Сварка нержавейки с черным металлом, переходные электроды

Сварка материалов, схожих по своим физико-химическим свойствам, обычно не вызывает затруднений. Даже для «капризных» металлов, обладающих низкой свариваемостью, разработаны определенные алгоритмы, позволяющие получить качественное соединение. Но когда речь идет о работе с разнородными металлами, возникает ряд серьезных проблем. Все эти проблемы сводятся к необходимости подбора правильного режима сварки, технологии работ и расходных материалов.

Ярким примером проблемного вопроса является сварка нержавейки с черным металлом. Несмотря на то, что оба материала представляют собой сталь, их технические свойства существенно различаются.

Чтобы реализовать качественный процесс сварки, необходимо знать, как именно подобрать оптимальные параметры. Парадокс заключается в том, что сварной шов, как известно, обладает максимальной надежностью только когда состоит из того же материала, что и заготовки. Прежде всего, отметим, что работы с нержавеющей сталью обладают своей спецификой, и ее придется учитывать при сварке разнородных материалов.

Содержание

Особенности

Во всех справочниках и рекомендациях встречается такое понятие, как свариваемость. Это способность металла или металлов к образованию качественных и прочных соединений посредством электросварки. Что касается свариваемости нержавеющей стали, то она напрямую зависит от ряда характеристик материала.

• Относительно низкая теплопроводность нержавейки негативно сказывается на качестве соединения. Так как теплообмен с окружающей средой происходит гораздо медленнее, чем у черных металлов, то нержавейка сильно нагревается. Перегрев сварочной ванны чреват появлением трещин или сквозных прожогов, ослабляющих шов. Чтобы сваривать материалы с разной теплопроводностью, приходится снижать силу тока примерно на 20%.
• Тепловое расширение присуще любому металлу, однако несоответствие коэффициентов линейного расширения приведет к деформации детали, особенно в процессе остывания шва. Зачастую дефекты обнаруживаются именно на этой стадии процесса. Выходом из ситуации служит соблюдение зазоров между деталями. Данную особенность технологии следует помнить и при сварке разнородных деталей.
• Удельное сопротивление стали высокое, поэтому при образовании электрической дуги электроды перегреваются. В особенности данное явление наблюдается при сварке электродами из высоколегированной стали. Выходом из ситуации служит использование электродов малой длины (с уменьшением длины уменьшается сопротивление) или применение хромоникелевых электродов с малым удельным сопротивлением.
• Высокие температуры отрицательно сказываются на антикоррозийных свойствах стали. Стали, содержащие высокое количество хрома, склонны к тому, что во внутренней структуре начинает образовываться коррозия. Между кристаллами образуются трещины. Подобное явление часто наблюдается при выполнении сварочных работ. Самый эффективный способ борьбы с карбидными соединениями – интенсивное охлаждение металла.
  Но в данном способе есть один нюанс. Средством отвода тепла служит вода. Она применима только для хромоникелевых сталей.

Способы

Наиболее популярным способом для сварки нержавеющей стали и черных металлов является электрическая сварка. Этот способ заслужил признание и популярность, благодаря низкой себестоимости и малому количеству вспомогательных манипуляций. К сожалению, выбирая электросварку, приходится зачастую жертвовать качеством соединений. Причиной тому служит разные показатели вязкости нержавеющей стали и черных металлов. При температуре горения дуги сталь может растекаться, в то время, как черный металл остается достаточно вязким.

Высокая текучесть ограничивает сварщика в действиях. Практически невозможно наложить вертикальный или потолочный шов. Работая с разнородными металлами, приходится использовать переходные электроды, адаптированные под нержавейку и черный металл. Сами электроды, вернее их стержни, выполнены из нержавеющей стали.

Для газовой сварки характерно наличие присадочного материала, представленного в виде проволоки из нержавеющей стали. При газовой сварке сталь менее текучая, поэтому данный способ обладает неким преимуществом по сравнению с дуговой сваркой. Повысить эффективность плавления черного металла позволяет специальный флюс. Минусом газовой сварки выступают повышенные требования по технике безопасности, а также большой объем подготовительных работ.

Лучшим способом сварки нержавейки и черного металла специалисты называют аргонодуговую сварку. Нет необходимости использовать присадочную проволоку с покрытием, так как аргон прекрасно справляется с задачей защиты сварочной ванны. При всех достоинствах перечисленных методов следует отметить, что сварка нержавейки и металла не всегда себя оправдывает, так как финансовые затраты оказываются чрезмерно высокими.

Определяющим моментом в выборе одного из перечисленных способов сварки будет выступать поставленная цель и имеющиеся условия.

• При проведении мелкого бытового ремонта в домашних условиях самым оптимальным решением выступает электродуговая сварка электродами из нержавеющей стали. Естественно, исключаются высокие механические нагрузки на конструкцию.
• Более надежное соединение обеспечит газовая сварка. Но она доступна только в специализированных мастерских. Частный мастер вряд ли согласится приобретать дорогостоящее оборудование, к тому же занимающее много места. В промышленности и на производстве используются полуавтоматы TIG для ведения аргонодуговой сварки. Качество полученных швов высокое, но сам процесс сопряжен с материальными расходами.

Выбор электродов

Если подходить объективно к вопросу о приоритете методов сварки, то абсолютного лидерства не найти. Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки. При работе с электродуговой сваркой важно, чтобы электроды были пригодными для сварки нержавейки. Газовая сварка также требует присадки из нержавеющей стали. Помимо этого, в ней обязательно присутствуют легирующие вещества, в качестве которых используется никель или марганец. В сплаве сварочного шва должно присутствовать, как минимум, 40% нержавеющей стали.

