Точечная сварка нержавеющей стали

Точечная сварка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь нашла свое применение во многих сферах жизнедеятельности человека: тяжелом машиностроении, строительстве, производстве бытовой электроники, пищевой и химической промышленности и т.д. Практически во всех перечисленных областях для производства изделий используется сварка нержавейки как один из наиболее эффективных способов соединения деталей.

Известно, что данный тип металла обладает антикоррозионными характеристиками из-за добавления в его состав хрома, который при взаимодействии с атмосферным кислородом образует оксидный барьер, защищающий железо от окисления. Помимо хрома, нержавеющая сталь может включать и другие компоненты (никель, титан, молибден). Добавление в состав вспомогательных элементов дает возможность изменять свойства материала, что и определяет сферу его применения.

Классификация нержавеющих сталей

Процесс сварки нержавейки считается более сложным, чем сварка обычных стальных изделий. Это связано с уникальной микроструктурой металла, которая зависит от преобладающей кристаллической фазы. Наличие того или иного компонента приводит к разной реакции на термообработку, поэтому выбор способа сваривания во многом зависит от класса материала.

  • Аустенитный класс.
    В таком сплаве основной фазой выступает аустенит. Дополнительными элементами обычно являются хром (до 20%) и никель (до 10%). Хром способствует антикоррозийности, а никель – пластичности, что позволяет применять данный материал в машиностроении. При термообработке аустенитные сплавы не теряют своих характеристик, поэтому хорошо переносят сварочный процесс.
  • Ферритный класс.
    Основной фазой в этом случае является феррит. Добавление хрома придает изделию антикоррозионные свойства, однако, в отличие от аустенитного, ферритный сплав не обладает большой гибкостью. Главной особенностью ферритов является повышенная устойчивость к агрессивным средам, поэтому такой материал часто используют в химической промышленности. Вместе с тем, устойчивость к сверхвысоким температурам делает его неудобным для сварки.
  • Мартенситный класс.
    Наличие в качестве основной фазы мартенсита придает металлу повышенную твердость. Мартенситный сплав в основном применяют для изготовления работающих на износ деталей и режущих инструментов (ножей). В то же время, материал является довольно хрупким, это нужно учитывать во время его обработки и эксплуатации.

Точечная сварка нержавеющей стали

Как осуществляется сварка нержавейки

Перед выполнением сварки нержавеющей стали необходимо ее подготовить. Очень важно уделить внимание кромкам свариваемых деталей – они должны быть зачищены до стального блеска. Также следует обезжирить поверхность с помощью растворителя, авиабензина или ацетона.

Для сваривания нержавейки можно применить одну из следующих технологий:

Ручная MMA-сварка, как правило, используют при отсутствии высоких требований к качеству шва. Основная сложность данной технологии заключается в правильном выборе электрода, который нужно подбирать в соответствии с маркой металла. Обычно для таких целей применяют электроды с основным покрытием, изготовленным из карбонатов магния и кальция, или рутиловым покрытием, созданным на основе двуокиси титана. Если в первом случае сваривание осуществляется исключительно обратнополярным постоянным током, то во втором допускается применение тока с переменной характеристикой.

Точечная сварка нержавеющей стали

Таблица для подбора электродов

TIG-сварка эффективна для сваривания тонких листов нержавейки. Чтобы добиться высокого качества шва, следует использовать присадочную проволоку с более высоким уровнем легирования, чем у основного металла. В качестве защитной среды зачастую применяется 100% аргон, однако в некоторых случаях для повышения стабильности дуги и увеличения скорости процесса аргон могут разбавлять гелием.

TIG сварка изделий из нержавейки

TIG сварка выхлопных систем

Точечная сварка нержавеющей стали

Аргонодуговая сварка TIG с вольфрамовым электродом

Полуавтоматическая технология MIG/MAG является наиболее универсальной для сварки нержавеющей стали, так как позволяет работать с разными толщинами: для тонких листов подходит метод короткой дуги, для толстых – струйного переноса. С целью защиты шва обычно используют смесь аргона (98%) с диоксидом углерода (2%). Не рекомендуется увеличивать концентрацию углекислоты и, тем более, применять ее в чистом виде, поскольку это приводит к появлению металлических брызг и нарушению структуры шва. Подробнее о сравнении углекислого газа и сварочных смесей читайте в нашей статье.

