сварки листового металла толщиной до 4,8 мм и часто специально разработаны для гальванизированной, алюминированной стали или стали с другим покрытием.Поскольку эти сварочные электроды чувствительны к эффектам закалки основного металла, они обычно не рекомендуются. для следующего:

(i) Т-образные соединения или соединения внахлест в материалах толщиной более 4,8 мм (
) (ii) Стыковые, краевые или угловые соединения в материалах толщиной более 6,4 мм

Обратитесь к производителю электродов для конкретных рекомендаций.

EXXT-G Классификации.

Эта классификация предназначена для многоходовых электродов, которые не подпадают ни под одну из классификаций, определенных в настоящее время. За исключением химических требований для обеспечения осаждения углеродистой стали и указанного предела прочности на растяжение, требования для этой классификации не указаны. Это те, которые согласованы между покупателем и поставщиком.

EXXT-GS Классификации.

Эта классификация предназначена для однопроходных электродов, не подпадающих под какую-либо определенную в настоящее время классификацию. За исключением указанного значения прочности на разрыв, требования для этой классификации не указаны; они согласованы между покупателем и поставщиком.

4.9 Электроды из низколегированной стали.

Порошковые электроды доступны для сварки низколегированных сталей. Они описаны и классифицированы в AWS A5.29. Электроды предназначены для получения наплавленных металлов сварных швов, имеющих химический состав и механические свойства, аналогичные свойствам электродов SMAW из низколегированной стали.

Обычно используются для сварки низколегированных сталей аналогичного химического состава. Некоторые классы электродов предназначены для сварки во всех положениях, в то время как другие ограничиваются только положениями плоского и горизонтального углового шва. Как и электроды из низкоуглеродистой стали, AWS использует систему идентификации для описания различных классификаций.На рисунке 1 показаны компоненты этих обозначений.

4.10 AWS A5.29 перечисляет пять различных классификаций электродов FCAW из низколегированной стали.

Их описания и предполагаемое использование приведены ниже.

EXXT1-X: Электроды группы EXXT1 классифицируются с использованием защитного газа CO2. Тем не менее, газовые смеси аргон-CO2 могут использоваться там, где это рекомендовано производителем для повышения удобства использования, особенно для приложений вне рабочего места.

Эти электроды предназначены для одно- и многопроходной сварки. Электроды EXXT1 характеризуются распылением, малым разбрызгиванием, плоской или слегка выпуклой конфигурацией валика и умеренным объемом шлака, который полностью покрывает сварной валик.

EXXT4-X: Электроды по классификации EXXT4 являются самоэкранированными, работают с постоянным током обратной полярности и имеют шаровидный переход. Система шлака предназначена для придания характеристик, которые делают возможным очень высокую скорость осаждения и обессеривание металла шва до очень низкого уровня, что помогает сделать наплавленный слой очень устойчивым к проплавлению.Это позволяет использовать их на сварных соединениях с плохой подгонкой, а также для одно- и многопроходной сварки в плоском и горизонтальном положениях.

EXXT5-X: Электроды группы EXXT5 предназначены для использования с защитным газом CO2 (смеси аргона с CO2 могут использоваться там, где это рекомендовано производителем, как в типах EXXT1) для одно- и многопроходной сварки. в плоском положении и для горизонтальных галтелей. Некоторые электроды EXXT5 предназначены для сварки на DCEN смесями аргона с CO2 для сварки в нерабочем положении.Эти электроды характеризуются шаровидным переносом, слегка выпуклой конфигурацией валика и тонким шлаком, который может не полностью покрывать валик сварного шва. Сварные наплавки, полученные электродами этой группы, обладают улучшенными ударными свойствами и трещиностойкостью по сравнению с типами EXXT1.

EXXT8-X: Электроды по классификации EXXT8 являются самозащитными и работают от DCEN. Система шлака предназначена для придания характеристик, позволяющих использовать эти электроды для сварки во всех положениях.Система шлака также предназначена для обеспечения очень хороших ударных свойств при низких температурах в металле сварного шва и для десульфурации металла шва до очень низкого уровня, что помогает противостоять растрескиванию сварного шва. Они используются для одно- и многопроходной сварки.