Плавящиеся электроды выбираются, исходя из физических свойств обоих материалов. Вот почему сварка разнородных сталей считается сложной. Осложняет ситуацию тот факт, что не всегда материалы отличаются по механическим или техническим параметрам. Зачастую не совпадают такие показатели, как свариваемость или степень легирования.

Говоря о легировании, следует учитывать, что в простой классификации стали делятся на легированные, низколегированные, высоколегированные, углеродистые и теплоустойчивые. Каждый тип стали накладывает на выбор электродов свои требования.

Таблица совместимости электродов для сварки того или иного металла содержит в себе исчерпывающую информацию о химическом составе электрода, однако читать такие данные не каждому под силу. Наиболее популярные электроды для сварки нержавеющей стали и черных металлов:

• НИАТ-5 – определены для работы с аустенитными металлами.
• ЦТ-28 – предназначены для сварки сплавов, в которых присутствует никель.
• Э50А – подходят для сталей, обладающих высокой теплоустойчивостью.
• ОЗЛ-25Б – электроды для жаропрочных материалов.

Технология процесса

Как и любой сварочный процесс, работа с нержавейкой требует наличия подготовительного этапа. Сначала необходимо зачистить поверхности и обработать кромки деталей. Они обрабатываются до появления блеска, а затем обезжириваются. В качестве средства отлично подойдет спирт или растворитель.

Газосварку рекомендуется проводить с флюсом, который укладывается в зазоры между кромками. Работы проводятся в нижнем положении, так как повышенная текучесть не позволит накладывать вертикальные или потолочные швы. В данном процессе от сварщика требуется наличие навыка. Так, плавящийся электрод должен быть расположен чуть ближе к поверхности черного металла, нежели к кромке из нержавейки.

При разделке кромок важно помнить, что наиболее прочный шов получится с увеличением площади сварочной ванны. Предпочитается пассивное охлаждение металла. Контроль качества полученного шва предполагает исследование на наличие сквозных протечек. На поверхность с одной стороны наносят керосин или ацетон. Допускается подкрашивание жидкостей. Если необходимо проверить шов на прочность, то жидкости подаются под давлением. Однако избыточное давление следует подавать только после отсутствия протечек при обычном нанесении жидкостей.

Сварка нержавейки и черного металла: электроды и технологии

Содержание:

1. Возможна ли сварка нержавейки и черного металла
2. Способы сварки
3. Выбор электродов
4. Технология сварки
5. Трудности, возникающие при сварке
6. Контроль качества полученного изделия
7. Интересное видео

При сварке деталей, изготовленных из разных металлов, возникают трудности. Самыми распространенными являются различие в химических и физических свойствах металлов, а также абсолютно разная температура их плавления. Чаще всего сложности возникают при сварке нержавейки и черного металла. Этот процесс имеет свои трудности и особенности, чтобы решить которые надо ознакомиться с информацией об их сварке.

Возможна ли сварка нержавейки и черного металла

Не смотря на то, что эти два металла являются разновидностью стали, их сварка может доставить огромное количество трудностей. Металлы имеют разный химический состав, который необходимо учитывать при сварке. Также существует множество особенностей сварки этих материалов. Стоит учитывать, что данные металлы очень разнообразны и их сварка может не удасться, например, из-за разной теплопроводности или сильной подверженности нержавейки коррозии.

Из-за такого количество причин, по которым сварка нержавейки с черным металлом не желательно, многие не рискуют к ней приступать. Однако их сварка реальна и подтверждена физикой. Для осуществления сварки достаточно соблюдать технологию сварки этих металлов и учитывать их различные химические составы и свойства. Данная сварка может быть осуществлена даже в домашних условиях.

Способы сварки

Чаще всего сварка нержавейки и черного металла электродом осуществляется с помощью электрода или электрической сварки. Этот метод довольно простой в применении и не требует большого количества вспомогательных процессов. Стоит отметить, что изделия, сделанные данным способом, не отличаются хорошим качеством. Это обусловлено высокой температурой, при которой нержавейка быстро плавится. Поэтому рекомендуется применение переходных электродов для сварки нержавейки и черного металла.

Еще одним способом сварки является газовая сварка, для которой используется нержавеющая проволока, в качестве вспомогательного материала. Данный способ подойдет для менее текучих изделий. Для осуществления этого способа требуется прохождение специальной подготовки, и соблюдения всех правил безопасности работы с газом.

Самое прочное и качественное изделие можно получить при аргоновой сварке. Этот процесс сложен тем, что необходимо точно и правильно выставить температурный режим, поэтому его нельзя будет применить в домашних условиях. Данная технология используется на заводах.

Выбирать способ следует из того, каковы цели сварки этих металлов. В домашних условиях осуществляется сварка с помощью электродов по черному металлу. Для получения более качественных изделий стоит выбирать газовую сварку. А способ с аргоном применяется довольно и при наличии серьезной необходимости.

Выбор электродов

Для получения более качественного изделия при сварке с помощью электродов, необходимо тщательно изучить химический состав элементов, чтобы найти более подходящие электроды для сварки нержавейки с черным металлом. Для точного получения результата можно провести несколько пробных сварок с различными электродами. В состав электрода должны входить марганец и никель.

Какими электродами варить нержавейку с черным металлом?

Наиболее распространенными электродами являются:

• Э50А. Этот электрод применяется для сварки теплостойких разновидностей стали;
• ОЗЛ-25Б. Электрод используют чаще всего в жаропрочными материалами;
• НИАТ-55. Данный электрод применяется для сварки нержавейки с черным металлом электродом и аустенитных сталей;
• ЦТ-28. Электрод применяется с материалами, в которых присутствует большее содержание никеля.