Особенности работы с нержавеющей сталью

Приступая к сварочному процессу, необходимо учитывать несколько важных моментов, характерных для нержавейки:

  • Данный материал обладает меньшей теплопроводностью, чем обычное железо. Поэтому во избежание высокой концентрации тепла в районе шва с дальнейшим прожогом детали сварочный ток необходимо уменьшать на 20-30%.
  • Из-за повышенного электрического сопротивления металла электроды нагреваются гораздо сильнее, что приводит к их более быстрому износу.
  • Нержавеющая сталь отличается высоким коэффициентом линейного расширения. При сваривании деталей большой толщины важно выдерживать определенный зазор для нормальной усадки шва. В ином случае возможно появление трещин.
  • В режиме термообработки возникает вероятность снижения антикоррозионных свойств в месте соединения деталей. С целью предотвращения такой ситуации шов следует оперативно охлаждать. Для этого используют разные способы, например, подкладывают под место соединения медную пластину или снижают его температуру с помощью холодной воды.
Читайте также:  Кованые цветочницы на стену

Сваривание изделий из нержавейки это распространенная задача на производстве. Как показывает практика, попытки сэкономить на качестве защитных газов приводят к уменьшению надежности и долговечности сварного соединения. Качество имеет первостепенное значение для всего результата работы. Например, здесь можно ознакомиться с защитными газовыми смесями, которые применяются для различных видов металлов, и их типовыми характеристиками.

Точечная сварка нержавеющих и жаропрочных сталей аустенитного класса получила широкое промышленное применение. Сварка сталей типа Х18Н9 (18% Сг и 9% Ni) дает лучшие результаты при жестких режи­мах (длительность нагрева для листов толщиной 0,5—2,5 мм лежит в преде­лах 0,08—0,3 сек.). При сварке сталей, не содержащих стабилизирующих присадок (титана или ниобия), малая длительность нагрева обязательна, так как она предупреждает выпадение карбидов хрома и межкристаллитную коррозию. Применение жестких режимов очень желательно и при сварке сталей, обычно используемых в конструкциях в наклепанном состоянии (холоднокатаная сталь), так как при кратко­временном нагреве уменьшается зона разупрочнения металла. Помимо этого, как указывалось выше, при жестких режимах заметно умень­шаются сварочные деформации.

В связи с высокой жаропрочностью нержавеющих сталей они сва­риваются при относительно высоком удельном давлении на электродах (около 15 кг/мм 2 ). Вследствие низкой электропроводности нержавеющих сталей аустенитного класса ток при их сварке на 30—40% ниже, чем при сварке с той же длительностью нагрева деталей из малоуглеродистой стали одинаковой толщины. Высокое удельное давление требует применения электродных сплавов высокой твердости. В табл. при­ведены ориентировочные режимы точечной сварки нержавеющей стали типа Х18Н9. Эти режимы могут быть реализованы на машинах отно­сительно небольшой мощности (до 25 ква), снабженных точно дей­ствующими регуляторами длительности включения сварочного тока (пре­рывателями тока) и развивающих на электродах усилие до 600 кг. Увеличение указанных в табл. усилий на 80—100% при соответ­ствующем увеличении тока на 75—90% может существенно повысить стабильность результатов сварки.

Ориентировочные режимы точечной сварки нержавеющих сталей

Толщина каждой детали, ммДиаметр контакт­ной поверхности электродов, ммУсилие, приложен­ное к электродам, кгДлительность включения сва­рочного тока, сек.Ориентировочная сила тока в сва­рочной цепи, а
0,22,5 — 350—800,02—0,062200—2800
0,54—5100 — 1500,04—0,083200—3800
0,85—6180 — 2500,08—0,124000—4800
1,05—6250 — 3500,10—0,164400 — 5600
1,57—8400 — 5500,16 — 0,245500— 7500
2,08—10500—6500,20—0,306500 — 8500

Точечная сварка аустенитных сталей с повышенным содержанием легирующих элементов (например, стали типа Х25Н20) производится на более мягких режимах, чем сварка стали типа Х18Н9, вследствие того, что при очень быстром нагреве стали Х25Н20 в ядре точки образуются радиальные трещины и значительная рыхлость. Основные параметры режима точечной сварки стали Х25Н20 приведены в табл. Эти режимы почти без изменений применяются при сварке специальных хромоникелевых жаропрочных сплавов (например, типа нихром).

Дата добавления: 2016-05-11 ; просмотров: 1051 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Точечная сварка нержавеющей стали

Защита от утечки информации

Точечная сварка нержавеющей стали

Для чего нужна защита от утечки информации? Почему в наши дни так необходима защита информации от утечки? Какие признаки указывают на повышенную опасность утечки информации в организации? Какие существуют технические средства защиты от утечки информации?

