Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка нержавейки аргоном: нюансы технологии

Сварка нержавейки аргоном: нюансы технологии

Нержавеющая сталь – это высоколегированная сталь, обладающая антикоррозийными свойствами. В состав ее входит большое содержание хрома (до 20%), который и выступает в роли легирующего элемента, а также другие элементы, чьей функцией является повышение стойкости стали к коррозии и придание ей особых физических свойств – к таким элементам относятся никель, марганец, молибден и титан. В результате получается металл, обладающий повышенной прочностью, который может быть использован в любых атмосферных условиях. Неудивительно, что применяется нержавейка практически во всех отраслях промышленности – от строительной до пищевой, а увидеть изделия из этого металла можно повсеместно.

Особые свойства нержавеющей стали требуют и разработки специальных технологий ее обработки. И одним из таких приемов стала сварка нержавейки аргоном, позволяющая добиться отменного качества сварного шва, не испортив при этом внешнего вида изделия – ведь, говоря о характеристиках нержавейки, многие потребители в числе первых называют привлекательный «экстерьер» изделий из нее.

Процесс сварки нержавейки в среде защитного газа – аргона

Стоит отметить, что сварка нержавеющей стали – это не очень простое занятие, и новичкам, не имеющим опыта сварочных работ, с ним вряд ли удастся справиться. Для того чтобы добиться действительно надежного, прочного и аккуратного сварного соединения, требуется достаточно уверенно владеть навыками сварного дела.

Особенности сварки нержавейки.

Главная проблема, которая может возникнуть у сварщика при работе с изделиями из нержавеющих сталей – это то, что металл при проведении работ с ним может легко растрескаться. Кроме того, сварка нержавейки аргоном затрудняется и из-за других особых свойств, которыми обладает этот материал.

  • Низкая теплопроводность нержавеющей стали – по этому параметру нержавейка отличается от низкоуглеродистых сталей почти в 2 раза. Это значит, что во время сварки температура в зоне нагрева достигает более высоких значений, и риск «проварить» металл насквозь очень велик. Для того чтобы избежать этого при работе с нержавейкой выбирается меньшая сила тока, чем при сварке обычных сталей – разница может достигать 20%.
  • Повышенное линейное расширение и как следствие этого высокая литейная усадка. Эти два фактора существенно увеличивают риск деформации металла при проведении сварочных работ – вплоть до появления в свариваемом изделии трещин. Для того чтобы избежать этого, необходимо создавать достаточный зазор между элементами, подвергающимися сварке, особенно в том случае, если толщина стали довольно велика.
  • Повышенное электрическое сопротивление. Это свойство нержавейки приводит к тому, что электрод, изготовленный из высоколегированной стали, становится в процессе работы чересчур горячим, что негативно сказывается на качестве сварки. Минимизировать отрицательные последствия помогает использование для сварки нержавейки укороченных электродов (их длина не превышает 350 мм).

При сварке изделий из нержавейки необходимо учитывать и еще одно свойство этого металла – при неправильном выборе температурного режима сварки он может потерять свои антикоррозийные качества. При нагревании металла до температуры выше 500 градусов С на его кромках образуются карбид хрома и карбид железа – и именно в месте их расположения на изделии из нержавейки может появиться коррозия. Для того чтобы исключить такую возможность, в технологию сварки нержавейки входит этап быстрого охлаждения металла. Делается это разными способами, в том числе и при помощи полива изделия водой.

Технология сварки нержавейки аргоном.

Аргонодуговая сварка изделий из нержавейки, как ручная, так и полуавтоматическая, является основным методом обработки данного металла. Защита зоны сварки и электрода аргоном позволяет преодолеть многие сложности, возникающие в процессе сварочных работ. Особенно часто этот метод применяется в том случае, если речь идет о сварке изделий из тонкой стали, а к качеству работ предъявляются повышенные требования – например, это касается сварки тонкостенных труб из нержавеющей стали, входящих в состав трубопроводов.

Читайте так же:
Как правильно залудить паяльник видео

Аргонодуговая сварка труб из нержавеющей стали

В данном случае особенно внимательно необходимо подходить к выбору присадочных материалов – присадочная проволока, например, должна иметь степень легирования, превышающую аналогичный показатель металла, из которого выполнены подвергающиеся сварке изделия, а электроды должны быть вольфрамовыми.