4.11 Электроды из нержавеющей стали.

Система классификации AWS A5.22 устанавливает требования к порошковым коррозионно-стойким электродам из хрома и хромоникелевой стали. Эти электроды классифицируются на основе химического состава наплавленного металла шва и защитной среды, используемой во время сварки.

В таблице I указаны обозначения экрана, используемые при классификации, и указаны соответствующие характеристики тока.

4.11.1 Классификация EXXXTX-1 с использованием защиты от СО2 приводит к незначительной потере окисляемых элементов и некоторому увеличению содержания углерода. С классификациями EXXXTX-3, которые используются без внешней защиты, есть некоторая потеря окисляемых элементов и захват азота, который может быть значительным. Низкие сварочные токи в сочетании с большой длиной дуги (высокое напряжение дуги) могут вызвать чрезмерное поглощение азота.Азот стабилизирует аустенит и, следовательно, может снизить содержание феррита в металле сварного шва.

4.11.2 Требования классификаций EXXXTX-3 отличаются от требований классификаций EXXXT-1, поскольку экранирование с помощью одной только флюсовой системы не так эффективно, как экранирование с флюсовой системой и отдельно применяемым внешним защитным газом. . Поэтому отложения EXXXTX-3 обычно имеют более высокое содержание азота, чем отложения EXXT-1. Это означает, что для контроля содержания феррита в другом металле шва химический состав наплавок EXXXTX-3 должен иметь отношение Cr / Ni, отличное от такового для наплавленных покрытий EXXXTX-1.

4.11.3 Механические свойства наплавленного металла шва указываются для каждой классификации. Свойства включают минимальную прочность на разрыв и пластичность. Также указаны требования к радиографической устойчивости.

4.11.4 Хотя сварные швы, выполненные электродами, отвечающими требованиям спецификации AWS, обычно используются в коррозионно-стойких или жаропрочных приложениях, нецелесообразно требовать квалификационные испытания электродов на коррозионную стойкость или стойкость к окалине на сварных швах или образцах металла сварного шва.Специальные испытания, относящиеся к предполагаемому применению, должны устанавливаться по соглашению между производителем электродов и пользователем.

Таблица I Обозначения защиты и сварочный ток

Характеристики порошковых электродов из нержавеющей стали

(1) Классификация дана в AWS A5.22. Буквы «XXX» обозначают химический состав. «X» после «T» обозначает позицию операции ,
, .«0» после T указывает на плоскую или горизонтальную работу. «1» после T указывает на работу всех позиций.

5. Проверка FCAW

Количество и тип требуемой проверки зависит от условий эксплуатации и опасностей для персонала и имущества. Ответственность за определение требований к проверке лежит на отправителе. Осмотр должен проводиться в соответствии с применимыми кодами.

РИСУНОК 1. Система идентификации для низколегированных сталей FCAW электродов

Как это:

Like Loading…

Нержавеющий наполнитель

5 декабря 2017 г.

Возможности, которые делают привлекательная нержавеющая сталь — возможность изменять ее механические свойства и стойкость к коррозии и окислению — также увеличивают сложность выбор подходящего присадочного металла. Для любой данной комбинации основных материалов, любой из нескольких типов электродов может быть подходящим в зависимости от стоимости проблемы, условия эксплуатации, желаемые механические свойства и множество вопросы, связанные со сваркой.

В этой статье представлены необходимая техническая подготовка, чтобы дать читателю признательность за сложность темы, а затем ответы на некоторые из самых распространенных вопросов поставщики присадочного металла получают. Он устанавливает общие рекомендации по выбору подходящие присадочные металлы из нержавеющей стали — а затем объясняются все исключения этим руководящим принципам! В статье не рассматриваются процедуры сварки, так как это тема для другой статьи.

Четыре сорта, Многие легирующие элементы

Существует четыре основных категории нержавеющих сталей: аустенитные, мартенситные, ферритные и дуплексные.Имена являются производными от кристаллической структуры стали, обычно обнаруживаемой при комнатной температуре. Когда низкоуглеродистая сталь нагревается выше 912 ° C, атомы стали перестраиваются из структуры. называется ферритом при комнатной температуре, а кристаллическая структура называется аустенитом. При охлаждении атомы низкоуглеродистой стали возвращаются к своей исходной структуре, феррит. Высокотемпературная структура, аустенит, немагнитная, пластичная. и имеет более низкую прочность и большую пластичность, чем форма при комнатной температуре. феррит.