Основные характеристики электродов можно прочитать на упаковке. Однако не стоит забывать, что некоторые свойства можно узнать лишь после проведения сварки.

Технология сварки

Для того, чтобы сварить нержавейку с черным металлом необходимо для начала произвести ряд вспомогательных процедур. Одной из основных является очищение поверхности двух материалов. Это можно сделать с помощью обычной наждачной бумаги.

Следующим немало важным этапов подготовки к сварке является нанесения флюса на место сварки металлов, то есть на те их части, где они будут соединяться.

Можно ли сваривать нержавейку с черным металлом?

После этого можно приступать к сварке. Материалы лучше всего поставить в горизонтальное положение для того чтобы они равномернее растекались. Сварка должна быть выполнена быстро и точно. По её окончанию необходимо дать остыть полученному соединению.

При выполнении газовой сварки все процедуры остаются точно такими же, только протекают медленнее. Шов при сварке должен получиться глубоким и широким, чтобы материал был более однородным.

Трудности, возникающие при сварке

Из-за различных химических и других свойств металлов появляются некоторые трудности при их сварке. Для получения качественного изделия необходимо учитывать проблемы, с которыми можно столкнуться.

Возможные трудности при сварке нержавейки и черного металла:

1. Использование в качестве вспомогательного средства присадки из нержавеющего материала. В этом случае необходимо, чтобы в такой присадке имелось больше никеля, марганца и хрома. Эти элемента помогут установить связь с металлами.
2. Заполнение шва на 40% металлом. При заполнении шва на 20% нержавейкой и 20% черным металлом необходимо учитывать, что весь остальной объем заполняется присадкой.
3. Учитывать химические и физические свойства материалов выбирая электроды для сварки черного металла. В случае не достаточного контроля над выполнением этого пункта, изделие может получиться некачественным;
4. Наличие разной теплопроводности металлов, которая приводит к сильному проплавлению одного из материалов и недостаточному плавлению второго.

Контроль качества полученного изделия

Для того, чтобы узнать хорошего ли качества изделие получилось при сварке необходимо начать проверку его качества и прочности при нагревании до 40 градусов.

Проверить параметры оценки качества можно следующими способами:

1. С использованием керосина;
2. С помощью аммиака;
3. Гидравлическим методом.

С помощью первых двух методов оценивается и контролируется качество соединения, а последний также позволяет оценить его прочность.

Интересное видео

Сварка нержавейки с черным металлом: способы, технология и оборудование

Главная » Технология

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.

Содержание

• 1 Особенности и сложности сварки нержавейки с черным металлом
• 2 Способы сварки черного металла и нержавейки: технология и оборудование

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.

Рейтинг

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

0

Ануфриенок Константин/ автор статьи

Сварщик: 7 разряд, опыт ручной дуговой, аргоно-дуговой, газовой сварки — 14 лет, наличие удостоверения НАКС НГДО, ОХНВП, КО.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Как работает дуговая сварка стальным электродом в защитном металле

Одним из наиболее распространенных процессов в мире металла и стали является сварка, и существует множество различных форматов сварки, которые можно использовать в зависимости от потребностей данного проекта. Одна из старейших форм сварки и один из нескольких различных процессов, подпадающих под категорию дуговой сварки плавлением, известна как дуговая сварка защитным металлом, или сокращенно SMAW.

В Wasatch Steel мы будем рады обсудить сварочные свойства и любые другие важные характеристики любого из наших стальных листов, стальных стержней, стальных листов и других стальных изделий с любым из наших клиентов. Мы с радостью порекомендуем вам, какие из наших стальных изделий лучше всего подходят для дуговой сварки защищенным металлом — процесса, который обычно используется для нескольких различных видов стали. Что именно представляет собой процесс SMAW, как он выполняется и какие его преимущества и недостатки следует учитывать для любой работы, в которой вы думаете заказать этот процесс? Вот некоторые основные переменные, о которых следует знать.

Дуговая сварка защитным металлом Основы и определение

Как мы отмечали выше, дуговая сварка защитным металлом относится к категории процесса дуговой сварки плавлением, что означает, что она выполняется для соединения двух или более металлов вместе как часть процесса. Это слияние создает металлургические связи, которые необходимы для образования прочного сварного шва.

Как правило, в процессе SMAW используется электрическая дуга для нагрева металла до температуры, значительно превышающей его температуру плавления – это то, что создает необходимую коалесценцию. Здесь будет использоваться электродный стержень, который иногда называют «стержневым электродом» — по этой причине SMAW в некоторых кругах часто называют электродуговой сваркой.

Кроме того, как видно из названия, этот процесс экранирован. Это означает, что сварочная ванна блокируется от атмосферы с помощью флюса, который наносится прямо на расходуемый электрод, что немного отличается от некоторых других процессов сварки.

Как выполняется дуговая сварка защищенным металлом

Ниже приведены основные этапы выполнения дуговой сварки защищенным металлом:

• Шаг 1: Источник питания сварки SMAW должен быть включен, создавая достаточно энергии для создания электрического тока. дуга, чтобы расплавить металл, о котором идет речь. К этому источнику питания присоединены электрододержатель и рабочий зажим, причем зажим также соединен с проводящей поверхностью, удерживающей заготовку. Отсюда стержневой электрод помещается в держатель.
• Шаг 2: Стержень слегка царапается по поверхности желаемой зоны сварки, чтобы инициировать электрическую дугу. По мере нарастания дуга начинает плавить и стержень, и заготовку, а стержень по мере плавления становится формой дополнительного сварочного металла. Кроме того, флюс на стержне также начинает плавиться, выделяя газы, жидкости и твердые вещества вокруг сварочной ванны, что предотвращает любой риск окисления или пористости.
• Этап 3: После того, как сварка будет завершена и начнет остывать, сверху на электроде образуется шлаковая пленка из флюса. Этот шлак должен быть удален перед любыми дополнительными проходами сварки, и особенно перед любыми процессами нанесения покрытия.