Чертеж корпуса для РЭА

Точечная сварка нержавеющей стали

Какие различают виды чертежей РЭА? По каким требованиям составляется чертеж РЭА? Как выполняется детализирование чертежа РЭА? Как выполнить чертеж РЭА с помощью средств автоматизации?

Точечная сварка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь, как и прочие материалы, имеет уникальную, характерную только ей совокупность характеристик, от которых будет зависеть способ и техника ее обработки. Тема данной статьи – технология сварки нержавеющей стали.

Почему нужна отдельная технология сварки нержавеющей стали

Нержавеющая сталь (коррозионно-стойкие стали и просто «нержавейка») – легированная сталь, не подвергающаяся коррозии в атмосфере и агрессивных средах.

Нержавеющая сталь может быть аустенитного, ферритного и мартенситного класса, для каждого характерна своя микроструктура с преобладающей кристаллической фазой.

  • Для аустенитных нержавеющих сталей основной фазой является аустенит. В таких сплавах присутствуют хром и никель (реже – марганец и азот). Самая распространенная нержавеющая сталь данного класса – это 304 сталь (или T304). В ней содержится 18–20 % хрома и 8–10 % никеля. Благодаря такому составу этот вид нержавеющей стали не имеет магнитных свойств, устойчив к коррозии, прочен и пластичен. Все эти качества позволяют использовать сталь 304 во многих отраслях промышленности.
  • Ферритные стали. У них основная фаза – это феррит. Данный класс нержавеющей стали имеет в своем составе железо и хром. Наиболее распространенной является сталь 430, в ней содержится 17 % хрома. Ферритные стали не такие пластичные по сравнению с аустенитными, они не закаляются при термической обработке и находят применение чаще всего в агрессивных средах.
  • Мартенситные стали. Микроструктуру мартенсита первым выявил немецкий микроскопист Адольф Мартенс в 1890 году. Это низкоуглеродистые стали, наиболее ярким примером которых является 410 сталь (12 % хрома и 0,12 % углерода). Нержавеющие стали с такой структурой характеризуются твердостью, хрупкостью и достаточно малой жесткостью. Они нашли применение в слабоагрессивных средах (изготовление столовых приборов и режущего инструмента).
Читайте также:  Станок для ручного фрезера своими руками

Почему же для сварки нержавеющей стали необходимо использовать специальную технологию? Ответ на такой вопрос достаточно прост – эти металлы являются высоколегированными и трудно поддаются сварке. Когда эти стали находятся в расплавленном состоянии, они ведут себя иначе, чем другие виды. Сварочная ванна получается слишком жидкая, поэтому нормальный валик «собрать» очень сложно. Он неровен из-за слишком быстрого растекания металла по поверхности, края не успевают схватываться. Все это приводит к образованию множества дефектов, для минимизации которых технология сварки нержавеющей стали предусматривает дополнительную защиту.

Данная технология сложнее, чем сварка обычной углеродистой стали. У этих сталей разные свойства, поэтому сварка «нержавейки» более трудновыполнима и требует предварительного нагрева.

Нержавеющая сталь по сравнению с обычной имеет следующие особенности:

  • низкая температура плавления;
  • низкий коэффициент теплопроводности;
  • высокий коэффициент теплового расширения.

Стали, в которых углерода содержится до 20 %, редко нуждаются в предварительном нагреве. Технология сварки нержавеющих сталей (углерода свыше 0,20 %) предусматривает необходимость предварительного подогрева. Если толщина обрабатываемого металла превышает 30 мм, то его необходимо подогревать при температуре 150 °С (в редких случаях необходим более сильный нагрев).

От чего зависит, насколько эффективна технология сварки нержавеющей стали

Разные марки нержавеющей стали имеют различную способность к свариванию, на это влияет множество факторов:

  1. Эти металлы по сравнению с низкоуглеродистой сталью менее теплопроводны (разница от 50 до 100 % для разных марок). Поэтому в технологии сварки нержавеющей стали необходимо предусматривать это, иначе можно прожечь металл из-за увеличенной концентрации высоких температур у шва. Чтобы предотвратить такие последствия нужно выполнять сварочные работы с режимом тока, пониженным на 17–20 %.
  2. У нержавеющей стали достаточно высокое электрическое сопротивление, в связи с этим электрод может очень сильно нагреться (это и есть причина их быстрого выхода из строя). Технология сварки данного вида металла требует использования хромоникелевых электродов.
  3. У данного вида стали немалый коэффициент линейного расширения. Поэтому технология сварки достаточно толстых изделий предусматривает выдерживание определенного зазора, позволяющего получить необходимую усадку шва. Если пренебречь этим правилом, то могут образоваться трещины.
  4. Нельзя нарушать технологию сварки аустенитной хромоникелевой нержавеющей стали, так как при этом она может утратить антикоррозионные свойства. Это объясняется образованием карбидов железа и хрома. Чтобы избавиться от этого явления, обычно используют быстрое охлаждение сварного шва холодной водой, которая заметно снизит вероятность потери стойкости к коррозии.
  5. Технология сварки нержавеющей стали требует использования специального сварочного оборудования, выбор которого представлен в широком ассортименте. Если вы приобретете правильный инструмент, то сможете заниматься этим даже в домашних условиях.

Если у Вас возникли вопросы по поводу разработки и производства:

➜ корпусов для РЭА;

➜ корпусов для светодиодных табло и мониторов ;

➜ экранирующих конструктивов для электронных устройств.

Позвоните по телефону:
+7(495)642-51-25
или оставьте заявку.
Мы ответим на все Ваши вопросы!
Это абсолютно бесплатно!

С чего начинается любая технология сварки нержавеющей стали

Технология сварки нержавеющей стали предусматривает стандартную предварительную подготовку металла к данному процессу, но при этом имеет свои особенности:

  • Кромки свариваемых деталей нужно зачистить металлической щеткой до стального блеска.
  • С поверхности необходимо удалить жир подходящим растворителем (авиационный бензин, ацетон). Благодаря этому действию снизится пористость шва и возрастет устойчивость дуги.

Примеры способов сварки нержавеющей стали (видео)

Какой может быть технология сварки нержавеющей стали

Технология сварки нержавеющей стали может быть адаптированной как для заводских, так и для домашних условий. Она бывает следующих видов:

  • ММА (покрытыми электродами);
  • в режиме DC/AC TIG (аргонодуговая с применением вольфрамового электрода);
  • полуавтоматическая (MIG) аргоновая сварка с использованием нержавеющей проволоки;
  • контактная точечная и шовная (сопротивлением);
  • холодная (соединение под давлением без плавления).

Далее рассмотрим каждый из этих способов.

MMA – технология сварки нержавеющей стали электродами

Если нет жестких требований к качеству сварного шва, то можно данный процесс выполнять покрытым электродом. Такой способ чаще всего используют для работ, выполняемых дома. Затруднение способен вызвать выбор самого электрода. Советуем точно узнать марку нержавеющей стали, с которой будете работать, посмотреть по ГОСТу ее свойства и затем уже решить, какой инструмент лучше подойдет.

  • Чаще всего технология сварки подразумевает действие тока обратной полярности.
  • Следует использовать электрод с минимальным подходящим диаметром: сварочный ток должен переносить умеренное количество тепловой энергии, поэтому необходимо снизить это значение.
  • Технология сварки нержавеющей стали требует быстрого охлаждения полученного шва. Для этого его необходимо обдувать сжатым воздухом или использовать медные подкладки под детали. В некоторых случаях подойдет охлаждение холодной водой.

DC/AC TIG – технология сварки нержавеющей стали электродами

Аргоновая технология сварки может быть использована тогда, когда требуется получить шов хорошего качества. Этот способ идеален для работы с тонкой нержавеющей сталью, а также подходит для сварки труб, работающих под давлением.

  • При этой технологии сварки ток может быть и постоянным, и переменным.
  • У присадочной проволоки должна быть степень легирования выше, чем у основного металла.
  • Чтобы предотвратить нарушения зоны сварки, нельзя допускать колебательных движений электродом, что также послужит дополнительной защитой от окисления стали. Кроме того, следует использовать поддув инертного газа (аргона) на внутреннюю сторону шва. И еще, нержавеющая сталь, по сравнению с титаном, не так сильно нуждается в защите внутренней стороны.
  • В процессе сварочных работ поджиг дуги нужно осуществлять бесконтактным методом, допустимо также делать это на графитовой (угольной) плите с последующим переносом ее на сталь. Таким образом, он не попадет в сварочную ванну вольфрама.
  • Режим сварки нужно выбирать в соответствии с толщиной деталей, подлежащих сварке. При этом определяется полярность и сила тока, диаметры присадочной проволоки и электрода, скорость выполнения сварки и примерный расход аргона.
  • При желании можно снизить расход вольфрамового электрода следующим образом: после разрыва дуги и окончания сварки не торопитесь отключать подачу аргона, пусть он еще 10–15 секунд воздействует на электрод, это уменьшит его окисление.
  • Использование этой технологии не подходит для сварки нержавеющей стали толщиной до 1 мм. В ней есть смысл только тогда, когда толщина стенок свариваемых деталей составляет хотя бы 1 мм.
Читайте также:  Получение буры из борной кислоты