При добавлении в сталь более 16% хрома комнатная температура кристаллическая структура феррита стабилизируется, и сталь остается в ферритное состояние при всех температурах. Отсюда и название: ферритная нержавеющая сталь. Для этой легированной основы применяется сталь. Когда более 17% хрома и 7% никеля добавлены к стали, высокотемпературная кристаллическая структура сталь, аустенит, стабилизирована таким образом, чтобы она сохранялась при всех температурах от от самого низкого до почти тающего.

Аустенитная нержавеющая сталь обычно называемый хромоникелевым типом, и мартенситный а ферритные стали обычно называют типами с «прямым хромом». Определенный легирующие элементы, используемые в нержавеющих сталях и металлах швов, ведут себя как аустенит стабилизаторы и другие как ферритовые стабилизаторы. Самый важный аустенит стабилизаторы — никель, углерод, марганец и азот. Ферритовые стабилизаторы представляют собой хром, кремний, молибден и ниобий. Баланс легирующих элементов контролирует количество феррита в металле шва.

Аустенитные марки больше легче и лучше свариваются, чем те, которые содержат менее 5% никеля. Сварные соединения, изготовленные из аустенитных нержавеющих сталей, отличаются прочностью, пластичностью и прочностью. жесткие в состоянии после сварки. Обычно они не требуют предварительного нагрева или послесварочная термообработка. На аустенитные марки приходится примерно 80% сварная нержавеющая сталь, и эта вводная статья посвящена сильно на них.

Рис. 1 — Типы нержавеющей стали и их содержание хрома и никеля.

Тип	% хрома	% никель	Типы
Аустенитный	16–30%	8–40%	200, 300
Мартенситный	11–18%	0–5%	403, 410, 416, 420
Ферритный	11–30%	0–4%	405, 409, 430, 422, 446
Дуплекс	18–28%	4–8%	2205

Как выбрать правильный нержавеющий присадочный металл?

Если основной материал в обоих пластины такие же, первоначальный руководящий принцип был: «Начни с в соответствии с основным материалом.»Это хорошо работает в некоторых случаях; присоединиться к Типу 310 или 316 выберите соответствующий тип наполнителя.

Для соединения разнородных материалов, следуйте этому руководящему принципу: выбирайте наполнитель, соответствующий более высоколегированным материал. Чтобы соединить 304 и 316, выберите наполнитель 316.

К сожалению, «совпадение» правило «имеет так много исключений, что лучший принцип -» Проконсультируйтесь с наполнителем таблица выбора металла ». Например, тип 304 — самый обычный основной материал из нержавеющей стали… но никто не предлагает электроды типа 304.

Если я Предполагается, что присадочный металл соответствует основному металлу, что я использую для сварки Тип 304 нержавеющая сталь?

Для сварки нержавеющей стали марки 304, используйте присадку типа 308, так как дополнительные легирующие элементы в типе 308 будут лучше стабилизировать зону сварного шва.

Однако 308L также приемлемый наполнитель. Обозначение «L» после любого типа указывает на низкое содержание углерода. содержание. Нержавеющая сталь Тип 3XXL имеет содержание углерода ≤ 0,03%, где стандарт Нержавеющая сталь типа 3XX может иметь максимальное содержание углерода 0.08%.

Потому что наполнитель типа L падает в рамках той же классификации, что и продукт, не относящийся к категории L, производители могут и следует настоятельно рассмотреть возможность использования наполнителя типа L, потому что более низкое содержание углерода снижает риск возникновения межкристаллитной коррозии. Фактически авторы утверждают, что наполнитель типа L получил бы более широкое распространение, если бы производители просто обновили свои процедуры.

Производители, использующие GMAW процесс может также захотеть рассмотреть возможность использования наполнителя Типа 3XXSi в качестве добавления силикон улучшает смачивание.В ситуациях, когда сварной шов имеет высокий или грубый коронка, или сварочная лужа плохо прилегает к кончикам углового шва или соединение внахлест с использованием GMAW-электрода типа Si может сгладить сварной шов и способствовать лучший сплав.