Кромки свариваемых элементов подготавливаются к работе точно так же, как и кромки изделий из других металлов – их поверхность необходимо сначала зачистить с помощью стальной щетки до появления блеска, а потом обезжирить, применяя для этого, например, ацетон. Но имеется здесь и одна особенность – как уже упоминалось, нержавейка имеет высокие показатели по расширению и усадке, поэтому необходимо оставлять между кромками элементов определенный зазор, который не позволит металлу растрескаться при усадке.

И еще одна рекомендация, которую необходимо соблюдать для получения сварного шва высокого качества – электрод должен двигаться ровно, колебательные движения из стороны в сторону в данном случае не допускаются, так как это может привести к тому, что аргоновая защита сварочной зоны нарушится, а на сварном шве появится оксидная пленка.

Можно ли приварить алюминий к нержавеющей стали?

К нам очень часто обращаются клиенты с вопросом — «можно ли приварить нержавейку к алюминию». Простыми видами сварки- покрытым электродом, аргонодуговой сваркой, полуавтоматом произвести эту технологическую операцию не получится. Так как при приварке к алюминию таких металлов как сталь , м едь , магний , т итан образуются очень хрупкие интерметаллические связи. И данное соединение не будет качественно работать ни на герметичность, ни на механические нагрузки. Следовательно качественной сваркой это назвать нельзя. При высокой необходимости для сварки алюминия с другим металлом используют биметаллические переходные заготовки, но их производство очень тяжелый технологический процесс и стоимость такого соединения очень дорогое удовольствие. Поэтому делаем вывод — для простых смертных технология сварки алюминия с другими металлами находится в недосягаемости.

Что касается услуг по сварке алюминия — вы всегда можете обратиться в компанию Аргон66 в Екатеринбурге по адресу Космонавтов 258/3. тел. +7 343 2020023

Про сварку разных металлов можно выделить интересную статью от компании ESAB, размещенную у них на сайте в разделе «ЦЕНТР ЗНАНИЙ ЭСАБ»

«Можно ли сваривать алюминий со сталью с использованием дуговой сварки стальным плавящимся или вольфрамовым электродом в среде инертного газа (GMAW и GTAW)?

В то время как алюминий сравнительно легко скрепляется с большинством металлов адгезивным соединением или механическими способами, для дуговой сварки алюминия с другими металлами, такими как сталь, необходимы особые технологии. При непосредственном приваривании к алюминию методом дуговой сварки таких металлов, как сталь, медь, магний и титан, образуются очень хрупкие интерметаллические соединения. Чтобы избежать формирования таких хрупких составов, были разработаны специальные средства, позволяющие изолировать второй металл от расплавленного алюминия во время дуговой сварки. Два самых распространенных метода дугового сваривания алюминия со сталью — использование биметаллических переходных вставок и покрытие разнородным материалом перед сваркой.

Биметаллические переходные вставки. В продаже доступны биметаллические переходные материалы для сваривания алюминия с такими металлами, как сталь, нержавеющая сталь и медь. Такие вставки представляют собой элементы из алюминия, к которому уже прикреплен другой материал. Для скрепления этих разнородных материалов в биметаллическую переходную вставку обычно используются такие методы, как прокатка, сварка взрывом, трением, оплавлением или давлением с подогревом, но не дуговая сварка. Для дуговой сварки переходных вставок из стали и алюминия можно использовать обычные технологии, такие как GMAW и GTAW. Стальная сторона вставки приваривается к стали, а алюминиевая — к алюминию. При сварке следует избегать перегрева вставок, так как это может привести к образованию хрупкого интерметаллического соединения на стыке стали и алюминия внутри вставки. Рекомендуется начинать со сварки алюминия с алюминием. Это позволяет увеличить отвод тепла при сварке стали со сталью и тем самым избежать перегрева на участке соприкосновения стали с алюминием. Сварка с использованием биметаллических переходных вставок — распространенный метод скрепления алюминия и стали, который часто применяется для обеспечения сварных соединений высокого качества в строительной отрасли. Эта технология используется для приваривания алюминиевых палубных рубок к стальным палубам на судах, в трубных решетках теплообменников, состоящих из алюминиевых труб и решеток из обычной и нержавеющей стали, а также для формирования сварных швов между алюминиевыми и стальными трубами с использованием дуговой сварки.