Полуавтоматическая технология сварки нержавеющей стали

Суть этого метода та же, что у предыдущего, с разницей лишь в том, что подача нержавеющей проволоки осуществляется механически. Использование данной технологии обеспечивает образование качественного соединения, сам рабочий процесс при этом становится легче. Для сварки изделий разной толщины нужно подбирать наиболее подходящую технику:

  • Сварка короткой дугой используется для тонкой листовой стали.
  • Метод струйного переноса подходит для сварки достаточно толстых материалов.
  • Технология импульсной сварки – самый управляемый способ проведения сварочных работ. На металл воздействует серия импульсов, что заметно снижает среднюю величину сварочного тока, и, следовательно, тепловое воздействие становится менее сильным, исключается вероятность прожога металла.

Контактная технология сварки нержавеющей стали

Для сварки нержавеющей стали по точечной и роликовой технологии можно использовать оборудование, предназначенное для соединения других металлов. Таким способом можно соединять материал толщиной до 2 мм, режимы при этом используются разные.

У нержавеющей стали более высокое сопротивление, поэтому выделяется большее количество тепла при сварке, таким образом, необходимо, чтобы сила тока была уменьшена, а давление сжатия – увеличено. Если следовать этим советам, то цикл сократится, а на стали не образуются прожоги. Кроме того, уменьшится вероятность образования карбидов, и шов нержавейки сохранит устойчивость к коррозии. Технология роликовой сварки отличается высокой надежностью образующегося шва, а точечная применяется в большей части для соединения неответственных соединений.

Технология сварки нержавеющей стали под давлением (холодная сварка)

Эта технология используется только на производствах. В процессе холодной сварки (под давлением) нержавеющей стали не происходит плавления соединяемых деталей. Основную работу при этом выполняет приложенное давление. Суть технологии заключается в соединении заготовок на уровне кристаллической решетки стали.

По данной технологии элементы нержавеющей стали соединяются внахлест или в тавр. Размер нахлеста зависит от толщины металла. Этот вид сварки можно выполнять как по односторонней, так и по двухсторонней схеме. Первый вид характеризуется тем, что при таком воздействии пластически деформируется только верхний лист нержавейки, давление прилагается только к нему, соединение при этом получается качественным. Во втором случае давление прикладывается к обеим деталям.

Это не все возможные способы сварки нержавеющей стали. Наиболее перспективные технологии – плазменные и лазерные, но они могут использоваться только в заводских условиях. Наиболее распространены первые три способа сварки. В любом случае, на качество сварного соединения нержавеющей стали напрямую влияет квалификации исполнителя.

ООО «Треком» специализируется на проектировании и изготовлении корпусов для РЭА. Опыт наших сотрудников позволяет эффективно использовать уже отработанные технологические процессы, что дает возможность не только экономить время, но и гарантировать обеспечение требований технического задания.

Итак, со своей стороны ООО «Треком» всегда предлагает:

  • Отработанные технические процессы.

Опытные специалисты используют только высокопрофессиональное оборудование, которое отвечает всем современным техническим стандартам. Применение программных средств способствует не только точности, но и оперативности исполнения заказов наших клиентов.

Наши специалисты берутся за любые сопроводительные работы: гравировка, дополнительные покрытия, присоединение к корпусу функциональных элементов (например, выключателей, ножек, ручек и т.д.), упаковка и доставка готовых изделий в зависимости от желания заказчика.

Производство осуществляется собственными силами без привлечения сторонних исполнителей. Это позволяет держать под контролем весь процесс изготовления изделий. Кроме того, такой подход исключает какие-либо перебои поставок и позволяет добиться максимальной оперативности работы.

Предусмотрен индивидуальный подход к сотрудничеству с постоянными заказчиками. Например, возможно постепенное изготовление большой партии изделий с необходимостью оплаты только того количества, которое требуется заказчику на конкретный период.

Вы можете позвонить нам по телефону: +7(495)642-51-25
или