Чем варить нержавейку полуавтоматом

Чем варить нержавейку полуавтоматом

Нержавеющие стали незаменимы для производства турбинных лопаток, режущего инструмента, гидравлических клапанов, элементов крекинг-установок, сварной аппаратуры, изделий для пищевой промышленности, столовой посуды и других изделий.

При сборочных, ремонтных и монтажных работах с нержавеющей сталью сварщик должен грамотно подобрать необходимый способ сварки, оборудование и режимы работы. Нержавейка является сложным материалом и требует от сварщика определенного опыта и знаний.

Влияние свойств нержавеющей стали на технологию сварки

Чем варить нержавейку полуавтоматом

  • Теплопроводность нержавейки в два раза меньше, в отличии от основных видов сталей, применяемых в промышленном производстве. Эта способность позволяет сконцентрировать больше теплоты в месте сварки с проплавлением большего слоя металла и неблагоприятными изменениями его структуры. Если силу тока не понижать на пятую часть от стандартных режимов и дополнительно не охлаждать шов – место сварки становится неустойчивым к коррозии.
  • Имея больший коэффициент линейного расширения, чем другие металлы, нержавейка при неравномерности нагрева во время сварочных работ склонна к деформации. Учитывая это свойство, между деталями оставляют определенный зазор, зависящий от их размеров и толщины.
  • Высокие температуры влияют на структуру металла. Если места сварки сразу не охлаждать и выполнять работу с превышением оптимальных настроек – на полученных швах возможно скорое появление ржавчины. 500 градусов – максимальная температура сварки для нержавеющей стали.

Подготовка к сварке

Чем варить нержавейку полуавтоматом

Перед самой сваркой кромки деталей подготавливаются особо тщательно, учитывая сложность работы с нержавейкой. Подготовительные работы условно делятся на три последовательные процедуры:

  • механическая обработка или зачистка поверхностей свариваемых кромок;
  • обезжиривание уайт-спиритом, авиационным бензином или ацетоном;
  • удаление из зоны сварки остатков влаги прогреванием.

Виды сварки нержавейки

  • сварка с применением покрытых электродов, выбор которых облегчит знакомство с ГОСТ10052-75;
  • сварка в аргоновой среде вольфрамовым электродом, степень легирования которого подбирается большей, чем у свариваемой нержавейки;
  • сварка полуавтоматом.

Чем варить нержавейку полуавтоматом

Нержавеющая сталь максимально сохраняет свои свойства и структуру металла при сварке полуавтоматом. Защитной средой при выполнении работ является смесь аргона и углекислоты. При 2% углекислоты в этой смеси создаются оптимальные условия получения очень качественного шва. Но для снижения затрат ее процентная доля может доходить до отметки 30. Альтернативой аргону может стать доступный и более дешевый ацетилен. Но повышенная опасность при работе с ним является безусловным минусом.

Этот вид сварки предусматривает применение проволоки из сплава никеля. Применение обычных марок стальной проволоки также возможно, но с худшими качественными характеристиками на выходе.

Чем варить нержавейку полуавтоматом

Роль защитного газа

Выбор способа сварки в среде смеси аргона и углекислоты позволяет изолировать от воздействия воздуха, главным образом от азота, сварочную ванну. Влияние атмосферных воздействий на металлургические процессы, протекающие во время сварки, сводятся к минимуму. В газовой среде интенсивнее сгорает применяемая проволока, обеспечивая получаемому шву улучшенные характеристики.

Конструктивно сварочный полуавтомат во время операции сварки обеспечивает:

  • механическую подачу в зону сварки присадочной проволоки, причем скорость подачи настраивается;
  • подачу защитной газовой смеси;
  • охлаждение горелки;
  • возможность доступа и проведение работ в неудобных местах.

Чем варить нержавейку полуавтоматом

Работая с полуавтоматом горелку отклоняют слегка назад и выдерживают расстояние от ее сопла до шва в 8-12 мм. Ток подается на наконечник сопла, через который выходит проволока. Защитный газ и сварочная проволока подаются одновременно. Сварочная дуга расплавляет металл. Процесс сварки обеспечивается подачей расплавленного электродного металла в саму сварочную ванну, функцию защиты которой выполняет газовая смесь.

