Сварка нержавейки и черного металла

Никогда не возникает вопросов, когда производится сварка идентичных по составу металлов. Проблемы возникают, когда свариваются две разные заготовки. И, скорее всего, не проблемы, а трудности, касающиеся правильного подбора технологий и режимов сварки, а также расходных к ним материалов. К примеру, сварка нержавейки и черного металла. Вроде бы две стали, но с разными техническими свойствами. Поэтому правильно варить два этих сплава – это значит, точно подобрать параметры сварочного процесса. Ведь сваренный шов будет держать обе заготовки прочно лишь в том случае, если он состоит из того же металла, что и свариваемые детали.

С черным металлом все более или менее понятно. Это самый распространенный материал, который легко поддается свариванию любыми видами сварки. С нержавеющей сталью все намного сложнее.

Особенности сварки нержавейки

Есть четыре технические характеристики нержавеющей стали, которые делают ее сварку особенной.

1. Низкая теплопроводность металла. Если сравнить данный показатель с черной сталью, то она у нержавейки в два раза ниже. Это говорит о том, что в процессе нагревания металла он не отводит тепловую энергию, а накапливает в себе. А это чревато повышением температуры на определенном участке, что при сварке обязательно приведет к прожогам. Эту проблему можно решить просто – нужно уменьшить силу тока на 20-30%.
2. Линейное расширение у нержавейки выше, чем у черного металла. Почему так важно данное значение. Все дело в том, что после большого расширения при нагреве будет происходить обратный процесс – усадка на туже величину, что и расширение. То есть, две заготовки могут порвать сварочный шов, или в нем появятся трещины в большом количестве. Выход из положения – большой зазор между свариваемыми деталями.
3. Электрическое сопротивление. Этот показатель у нержавейки тоже большой. Он влияет на электрод, а точнее на его перегрев в процессе сварки нержавейки и стали. Поэтому необходимо длину расходника уменьшить до предела 35 см, не больше.
4. Нержавеющая сталь под действием высоких температур меняет свои качества. То есть, из нержавейки она превращается в обычную сталь. Поэтому очень важно ее не перегревать. При +500С на зернах металла образуется карбидное соединение, которое и снижает антикоррозионные свойства нержавейки. По сути, коррозия начинает происходить на межкристаллических связях. Решается данная проблема по-разному, например, свариваемые детали охлаждаются водой.

Сварка нержавейки с черным металлом

Можно ли, и как сварить нержавейку с черным металлом? Вопрос, который требует особого подхода. Главное – правильно выбрать технология сваривания. Чтобы ее провести, можно использовать:

• Ручную дуговую сварку плавящимся электродом.
• Неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов с присадкой или без таковой.

Кстати, в качестве присадочного материала нужно использовать нержавеющую проволоку.

Сказать, что первый способ сварки лучше, а второй нет, или наоборот, нельзя. В каждой технологии есть свои особенности и нюансы. К примеру, чтобы сварной шов при ручной электродуговой сварки был качественным, нужно использовать электроды, с помощью которой можно варить саму нержавейку. Вторая технология предопределяет использование присадки только из нержавейки. Причем в ее состав обязательно должны входить легированные добавки: никель и марганец, редко хром. Но в сварочном шве все же должно быть больше нержавеющей стали. Идеальный шов, если в составе его металла входит 40% чистой нержавейки.

Что касается плавящихся электродов, то они подбираются с учетом состава обоих свариваемых металлов: нержавейки и обычной стали. Все дело в том, что две заготовки могут отличаться не только техническими и механическими параметрами, но и разной степенью свариваемости, наличием или отсутствием легированных материалов, их процентным содержанием.

К тому же присутствие никеля в двух сплавах делит их на несколько категорий: легированные, низко- или высоколегированные, углеродистые или теплоустойчивые. Поэтому, выбирая электрод, придется все это учитывать. Хотя существует определенное правило сварки нержавейки и черной стали. Если хотите получить качественный шов без внутренних трещин – используйте расходник, который используется для сварки высоколегированных сталей. Стержень таких электродов обладает высокими прочностными характеристиками.

Марки каких электродов подойдут для сварки черной стали и стали нержавеющей:

• НИАТ-5 – прекрасно варит аустенитных металлов.
• ЦТ-28 – для нержавейки.
• Э50А – для сплавов с высоким показателем теплоустойчивости.
• ОЗЛ-25Б – для жаропрочных металлов.

Особенности сварки черного металла с нержавейкой

Особенность соединения двух разноплановых видов сталей заключается в том, что в процессе их нагрева происходит расплав. Металлы становятся мягкими, но нержавейка в этом плане становится текучей, как вода, а черная сталь приобретает вязкую консистенцию. Это и есть большая проблема. Решить ее можно только одним способом – использовать для соединения электрод для сварки нержавейки. К примеру, ОК61.30 – это универсальная марка, или ОК67.45 – этот электрод обычно используется в самых сложных ситуациях, к которым относится сварка нержавеющей стали и стали из черного металла.

