Как варить нержавейку полуавтоматом в углекислоте: Сварка нержавейки (нержавеющей стали) полуавтоматом (MIG) — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

с углекислотой (углекислого газа), в среде аргона, без газа

Сварка нержавейки полуавтоматическим аппаратом – распространенный метод создания неразъемных соединений. Ответственный процесс не из простых и для получения хорошего результата, лучше, чтобы его проводил квалифицированный специалист.

Содержание

Материал, который не ржавеет
Употребляемые расходники
Какой газ выбрать
Выбор проволоки
Подготовительные работы
Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:
Последовательность хода работы
Сварочный процесс
Скорость сварки
Соединение нержавейки с черной сталью
Достоинства и недостатки

Материал, который не ржавеет

К низкоуглеродной стали добавляют различные легирующие добавки: хром – не менее12%, никель и др. Хром при взаимодействии с кислородом из воздуха, образует на поверхности очень тонкую окисную пленку, которая препятствует процессу ржавления и действию химически агрессивной среды. Поверхностный антикоррозионный слой восстанавливается при повреждении. Нержавеющая сталь имеет свои особенности:

Малая теплопроводность препятствует отводу тепла от места сварки. В результате происходит перегрев и прожог металла, выгорание легирующих элементов.
Низкая температура плавления снижает энергетические затраты.
Низкая электропроводимость ведет к снижению напряжения на металле заготовки, что является причиной перегрева и образования прожогов, особенно на тонких деталях
Большое тепловое расширение деформирует детали при нагревании.

Материал с такими свойствами трудно поддается сварке. Есть несколько способов, один из которых, сварка на полуавтоматическом аппарате. Как варить полуавтоматом нержавейку, начинающему можно ознакомиться на сайте mrmetall.ru.

Употребляемые расходники

Для работы с полуавтоматом потребуются основные материалы – проволока, газ или смесь газов.

Электрод заменяет проволока, которая с заданной скоростью автоматом продвигается к рабочей зоне. От грамотного выбора соответствующих материалов и настроек аппарата зависит качественное исполнение соединения.

Какой газ выбрать

Для защиты сварочной ванны от негативного влияния воздуха используют газ. Он улучшает сжигание проволоки и ее сцепление с обрабатываемой заготовкой, не вступая в реакцию с расплавленным металлом.

Различают два метода: MIG – сварка с защитой инертными газами: аргон, гелий; MAG – с активными газами: азот, кислород, оксид углерода.

Основные используемые газы: аргон (Ar), углекислый газ (CO2) – углекислота, азот (N2) и их смеси.

В среде углекислого газа сварка нержавейки полуавтоматом часто встречающийся вариант, как экономически более доступный. В этом случае шов получается корявым из-за сильного разбрызгивания металла.

При использовании аргона получается надежный шов, который имеет красивую форму. Дороговизна газа предусматривает его использование для изделий, где немаловажен внешний вид соединения. Сварка нержавейки полуавтоматом с аргоном больше всего используется в промышленности.

Каждый газ в чистом виде имеет положительные и отрицательные качества. Поэтому для более эффективного процесса используют газовые смеси в различных пропорциях. Исходя из сложности работ, необходимого результата и материальных затрат, выбирают ту или иную газовую смесь.

Наиболее употребляемый состав Ar+CO2 в пропорциях 98% на 2%, 95% на 5% соответственно. Без повышенных требований к виду шва, допускается увеличение углекислоты до 32%. Процентное соотношение зависит от толщины материала, его типа и других параметров. Сварка нержавейки в такой защитной смеси способствует хорошему растеканию расплавленного металла, улучшает структуру шва.

Иногда к аргону добавляют 1-5% кислорода – Ar+O2. Это способствует уменьшению пористости обрабатываемой поверхности и мелкокапельному переносу металла, стабилизирует дугу.

Выбор проволоки

При сварке проволока является как присадкой, так и вместе с расплавленным металлом заполняет шов. Используются два вида: порошковая и сплошного сечения с очень низким содержанием углерода и высоким – кремния, устойчивая к окисляющей среде.

Диаметр варьируется от 0,13 до 6-10мм. Для применения в быту обычно берут проволоку сечением 0,6 и 0,8мм, для производства, где работают с мощными полуавтоматичными системами – свыше 1,0мм.

Для сварки нержавейки полуавтоматом без газа используют порошковую (самозащитную) проволоку. Она представляет собой тонкую стальную трубку, заполненную флюсом. При плавлении верхнего слоя, флюс освобождается, а также предохраняет сварочную зону от окисления. Образуется много шлака, которые надо удалять.

Сплошная проволока используется для проведения процесса в газовой среде и под флюсом, при этом она должна быть идентичной обрабатываемому металлу, т.е. из нержавейки. Лучше брать проволоку с немного большим содержанием легирующих элементов, из-за их выгорания при высоких температурах.