Обычные металлы

Как мы уже отмечали выше, сталь является распространенным металлом, который применяется в процессе дуговой сварки защищенным металлом, но некоторые другие металлы здесь не подходят. В частности, для цветных металлов этот процесс обычно не выполняется; алюминий может иметь ограниченное применение для этого метода, но обычно он включает в себя другой тип сварки.

Однако сталь часто хорошо подходит для проектов SMAW. В частности, углеродистая и инструментальная сталь легко и обычно свариваются с использованием дуговой сварки с защитным металлом, а нержавеющая сталь также относительно хорошо справляется со сваркой. Другие металлы, которые часто используются для этого процесса, включают чугун, медь и никель.

Если вам интересно, подходит ли данная сталь для этого процесса, свяжитесь с нашей командой. У нас есть опыт работы с различными сварочными процессами, которые лучше всего подходят для нашей стальной продукции, и будем рады направить вас в правильном направлении.

Преимущества дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа

Существует несколько основных причин, по которым дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа используется в различных областях и для различных металлов. Вот некоторые из ключевых преимуществ этого процесса:

• Низкая стоимость: по сравнению с другими процессами сварки дуговая сварка в среде защитного металла имеет относительно низкую цену и проста в выполнении, что позволяет снизить затраты на рабочую силу, если вы также привлекаете аутсорсинг.
• Более грязные металлы: Хотя вы, конечно, должны проводить как можно большую очистку любого металла, который вы будете сваривать, известно, что дуговая сварка защищенным металлом хорошо справляется с «более грязными» металлами, которые могут достичь только определенного уровня чистоты.
• Области применения: По вышеуказанным причинам дуговая сварка защищенным металлом часто используется для сварки на открытом воздухе и в полевых условиях.

Недостатки дуговой сварки защищенным металлом

В то же время существуют определенные недостатки дуговой сварки защищенным металлом в зависимости от ваших потребностей. К ним относятся:

• Медленный процесс: хотя процесс прост и доступен, подход SMAW требует значительного времени по сравнению с другими процессами.
• Неэффективно: поскольку заглушки необходимо выбрасывать после каждого сварного шва, использование расходуемого стержня для этого метода неэффективно по сравнению с другими методами.
• Брызги и шлак: процессы SMAW создают значительное количество брызг, а также требуют удаления шлака, о котором мы говорили выше.

Чтобы узнать больше о процессе дуговой сварки стали защитным металлом или узнать о наших стальных продуктах или услугах, свяжитесь с персоналом Wasatch Steel сегодня.

Подготовка, расходные материалы и оборудование, необходимые для процесса

Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) представляет собой процесс электродуговой сварки, при котором возникает дуга между неплавящимся электродом и свариваемым изделием. Сварной шов защищен от атмосферы защитным газом, который образует оболочку вокруг зоны сварки (см. 9).0063 Рисунок 1 ).

Рис. 1: Процесс GTAW универсален и может использоваться для черных и цветных металлов. Между неплавящимся электродом и свариваемым изделием возникает дуга. Сварной шов защищен от атмосферы защитным газом, который образует оболочку вокруг зоны сварки.

GTAW универсален и может использоваться для черных и цветных металлов и, в зависимости от основного металла, во всех положениях сварки. Этот процесс можно использовать для сварки тонких или толстых материалов с присадочным металлом или без него.

При сварке более тонких материалов, кромочных соединений и фланцев присадочные металлы не используются. Для более толстых материалов обычно используется присадочная проволока с внешней подачей. Тип используемой присадочной проволоки определяется химическим анализом основного металла. Размер присадочной проволоки зависит от толщины основного металла, которая обычно определяет сварочный ток.

Методы работы для GTAW могут быть ручными или автоматическими.

Переменные процедуры сварки и конфигурации соединений

Переменные процедуры сварки управляют процессом сварки и качеством производимых сварных швов. Конфигурация соединения определяется конструкцией сварного соединения, металлургическим анализом, а также процессом и процедурой, требуемыми для сварки.

Переменные сварки выбираются после выбора основного металла, присадочного металла и конфигурации соединения. К фиксированным параметрам сварки относятся тип присадочного металла, тип и размер электрода, тип тока и тип защитного газа.

Настраиваемые переменные управляют формой сварного шва, влияя на такие параметры, как высота и ширина шва, проплавление и целостность сварного шва. Основными регулируемыми переменными для GTAW являются сварочный ток, длина дуги и скорость перемещения.

Вторичные переменные также помогают контролировать процесс сварки, но рассчитать степень их влияния сложнее. Вторичные переменные включают работу и угол перемещения, а также расстояние, на которое электрод выходит за пределы чашки.

Вольфрамовые электроды

Материал электрода для GTAW изготовлен из вольфрамового сплава. Вольфрам имеет одну из самых высоких температур плавления среди всех металлов, около 6170 градусов по Фаренгейту (3410 градусов по Цельсию).