Кстати, ручная электродуговая сварка плавящимся электродом в данной ситуации является самой простой по сравнению с другими технологиями. Но использование газосварки считается более качественным вариантом в плане получения шва высокого качества. Все дело в том, что присадочная проволока из нержавеющей стали снижает текучесть основного металла почти в три раза. Из этого можно сделать вывод:

• Если вам необходимо соединить детали из нержавейки и черного металла в домашних условиях, то выбирайте электродуговую сварку.
• Если нужно, чтобы соединение смогло выдержать приличные нагрузки, тогда лучше воспользоваться сваркой в среде защитного газа.

Кстати, аргоновую сварку часто для этих целей лучше не использовать, слишком дорого обойдется такое соединение. Можно ее заменить обычной газосваркой, используя в качестве присадки нержавеющую проволоку. Идеально будет, если зону сварки защитить флюсом. Но и его также придется выбирать из расчета сваривания двух разных сплавов.

Режимы для сварки

Толщина соединяемых заготовок, мм	Диаметр электрода, мм	Род тока	Сила сварочного тока, А
1	2	постоянный	30-60
2	3	постоянный	50-80
4	4	постоянный	90-130

Технология сварки

Как и во всех сварочных процессах, свариваемые заготовки необходимо подготовить: очистить кромки или торцы металлической щеткой до блеска, обезжирить, если есть такая необходимость. Для обезжиривания можно использовать растворитель или спирт. Если буде производится газосварка, то в стык укладывается флюс.

Сваривать черный металл и нержавеющую сталь лучше в нижнем положении. Таким образом, предотвращается растекание металла. Сваривание плавящим электродом должна производиться с соблюдением точных движений рук сварщика. В основном электрод должен располагаться ближе к черному металлу, потому что он меньше, чем нержавейка, становиться текучим.

При газосварке все эти же процесс происходят точно также, только медленнее. Шов надо формировать глубоким и широким. Чем больше однородного металла между заготовками, тем лучше. Самое главное никаких быстрых способов охлаждения, металл сварочного шва должен остывать медленно.

Конечно, чтобы добиться качества конечного результат, надо иметь опыт сваривания разнородных металлов. Поэтому после завершения сварочной процедуре рекомендуется провести контроль качества шва. Это можно сделать несколькими способами.

1. С помощью обычного керосина. Его наносят на поверхность шва, а с другой стороны проверяют, не прошел ли он сквозь соединение заготовок. Если керосина с обратной стороны нет, то сварка прошла на высоком уровне.
2. То же самое можно сделать, используя ацетон. Можно его подкрасить пигментом для лучшего проявления с обратной стороны сварного шва.
3. Существует так называемый гидравлический способ контроля. Обычно с его помощью проверяется шов на прочность. Если чисто визуально были обнаружены дефекты стыка, то этот вариант проверки качества лучше не использовать.

Становится понятным, что приварить нержавейку к обычной стали, это достаточно ответственный процесс. Не зная тонкостей сварочной технологии, не зная правил выбора расходных материалов, сделать стальной стык качественным не получится. Самое главное, как показывает практика, это поймать ту середину, когда расплавленная нержавейка не стала сильной текучей. А при этом черный металл не остался твердым.

Поделись с друзьями

1

0

0

0

Сварка нержавейки с черным металлом: технология, безопасность, трудности

Электродуговая сварка является, пожалуй, одним из самых распространённых методов соединения металлических деталей. Технологически процесс сваривания металла выглядит таким образом: под действием электрической дуги, металл в зоне варки плавится и, смешиваясь, соединяет детали. Фактически получается одна целая деталь, поэтому сварочное соединение по характеристикам равно цельнометаллической детали.

Сварка нержавейки с черным металлом

Разные сплавы имеют разную температуру плавления и текучесть, поэтому иногда появляются сложности, когда требуется сварить два разных вида металла. Например, нержавейку и чёрный металл.

Можно ли сварить чёрный металл с нержавейкой

Ещё на заре зарождения электродуговой сварки, изобретатель Николай Гаврилович Славянов представил публике небезызвестный «Стакан Славянова». Этот стакан примечателен тем, что он состоит из семи металлов, которые нельзя сплавить естественными методами. Несмотря на различные характеристики чёрного металла и нержавейки, сварить их, тем не менее можно. О том, как происходит сварка нержавейки с простым чёрным металлом, основных трудностях процесса и способах их решения будет рассказано ниже.

Схема сварки нержавейки с черным металлом

Трудности в сварке разнородных сталей

Как говорилось выше, при варке сплавов разных сортов, а также во время сваривания сталей разных марок, могут возникнуть некоторые сложности. Основные трудности, которые могут возникнуть:

• Разная теплопроводность. Может служить причиной прожога деталей во время сварочного процесса. Чем хуже металл отводит тепло от сварочной ванны, тем выше её температура. Уменьшение сварочного тока снижает температуру, но может привести к непровару в соединении.
• Разное линейное расширение. При нагреве все тела увеличиваются в размерах, при остывании, соответственно принимают прежние размеры. Таким образом, изменение размера в процессе остывания могут послужить причиной разрыва сварочного шва или образованием в нём трещин.
• Разница в электрическом сопротивлении. Влияет на перегрев электрода во время сварочного процесса. Это также сказывается на прочности шва.

Разнородные слои при сварке

Перегрев некоторых видов металлов ведёт к печальным последствиям. Нержавейка, например, при температуре свыше 500 градусов теряет свои свойства. То есть из нержавейки она превращается в обычный чёрный металл. Сварка приводит к перегреву стали в месте шва, поэтому на месте сварочного шва часто выступает ржавчина. Несмотря на кажущиеся трудности, сварка нержавейки и чёрного металла возможна при соблюдении ряда определённых правил.

Технологии сварки нержавейки и чёрного металла

Перед тем как ответить на вопрос «как сварить нержавейку с обычным чёрным металлом», следует рассмотреть существующие способы получения сварного соединения. Наиболее распространены следующие способы:

• MMA. Ручная электродуговая сварка при помощи электрода в специальной обмазке.
• MIG. Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа с применением специальной проволоки.
• TIG. Сварка в среде инертного газа неплавящимся вольфрамовым электродом.

MMA-сварка

Практически все виды металлов, в том числе и нержавейку с чёрным можно сваривать электродом, однако, потребуется подобрать электрод, обладающий определёнными характеристиками. В принципе, при этом получается неплохое соединение, однако, в промышленных условиях сварка разнородных сталей нержавеющей обычной производится в среде защитного газа. Это обусловлено тем, что сварной шов, при контакте с воздухом, насыщается азотом и становится довольно хрупким. Что является недопустимым при создании ответственных или несущих конструкций, поэтому, например, способы сварки швеллеров между собой предусматривают исключение попадания воздуха к остывающему сварному шву. При сварке большинства изделий, изготовленных из нержавейки, в качестве защитного газа используется аргон. Он обладает большой инертностью и не вступает в реакцию с расплавленным металлом в зоне шва. Также аргон имеет молекулярную массу выше, чем у воздуха, поэтому полностью вытесняет его из зоны сварки.

Технология сварки нержавейки с черным металлом

В процессе сваривания, плавится больше нержавеющая сталь, а чёрный только-только становится вязким. Для равномерного распределения расплавленного металла и получения прочного и красивого шва, свариваемые детали необходимо расположить строго горизонтально. В принципе, этого требуют все методы сварки нержавейки.

Дополнительно стоит упомянуть, что во время процесса сваривания, электрод должен находиться строго перпендикулярно свариваемой поверхности.

Сварку всегда ведут только при постоянном токе, переменка при варке нержавейки и чёрной стали – недопустима. Всё это позволит достичь высокого качества и прочности сварных швов. Помимо техники, немаловажным фактором, играющим большую роль в получении прочного шва, является правильный выбор присадочной проволоки или электрода.

Применяемые электроды

Разобравшись с технологией сварки, можно переходить к вопросу какими электродами и присадочной проволокой следует воспользоваться для сварки чёрного металла и нержавейки. Проволока, применяемая в процессе сваривания двух различных сталей должна содержать не менее 30% основного материала. Степень его легирования должна быть такой же или выше, как у свариваемых металлов. В случае с нержавейкой и чёрным – основным материалом является нержавеющая сталь (как имеющая наиболее высокую степень легирования). Остальную долю в присадочном материале занимает никель и марганец.

Электроды для сварки

В принципе, хорошее сварное соединение для не сильно ответственных конструкций, можно получить и без применения специальных расходных материалов. Чаще всего применяются для соединения нержавеющей и обычной стали нержавеющий электрод или нержавеющая присадочная проволока. Такие электроды содержат повышенное количество легирующих компонентов, позволяющих компенсировать их выгорание в процессе нагрева.

Если необходимо сварить какую-либо ответственную конструкцию, следует обратить внимание на специальные переходные электроды для варки разнородных или трудно свариваемых сталей. При их использовании наплавляется специальный промежуточный (или буферный) слой, который и позволяет соединить детали. Наиболее часто используются электроды ОЗЛ-312 (в случае, когда химический состав сталей вообще неизвестен) и НИИ-48Г.

Как проконтролировать качество соединения

Проверку полученного шва проводят после полного его остывания. В первую очередь производят визуальный осмотр поверхности на наличие трещин или прожига деталей. Если требуется герметичность соединения, то проверку продолжают с применением керосина или аммиака. С помощью керосина проверяются микротрещины, которые могли возникнуть в процессе сваривания. Для этого с одной стороны проверяемого шва наносят меловой раствор, а с другой стороны — керосин, подкрашенный красителем. Если меловой раствор изменил цвет – герметичность шва отсутствует. В том месте, где произошло окрашивание и отсутствует герметичность. Эффект окрашивания основан на капиллярном проникновении керосина по микротрещинам. Именно керосин также выбран неслучайно, эта жидкость имеет очень большую текучесть. Проверка аммиаком не отличается от проверки с помощью керосина, только в этом случае меловой раствор заменяют специальными индикаторами, меняющими цвет.

Качество соединения шва

Ответственные замкнутые конструкции можно также проверить и на герметичность, и на прочность одновременно. Для этого используется искусственно создаваемое гидравлическое давление.

Важно помнить, что если есть подозрение в заведомо слабом сварном шве, то применять этот способ категорически запрещено.

Проверка качества шва позволит быть уверенным, что удалось качественно сварить детали.

Правила безопасности

При проведении любых сварочных работ всегда необходимо соблюдать правила техники безопасности. Особенно это касается процесса сваривания нержавейки и чёрной стали.

Техника безопасности

Нержавейка очень текуча в расплавленном состоянии и может сильно разбрызгиваться, поэтому всегда необходимо надевать защитный костюм сварщика и рукавицы.

Сварочную маску также желательно выбирать закрытого типа.

Сварка нержавейки и черного металла электродом,полуавтоматом,аргоном

Как известно, нержавейка является одним из самых трудно свариваемых металлов. Далеко не всегда получается сварить его с другой нержавеющей сталью, не говоря уже о металле иного рода. Но все же иногда требуется сварка металла с нержавейкой для каких-либо целей и это нужно сделать как можно более качественно. Здесь требуется особый опыт, так как проблемный материал отличается повышенной текучестью, что при однородности еще как-то сносно. Но если требуется соединение с черным металлом, который не только ведет себя более вязко при сварке, но еще и имеет другую температуру плавления, то здесь возникает ряд проблем.

Сварка нержавейки и черного металла

Сварка нержавейки и черного металла требует подбора правильного режима, инструментов и расходных материалов. К примеру, присадку здесь используют только из нержавейки с марганцем и никелем, так как в ином случае будет резко падать качество шва. Количество дополнительных элементов в присадке должно быть выше, чем в самом материале, который подвергается процедуре. При самом сваривании стараются сделать шов на максимальной глубине, чтобы добиться наилучшего перемешивания материала электрода, или проволоки, нержавейки и черного металла.

Можно ли сварить черный металл с нержавейкой?

На производстве, где все делается исключительно по правильной технологии практически не возникает вопросов, как приварить нержавейку к черному металлу. Ведь сваривание любых различных металлов, особенно таких, является неправильным и не отличается достаточной крепостью за счет минимальной однородности соединения. Также практически не возникает потребности в проведении такой процедуры. Но чисто с физической точки зрения такая процедура вполне реальная. В домашних условиях она встречается намного чаще, так как здесь нет потребности в точном соблюдении технологий. При самом процессе сваривания лучше придерживаться технологии, как это идет с нержавеющей сталью, а также желательно иметь опыт работы с ней. В лучшем случае, нужно знать химический состав обоих компонентов, чтобы сделать правильный выбор расходных материалов.

Способы сварки

Одним из самых простых способов соединить два эти материала является сварка нержавейки и черного металла электродом при помощи электрической сварки. Это происходит достаточно быстро и требует минимум дополнительных процедур, но здесь же возникают проблемы с качеством. Дело в том, что из-за высокой температуры сталь будет растекаться и вести себя, как вода, тогда как черный металл будет оставаться вязким. В этой же ситуации отпадают варианты сделать потолочный или вертикальный шов, так как все попросту стечет вниз. Здесь используются электроды из нержавейки с соответствующим покрытием.

Сварочный аппарат для сварки нержавейки

Вторым способом является газовая сварка, где в качестве присадки также выступает нержавеющая проволока. Текучесть материала здесь снижается, примерно, в три раза, так что этот способ более предпочтителен. В данном случае нужно дополнительно использовать флюс, который бы позволил лучше расплавить черный металл для взаимодействия. Но данный способ сложнее за счет длительной подготовки и техники безопасности использования газовых баллонов.

Сварка нержавейки и черного металла аргоном может считаться самой качественной и надежной. Здесь не используется покрытие проволоки, так как аргон выступает в роли защиты от внешнего воздействия. В то же время  это сложный и дорогостоящий процесс, который не всегда рационально использовать для таких целей.

Сварка нержавейки и металла аргоном

Выбор способа

Если вам требуется сделать что-то для домашних условий или же просто проверить, можно ли сварить черный металл с нержавейкой, то лучше использовать обыкновенную электродуговую сварку с нержавеющими электродами. Как правило, ее качества оказывается вполне достаточно для тех целей, для которых все будет использоваться. Если же детали будут подвергаться сильным нагрузкам или находятся в неудобном положении, то лучше использовать газовую сварку, так как она упростит процедуру образования шва и уменьшит, тем самым, количество ошибок. Сварка нержавейки с углеродистой сталью при помощи аргона используется редко и только для самых ответственных случаев, когда это просто необходимо.

Выбор инструмента

Чтобы точно подобрать инструмент, следует точно знать конкретный состав обоих материалов. Это не всегда удается сделать, поэтому, зачастую приходится ориентироваться примерно. Для такого процесса используются следующие типы электродов:

• НИАТ-5 – отлично подходит для сварки аустенитних металлов;
• Э50Ф – используется для сваривания теплоустойчивых материалов;
• ЦТ-28 – применяется для сплавов, в которых имеется никель;
• ОЗЛ-25Б – для жаропрочных сталей.

Режимы

Толщина материалов, мм	Род используемого тока	Напряжение, В	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
1	постоянный		30-60	2
2	переменный		50-80	3
4	постоянный		90-130	4

Технология

Перед тем как варить нержавейку, нужно провести подготовительные процедуры. Здесь нужно тщательно очистить поверхность на обоих деталях. Это производится механическим путем с помощью щетки, наждачной бумаги и в конце нужно протереть ветошью, чтобы не оставалось пыли и мусора. Когда все оборудование будет готово, следует нанести флюс на то место, где будет проходить соединение.

Здесь очень важно поставить все в максимально удобное горизонтальное положение, чтобы материал растекался равномерно. Сварка нержавейки и черного металла инвертором требует точных движений, так как нержавеющая сталь будет плавиться быстрее и нужно как можно больше захватить сторону черного металла.

Сварка нержавеющей стали инвертором

Это же происходит и при газовой сварке, только все процессы происходят несколько медленнее. Шов должен получиться максимально глубоким и широким, чтобы увеличить однородность материала в месте его прохождения. После завершения работы металлу нужно дать медленно остыть.

Контроль качества

Качество полученного соединения можно проверить при помощи следующих методов контроля:

• Керосином – что основано на капиллярном проникновении этой жидкости;
• Аммиаком – что использует принцип окраски индикаторов при его воздействии;
• Гидравлическим давлением – что может стать одновременно и проверкой прочности.

«Важно!

При заведомо слабом соединении не следует применять методы контроля с разрушением.»

Меры безопасности

Когда происходит сварка нержавейки и черного металла полуавтоматом, то нужно соблюдать правила электробезопасности. Также следует защищаться от возможного разбрызгивания стали, что может привести к тяжелым ожогам.

Как приварить нержавейку к черному металлу

Сварка двух деталей из различных видов металла сопряжена с определенными трудностями: отличия температуры плавления, химические и физические свойства. Для решения этих задач используют различные методы. Чаще всего возникает вопрос, как правильно сварить вместе нержавейку и черный металл. Для этого следует ознакомиться с особенностями процесса.

Трудности сварки разнородных сталей

Для обеспечения качественного сварного шва необходимо учитывать толщину заготовок, направление сварки, режим работы аппарата и марку электродов. В месте соединения при температурном воздействии будут происходить специфические процессы.

Нужно учитывать следующие нюансы сварки нержавейки и черного металла:

• Использование присадки из нержавеющего состава. В ней должно быть больше никеля, марганца и хрома. Это обеспечит хорошую связь с металлами.
• Заполнение шва основным металлом – до 40%, по 20% от черного и нержавейки. Остальной объем заполняется присадкой. Показатель для основного материала можно изменить в меньшую сторону, используя автоматический или полуавтоматический режим сварки.
• При выборе электрода учитывается химический состав свариваемых материалов, их физические свойства при расплавлении.

Главная задача при выполнении этого типа работ – добиться максимально качественного сварного шва. Явные признаки неправильно выбранного режима работы аппарата или марки электрода – формирование каверн, неоднородностей в месте соединения материала.

Описание способов сварки нержавейки и черного металла

Самый распространенный метод качественного соединения заготовки из нержавеющего металла и черного — электродуговая сварка. Ее можно сделать с помощью инвертора или другого аппарата. Для стабильной дуги необходимо использовать постоянный ток, его величина определяется шириной и глубиной шва. Также можно использовать дополнительные возможности сварочного аппарата: форсированный старт, стабилизация дуги, предотвращение прилипания электрода. Это поможет сделать качественное соединение.

При выполнении работ следует обратить внимание на такие тонкости:

• Направление сварки. Важно, чтобы расплавленная присадка не вытекала из области шва. Поэтому не рекомендуется выбирать вертикальное или потолочное положение заготовки.
• Место соединения должно быть однородным. Точечный метод в данном случае будет неэффективным и значительно снизит качество состыковки металлов.
• Технология остывания соединения. Нельзя воздействовать низкими температурами, так как разница температурного расширения станет причиной появления дефектов. Остывание должно происходить естественно, при положительной температуре.
• Из-за разницы в свойствах шов будет ржаветь. Это необходимо учесть при дальнейшей эксплуатации металлоконструкции.

Для получения по-настоящему качественного соединения рекомендуется использовать аргоновую сварку. В качестве присадки используется нержавеющая проволока. Сложность этого процесса заключается в точном выставлении температурного режима воздействия. В домашних условиях сделать это проблематично. Но подобная технология используется для приваривания нержавейки к черному металлу в заводских условиях.

Выбор электродов

Для формирования качественного шва с помощью электродуговой сварки необходимо проанализировать состав материалов – нержавейки и черного металла. На основе полученных данных подбирается оптимальная модель электродов. Если есть сомнения в правильности выбора – рекомендуется купить несколько пробных стержней для пробного сваривания.

Популярные модели электродов для сваривания различных типов металла:

• Э50А. Они применяются для соединения с теплоустойчивыми сортами стали.
• ОЗЛ-25Б. Рекомендуется использовать при работе с жаропрочными видами.
• НИАТ-55. С помощью этих электродов происходит соединение нержавейки и аустенитных сталей.
• ЦТ-28. Область применения – работа с материалами с повышенным содержанием никеля.

О правилах выбора электродов для сварки нержавеющей стали читайте здесь.