Некоторые марки сварочной проволоки:

0,8х20н9г7т – содержит хром, никель и марганец;
0,6х19н9т – высокого качества, устойчивая к коррозии;
0,4х19н11м3 – хром-никелевая с добавлением кремния и молибдена для стойкости к межкристаллической коррозии.

Для уменьшения образования брызг от расплавленного металла используется проволока меньшего диаметра, чем электрод. Шов получается аккуратным, но при этом увеличивается ее расход.

Некоторые аппараты снабжены кабель-шлангом, внутри которого для доставки к сварочной зоне проходят изолированно друг от друга проволока, газ, ток – так называемый сварочный рукав.

Подготовительные работы

Перед тем, как варить полуавтоматом нержавейку, требуется провести тщательную подготовку:

Зачистить рабочие поверхности до блеска;
обезжирить детали ацетоном или каким-либо органическим растворителем;
при толщине металла более 4мм обработать торцы, чтобы между ними образовалось небольшое пространство для заполнения металлом;
прогревая детали до100, убрать лишнюю влагу;
нагреть металл до 200, чтобы снять внутреннее напряжение.

На производстве для удаления поверхностных загрязнений: нагара, следов от смазки, ржавчины детали и проволоку протравливают раствором соляной или серной кислоты. После этого промывают горячей и холодной водой и просушивают.

Расход газовой смеси при рабочем давлении 0,2 атмосферы с помощью редуктора устанавливается в пределах 6-12м3/мин. Несоблюдение этих показателей снижает качество шва.

Регулировка силы тока и напряжения зависят от мощности аппарата.

От этих параметров зависит глубина провара, длина дуги, форма шва. С увеличением силы тока – шире наплавленный шов, а глубина проварки уменьшается.

Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:

Толщина металла, мм	Диаметр проволоки, мм	Зазор, при сварке деталей в стык, мм	Сила тока, А	Сварочное напряжение, В
1	0,8	0	65	17
1,5	0,8	0	115	17
2	0,8	0,5	130	17,5
3	1	1	210 –215	18
4	1 – 1,2	1,5 – 2,5	220 – 280	20
5	1,2	2,5	190 – 300	21
6	1,2	2,5	300	22

К каждому аппарату дается таблица режимов сварки. Мастер выбирает режим работы полуавтомата, в зависимости от параметров сварки. Настроив аппарат, сварить на пробной заготовке. В случае необходимости коррегировать настройки.

Последовательность хода работы

Сварку нержавейки можно проводить тремя основными способами:

С использованием короткой дуги – сварка полуавтоматом в газовой среде, особенно подходящая для работы с тонкими заготовками;
со струйным переносом – используется порошковая проволока;
импульсный метод – наиболее точный и эффективный, когда проволока подается в зону сварки импульсами в виде небольших капель.

Перед тем, как варить нержавейку полуавтоматом в углекислоте, надо учесть общие положения:

Установить обратную полярность – в плюсовую клемму включить горелку, а в минусовую – заготовку;
сила тока должна быть примерно на 20% ниже, чем для обычных сварочных работ;
вылет, т.е. расстояние от наконечника до кончика проволоки, не более 12мм;
для удаления водяных паров, газ проходит через осушитель, расположенный перед или после редуктора.
аппарат заправить катушкой с проволокой. При помощи механизма протяжки регулируется ее натяжение.

Сварочный процесс

После того как настроена аппаратура, а также учтены все рекомендации, можно приступать непосредственно к сварке.

Во избежание появления деформации и трещин, между деталями по всей длине оставляется зазор на расширение. Детали закрепляются в тисках или другим способом и прихватываются в нескольких местах.

Начинать надо с минимальным расходом защитного газа. Выключить подачу проволоки и настроить вентилем на редукторе расход газа на рабочий режим. Затем направить газовый поток на заготовку и продуть ее поверхность буквально за 3-5сек.

В начале сварки нужно смотреть на шов. Если образуются поры, увеличить подачу газа до тех пор, пока они не будут появляться. Расход газа надо настраивать на экономный режим. Чтобы качество шва при этом не пострадало.

Начинать варить надо, отступив от края 5-6мм, чтобы не допустить образования трещин. Сопло горелки должно быть расположено под углом слегка назад по направлению шва и на высоте 10-12мм над сварочным стыком.

В случае наклона угла вперед увеличивается ширина шва, а проникновение сварочной дуги уменьшается, что хорошо для тонких листов.

Скорость сварки

Скорость, с которой электрическая дуга движется вдоль места сварки, контролируется сварщиком. Слишком высокая – может вызвать много брызг и расплавление металла, при этом защитный газ не успевает выйти и образуются поры. Недостаточная скорость – причина изменения проникновения сварочной дуги в свариваемые детали.

Варить надо короткой дугой – это, когда расстояние между концом проволоки и поверхностью расплавленного металла составляет 0,5-1,5мм. Проваренный таким способом, шов имеет правильные очертания, гладкую и выпуклую поверхность.