Чем варить нержавейку полуавтоматом

  • соблюдать наклон горелки и допустимый вылет проволоки;
  • обеспечить обратную полярность;
  • контролировать расход газа (6-12 кубических метров в минуту);
  • использовать осушитель;
  • варить шов плавно, колебательные движения исключить;
  • не начинать и не заканчивать сварку на краю детали;
  • промазать свариваемые детали водно-меловым раствором для защиты их поверхностей от расплавленных брызг.

Устранение последствий деформации

Чем варить нержавейку полуавтоматом

Деформация – частое явление после сварки. Тут бессильны и знания и опыт – уж очень капризный материал. Стараясь не нанести другой вред изделию (трещины, разрыв) изделие правят винтовыми прессами, прокатом (эффективно для изделий из тонкой листовой нержавейки), домкратами. Помощником в борьбе с деформациями может быть молоток или горелка. Молотком простукивают деталь через прокладку-гладилку от края к центру выпуклости. Во втором случае прогревание выступа круговыми движениями горелки и простукивание молотком осуществляется до полного выравнивания.

Читайте также:  Плохо заводится бензопила штиль 180 причина

Снизить вероятность будущего напряжения металла позволяет местный подогрев области сварки до начала работ (примерно, до 300 градусов). В готовых изделиях напряжение металла снимается после его прогрева до 660 градусов с последующим свободным остыванием. Для самого сварочного шва температура нагревания – 760 градусов.

Чем варить нержавейку полуавтоматомУпотребляемое в разговорной речи слово «нержавейка» представляет собой низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома. В результате взаимодействия с кислородом хром создает защитную оксидную пленку, которая противодействует ржавлению металла.

Если в составе металлического сплава находится от 12% хрома, то он уже относится к категории нержавеющих и обладает устойчивостью к коррозии. В то же время работа с этим материалом требует определенной подготовки металла перед проведением сварочных работ. На качество сварочных работ влияет выбор рабочего сварочного режима и правильный подбор расходных материалов.

Поверхностный антикоррозийный слой металла обладает устойчивостью к восстановлению. В составе современных антикоррозийных сплавов могут присутствовать в незначительных количествах: углерод, титан, никель, молибден, ниобий. Все эти элементы также повышают стойкость к коррозии и улучшают качество стали.

В зависимости от микроструктуры нержавеющая сталь может иметь различные свойства и применяться в разной среде:

  1. Сталь с содержанием хрома и никеля относится к классу аустенитной. Ее отличают высокие показатели устойчивости к ржавлению, пластичностью, прочностью и немагнитностью.
  2. Сплав с содержанием хрома и железа называется ферритным. Он устойчив к термической закалке и может использоваться в агрессивной среде.
  3. Сплав с содержанием углерода и хрома называется мартенситным и используется в слабоагрессивной среде. Объясняется такое применение высокой твердостью и одновременно хрупкостью сплава.

Свойства нержавеющего сплава

Начинающему сварщику рекомендуется учитывать некоторые свойства химического состава стального сплава, чтобы выполнить работу качественно. Среди основных параметров обычно выделяют:

  1. Низкую теплопроводность. Теплопроводность нержавеющей стали ниже в два раза по сравнению с другими металлами. В процессе сварочных работ металл может расплавиться больше, чем это необходимо. Устойчивость к коррозии в результате этого снизится. Для устранения негативных последствий мастера уменьшают силу тока на 20% и дополнительно охлаждают шов.
  2. Минимальный уровень температуры плавления. Для сохранности устойчивости к ржавлению в процессе работ сохраняют оптимальный режим температуры.
  3. Межкристаллитную коррозию. Является результатом образования карбидного соединения хрома и железа. Растекание, приводящее к коррозии металла, происходит при повышении температуры более 500 градусов. Для устранения нежелательных эффектов применяются различные способы охлаждения свариваемых конструкций.
  4. Высокий уровень линейного расширения стали. Литейная усадка стали происходит благодаря высоким температурам. Превышение температурного режима может привести к деформации металла и появлению между свариваемыми деталями трещин. С этой целью при работе с нержавейкой рекомендуется оставлять небольшие зазоры на расширение.
  5. Высокий показатель электрического сопротивления. Этот показатель может послужить причиной нагрева электродов из стали высоколегированного типа. Для предупреждения высокого нагревания длина электродов из никеля и хрома не превышает 350 мм.

Сварка полуавтоматом

Чем варить нержавейку полуавтоматом

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

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

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

Перед осуществлением сварочных работ поверхность свариваемых деталей подготавливают:

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

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

Читайте также:  Как правильно сверлить керамическую плитку

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

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

В среде аргона

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

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

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

В среде углекислого газа

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

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

Нержавеющая сталь сваривается несколькими способами. Распространены ручной (при помощи электродов) и аргонодуговой. Однако в данном материале речь пойдет о таком способе, как сварка нержавейки полуавтоматом. По эффективности он превосходит ранее названные. Специфика материала, особенности способа, поэтапные действия рассмотрены далее.

Особенности нержавеющей стали

Нержавейка отличается от обычной низкоуглеродистой стали тем, что в ее составе присутствует небольшое количество хрома. С одной стороны, это делает ее более устойчивой к воздействию кислот. Чем варить нержавейку полуавтоматомС другой же — у металла снижается теплоотдача и проводимость тока. Это также отражается на ухудшении сопротивлению действия воды и химических веществ, а еще осложнением термической обработки.

Возникает резонный вопрос — какими способами выполнять неразъемное соединение заготовок и можно ли варить нержавейку полуавтоматом? Ручной способ хорош и востребован, но при серийном производстве он неэффективен. В чем же специфика обработки стали полуавтоматическими установками?

Особенности сварки

Рассматриваемый метод зарекомендовал себя как один из самых надежных по причине высокого качества шва и долговечности полученного соединения. Различают три способа сварки полуавтоматом:

  • короткой дугой;
  • с использованием струйного переноса;
  • в среде углекислого газа.

Первый способ подходит для термообработки тонколистового металла. Достоинство метода — в малой вероятности прожигания стали. Второй способ зачастую исключает применение газа, но требует использования флюсовой проволоки (порошковой). Также понадобятся особые головки на полуавтоматический аппарат.

Импульсный метод также известен как сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа. Это наиболее точный способ, полностью контролируемый. Его преимущества:Чем варить нержавейку полуавтоматом

  • постепенная подача проволоки малыми количествами, предотвращающая разбрызгивание металла;
  • малый расход проволоки;
  • высокое качество шва;
  • эффективность работы при серийном производстве.

Наиболее часто применяемый газ при сварке импульсным методом — аргон, однако на практике он не так хорош, как кажется. Опытные сварщики жалуются на обилие брызг и нестабильность дуги. По этой причине аргон в чистом виде никогда не используется — применяют лишь его смесь с углекислым газом в соотношении 98:2 или 95:5. Все промышленные работы проводятся при подобных пропорциях, при этом углекислота порой заменяется на чистый кислород. Аналогичные соотношения рекомендованы для сварки в домашних условиях.

Последовательность работы

Когда для сварки нержавеющей стали выбирается полуавтомат, предварительно выполняют ряд работ. Среди них:

  • очистка и обезжиривание свариваемых поверхностей;
  • обезвоживание места будущего шва (непродолжительный прогрев горелкой);
  • подбор мощности установки и силы тока в зависимости от толщины деталей;
  • подбор и закупка необходимых расходников в достаточном количестве (конкретнее о них рассказано ниже).
Читайте также:  Схема стабилизатора напряжения 220в 10квт

Не будем вдаваться в подробности, как сваривается нержавеющая сталь при помощи установок MIG/MAG — этому посвящены другие статьи ресурса. После работы необходимо провести ряд процедур, а именно:

  1. Устранение возможных деформаций. Для этого продукт сварки укладывают на наковальню, обрабатывают через гладилку оббивают молотком. Если в процессе сварки появился пузырь, его обрабатывают ударным инструментом сначала по периметру, постепенно приближаясь к центру.
  1. Обработка детали.

Включает три подэтапа:

  • механическое воздействие (пескоструем, шлифмашинкой, щеткой и др.);
  • травление (обработка швов веществами, разъедающими окалину; при появлении последней изделие покроется ржавчиной);
  • пассивация (нанесение на поверхность средств, вызывающих появление пленки из оксида хрома; делается с целью улучшения устойчивости от коррозии).

Вкратце вы узнали, как правильно варить полуавтоматом нержавейку. Теперь — несколько слов о требуемых расходных материалах.

Что понадобится для процесса

К числу обязательных атрибутов относятся:Чем варить нержавейку полуавтоматом

  • сварочный аппарат типа MIG/MAG (полуавтоматический);
  • стальная щетка (для удаления грубых брызг после окончания работ);
  • баллон с газом;
  • растворитель (противокоррозийный);
  • присадочная проволока, предназначенная для сварки нержавеющих сталей в соответствии с ГОСТ 2246-70.

Конечно, стоит помнить про средства индивидуальной защиты — маску сварщика, рукавицы, брезентовая спецодежда и иже с ними.

Примером присадочной проволоки выступают изделия отечественной фирмы БАРС (например, БАРС ER-309LSi) или зарубежных производителей (BRIMA, ESAB, Linkoln Electric и ряд других).

Если вы собираетесь варить металл без использования газа, обязательно приобретите порошковую проволоку с функцией самозащиты.

Несколько полезных советов

Чтобы добиться оптимального результата, следует помнить про ряд особенностей процесса:

  1. В классическом случае (использование смеси аргона и углекислого газа) образуется обратная полярность, и лишь при сварке под флюсом — полярная.
  2. Электродная проволока вылетает на расстояние не более 12 мм. При сварке же между ней и поверхностью образуется зазор от 5 до 15 мм. При выполнении данных условий рабочий расход смеси углекислоты и аргона составит не более 13 куб.м/мин при установленном давлении до 0,2 атм. Если расход смеси понизить, качество шва станет неудовлетворительным.
  3. При сварке движение рабочего элемента осуществляется слева направо, а угол сварки должен смотреть назад от пользователя.
  4. Угол сварки выполняется в пределах 5-10 градусов, чтобы достичь хорошей проплавки заготовки, получить надежный и прочный шов. Способ хорош для толстолистового металла.
  5. При обработке тонких листов нержавейки можно увеличить шов путем наклона головки аппарата вперед — это уменьшит глубину проплавки, а риск прогорания детали насквозь сведется к нулю.

Некоторые сварщики рекомендуют изменять пропорции между углекислотой и аргоном до 70:30. Однако данное соотношение не обязательно соблюдать.

Как выбрать хороший полуавтомат

При сварке деталей из нержавеющей стали в домашних условиях сами детали редко являются очень толстыми, обычно не более 2-3 мм. По этой причине нужда покупать дорогостоящий полуавтомат для сварки нержавеющей стали отпадает. Его стоимость измеряется десятками и сотнями тысяч рублей, что по карману лишь средним и мелким предприятиям.

Однако производители сварочного оборудования разработали хорошие варианты для тех, кто прибегает к сварке время от времени. Для работ в домашних условиях достаточно мощности 10 кВт, чтобы сварить хромированную сталь. Стоят такие аппараты не дороже 25 тысяч рублей, а большой их ассортимент предлагается отечественными производителями.

Примером подобного полуавтомата выступает «Ресанта САИПА-165». Его характеристики:Чем варить нержавейку полуавтоматом

  • мощность — 5 кВт;
  • напряжение дуги — от 17 до 26 В;
  • максимальный потребляемый ток — 22 А;
  • совместимость с проволокой диаметром от 0,6 до 0,9 мм;
  • габариты — 300х140х270 мм;
  • вес — 11,5 кг.

Оптимальный выбор для дачи, дома или гаража стоимостью 16 до 20 тысяч рублей. При благосклонности к отечественным товарам также стоит рассмотреть продукцию брендов «Сварог» и «ФЕБ».

Сварка нержавейки полуавтоматом — способ, учитывающий специфику обрабатываемого материала. Его итогом станут качественный сварной шов, минимум дефектов на поверхности, ее однородность. Если вам известны тонкости сварки нержавейки с помощью MIG/MAG, напишите об этом в комментариях. Также вы можете высказать свое мнение относительно того или иного сварочного полуавтомата, если пользовались им.