Размер используемого электрода определяется требуемым сварочным током. Большие электроды позволяют использовать более высокие токи. Электроды меньшего диаметра можно использовать для сварки более тонких материалов или при сварке в нерабочем положении.

Ниже приводится список различных типов используемых вольфрамовых сплавов:

1. Чистый вольфрам используется для обработки цветных металлов, таких как алюминий и магний, и обычно используется с закругленными концами на переменном токе (AC) (см. рис. 2 ).

Рис. 2: Чистый вольфрам обычно используется с закругленным концом.

2. Торированный вольфрам является наиболее распространенным типом вольфрамового электрода для использования на углеродистой и нержавеющей стали. Его можно купить с 1- или 2-процентным содержанием тория. Торированный вольфрам легко зажигается и поддерживает стабильную дугу. Он более устойчив к загрязнениям, сохраняет острие и не разрушается так легко, как чистый вольфрам.

3. Цирконированный вольфрам обычно используется для сварки цветных металлов более высокими переменными токами.

Подготовка острия или использование угла конусности электрода относится к торированному вольфраму. Торированные вольфрамовые электроды отшлифованы до точки, чтобы обеспечить лучшее зажигание дуги, с добавлением высокой частоты. Это обеспечивает зажигание дуги и предотвращает контакт электрода с изделием. Это также помогает стабилизировать дугу.

Степень конусности влияет на форму и глубину проплавления сварного шва. Для уменьшения количества затачиваний электрода сварщику необходимо выработать навык не касания вольфрама к заготовке в процессе сварки. Рекомендуемая длина конуса составляет от 2,5 до 3 диаметров электрода (см. 9).0063 Рисунок 3 ).

Рис. 3: Правильная подготовка кончика электрода необходима для достижения надлежащего провара.

Защитные газы

Аргон и гелий — два наиболее часто используемых защитных газа для GTAW. Характеристики, наиболее желательные для целей защиты, — это химическая инертность газов и их способность создавать ровную дугу при больших токах. Оба газа инертны и вызывают эффект ионизации сварочной дуги. Они защищают вольфрамовый электрод и расплавленную сварочную ванну от атмосферы.

Чистота газа влияет на сварку. Металлы выдерживают небольшое количество примесей, но для достижения наилучших результатов процент используемого инертного газа должен быть не менее 99,9 %.

Аргон тяжелее гелия и может поставляться в жидкой или газообразной форме. Аргон обеспечивает хорошее очищающее действие. Скорость потока определяется размером вольфрама и диаметром газового стакана. Аргон подходит для сварки однородных и разнородных металлов и хорошо работает при сварке в вертикальном и потолочном положениях.

Гелий — более легкий инертный газ. Он может распространяться в виде жидкости, но чаще используется в виде сжатого газа. Он покидает зону сварки быстрее, чем аргон, и при его использовании необходимы более высокие скорости потока.

Гелий образует узкую, но глубокую зону термического влияния (ЗТВ), которая подходит для сварки более тяжелых металлов. Он подходит для сварки на высоких скоростях и обеспечивает хорошее покрытие в вертикальном и потолочном положениях сварки. Это помогает увеличить проплавление, а при использовании в качестве обратной продувки имеет тенденцию сглаживать проход сварного шва. Гелий подходит для использования на более толстых цветных металлах.

Смеси аргона и гелия используются, когда сварщикам необходимо контролировать аргон и проникновение гелия. Эта смесь не нужна при сварке простых углеродистых сталей.

Типичные смеси различаются в зависимости от области применения. Он часто используется для автоматической сварки.

Смеси аргона и водорода часто используются для сварки нержавеющей стали, INCONEL® и MONEL®. Эту смесь нельзя использовать при сварке простых углеродистых сталей. Типичная смесь 95 процентов аргона и 5 процентов водорода.

Азот также можно использовать в качестве защитного газа, но он используется редко из-за более высоких требований к току. Подходит для сварки меди.

Сварочный ток, проектирование соединений

Ток зависит главным образом от типа свариваемого металла, требуемого уровня силы тока и наличия аппарата, производящего данный тип сварочного тока.

Положительный электрод постоянного тока (DCEP) (обратная полярность) иногда используется для сварки очень тонких цветных металлов, а также для скатывания вольфрамового электрода в шарики. Отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) (прямая полярность) чаще всего используется для сварки нержавеющей стали и черных металлов.

Переменный ток с добавлением высокой частоты чаще всего используется для сварки некоторых цветных металлов, таких как алюминий и магний. Обеспечивает хорошее очищающее действие и умеренное проникновение.

Конструкция сварного соединения

Существует пять основных типов соединений: стыковое соединение, угловое соединение, краевое соединение, соединение внахлестку и тройниковое соединение (см. , рис. 4 ). Из пяти типов соединений чаще всего используются стыковое и тройниковое соединения.

9Рис. 4 Сварные соединения могут быть как с частичным, так и с полным проплавлением, в зависимости от требуемой прочности соединения. Конструкция сварного соединения или конфигурация сварного соединения для GTAW определяется типом металла, конфигурацией сварного соединения, установленными кодами и спецификациями, а также металлургическим анализом. Несколько факторов влияют на используемую конструкцию соединения, включая требуемую прочность, положение сварки, толщину металла и доступность соединения для сварщика.

Целью любой конструкции соединения является максимально экономичное получение качественного наплавленного металла с требуемыми свойствами. Подготовка кромок и швов важны, поскольку они влияют как на качество, так и на стоимость сварки.

Подготовка к сварке

Перед использованием GTAW необходимо выполнить несколько шагов, чтобы подготовить электрод и сварной шов, закрепить сварной шов, установить переменные и, при необходимости, предварительно нагреть основной металл. Объем подготовки зависит от размера сварного соединения, типа основного материала, подгонки и требований к качеству.