Читайте так же:
Как самому сделать тиски для сверлильного станка

Покрытие разнородными материалами перед сваркой. Чтобы упростить дуговую сварку стали с алюминием, на сталь можно нанести покрытие. Одним из вариантов является нанесение покрытия из алюминия. Для этого иногда применяется метод покрытия погружением (в расплав алюминия) или пайка алюминия на стальную поверхность. После нанесения покрытия стальной элемент можно приваривать к алюминиевому методом дуговой сварки (при этом необходимо избегать соприкосновения дуги со сталью). При такой технологии сварки используются особые приемы, которые помогают направить дугу на алюминиевый элемент и позволяют расплавленному алюминию из зоны сварки стечь на стальной элемент с алюминиевым покрытием. Еще один метод соединения алюминия со сталью предполагает покрытие стальной поверхности серебряным припоем. После этого выполняется сварка соединения с использованием алюминиевого присадочного сплава (при этом необходимо избегать прожигания слоя из серебряного припоя). Методы сварки на основе покрытия обычно не применяются в случаях, если необходимо обеспечить высокую механическую прочность соединения. Они используются только для герметизации.»

Как варить нержавейку?

Технически и технологически есть существенная разница между тем, как варить нержавейку и обычную сталь. Причина – около 12% хрома в составе нержавеющих сплавов. Вступая в реакцию с оксигеном, хром образует на поверхности стали тугоплавкую пленку. Она-то и не дает применять к этому виду материала обычные технологии. Безусловно, варианты есть, и о них мы расскажем дальше.

Как варить нержавейку полуавтоматическим аппаратом?

Полуавтоматы хорошо зарекомендовали себя в деле варки нержавейки. Их широко применяют в авторемонтных мастерских, частных хозяйствах, на промышленных предприятиях. Технология предусматривает два метода работы:

  1. в защитной газовой среде (30% аргона, 70% сварочной углекислоты);
  2. в защитном порошковом проводнике.

Газовая среда и порошок, которые проходят через сопло автомата, защищают место сварки от воздействия кислорода, азота, паров воды.

К преимуществам варки нержавейки полуавтоматом в газовой среде можно отнести:

  • высокую производительность;
  • малое количество дыма в процессе.

В то же время в стоимость сварки придется заложить стоимость баллонов с газом. Кроме того, сварочные работы нельзя проводить на открытом воздухе.

Использование порошка требует уборки продуктов его горения, но зато можно заниматься сваркой на улице и не нужно следить за наличием и наполненностью баллонов. Конечно, о наличии порошка придется также заботиться заранее.

Для варки нержавейки полуавтоматом, помимо самого аппарата, потребуются:

  • баллоны с газом или порошок;
  • специальная проволока для создания швов;
  • щетка;
  • растворитель.

Важное условие успешной сварки – правильный выбор проволоки. В идеале ее уровень легирования должен превышать аналогичный показатель стали, потому что часть компонентов выгорит в процессе сварки. Хорошей считается проволока со сверхвысоким содержанием кремния и сверхнизким количеством углерода в составе.

Чтобы получить наилучшие результаты при работе полуавтоматом, следуйте ряду несложных правил:

  • Держите сопло на расстоянии 5–15 мм от поверхности под углом 5–10 0 . Это обеспечивает нужную глубину прогрева материала и аккуратный плотный шов.
  • Не уменьшайте расход газа и проволоки от рекомендованной нормы, в противном случае шов получится непрочным.
  • Тщательно зачистите металл после сварки. Дело в том, что пористый слой окиси и хромовая пленка могут ослабить прочность материала и запустить процесс коррозии.
Читайте так же:
Диск для мини циркулярной пилы 85 мм

В целом варка нержавейки полуавтоматом остается наиболее популярным, эффективным и производительным способом.

Как варить нержавеющую сталь аргоном?