Другой способ сварки тонких деталей – сварка с отрывом, т.е. короткими замыканиями дугового промежутка. Нажать на курок – отпустить, и так постепенно заполнить ниточным швом (валиками) место соединения.

Если аппарат имеет импульсную функцию, то лучше работать на ней. Для расплавления металла используются импульсы, генерируемые коротким замыканием в сварочном аппарате.

При сварке тонкой (до3мм) нержавейки полуавтоматом сопло горелки вести вдоль шва, не допуская поперечных движений. В противном случае есть вероятность выхода расплавленного металла из зоны защитной среды. Лучше выполнять сварку тонких деталей в вертикальном положении, двигаясь сверху вниз.

Если две заготовки различной толщины, то сопло держать на толстой. Мгновенным движением переместить горелку на тонкую заготовку и опять вернуться на толстую. Иначе произойдет пережог тонкого металла.

Чтобы избежать серьезных дефектов во время сварочных работ, стоит использовать керамические подкладки, которые представляют собой самоклеящуюся ленту. Они наиболее подходящие для работы с тонкими деталями, а также в неудобном пространственном положении.

Соединение нержавейки с черной сталью

Сварку таких материалов ведут при постоянном токе. Положение проволоки – строго перпендикулярное к рабочей зоне.

В составе проволоки из нержавейки должны содержаться марганец, а также никель, например, марки ESAB OK, Autrod. Специальная переходная проволока наплавляет буферный слой, который и соединяет детали.

Приваривая сталь Ст40 к нержавейке, можно использовать проволоку 08Г2С. Это упрочняет шов двух разнородных металлов после остывания. Самое главное в процессе – это, чтобы нержавейка не стала сильно текучей, а черный металл не остался твердым. Шов делается как можно шире и максимально глубоким.

Несомненные преимущества сварки нержавейки полуавтоматом:

Высокая производительность сочетана с качественным соединением;
незначительное выделение дыма, что сохраняет здоровье и окружающую среду;
небольшое разбрызгивание металла, вследствие автоматической подачи проволоки;
универсальность – можно сваривать различные по толщине заготовки, а также разнородные металлы.

Один существенный недостаток – громоздкий газовый баллон. Это дополнительные затраты на его приобретение и неудобное перемещение.

Распространение метода стало возможным с развитием технологий и автоматизации процессов. Применяется в основном в промышленности для крупномасштабного производства. Работа со сварочным полуавтоматом, хотя требует определенных знаний и умений, все же остается одним из популярных видов обработки металлов. Подробнее о том как работать сварочным полуавтоматом можете в нашей статье.

Как варить нержавейку полуавтоматом в углекислоте

Содержание

Проволока для сварки нержавейки
Выбор газа
Технология сварки нержавеющей стали в среде углекислого газа
Подготовка металла
Техническая схема сварки
Исправление дефектов
Сварка нержавеющей стали
Начало сварочного процесса
Сварка при помощи покрытых электродов
Сварка в аргоне вольфрамовыми электродами
Основные правила
Сварка нержавеющей проволокой при помощи полуавтомата
Сварочное оборудование
Виды стали
Технологический процесс
Новинка — сварочные инверторы

Нержавеющая сталь – это материал, представляющий собой низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома. Полученный сплав имеет высокую стойкость к кислотной среде и повышенную антикоррозийную стойкость. Несмотря на все преимущества, такой состав имеет один недостаток – для получения качественных сварных швов нужно соблюдать все технические требования выбора материалов и технологии сварки. Сварку нержавейки можно упростить, используя полуавтоматическую сварку и подходящую для этих целей проволоку. В этой статье вы узнаете как варить нержавейку полуавтоматом. Мы рассмотрим какие нужно выбирать материалы, техническую схему, настройку аппарата и другие нюансы.

Проволока для сварки нержавейки

Первое, с чего нужно начинать это сварочная проволока. Материал должен быть идентичен свариваемому металлу, поэтому обычная проволока для полуавтомата нам не подойдет. Ее можно использовать, но такое соединение будет некачественным и легко поддающимся коррозии. Для работы со сплавом стали и хрома существуют два основных вида материала:

сплошная проволока сварочная, нержавеющая;
порошковая, самозащитная проволока.

Проволока для сварки нержавейки полуавтоматом без порошка, используется в стандартном наборе: проволока + газ. Для работы с таким материалом можно использовать обычную углекислоту или смесь аргона и углекислоты. Про газ мы поговорим дальше.

Второй вариант, представляет собой более дорогой материал, основное преимуществ
о которого – наличие защитного слоя. Это означает, что при сваривании деталей вам не ну
жно использовать защитный газ. Порошковый слой создает барьер, который препятствует попаданию воздуха в сварной участок. Материал используется чаще всего в домашних условиях в промышленных масштабах из-за дороговизны материала предпочитают связку проволока + газ.