Подготовка электродов. Подготовка электрода зависит от типа электрода и способа сварки. Наконечник может иметь заземляющую точку или шаровой конец для сварки переменным током.

Для изготовления электрода с острием следы заточки должны проходить параллельно электроду.

Чтобы подготовить шарик на конце вольфрама, источник питания должен быть переключен на DCEP (обратная полярность). Затем, после зажигания дуги между электродом и куском металлолома или меди, ее необходимо поддерживать на умеренном уровне тока. Кончик шарика должен быть идеально чистым, блестящим и иметь зеркальное покрытие.

Подготовка сварного соединения. При подготовке сварного соединения можно использовать несколько различных методов, в том числе газокислородную резку, плазменную резку, резку ножницами, механическую обработку, строжку воздушно-угольной дугой, шлифовку или скалывание. Помните, что правильная подготовка сварного соединения поможет произвести качественную сварку и выполнить требования стандартов качества для сварки.

Очистка. Важно очистить свариваемый материал. Сварные швы GTAW часто подвержены загрязнению во время сварки. Свариваемая поверхность должна быть очищена от масла, жира, краски, грязи, оксидов и других посторонних материалов.

Алюминий имеет оксидное покрытие, которое, если его не удалить, загрязнит зону сварки. Чистящие растворы, проволочные щетки, шлифовальные машины и абразивоструйная очистка — вот некоторые из методов, используемых для удаления этих загрязнений.

Фиксация и позиционирование. Крепление и расположение также влияют на форму, размер и однородность сварного шва. Крепежи удерживают сварной шов на месте, контролируя деформацию, помогая локализовать и удерживать детали в их положении относительно сварного шва.

Использование крепежа может сократить время сварки. Позиционирование поможет переместить сварную деталь в плоское положение, что повысит производительность сварщика.

Охлаждающие блоки, радиаторы или опорные стержни могут использоваться при сварке некоторых металлов для предотвращения прожога, снижения температуры основного материала или минимизации деформации.

Подогрев. В зависимости от легирующих элементов в основном материале, толщины стали и конфигурации соединения иногда требуется предварительный нагрев. Количество предварительного нагрева, необходимого для данного применения, обычно определяется процедурой сварки. Доступны несколько методов контроля температуры предварительного нагрева, включая печной нагрев, электрические индукционные катушки, кислородно-топливные горелки и резистивные нагревательные одеяла.

Температуру предварительного нагрева можно измерить с помощью термометров, карандашей, индикаторов температуры, термопар, термисторов или инфракрасных термометров.

Заключение

Изучение основ процесса GTAW повысит способность сварщика производить качественные сварные соединения. Знание правильных расходных материалов, оборудования и необходимой подготовки к сварке поможет сварщику устранить проблемы со сваркой.

Хорошее понимание процесса GTAW поможет сварщику сделать правильный выбор при выборе присадочных металлов, вольфрамовых электродов и защитных газов. Сварщик также сможет выбрать правильный тип оборудования в зависимости от применения сварки при сварке углеродистой стали, нержавеющей стали или цветных металлов. Предварительная подготовка к сварке также важна для получения качественных сварных швов.

Другим важным навыком для сварщика в выполнении качественной работы является правильное обучение для различных областей применения и отработка приобретенных навыков, необходимых для качественного выполнения работ.

Сварка различных металлов: почему это важно?

---

Сварка различных металлов: почему это важно?

---

Сварка различных типов металлов важна, поскольку металл сварного шва может быть адаптирован для получения наилучших механических и химических свойств для конкретного применения. Металл сварного шва, представляющий собой расплавляемый и соединяемый вместе материал, может быть изготовлен из различных металлов, сплавов и композиций.

При сварке двух разных типов металлов важно выбрать металл шва, совместимый с обоими основными металлами. Если металл сварного шва не совместим ни с одним из основных металлов, это может привести к растрескиванию, пористости и плохой прочности сварного шва.

Также важно убедиться, что используемый вами сварочный процесс совместим с типом используемого наплавленного металла. Некоторые сварочные процессы лучше работают с определенными типами металла шва.

Некоторые процессы сварки лучше подходят для одних металлов, чем для других. Например, дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) часто используется для сварки тонколистовых металлов, поскольку она обеспечивает очень чистый и точный сварной шов. С другой стороны, дуговая сварка электродом или электродуговая сварка в среде защитного газа (SMAW) — это процесс, который хорошо подходит для сварки более толстых металлов, поскольку при этом наплавляется более высокое количество металла, чем при сварке методом TIG.

Выбор металла шва также зависит от желаемых механических свойств сварного соединения.

Как сваривать металлы?

Сварка — это процесс соединения двух кусков металла путем нагревания металла до точки плавления и последующего использования присадочного материала для соединения двух кусков. Наиболее распространенный метод сварки называется сварка стержнем или SMAW.

Существует несколько факторов, влияющих на качество сварного шва. Наиболее важным фактором является тип свариваемого металла. Различные металлы имеют разные температуры плавления, поэтому важно выбрать сварочный пруток с температурой плавления, совместимой с соединяемыми металлами.

Техника сварки также важна. Для хорошего сварного шва требуется твердая рука и хороший контроль над сварочной палочкой.