Сварку с применением газа аргона используют для тонкой нержавейки. Для работы понадобятся:

  • классический сварочный комплект с инвертором;
  • баллон с аргоном;
  • осциллятор;
  • набор проводов и трубок;
  • горелка;
  • присадочный проводник.

Перед началом процесса подготавливают материал, который предполагается варить. Его торцы зачищают до металлического блеска, обезжиривают стыковочные поверхности, делают кромки, если речь идет о толщине более 4 мм. Тонкие детали варят без кромок.

Успех аргоновой сварки зависит от ряда факторов:

  • Следите, чтобы присадка не выходила за защитную зону газа, а направляющий электрод и присадочный проводник двигались строго по длине шва.
  • Во время розжига дуги нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности свариваемых деталей. Вообще, розжиг лучше производить на графитовой или угольной пластине либо использовать осциллятор.
  • Не останавливайте подачу газа сразу же после окончания сварки. Дополнительные 15–20 секунд воздействия аргона предотвратят развитие коррозии металла.

Специалисты рекомендуют перед сваркой обдувать инертным газом поверхность деталей с обеих сторон. Это улучшит качество соединения.

Как варить нержавейку с черным металлом?

Соединять разные по качеству металлы проблемно из-за их различной тугоплавкости. Температура, при которой черный металл становится вязким, нержавейку делает текучей.

Чтобы решить этот вопрос, применяют два вида сварки:

  • ручная дуговая с плавящимися электродами;
  • с электродами из вольфрама в среде защитного газа.

Во втором случае используют присадки из нержавейки с легирующими компонентами: марганцем, никилем, реже – хромом. При таком способе электрод размещают ближе к черному металлу, саму сварку проводят медленнее, чем, когда варится одна нержавейка. В процессе сварщику нужно сформировать более толстый шов, который будет дольше остывать.

Качество шва проверяют керосином или ацетоном, в который добавляют красящий пигмент. Вещество наносят на шов и проверяют обратную сторону. Если там нет следов, значит, сварка поверхностей прошла успешно.

Электроды по нержавейке

Чтобы выбрать подходящие электроды, нужно обращать внимание на их маркировку. Обычно на упаковках указываются:

  • предназначение – для какого типа сварки подходит материал;
  • полярность;
  • тип тока – переменный или постоянный;
  • обмазка и ее толщина;
  • нужные настройки напряжения.

Сварка в ручном режиме чаще всего происходит под постоянным напряжением и при обратной полярности. Для таких условий используют следующие виды электродов постоянного тока:

  • ЦЛ-11 – самый популярный электрод среди сварщиков-профессионалов и любителей. Ним варят нержавейку с высоким содержанием никеля и хрома. Популярность объясняется хорошим состоянием итогового шва. Он получается прочным, аккуратным, с высокой ударной вязкостью и без разбрызгиваний.
  • ОЗЛ-8 – этими электродами можно сваривать поверхности деталей, которые в дальнейшем будут подвергаться воздействию высоких температур.
  • НЖ-13 – используют для соединения материалов с содержанием хрома, молибдена и никеля. После окончания работ остается тонкий слой шлаковой корки, который через некоторое время отделяется самостоятельно.
  • ЗИО-8 – электроды, которые используются для работы с жаропрочной и коррозиостойкой сталью.
  • НИИ-48Г – материалы для варки ответственных конструкций. Используются в строительстве, в том числе автомобильном, самолетостроении и т.д.
  • ОЗЛ-17У – эти электроды подходят для нержавеющей стали, которая будет в дальнейшем контактировать с серной и фосфорной кислотами.

Сваривание при переменном токе используют реже. Для этих операций разработаны следующие марки электродов:

  • ОЗЛ-14 – швы, выполненные таким электродом, не отличаются особой стойкостью, поэтому изделия, сваренные с их помощью, имеют в основном бытовое назначение.
  • ЦТ-50 – швы, полученные при использовании этого электрода, более надежны. Его применяют для сварки кислотостойких и коррозионностойких металлов.
  • ЭА-400 – подходит для того, чтобы варить металлы, которым придется выдерживать температуру до +350 0 С.
Читайте так же:
Какая электробритва лучше бреет

Если идет речь о сваривании нержавейки толщиной порядка 1 мм, стоит обратить внимание на такие электроды:

  • ОК 63.34 –отличаются улучшенным шлакоотделением.
  • ОК 63.20 – применяются для соединения труб с тонкими стенками. Эти материалы нужно использовать при кратковременном поджиге и гашении дуги.