Размеры проволоки бывают от 0.13 до 6 мм, при этом для ручной или домашней сварки используется проволока толщиной около 1 миллиметра. Более толстая проволока предназначена для работ на производстве, с использованием мощных полуавтоматических сварных систем.

Выбор газа

Работа с обычной нержавеющей проволокой подразумевает использование защитного газа. Без него сварное соединение будет окисляться, плавящийся метал начнет разбрызгиваться и получить нормальный шов будет невозможно. Существуют следующие виды газа:

Углекислый газ. Это самый дешевый вариант из существующих. На этом преимущества заканчиваются. Сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа, получается довольно грубой. Сильное разбрызгивание не дает положить идеально ровный шов. Однако, несмотря на этот факт, данный вариант подходит для 90% всех сварных работ с нержавейкой.
Аргон. Данный газ идеально подходит для сварки нержавейки. При соответствующих навыках сварщика, сварное соединение обладает высокой прочностью, и идеальными формами. Но высокая стоимость газа сильно увеличивает цену 1 сантиметра сварного соединения. Такой вариант подходит для специфических работ, где в первую очередь, важен внешний вид сварного шва.
Углекислота + аргон. Оптимальный вариант, сочетающий в себе все преимущества двух предыдущих газов. Такая смесь позволяет снизить стоимость одного сантиметра сварного шва и достичь высокой точности и качества соединения. Соотношение газов сварщик выбирает самостоятельно, исходя из толщины материала, его типа и других параметров.

Технология сварки нержавеющей стали в среде углекислого газа

Далее, рассмотрим принципы работы связки – полуавтомат, нержавеющая проволока и углекислый газ, как самый распространенный вариант из существующих. Процесс состоит из нескольких этапов: предварительная подготовка, сам процесс сваривания и пост обработка.

Подготовка металла

Сварка нержавеющих металлов может быть выполнена следующими способами:

Для соединения тонкого листового металла используют метод короткой дуги;
Толстые куски свариваются с помощью метода струйного переноса;
Импульсный метод считается универсальным, он позволяет экономить расходные материалы и добиваться высокой скорости работы.

Перед тем, как варить нержавейку, ее нужно тщательно подготовить, в противном случае можно не рассчитывать на качественное и ровное соединение. Сварные участки нужно:

обезжирить и снять оксидную пленку. Это можно сделать двумя способами: механическая зачистка или кислотная обработка.
сделать кромки для наваривания металла.
провести обезвоживание. Данный процесс подразумевает прогрев металла до 100 градусов, для удаления влаги.
дополнительно прогреть (для высоколегированной стали). Чтобы снизить воздействие высоких температур при сваривании металл нужно прогреть дополнительно до 200 градусов. Для низколегированной стали подобную процедуру проделывать не нужно.

Техническая схема сварки

После первичной подготовки металла нужно определиться с выставлением зазоров и настройкой полуавтомата. В представленной ниже таблице, вы найдете подходящие настройки для вашего типа соединения, толщины металла и диаметра проволоки.

Простейшие сварочные полуавтоматы имеют следующие настройки: скорость подачи проволоки, сварочное напряжение и регулировку индуктивности. Напряжение мы выбираем исходя из представленных показателей, скорость подачи проволоки позволяет регулировать образование шва, исходя из ваших способностей. Индуктивность влияет сразу на несколько параметров, изменяя этот показатель мы можем регулировать глубину провара, жесткость дуги и форму шва. Чем меньше индуктивность, тем дуга холодней, провар получается более глубоким, а валик маленьким и наоборот. Чем выше индуктивность, тем более широким становится валик и провар уменьшается.

Чтобы в процессе сваривания нержавейки не возникло трудностей, следуйте этим советам:

Выставите обратную полярность на аппарате;
Наклоняйте электрод от свариваемого шва на угол 20 – 60 градусов. Таким образом, вы будете видеть свариваемые детали и сможете равномерно располагать шов по всему соединению;
Ограничьте вылет проволоки на уровне 12 миллиметров, не более;
Тщательно следите за уровнем расхода газа. Нормальные показания, для сваривания нержавеющей стали 6 -12 м3/мин. При увеличении или уменьшении рекомендуемого расхода газа качество сварного соединения может значительно ухудшится.
Используйте осушитель, чтобы удалить образовавшуюся в баллоне жидкость и не допустить окисления сварного шва;
Делайте технологические отступы от краев соединений, для избегания водородных трещин.
Перед началом работы откусите шарик, образовавшийся на окончании вылета проволоки.

Исправление дефектов

При сварке нержавеющей стали полуавтоматом на шве могут появиться всевозможные дефекты, поэтому деталь можно дополнительно обработать. Для этого нужно воспользоваться молотком и гладилкой. Чаще всего дефектами являются пузыри. Их можно удалить постукивая по нему от края детали в сторону пузыря. Если такой способ не помог, можно попробовать нагреть участок с пузырем и постукивая от его края, выпрямить выпуклую часть шва.