Рекомендации по сварке

Сварка — это процесс соединения металлических деталей путем их нагрева до температуры сварки и использования присадочного металла для их соединения. Существует множество различных типов сварки, но некоторые общие соображения относительно сварки включают следующее:

• Сварку должен выполнять только тот, кто обучен этому процессу. При сварке важно соблюдать правила техники безопасности, так как это может быть опасным процессом.
• Перед началом сварки убедитесь, что поверхность чистая и на ней нет грязи, масла и других загрязнений. Помещение для сварки также должно хорошо проветриваться.
• При выборе способа сварки учитывайте толщину и тип свариваемого металла, а также желаемую прочность и внешний вид сварного соединения.

Некоторые другие важные факторы, которые необходимо учитывать при сварке:

• Коэффициент теплового расширения
• Сваренная точка плавления металла
• Переворажение металла
• .
• Тип сварного соединения и
• Используемый процесс сварки.

Тип сварного соединения важен, поскольку он определяет, сколько тепла будет подаваться на сварочную ванну. При соединении встык применяется меньше тепла, чем при угловом соединении.

Сварка стали: полное руководство

Сталь представляет собой сплав железа и углерода, а иногда и других элементов. Количество углерода в стали определяет ее свойства.

• Низкоуглеродистая сталь мягкая и легко поддается формовке, но легко ржавеет.
• Высокоуглеродистая сталь твердая и хорошо держит форму, но ее сложнее сваривать и обрабатывать. –
• Легированные стали содержат другие элементы, такие как хром, марганец или никель, которые изменяют свойства стали.
• Нержавеющие стали — это сплавы, содержащие не менее 10 % хрома, что делает их устойчивыми к коррозии. Инструментальные стали — это высокоуглеродистые стали, специально разработанные для использования в инструментах.

Сварка стали — это процесс, при котором два куска стали соединяются вместе. Наиболее важным фактором при сварке стали является тип свариваемой стали. Существует много разных типов стали, и у каждого свои требования к сварке.

Первым шагом при сварке любого типа стали является очистка поверхности. Поверхности должны быть очищены от грязи, жира и других загрязнений. Затем необходимо подготовить зону сварки, удалив краску или ржавчину. Это можно сделать болгаркой или металлической щеткой.

Следующим шагом является выбор подходящего сварочного электрода для работы. Для каждого типа стали требуется определенный тип сварочной проволоки. Сварочный стержень должен быть совместим как с основным металлом, так и с присадочным металлом.

После того, как зона сварки подготовлена, можно приступать к сварке.

Большинство обычных сталей. Углеродистая сталь, низкоуглеродистая сталь и среднеуглеродистая сталь могут быть сварены всеми способами сварки. Распространенными являются сварка стержнем, сварка TIG, сварка MIG, сварка под флюсом и сварка FCAW. Наиболее часто используемые сварочные электроды: E6010, E6013, E7018, ER70S-2, ER70S-6 и E71T-1.

Типы сварки металлов

Существует множество различных типов сварки металлов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Наиболее распространенным типом свариваемого металла является сталь. Сталь прочная, долговечная и легко поддается сварке. Это также относительно недорого по сравнению с другими видами сварки металлов. Однако сталь не очень устойчива к коррозии, поэтому она не подходит для использования вне помещений или в морской среде.

Другим распространенным типом свариваемого металла является алюминий. Алюминий легкий и устойчивый к коррозии, что делает его популярным выбором для применений, требующих прочности и долговечности, а также устойчивости к коррозии.

Сварка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь представляет собой сталь, состоящую примерно из 10,5% хрома и 0,08% углерода. Содержание хрома в нержавеющей стали помогает предотвратить образование ржавчины на поверхности металла.

Нержавеющая сталь — отличный выбор для сварочных работ, поскольку она долговечна и устойчива к коррозии. Тем не менее, при сварке нержавеющей стали необходимо соблюдать несколько важных правил.

• Во-первых, убедитесь, что вы используете правильный тип нержавеющей стали для проекта. Существуют различные виды нержавеющей стали с разным уровнем коррозионной стойкости.
• Во-вторых, всегда используйте защитный газ при сварке нержавеющей стали. Защитный газ помогает защитить сварной шов от загрязнений и способствует получению прочного сварного шва.
• В-третьих, используйте более высокое напряжение при сварке нержавеющей стали, чтобы обеспечить хорошую сварочную ванну.
• Наконец, будьте осторожны, чтобы не перегреть металл во время сварки. Перегрев может привести к обесцвечиванию и ослаблению металла.

Дуплексная сварка нержавеющей стали

Дуплексная нержавеющая сталь — это разновидность нержавеющей стали, обладающая более высокой коррозионной стойкостью, чем другие виды нержавеющей стали.

Дуплексная нержавеющая сталь состоит из двух различных типов нержавеющей стали, ферритной и аустенитной, которые свариваются вместе, образуя единый сплав.

Для достижения наилучших результатов при сварке дуплексной нержавеющей стали необходимо соблюдать некоторые правила сварки.

• Одним из наиболее важных указаний является использование подходящей присадочной проволоки при сварке.
• Во-вторых, используйте процесс сварки с низким содержанием водорода, такой как сварка TIG. Это связано с тем, что высокие уровни хрома и молибдена в дуплексной нержавеющей стали могут вызвать водородное охрупчивание, что может привести к трещинам в сварном шве.
• Кроме того, важно использовать медленную скорость сварки и поддерживать как можно более низкий подвод тепла, чтобы свести к минимуму искажения и сохранить фазовый баланс микроструктуры под контролем.

Сварка мартенситной нержавеющей стали

Мартенситная нержавеющая сталь — это тип нержавеющей стали, известный своей высокой прочностью и твердостью. Это желательный выбор для многих применений из-за его коррозионной стойкости и ударной вязкости. Однако сварка может быть затруднена. Для достижения наилучших результатов при сварке мартенситной нержавеющей стали соблюдайте следующие правила:

• Используйте сварочную проволоку с низким содержанием водорода.
• Предварительно нагрейте свариваемый материал до температуры от 250 до 350 градусов по Фаренгейту.
• Используйте защитный газ с высокой концентрацией гелия.
• Не используйте чрезмерный нагрев и не допускайте перегрева материала.

Сварка аустенитной нержавеющей стали

Аустенитная нержавеющая сталь является наиболее распространенной разновидностью нержавеющей стали. Это немагнитный, устойчивый к коррозии металл, обладающий высокой степенью формуемости и свариваемости. Аустенитную нержавеющую сталь можно сваривать с использованием всех обычных сварочных процессов, но для обеспечения качественного сварного шва необходимо соблюдать некоторые особые правила.

Первым шагом при сварке аустенитной нержавеющей стали является выбор правильного электрода. Наиболее распространенными электродами для сварки аустенитной нержавеющей стали являются электроды ER308L, ER316Lsi и ER321LSi. Эти сварочные электроды можно использовать как для ручной сварки TIG, так и для их эквивалентов для сварки электродами и машинной сварки, такой как MIG, SAW или FCAW.

При сварке аустенитной нержавеющей стали важно использовать защитный газ, который защитит сварной шов от окисления. Аргон является наиболее распространенным защитным газом для сварки аустенитной нержавеющей стали, но также можно использовать и другие газы, такие как гелий и смесь аргона и гелия.

Сварка алюминия

Сварка алюминия — это процесс, которым должны заниматься только те, кто знаком с этим процессом и имеет соответствующее оборудование.

Алюминий — популярный выбор для сварочных работ, поскольку он прочный, легкий и с ним легко работать. Тем не менее, есть несколько вещей, которые необходимо учитывать при сварке алюминия.

Как очистить слой оксида алюминия перед сваркой – простые шаги

• Во-первых, вам следует использовать сварочный аппарат TIG, а не сварочный аппарат MIG, поскольку сварщики TIG обеспечивают более высокое качество сварки.
• Во-вторых, при сварке алюминия необходимо использовать газовую смесь с аргоном, так как это предотвратит плавление металла.
• Наконец, при сварке алюминия следует использовать валик меньшего размера, так как это сделает сварной шов более прочным. Следуя этим рекомендациям, вы сможете создавать безопасные и долговечные сварные швы с алюминием.

Сварка меди и медных сплавов

Сварка медных сплавов может быть сложной задачей из-за высокой теплопроводности материала. Чтобы успешно сваривать медные сплавы, вам необходимо следовать некоторым основным правилам сварки.
Во-первых, убедитесь, что вы используете надлежащее сварочное оборудование и электроды. Вы также должны использовать защитный газ, такой как аргон, чтобы защитить сварной шов от загрязнения.

При сварке медных сплавов необходимо использовать более высокую температуру, чем при сварке стали. Это поможет свести к минимуму деформацию и обеспечит прочность и долговечность сварного шва.

Также следует избегать чрезмерного нагрева, так как это может привести к растрескиванию и другим проблемам. Обязательно используйте сварочный щиток хорошего качества, чтобы защитить себя от радиации и искр.

Сварка чугуна

Чугун является ценным материалом для сварки из-за его высокой износостойкости. Он также широко используется в производстве насосов, корпусов, клапанов и других компонентов для нефтегазовой промышленности.

Чугун плохо поддается сварке, поскольку он имеет низкую температуру плавления, он хрупкий, склонен к растрескиванию и пористости. Для успешной сварки чугуна необходимо соблюдать некоторые правила сварки:

• Предварительно нагрейте материал перед сваркой. Это поможет снизить вероятность растрескивания.
• Используйте сварочный аппарат с малой силой тока и электродом небольшого размера. Это поможет предотвратить слишком быстрое остывание сварного шва и образование трещин.
• При сварке используйте твердую руку и избегайте резких движений.
• Сварка электродами с использованием электрода ENiFe-CI.
• Если сварка стержнем не подходит и приводит к растрескиванию, используйте пайку для соединения чугуна.

Сварка латуни

Сварка латуни является популярным процессом из-за коррозионной стойкости металла и его легкости в обработке. Однако есть некоторые моменты, которые необходимо учитывать при сварке латуни.

• Во-первых, латунь более мягкий металл, чем сталь, поэтому для нее требуется меньший сварочный ток.
• Во-вторых, пары, выделяемые при сварке латуни, могут быть вредными, поэтому важно использовать респиратор и защитные очки.
• Наконец, латунь может быстро потускнеть, поэтому важно очистить и защитить сварные соединения герметиком.

Сварка бронзы

Бронза является ценным сплавом благодаря своей устойчивости к коррозии и способности выдерживать высокие температуры. При сварке бронзы необходимо соблюдать особые меры предосторожности, чтобы избежать загрязнения и обеспечить прочность сварного соединения. Следующие рекомендации помогут вам безопасно и эффективно сваривать бронзу.

• Убедитесь, что ваше сварочное оборудование находится в хорошем состоянии и правильно обслуживается.
• Используйте чистые, свежие сварочные электроды, специально предназначенные для сварки бронзы.
• Предварительно нагрейте металл перед сваркой и убедитесь, что сварной шов полностью прогрет.
• Используйте умеренную скорость сварки и избегайте чрезмерного перемешивания сварочной ванны.
• Следите за тем, чтобы в зоне сварки не было загрязнений, включая масла, растворители и шлифовальные искры.