Выбор «правильного» электрода обеспечивает высокое качество и прочность сварки и предотвращает преждевременный износ сварочного оборудования.

Покупать электроды для сварки лучше всего у официальных поставщиков проверенных производителей. Дело в том, что эти расходные материалы достаточно часто подделывают. Чем может обернуться использование электрода с составом, отличным от нормативного, можно только гадать.

Как варить нержавейку газосваркой?

Еще один способ варить нержавейку – газосварка.

При сгорании смеси кислорода и газов (это может быть ацетилен, пропан-бутан, метан, водород) поверхность нагревается до нужной температуры, затем можно стыковать края. Второй метод предполагает использование присадочной проволоки из легкосплавных материалов. Здесь плавятся не края изделия, которые нужно соединять, а сама проволока. Такой способ позволяет экономить газ, поскольку нагревать нужно более мелкий элемент.

Чем варить пищевую нержавейку?

Пищевая нержавейка отличается от технической химическим составом. В ней больше хрома (до 25% общего состава), есть примеси никеля, молибдена, кобальта и других металлов, которые повышают антикоррозионные свойства пищевой стали.

Основное требование к нержавейке, применяемой в пищевом производстве, – безопасность для человека. При контакте таких поверхностей с водой, пищей, моющими средствами, воздействии высоких температур, в пищу не должны попадать опасные вещества. Очевидно, что при варке такой стали важно не ухудшить ее антикоррозионные свойства.

Поэтому пищевую нержавейку чаще всего варят с помощью электродов ЦЛ-11. Во-первых, они позволяют работать с поверхностями с большим содержанием хрома. Во-вторых, после сварки этим электродом легко удаляются остаточные шлаки.

Важное требование – прокалить электрод перед началом работы в течение полутора часов. Благодаря этому существенно повышаются качество и прочность швов на пищевой нержавеющей стали.

Аргонодуговая сварка изделий из нержавеющих сплавов

Неразъемное соединение нержавеющих деталей чаще всего осуществляют с применением недорогой, однако эффективной технологии сварки в аргоновой среде. Этот инертный газ позволяет обеспечивать низкий уровень разбрызгивания и создавать фактически идеальную атмосферу сварочного процесса. При этом необходимо учитывать, что на готовых изделиях из нержавейки проблематично зачистить места соединения. А применение метода TIG дает возможность получать швы с высоким качеством поверхности.

Аргонодуговая сварка изделий из нержавеющих сплавов - Кедр - 1

Грамотно осуществляемая аргонодуговая сварка нержавейки позволяет предусмотреть все негативные нюансы процесса сваривания изделий из высоколегированной стали:

операция неразъемного соединения деталей из нержавеющих сплавов осуществляется при низком токе, это дает возможность максимально исключить вероятность их перегрева;

создание среды инертного газа позволяет обеспечить быстрое охлаждение свариваемых заготовок.

Сфера применения

Изделия из нержавеющих сплавов отличаются высокой антикоррозионной устойчивостью. В связи с этим они применяются во многих областях, где требуется строгое соблюдение санитарных норм. Технология аргонодуговой сварки занимает главенствующие позиции при неразъемном соединении труб и тонких листовых деталей. Метод TIG используют для соединения деталей не только из нержавейки, но и при сваривании их с заготовками из латунных, бронзовых, алюминиевых, титановых, никелевых, медных сплавов. Данная технология пользуется большим спросом во многих производственных сферах. Это касается:

Преимущества данного метода

Технология ТИГ-сварки гарантирует массу признанных достоинств перед способом MIG, MMA и MAG:

позволяет зрительно контролировать сварочный процесс и рабочую дугу

предоставляет возможность получать высококачественные швы;

практически исключается разбрызгивание металла в ходе выполнения операции сварки;

сваривание деталей можно осуществлять в любом пространственном положении;

Читайте так же:
Как можно использовать компрессор воздушный

обеспечивается равномерный проплав шва по глубине, за счет проведения процесса сварки в среде инертного газа позволяет исключить воздействие на расплавленный металл воздуха, оказывающего негативное действие на место соединения деталей.