Нержавеющая сталь появилась в обиходе современной цивилизации относительно недавно. Британский учёный-металлург Гарри Брирли, в 1913 году экспериментировавший с различными видами сплавов, неожиданно обнаружил, что стали с высоким содержание хрома практически не подвержены коррозии. С этого момента коррозионно-стойкие стали начали своё триумфальное шествие по планете. В настоящее время без нержавейки невозможно представить нашу повседневную жизнь.

Коррозионно-стойкая сталь — это сплав, основными компонентами которого являются железо и углерод, обогащённые специальными добавками. Эти добавки и придают стали особые антикоррозионные свойства. Основным добавочным компонентом является хром. Все виды нержавейки содержат в своём составе как минимум 10.5% хрома. Его добавление придаёт стали не только антикоррозионные свойства, но и ряд других полезных качеств.

Стали, содержащие в своём составе хром, характеризуются хорошей обрабатываемостью посредством холодной ковки. Обладают высокими прочностными характеристиками. Очень хорошо соединяются друг с другом с помощью сварки. В процессе долговременной эксплуатации не теряют своих антикоррозионных свойств.

Вся суть нержавеющей стали заключена в одном простом явлении: хром образует на поверхности металла оксидную плёнку. Она не позволяет развиваться процессу коррозии. Если в результате механического воздействия оксидная плёнка повреждается, нержавеющая сталь на время теряет свои антикоррозионные свойства, до тех пор, пока оксид хрома не восстановится на поверхности.

В составе современных нержавеющих сталей присутствуют в небольших количествах никель, ниобий, титан и молибден. Все эти элементы необходимы для придания конкретному виду стали тех или иных заранее запланированных эксплуатационных свойств.

В зависимости от строения кристаллической решётки нержавеющие стали делятся на три вида:

Аустенитные — содержат в своём составе, кроме хрома, ещё и никель. Отличаются высокой устойчивостью против коррозии, высокой пластичностью и прочностью. Их особенность — они не намагничиваются.
Ферритные — содержат железо с хромом. Обладают повышенной устойчивостью к закаливанию. Специально создаются для всевозможных агрессивных сред.
Мартенситные — содержат хром с углеродом. Они характеризуются высокой прочностью и одновременно хрупкостью. Используются в основном в слабоагрессивных средах.

Сварка нержавеющей стали

В домашних условиях это достаточно сложный и трудоёмкий процесс, но всё же выполнимый при наличии соответствующего оборудования и необходимого опыта.

При сварке нержавейки необходимо учитывать ряд особенностей.

У этой стали низкая теплопроводность. Почти в 2 раза ниже, если сравнивать с другими видами низкоуглеродистой стали. На практике это приводит к тому, что возникает очень высокая концентрация тепла в области сварки, это приводит к более глубокому проплавлению свариваемых металлов. Чтобы избежать этого нежелательного явления, приходится уменьшать силу тока на 20% и применять дополнительное охлаждение.
Невысокая температура плавления. Если температура в месте сварки превышает 500 градусов, образуются карбид железа и карбид хрома, которые начинают разрушать кристаллическую структуру металла. Это является причиной возникновения межкристаллической коррозии. Внешне это проявляется в виде трещин на поверхности металла в месте сварки. Впоследствии эти трещины активно коррозируют. Для предотвращения этого нежелательного явления необходимо в процессе сварки постоянно охлаждать свариваемые детали с помощью воды.
Все нержавеющие стали склонны к тепловому расширению. Очень высокий уровень линейного расширения приводит к возникновению линейной усадки. Это приводит к деформации свариваемых поверхностей. В результате на сварочном шве появляются трещины. Для того чтобы избежать этого, между свариваемыми поверхностями оставляют специальный расширительный зазор.
Эти стали обладают высоким электрическим сопротивлением. Во время сварки это может привести к сильному нагреву и даже перегреву электродов, если последние изготовлены из высоколегированной стали. Для борьбы с этим явлением все электроды для нержавеющих сталей не превышают в длину 350 мм.

Основные способы сварки нержавейки в домашних условиях:

При помощи покрытых электродов.
В аргоне с помощью вольфрамовых электродов.
Нержавеющей проволокой в среде аргона при помощи полуавтомата.

Начало сварочного процесса

Перед началом необходимо обработать кромки свариваемых деталей.

Стык между кромками свариваемых деталей должен иметь зазор 2−3 мм для обеспечения свободной усадки швов.
Поверхности кромок зачищают до блеска с помощью специальной металлической щётки или болгарки.
Затем поверхности обрабатывают растворителем, в качестве которого используют ацетон или авиационный керосин. Растворитель обеспечит удаление жира из места будущей сварки. Что, в свою очередь, предотвратит в дальнейшем образование пор в сварочном шве.

Сварка при помощи покрытых электродов

Это самая распространённая технология сварки нержавейки в домашних условиях. Метод позволяет получить неплохое качество провара при наличии минимального практического опыта. Плюс этого способа в его простоте. Минус — он не позволяет получать сварные швы высокого качества.

Для применения этого метода дома необходим специальный аппарат, который называется сварочный инвертор. Также нужны специальные электроды.

Металлическими электродами покрытого типа являются следующие марки: ОЗЛ-8, ЦЛ-11, НИАТ-1. Эти электроды позволяют получить шов, обладающий высокой жаростойкостью, устойчивостью к коррозии и высокой прочностью.

Сварочные работы производятся при постоянном токе обратной полярности. Необходимо добиваться меньшего проплавления шва. Это можно сделать, применяя электроды небольшого диаметра. Сила тока примерно на 15−30% меньше, чем для обычной стали.

Данные электроды характеризуются высоким электрическим сопротивлением и низкой теплопроводностью. В совокупности это может привести к перегреву и быстрому расплавлению электрода в процессе работы.

В самом начале производят прогрев свариваемых деталей в месте будущего шва до температуры 100 градусов. Это делается в целях удаления остатков влаги из сварочной зоны. Ни в коем случае нельзя перегревать заготовку выше 150 градусов. Сама работа производится на большой скорости, без поперечных колебательных движений, короткой дугой, на токах малой силы. В качестве теплоотвода, в целях предотвращения перегрева, под заготовки подкладывают медные пластины.

После завершения процесса шов зачищается от шлаков с помощью металлической щётки. Затем обрабатывается специальной протравочной пастой в течение 30 мин. Это делается для восстановления антикоррозийных свойств металла в месте провара. В дальнейшем остатки пасты смываются водой.

Нужно иметь в виду, что с толстостенной нержавейкой работать намного легче, чем с тонкой.

Сварка в аргоне вольфрамовыми электродами

Вольфрам является одним из самых тугоплавких металлов. Температура его плавления составляет 3400 градусов по Цельсию. Поэтому неплавящиеся вольфрамовые электроды практически не подвержены процессу выгорания во время работы. Это позволяет использовать один электрод в течение очень длительного времени. Второй важной особенностью этих электродов является то, что при их использовании не нужна специальная присадка для формирования сварочного шва. Он формируется за счёт кромок свариваемого металла. Эти два фактора делают работу менее затратной в финансовом отношении.

Минимальная толщина свариваемых деталей ограничена размером 0.1 мм. Максимальная толщина может быть любой.

При работе вольфрамовыми электродами необходимо перекрыть поступление воздуха в зону сварки. Для этих целей используются защитные газовые среды. Чаще всего сварку производят в среде аргона.

Важной особенностью сварки вольфрамовыми электродами является тот факт, что зажигание дуги нужно осуществлять, не касаясь концом электрода поверхности свариваемых материалов. Для этого применяется осциллятор. В случае касания концом электрода поверхности свариваемого металла в момент зажигания дуги вольфрам электрода мгновенно сплавляется с металлом свариваемого изделия. В результате возникает металлический сплав с температурой плавления значительно ниже, чем у чистого вольфрама. Это является причиной резкого снижения качества сварного шва.

Для сварки используют ток прямой полярности. Это обеспечивает минимальный нагрев вольфрама и, как следствие, меньшее выгорание электрода. Как правило, при таком подходе за час работы электрод уменьшается на сотые доли грамма.

Основные правила

При ручной сварке необходимо придерживаться определённых правил.

Сварка всегда производится в строго заданном направлении справа налево.
При сварке тонкостенных изделий горелка по отношению к свариваемой поверхности должна быть расположена под углом в 60 градусов.
Во время сварки изделий толщиной более 5−6 мм расположение горелки должно быть под углом 90 градусов.

Сварка нержавеющей проволокой при помощи полуавтомата

Применение полуавтомата позволяет реализовать сразу несколько технологических задач: охлаждение горелки, повышение скорости подачи присадочной нержавеющей проволоки, проведение сварки в труднодоступных местах. Всё это в совокупности приводит к тому, что сварочный полуавтомат позволяет резко повысить качество сварочного шва и одновременно увеличить скорость процесса.

Сварка нержавейки полуавтоматом невозможна без газа. Как правило, в качестве газовой среды используют либо углекислый газ, либо смесь углекислого газа и аргона. Применение чистой углекислоты оправдано с экономической точки зрения. Это очень дешёвый и доступный газ. Но не совсем оправдано с точки зрения качества получаемого сварочного шва. В этом случае происходит сильное разбрызгивание металла, что в конечном итоге приводит к образованию корявого шва и снижению качества сварки.

Поэтому чаще используют смесь углекислоты с аргоном. Как правило, берут 98% аргона и 2% углекислоты. Иногда в целях снижения себестоимости работы используют более дешёвую смесь: 70% аргона и 30% углекислого газа.

Все полуавтоматы имеют на своей лицевой поверхности две регулировки: сварочное напряжение и скорость подачи проволоки.

Для того чтобы изменить уровень жесткости дуги, глубину провара и форму шва, необходимо изменять сварочное напряжение или величину индуктивности. При низкой индуктивности дуга оказывается холодной. Как следствие, получаем тонкий шов с глубоким проваром. При высокой индуктивности дуга, наоборот, становится горячей. В результате получаем широкий сварочный шов с неглубоким проваром.

Горелку держат под углом 25−65 градусов. Расстояние между соплом горелки и сварочной ванной — 15−25 мм. Сварка осуществляется короткими прихватывающими движениями.

Присадочная нержавеющая проволока должна быть более высоколегированной, чем свариваемый металл. Это необходимо в целях предотвращения выгорания всех легирующих элементов из проволоки в процессе её расплавления, то есть для сохранения баланса легирующих добавок в сварочном шве. Присадочная проволока расплавляется в процессе горения электрической дуги и после этого небольшими каплями подаётся в зону сварочной ванны.

Газ, подающийся в зону сварки, необходимо предварительно пропускать через осушитель, в качестве которого, как правило, используется медный купорос.

В целях предотвращения разбрызгивания расплавленного метала в процессе электросварки свариваемые металлические кромки предварительно обрабатывают водным раствором мела.

Для получения качественного и красивого шва сварку нельзя начинать и заканчивать на краю свариваемых деталей. Необходимо всегда отступать от края на несколько миллиметров.

В процессе сварки нержавейка всегда подвергается тепловой деформации. Поэтому после окончания сварочных работ необходимо устранить ее последствия. Для этих целей производится обработка с помощью молотка и специальной гладилки. Производят простукивание так называемого «пузыря», который возникает на поверхности металла. Одновременно с простукиванием поверхность металла слегка прогревается с помощью обычной газовой горелки. В заключение производится полировка и шлифовка места сварки с помощью специальной пасты.

О методах сварки можно писать книги, настолько этот процесс соединения металлов популярен. Проще всего сваривать чёрный металл. Технология сварки нержавеющей стали имеет свои особенности. Для того чтобы правильно освоить процесс сварки нержавейки в домашних условиях, необходимо приобрести сварочный аппарат и электроды. Технология электросварки постоянно совершенствуется, выпускаются аппараты нового поколения, например, сварочные инверторы.

Сварочное оборудование

Нержавеющая сталь, марки А2 или А4, материал относительно лёгкий для соединения с помощью электросварки. Дома это можно сделать двумя видами сварочных аппаратов:

MMA — аппарат ручной электросварки электродами, имеющими специальную обмазку.
MIG/MAG — сварочный полуавтомат. Сочетания букв трудно расшифровать, именно поэтому рассмотрим их характеристики вкратце.

Сварочный аппарат ММА — это машина для дуговой электросварки, выполняемой в домашних условиях. Соединение деталей происходит при расплавлении области их контакта и электрода при нагревании электрической дугой. В аппарате применяется электрод, который легко плавится и образует шов. Его обмазка служит защитным флюсом, образовавшийся при нагревании газ окутывает шов, предохраняя его от доступа кислорода воздуха. Если есть электроды из нержавеющей стали с обмазкой, возможна сварка нержавейки электродом в домашних условиях аппаратом ММА.

Заварить изделие из нержавейки электросваркой в домашних условиях трудновыполнимо из-за проблем найти подходящий электрод из нержавеющей стали. Можно заварить нержавейку простым электродом, но качество шва будет плохое. По отзывам потребителей, сварочный аппарат для домашнего применения полностью себя оправдывает хотя шов, полученный этим методом, в эстетическом плане часто желает лучшего, но MMA, самый дешёвый.

Во время сварки полуавтоматом MIG/MAG дуга накаляет материал, а проволока автоматически подаётся специальным устройством. Область контакта соединяемых материалов покрывается инертным газом аргоном, углекислым газом или смесью Ar и CO2, специально подобранным для каждого вида металла. При этом методе не образуется шлак, поэтому уже после предварительной очистки шов выглядит красиво. Его не нужно шлифовать и полировать. Находит широкое применение при сварке тонкого металла.

При выборе сварочного полуавтомата необходимо, чтобы устройство подачи проволоки имело четыре ролика. Это почти обязательное условие для лучшей его работы, так как сварочная проволока из нержавеющей стали очень жёсткая, и обычное двухроликовое подающее устройство не обеспечивает надёжную работу.

Полуавтоматы в настоящее время переживают расцвет, в первую очередь, благодаря конструкции аппаратов, основанной на трансформаторах высокой частоты, что значительно повысило эффективность этих устройств.

Качественный шов обеспечивает сварка методом TIG, вольфрамовым электродом, в среде газа аргона. В настоящее время она является основной в процессе производства изделий, в частности, из нержавеющей стали. В случае производственных мастерских метод подходит идеально, но при мелких ремонтах, где часто требуется полный демонтаж повреждённого элемента, метод TIG не самый популярный, но он наиболее точный и эстетичный. Шву не требуется дополнительная шлифовка и полировка.

Виды стали

Для соединения цветных металлов и нержавеющей стали применяют обычные методы сварки при условии использования соответствующего газа для уменьшения коррозионной устойчивости.

Ферритная нержавеющая сталь может вариться электродами TIG или MIG/MAG под флюсом. Для того чтобы избежать гиперплазии зёрен металла и образования холодных трещин, следует использовать ток небольшой силы. В качестве защитного газа следует применять аргон, гелий или смесь, не содержащую диоксид азота и водорода. Электроды должны быть щелочные.

Мартенситная нержавейка является трудно сплавляемой. Как правило, сваривают её, только когда содержание углерода составляет менее 0, 15% из-за того, что при повышенном содержании углерода она подвергается растрескиванию.

Аустенитную сталь можно сваривать всеми широко известными и применяемыми методами. Рекомендуется избегать сильного разогрева для снижения риска образования трещин, роста зёрен, межкристаллической коррозии. Рекомендуется аргон, смесь аргон-гелий или аргон-водород.

Технологический процесс

Сварка полуавтоматом отличается от сварки электросварочным аппаратом наличием проволоки в качестве электрода. Полуавтомат имеет рабочий рукав автоматической подачи проволоки или по нажатию кнопки сварщиком.

Второе отличие — соединение металлов выполняется с применением углекислого газа, который подаётся по шлангу в область наложения шва. Сварочные полуавтоматы находят широкое применение в массовом производстве, а электросварочные аппараты в единичном.

Полуавтомат имеет ряд регулировок: сварка чёрных металлов стальной проволокой в среде углекислого газа и цветных металлов медной проволокой в среде газа аргона. Установлен регулятор скорости подачи сварочной проволоки с учётом толщины металла и качества шва.

Второй регулятор — изменение силы тока для высокого качества шва: чем больше сила тока, тем глубже область расплавленного металла, а значит крепче и лучше шов. Основа качественной сварки — газ СО2, который хранится под высоким давлением в стальных баллонах. Регулируется скорость подачи газа специальным редуктором. Без газа сварка нержавейки невозможна, так как металл при нагревании окисляется кислородом воздуха и сгорает.

Технологический процесс сварки нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа:

отрегулировать рабочее давление газа 0,2 атмосферы;
установить расход СО2 десять литров в минуту;
выбрать силу тока с учётом толщины металла;
установить скорость подачи проволоки.

Примерная методическая инструкция, как сварить нержавейку инвертором в домашних условиях в среде аргона, предназначенная для новичков. Прежде всего, необходимо выполнить настройки полуавтомата под нержавейку толщиной один миллиметр:

сила тока — 15 ампер;
горячий старт;
толщина сварочной проволоки 2 миллиметра;
расход газа 6 литров в минуту;
кабель с клеммой минус на деталь.

Новинка — сварочные инверторы

В домашней мастерской на замену тяжёлого и громоздкого электросварочного аппарата на 380 вольт пришли инверторы, работающие от сети 220 вольт. Преимущество в весе очевидное, инвертор весит несколько килограмм. Его можно носить в сумке через плечо.

Электроды используются толщиной от двух до пяти миллиметров. На корпусе есть табличка, где указана сила тока при выбранном диаметре электрода. Для начального поджога установлена специальная функция Hot start. Имеется защита от перепада напряжения и перегрева. Автоматическая система регулировки силы тока даёт возможность получить эстетичный, не нуждающийся в дальнейшей обработке и шлифовке шов.

Технология сварки нержавеющей стали полуавтоматом

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

Сварка нержавеющей стали полуавтоматом

Особенности нержавеющей стали

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

Виды нержавеющих сталей

Материал классифицируется на:

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

Свойства и свариваемость нержавейки

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

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

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

Начало сварочного процесса

Перед началом необходимо обработать кромки свариваемых деталей.

Стык между кромками свариваемых деталей должен иметь зазор 2−3 мм для обеспечения свободной усадки швов.
Поверхности кромок зачищают до блеска с помощью специальной металлической щётки или болгарки.
Затем поверхности обрабатывают растворителем, в качестве которого используют ацетон или авиационный керосин. Растворитель обеспечит удаление жира из места будущей сварки. Что, в свою очередь, предотвратит в дальнейшем образование пор в сварочном шве.

Читать также: Как отремонтировать корпус аккумулятора

Технология сварки нержавейки полуавтоматом

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

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

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

Сварка полуавтоматом

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

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

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

Перед осуществлением сварочных работ поверхность свариваемых деталей подготавливают:

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

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

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

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

В среде аргона

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

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

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

В среде углекислого газа

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

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

Материалы и оборудование

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