Если осаждение карбида беспокойство, рассмотрите наполнитель Тип 347 (см. ниже), который содержит небольшое количество ниобия.

Как вы свариваете из нержавеющей стали в углеродистую?

Такая ситуация возникает в приложения, где одна часть конструкции требует коррозионно-стойкого внешняя поверхность соединена с конструкционным элементом из углеродистой стали для снижения стоимости.Когда соединение основного материала без легирующих элементов с основным материалом с легирующих элементов, используйте сверхлегкий наполнитель, чтобы разбавление в пределах металл сварного шва уравновешен или более высоколегирован, чем нержавеющий основной металл.

Для соединения углеродистой стали с Тип 304 или 316, а также для соединения разнородных нержавеющих сталей рассмотрите Электрод типа 309L для большинства применений. Если желательно более высокое содержание Cr, рассмотрим Тип 312.

Рис. 2 — Высокое содержание сплава Типа 309L и 312 делают их пригодными для соединения нержавеющей стали с углеродистой сталью.

	Ni	Si	К	млн	Кр	FN WRC-92	N	Пн
309L	13,4%	0.4%	0,02%	1,8%	23,2%	10%	0,05%	0,10%
312	8,8%	0,4%	0,10%	1,6%	30,7%

В качестве предостережения: аустенитные нержавеющие стали демонстрируют степень расширения около 50%. больше, чем у углеродистой стали.При присоединении разные ставки расширение может вызвать растрескивание из-за внутренних напряжений, если электрод и метод сварки.

Рис. 3 — Из-за различного расширения скорости, искажения от коробления должны компенсироваться в большей степени, когда сварка углеродистой стали с аустенитной нержавеющей сталью.

Какие правильные процедуры очистки подготовки к сварке?

как с другими металлами, сначала удалите масло, жир, маркировку и грязь с помощью нехлорированный растворитель.После этого основное правило сварки нержавеющей стали подготовка: «Избегайте загрязнения углеродистой сталью, чтобы предотвратить коррозию». Некоторые компании используют отдельные здания для своих «магазинов нержавеющей стали» и «карбона». магазин »для предотвращения перекрестного заражения.

Обозначить шлифовальные круги и щетки из нержавеющей стали как «только нержавеющие» при подготовке кромок к сварке. Немного процедуры требуют очистки 2-дюйм. обратно из сустава. Совместная подготовка — это также более критичен, поскольку компенсирует несоответствие с электродом манипуляции сложнее, чем с углеродистой сталью.

Что такое правильная процедура очистки шва после сварки, или почему мой шов из нержавеющей стали ржавеет?

Кому начните, вспомните, что делает нержавеющую сталь нержавеющей: реакция хром с кислородом для образования защитного слоя оксида хрома на поверхности материала. Нержавеющая сталь ржавеет из-за осаждения карбида (см. Ниже) и потому что в процессе сварки металл шва нагревается до точки, при которой оксид феррита может образовываться на поверхности сварного шва. Слева в сваренном состоянии состояние, идеально прочный сварной шов может показать «следы ржавчины от вагона» на границы зоны термического влияния менее чем за 24 часа.

Так что новый слой чистого хрома оксид может должным образом преобразоваться, нержавеющая сталь требует очистки после сварки полировка, травление, шлифовка или чистка щеткой. Опять же, используйте болгарки и щетки. посвященный задаче.

Почему мой сварочная проволока из нержавеющей стали магнитная?

Полностью аустенитная нержавеющая сталь сталь немагнитная. Однако температуры сварки создают относительно большие зернистость в микроструктуре, в результате чего сварной шов становится чувствительным к образованию трещин. Чтобы снизить чувствительность к горячему растрескиванию, производители электродов добавляют легирующие элементы, в том числе ферритовые.Ферритная фаза заставляет аустенитные зерна быть намного тоньше, поэтому сварной шов станет более устойчивым к растрескиванию.

Магнит не прилипает к катушке аустенитный нержавеющий наполнитель, но человек, держащий магнит, может почувствовать легкое тянуть из-за задержанного феррита. К сожалению, это заставляет некоторых пользователей думают, что их продукт был неправильно маркирован или они используют неправильный наполнитель металл (особенно если с проволочной корзины оторвали этикетку).

Правильное количество феррита в электроде зависит от рабочей температуры приложения.За Например, слишком много феррита приводит к потере сварного шва при низкой температуры. Таким образом, наполнитель Тип 308 для трубопроводов СПГ имеет ферритовый число от 3 до 6, по сравнению с числом феррита 8 для стандартного типа 308 наполнитель. Короче говоря, присадочные металлы сначала могут показаться похожими, но небольшими. различия в составе важны.

Есть ли простой способ сваривать дуплексные нержавеющие стали?

Обычно дуплекс нержавеющий Стали имеют микроструктуру, состоящую примерно из 50% феррита и 50% аустенит.Проще говоря, феррит обеспечивает высокую прочность и некоторые устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением, в то время как аустенит обеспечивает хорошее стойкость. Комбинация двух фаз придает дуплексным сталям их привлекательные свойства. Доступен широкий ассортимент дуплексных нержавеющих сталей, наиболее распространенным является тип 2205; содержит 22% хрома, 5% никеля, 3% молибден и 0,15% азота.

При сварке дуплексной нержавеющей стали стали, проблемы могут возникнуть, если в наплавленном металле слишком много феррита (нагрев от дуги заставляет атомы располагаться в ферритовой матрице).К компенсировать, присадочные металлы должны способствовать аустенитной структуре с более высокой содержание никеля в сплаве, как правило, на 2–4% больше, чем в основном металле. За Например, порошковая проволока для сварки Тип 2205 может содержать 8,85% никеля.

Желаемое содержание феррита может диапазон от 25 до 55% после сварки (но может быть выше). Обратите внимание, что охлаждение скорость должна быть достаточно низкой, чтобы позволить аустениту преобразоваться, но не настолько медленной, как для создания интерметаллических фаз, а также слишком быстро, чтобы создать избыток феррита в зона термического влияния.Следуйте рекомендованным производителем процедурам для выбран процесс сварки и присадочный металл.

Почему я сохраняю регулировка параметров при сварке нержавеющей стали?

Для производители, которые постоянно регулируют параметры (напряжение, силу тока, длину дуги, индуктивность, длительность импульса и т. д.) при сварке нержавеющей стали типичная Виной всему несоответствующий состав присадочного металла. Учитывая важность легирующие элементы, вариации химического состава от партии к партии могут иметь заметное влияние на характеристики сварки, например, плохое смачивание или трудный шлак релиз.Вариации диаметра электрода, чистоты поверхности, формы литья и спирали также влияют на производительность в приложениях GMAW и FCAW.

Как мне контролировать выделение карбидов в аустенитной нержавеющей стали?

При температурах в диапазоне 426-871 ° C, содержание углерода более 0,02% мигрирует в зерно границы аустенитной структуры, где он реагирует с хромом с образованием карбид хрома. Если хром связан с углеродом, он не доступны для защиты от коррозии.При воздействии агрессивной среды, межкристаллитная коррозия, позволяющая разъедать границы зерен прочь.

Для контроля карбида осаждения, сохраняйте содержание углерода на как можно более низком уровне (максимум 0,04%) с помощью сварка низкоуглеродистыми электродами. Углерод также может быть связан ниобием. (ранее колумбий) и титан, которые имеют более сильное сродство к углероду чем хром. Для этого предназначены электроды типа 347.

Рис. 3 — Межкристаллитная коррозия принимает место в зоне термического влияния внутри емкости для хранения коррозионных средства массовой информации.Использование низкоуглеродистых и специально легированных электродов может снизить риск. осаждения карбидов и возникающей в результате коррозии.

Как мне подготовиться к обсуждению выбора присадочного металла?

в как минимум, собрать информацию о конечном использовании сварной детали, в том числе рабочая среда (особенно рабочие температуры, воздействие коррозионных элементы и степень ожидаемой коррозионной стойкости) и желаемый срок службы.Информация о требуемых механических свойствах в рабочих условиях помогает в значительной степени, включая прочность, ударную вязкость, пластичность и усталость.