Основные характеристики указываются производителем на упаковке. Важно уметь расшифровать маркировку. При выборе учитывается возможный объем шлака и наплавки. Эти параметры можно сравнить с заявленными только после формирования пробного шва.

Сварка нержавейки и черного металла. Технология сварочного процесса.

Осуществляя такой процесс как сварка нержавейки и черного металла, нужно быть готовым к ряду трудностей, с которыми можно столкнуться во время работы. Несмотря на то, что оба этих материала характеризуются как разновидности стали, они абсолютно разнородные. Для того чтобы максимально качественно сварить нержавейку с черным металлом, первоначально, нужно запастись правильными электродами. К тому же, чтобы в конечном итоге образовался хороший сварной шов, надо обязательно обращать внимание на такой показатель как свариваемость данных металлов. Другими словами важно учесть возможность образования прочных и надежных соединений, образованных методом сварки нержавейки и черного металла.

Содержание статьи

Можно ли варить разнородные стали

Прежде чем приступить непосредственно к сварочным работам, надо иметь представление об особенностях сварки, связанных с разным химическим составом материалов, которые обязательно нужно учитывать:

• разная теплопроводность нержавеющей стали и черного металла, что может сказаться на плохом проплавлении одного из металлов,
• коэффициенты линейного расширения, эти показатели также разнятся. В месте, где материалы соединяются, могут остаться напряжения даже после термообработки. Такие участки будут самыми слабыми,
• «Миграция углерода» из Cr-Mo стали, которого в этом металле содержится большое количество, из-за этого нержавейка в большей степени становится подверженной коррозийным процессам.

Обратите внимание! Из-за большого разнообразия сталей с разным составом, дать четкие рекомендации по сварочному процессу не предоставляется возможным

Исходя из большого количество противоречий, многие пользователи постоянно задаются вопросом: можно ли все таки сварить нержавеющую сталь и черный металл?

Рассматривая этот вопрос с точки зрения физики, можно прийти к выводу, что осуществить подобную процедуру реально. Применяя переходные электроды для сварки нержавейки и деталей из черного металла в домашних условиях, нужно придерживаться технологии сварки нержавеющей стали, а также рекомендуется осуществлять сварочные работы человеку, имеющему опыт в этом деле. В любом случае, важно знать химический состав и того и другого металла, для того чтобы осуществить правильный выбор расходных материалов.

Способы сварки

В большинстве случаев используется сварка нержавейки и черного металла электродом при помощи электрической сварки. Популярность такого метода обусловлена его простотой и минимальным количество вспомогательных действий. Однако, качество подобного соединения не очень хорошее. Из-за высокой температуры нержавейка будет растекаться, в то время как черный металл будет вязким. В конечном итоге не получится сделать вертикальный или потолочный шов, т.к. все стечет вниз. Поэтому нужно применять переходные электроды для сварки нержавейки и черного металла.

Обратите внимание! Используемые в процессе сварки электроды по черному металлу должны быть выполнены из нержавейки

Другой способ – газовая сварка, в качестве присадки также используется нержавеющая проволока. Такой метод является более подходящим, т.к. в таком случае материал будет менее текучим. Осуществляя сварочные работы нужно применять флюс, который обеспечит лучшее плавление черного металла. Однако, газовая сварка требует предварительную подготовку и строгое соблюдение техники безопасности использования газовых баллонов.

Считается, что получить наиболее прочный и надежной шов можно используя такой метод как сварка нержавейки с черным металлом аргоном. В данном случае не требуется покрытие проволоки, т.к. аргон самостоятельно справляется с функцией защиты от негативного воздействия внешней среды.

Обратите внимание! Сваривать заготовки из нержавеющей стали и черного металла не всегда целесообразно, поскольку такая технология достаточно дорогостоящая

Выбор способа

Выбирая к какому способу сварки прибегнуть, нужно определиться с целями, которые вы преследуете. В случае, когда вам нужно сделать что-то для дома или вы просто хотите проверить можно ли сварить черный металл и нержавейку, то рекомендуется прибегнуть к способу обычной электродуговой сварки с нержавеющими электродами. Как показывает практика, такой метод хорошо пригоден для этого. Если же свариваемые детали будут подвержены серьезным нагрузкам, то в такой ситуации наиболее оптимальным вариантом станет – газовая сварка. Сварка аргоном применяется очень редко и при крайней необходимости.

Какими электродами воспользоваться для сварки?

Для получения максимально качественного шва, образующегося в процессе сварки изделий из нержавеющей стали и черного металла, нужно учесть некоторые нюансы. Важно выбрать присадочную проволоку определенного химического состава.

В металле присадочной проволоки, показатель степени легирования которого дол;ен превышать идентичный показатель материала свариваемого изделия, обязательно в состав должны входить такие элементы, как марганец, никель и иногда хром

Технология

Перед тем как начать варить нержавейку, надо провести ряд подготовительных процедур. Поверхность обеих деталей должны быть хорошо вычищена. Для этого можно воспользоваться щеткой или наждачкой, после очистки обязательно протрите изделия от пыли. Если оборудование и детали подготовлены можно приступить к нанесению флюса на тот участок, где предположительно будет образовано соединение.

Очень важно расположить все в горизонтальном положении. Это необходимо для равномерного распределения материала. Осуществляя сварку нержавейки и черного металла инвертором, соблюдайте максимальную точность движений, т.к. сталь начнет плавиться раньше и необходимо как можно больше захватить сторону черного металла.

Все эти требования выдвигаются и к газовой сварке, только каждый процесс совершается в более медленном темпе. Образовавшийся шов должен быть как можно шире и глубже, это необходимо для увеличения однородности материала в месте его прохождения. Когда сварочная работа будет завершена, надо выждать некоторое время, пока изделие не остынет.

Правила безопасности

В процессе осуществления сварки нержавейки и черного металла полуавтоматом, следует строго соблюдать правила электробезопасности. Также важным условием является защитная одежда. Обязательно работайте в специальном костюме, перчатках и маске, т.к. в случае разбрызгивания стали, случайное ее попадание на участок кожи чревато серьезными ожогами.

Подводя итог, можно прийти к выводу, что сварить черныq металл и нержавеющую сталь вполне реально. Главное соблюдать все нюансы, возникающие в процессе работы с данными материалами.

[Всего голосов: 1    Средний: 1/5]

Сварка нержавейки с черным металлом: способы, технология и оборудование

Основная сложность процесса сварки черных металлов (Ст3, Ст20) и нержавеющей стали (12Х18Н9, 12Х18Н10) заключается в том, что эти материалы хоть и являются разновидностью стали, но при этом абсолютно разные по техническим свойствам. Чтобы получить высококачественное соединение в процессе сваривания, в первую очередь, надо ответственно подойти к выбору электродов.

Особенности и сложности сварки нержавейки с черным металлом

Среди свойств, которые влияют на процесс сварки, следует выделить:

1. Сопротивление. Для того чтобы электрод не перегревался вследствие высокого сопротивления нержавейки к подающемуся току, сердцевина электрода изготавливается из сплава хрома и никеля.
2. Теплопроводность. Нержавейка имеет маленькую теплопроводность, что позволяет улучшить проплавление материала в зоне формирования шва. Вследствие этого перед процессом сваривания нужно правильно рассчитать силу сварочного тока.
3. Повышенная подверженность коррозии. Нержавеющая сталь, подвергаясь температурам свыше 500°С, полностью меняет свои свойства, по сути, превращаясь в черный металл. По этой причине в зоне сварочного шва часто проявляется коррозия.
4. Линейное расширение. Во время сварки металл подвергается сильным деформациям из-за высокого коэффициента линейного расширения свариваемых материалов. По завершении процесса во время остывания также возможны существенные деформации. Во избежание этого следует оставлять более широкие зазоры меду свариваемыми металлами.

Одной из основных проблем, с которой сталкиваются специалисты при данном виде сваривания, является высокая вероятность возникновения трещин шва, которые проявляются по завершении процесса. Это происходит по причине неоднородной структуры шва и избежать трещин можно при правильном выборе электродов и использовании нержавеющей присадки с содержанием марганца и никеля. Также для хорошего соединения в шве должно присутствовать не более 40% основного металла.

Кроме того, причиной плохой свариваемости нержавейки с черным металлом является образование хрупкой прослойки, возникающей в процессе сварки, вследствие чего уровень легирования нержавеющей стали снижается и становится приближенным к черным металлам. Если прослойка достигает критической величины, то соединение подвергается разрушению.

Способы сварки черного металла и нержавейки: технология и оборудование

Электродуговая сварка является наиболее простым способом сваривания нержавейки с черным металлом. Часто ее выбирают по причине высокой скорости процесса и простоте подготовки материалов к свариванию. Однако стоит упомянуть, что при использовании этого способа будет очень сложно достигнуть хорошего качества шва. Упростить задачу можно, подобрав качественные электроды из нержавейки с правильным покрытием. При сваривании электродом результат достигается за счет снижения температуры сварочной ванны, которое достигается добавлением в состав электрода марганца и никеля. При использовании таких электродов существенно уменьшается ширина хрупких прослоек.

Оборудование для электродуговой сварки включает в себя:

• источник сварочного тока;
• сварочный кабель с держателем для электрода;
• обратный кабель для соединения источника со свариваемым изделием.

Если решили варить полуавтоматом, то лучше варить в среде защитного газа. Это позволит добиться наиболее качественного шва. Для данного метода используется сварочный полуавтомат, включающий в себя:

• источник питания;
• механизм подачи сварочной проволоки;
• сварочный рукав с горелкой;
• баллон с защитным газом;
• обратный кабель.

При аргнодуговой сварке неплавящимся электродом стоит обратить внимание на то, что в зоне формирования шва идет крайне интенсивный нагрев металла, что при остывании изделия может привести к образованию трещин. Поэтому этот метод сварки самый нежелательный, его рекомендуется применять только для сварки тонкого метала.

Как правильно сварить нержавейку с черным металлом?

Сварка нержавейки с изделиями из черного металла является весьма проблематичной, потому что сама по себе нержавеющая сталь является материалом, сваривать который очень сложно. Бывает, что не получается соединить одноплановые изделия, выполненные из нержавейки.

Сварочные работы, связанные с необходимостью сварить черный металл и нержавейку, могут выполняться только очень опытным сварщиком. Дело в том, что такой материал, как нержавеющая сталь, обладает очень высокой текучестью по сравнению с обыкновенным металлом, кроме того, они имеют различную температуру плавления.

Возможность сваривать такие изделия появляется только при наличии специального оборудования, правильной его настройки, грамотного подхода к выбору расходных материалов. Например, присадочная проволока берется только из нержавеющей стали, куда должен быть добавлен никель и марганец. Если этих элементов не будет, то качество сварного соединения будет значительно ниже. В процессе проведения работ, стараются выполнять шов на наибольшей глубине, чтобы сваренные разнородные изделия обменивались частицами по всей своей толщине.

Можно ли сваривать сталь с нержавейкой?

Сварка нержавейки и черного металла в условиях промышленного производства с соблюдением всех технологических особенностей не представляет собой нечто особо сложное. Стоит отметить, что с физической точки зрения подобный процесс является вполне выполнимым.

В условиях домашней сварки это сделать тоже весьма реально, тем более что в этом случае наиболее серьезных требований к качеству сварного соединения не предъявляют. Чтобы соединение получилось наиболее долговечным, желательно иметь определенный опыт в области сваривания нержавейки.

Какую технологию использовать?

Черные и нержавеющие детали проще всего соединять друг с другом при помощи специальных электродов и электрической сварки. Осуществляется это довольно быстро, не требует привлечения каких-то дополнительных средств, однако, качество шва оставляет желать лучшего. Это связано с тем, что под воздействием высоких температур нержавейка становится очень жидкой, а сталь продолжает сохранять вязкость.

Сделать потолочный или вертикальный шов в данном случае практически невозможно, так как расплавленный материал будет попросту стекать вниз. Для проведения работ берут только качественные электроды из нержавейки, которые должны иметь соответствующую обмазку.

Возможно сваривать сталь и нержавейку за счет газовой сварки. В качестве присадочного материала здесь используют проволоку, также изготовленную из нержавеющей стали. Данный расходный материал позволяет значительно снизить текучесть стали, что помогает получить более качественное соединение.

В случае с газовой сваркой придется применять флюс, который позволит примерно уравнять текучесть стали и нержавейки. Эта технология значительно сложнее в плане проведения подготовительных работ, нужно будет соблюдать определенные правила техники безопасности, касающиеся использования газовых баллонов.

Сварка нержавейки с черными металлами зачастую производится в аргоновой среде. Данный метод принято считать наиболее надежный, так как он  позволяет получить сварное соединение самого высокого качества. Покрытия проволоки здесь может и не быть, так как газовая среда из аргона будет надежно предохранять сварную ванну от попадания воздуха. Однако сама по себе данная технология очень сложная и стоит дорого, поэтому пользоваться ей для подобных целей далеко не всегда имеет смысл.

Технология работ

Перед тем как приступить к свариванию нержавейки и черной стали, нужно правильно подготовить не только сами изделия, но и все необходимое оборудование. Участки деталей, поблизости от которых должен будет формироваться шов, очищают от оксидной пленки с помощью металлической щетки угловой шлифовальной машинки. На стальной заготовке не должно быть следов коррозионных процессов.

После окончания подготовки на место будущего формирования соединения следует нанести флюс. Элементы устанавливают в горизонтальное положение – так их сваривать будет наиболее удобно: данный подход позволяет обеспечивать наиболее равномерное растекания стали по шву.

Движения должны быть уверенными и очень точными. Это связано с тем, что сталь будет расплавляться значительно медленнее по сравнению с нержавейкой. Следует стараться как можно больше захватить черного металла, чтобы изделия хорошенько проникли друг в друга на молекулярном уровне.

Примерно то же самое производится в процессе изготовления шва при помощи газовой сварки, однако все здесь будет происходить значительно медленнее. Шов делают как можно шире и максимально глубоким, чтобы на участке его формирования материал получился наиболее однородным. После того как работы будут завершены, дают изделию полностью остыть.

Как проконтролировать качество соединения?

Когда сварное соединение достигнет приемлемой температуры (хотя бы 40 градусов), приступают к контролированию его прочности и ряда других параметров. Сделать это можно следующим образом:

• При помощи керосина, принцип действия которого базируется на капиллярном проникновении через кристаллическую решетку стали;
• Аммиаком: тут контроль основывается на принципе окрашивания индикаторов при его непосредственном воздействии;
• Гидравлические методы, которые позволяют не только получить сведения относительно надежности шва, но и проверить, насколько прочным он получился.

Если соединение заведомо довольно слабое, то используют разрушающие методы контроля.

Меры безопасности

Техника безопасности очень важна при проведении сварных работ. Прежде всего, следует надежно защитить глаза от воздействия интенсивного излучения ультрафиолетового типа. Кроме того, надевают на руки и на ноги плотную одежду, которая не допустит попадания на кожу расплавленного металла. Очень важно соблюдать правила использования электрических установок, газовых баллонов и другого оборудования, так как при неверном применении они могут стать причиной возникновения угрозы жизни либо здоровью человека, работающего с ними при производстве сварных соединений самого разного рода.