Несмотря на такое количество положительных факторов, TIG-сварка нержавейки имеет и один существенный минус. По сравнению с методами MMA и MIG на сваривание в аргоновой среде требуется значительно больше времени.

В связи с этим данная технология применяется в ситуациях, когда приоритет отдается получению изделия, сваренному на высоком качественном уровне, а время, затраченное на эту операцию, не играет основной роли.

Нужно понимать, что аргонодуговая сварка нержавеющих полуфабрикатов характеризуется рядом сложностей, требующих от сварщика определенных практических навыков.

Особенности сварочного процесса

Планируя сварку изделий из нержавеющих сплавов аргоном, стоит особо следить за положением горелки. Ее нужно держать так, чтобы во время процесса сваривания ось горелки имела наклон к плоскости соединяемых заготовок в 75…80 0 . А мундштук должен быть наклонен в обратную сторону по отношению к направлению сварки.

Осуществляя сварочную операцию, требуется исключить различные колебания электрода. Потому что это может спровоцировать нарушение защитной «оболочки» сварки, создавая условия нежелательного окисления металла в шве.

Выполняя операцию сварки, необходимо присадочную проволоку располагать с наклоном в 90 0 к оси горелки. К тому же их наклон к горизонтальной плоскости соединяемых полуфабрикатов должен составлять 15-20 0 .

Наибольшей эффективности можно достичь, если присадочный стержень расположить непосредственно над соединяемыми полуфабрикатами. Это даст возможность минимизировать перенос в зону сварки капель с присадочного металла.

Вольфрамовый электрод требуется перемещать перед дугой, обеспечивая равномерное его введение в свариваемое пространство. Рекомендуется исключить при создании неразъемного соединения по методу ТИГ поперечное перемещение присадочного стержня. Это не позволит спокойно подавать из горелки струю защитного газа, создавая предпосылки поступления воздуха в район сваривания.

По завершению сварочного процесса рекомендуется производить резкое отключение подачи аргона. Задержка на 10…15 секунд прекращения поступления защитного газа, позволит снизить расход вольфрамового присадочного прутка. В результате такого действия нагретый электрод будет менее интенсивно окисляться, значительно увеличивая срок его службы.

Качественные и прочностные параметры сваренного шва позволят обеспечить лишь строгое выдерживание определенных нюансов осуществления процесса сварки ТИГ.

Придать сваренному изделию из нержавейки законченный товарный вид дадут возможность лишь проведенные дополнительные работы. На поверхности соединительного шва в ходе выполнения операции образуется оксидная пленка. Она становится причиной уменьшения показателя коррозионной устойчивости металла. Для повышения этого параметра требуется осуществлять обработку готового изделия из нержавеющих сплавов.

Необходимое оборудование

Качественная сварка нержавейки аргоном осуществляется с помощью современных аргонодуговых установок. В нашем каталоге можно подобрать требуемую модель с учетом специфических особенностей использования и финансовых возможностей. У нас можно купить:

КЕДР TIG-200PN DC. Несмотря на доступную цену, предлагаемая установка аргонодуговой сварки является представителем прогрессивного сварочного оборудования. Сварочный процесс TIG можно осуществлять как в линейном, так и импульсном режиме. При этом есть возможность легко задавать баланс импульса и настройку частоты.

КЕДР UltraTIG-200P AC/DC. За счет хорошей универсальности станет незаменимой в любой ремонтной бригаде либо мастерской. С помощью данной модели можно осуществлять качественное неразъемное соединение деталей из нержавеющих сплавов, из-за возможности гарантировать постоянную глубину проплавления. При этом обеспечивается красивый внешний вид и стабильные геометрические параметры.

КЕДР MultiTIG-2000P DC. Отличается широким функционалом, небольшим весом и компактностью. Позволяет сваривать высокоответственные конструкции не только из нержавейки, но и из высоко- и низколегированных сплавов, алюминия. Сварщику предоставляется возможность в виде отдельной высокоточной регулировки любого параметра сварочного процесса в режиме ТИГ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector