Электроды для сварки нержавейки

Особенности сварки нержавейки

Нержавеющая сталь, по общей классификации, относится к виду высоколегированных сталей и представляет собой железо, усиленное добавками других металлов, придающих ему особые свойства, такие, как гибкость, жаропрочность, коррозионную стойкость. Вместе с этим возникают и трудности со сваркой таких сталей, так как при нагревании до температуры плавления эти добавки, вступая в реакцию с кислородом и азотом воздуха, выводятся из состава металла, особенно с поверхностного слоя, состоящего из оксида хрома, который покрывает нержавеющую сталь.

Слой такой плёнки не толще нескольких атомов, но свою функцию он выполняет.

Эта плёнка отвечает за стойкость к коррозии, из — за которой нержавеющая сталь или нержавейка так ценится, как в промышленности, так и в быту. Если эту плёнку попытаться счистить травлением или механическим воздействием, она через некоторое время восстановится снова.

В последнее время возрос интерес в сварочных работах на бытовом уровне или в так называемом гаражном ремонте, не говоря об использовании сварки различных материалов в ремонтных мастерских. Появилось больше машин, поломки, которые иногда случаются, сервисный центр не в состоянии исправлять. Кроме того, развиваются подсобные хозяйства, мелкие предприятия, которые нуждаются в изготовлении разного вида оборудования.


Варим нержавейку для личных нужд

Нержавейка сейчас используется во многих отраслях: в медицине, пищевой отрасли, строительстве, химической промышленности, авиастроении – проще перечислить те места, где её не используют. Кроме хрома, с состав нержавеющей стали добавляют никель, молибден, марганец, ниобий, титан – всё в строгом процентном соотношении.

Эти добавки не только «выгорают» при сварке, но и значительно утрудняют сварочный процесс.

Линейная усадка, которая получается из-за линейного расширения нержавейки, увеличивает рост деформации металла в районе сварочного шва, что в свою очередь может привести к околошовным трещинам.

Если брать низкоуглеродистую сталь и высоколегированную, то у последней значительно, почти в 2 раза теплопроводность ниже. Поэтому при сварке нужно уменьшить силу тока на 15 – 20%. Также поступают при сварке деталей из разнородных металлов.

Высоколегированная сталь имеет электросопротивление, которое намного выше, чем у низкоуглеродистой стали, поэтому в процессе электроды перегреваются. Для уменьшения этого нежелательного эффекта применяют, во первых, укороченные электроды, не больше 35 см, во вторых в их составе должны быть их хром и никель.

Третья трудность состоит в том, что как описывалось выше, в результате сильного нагрева добавки вступают в химическую реакцию. При этом возникают различные соли в форме зёрен, например карбид хрома и железа. Эти зёрна становятся центрами коррозии, которая со временем покрывает весь металл.

Такие же проблемы возникают и в случае, когда приходится сваривать нержавейку с черным металлом обычным покрытым электродом.

Дефект сварного шва.

Как происходит сварка нержавейки электродом в домашних условиях

Для выполнения сварки используют несколько методов.

Если толщина листа нержавейки более, чем 1,5 мм, используют сварку вольфрамовым электродом под защитой инертного газа, чаще аргона, но можно использовать и смесь аргона с СО2, так будет дешевле.

Если нужно произвести сварку тонкой нержавейки, производим это плавящимся электродом под защитой инертного газа дуговой сваркой, причем толщину 0, 8 мм лучше варить импульсной сваркой. Имея толщину листа от 0,8 до 3 мм, производим сварку короткой дугой. Более толстые детали, более 3 мм, варим электродами со струйным переносом металла.

Если вы выбрали метод сварки нержавейки обычным покрытым электродом в домашних условиях, вы должны понимать, что качество будет достаточно приемлемым, но без особых претензий и повышенных требований. Если всё устраивает, лучшего способа для домашних работ не придумали.

Неплохой результат дает нагрев заготовки, если это возможно, перед началом сварки, затем медленно охладить. Сам процесс производить максимально быстро. Хороший результат дают множественные прихваты, если шов длинный.

Если толщина металла требует того, что бы было несколько слоев шва, наносить следующий шов нужно после того, как остынет предыдущий.

При этом очень важно купить правильные электроды для сварки нержавейки и рассчитать правильный режим работы.

Какие электроды для сварки нержавейки лучше купить

При выборе электродов обращаем внимание на то, какие качества сварного шва мы получим. Это должны и быть и хорошие механические качества, и защита от коррозии, и стойкость к высоким температурам.

Хорошо выбрать ОЗЛ – 6,НИАТ – 1,ЦЛ – 11, НЖ – 13

Сварочные электроды российского производителя ЦЛ — 11

Выбираем ЦЛ – 11 в случае, если нужно произвести сварку хромо – никелевой нержавеющей стали. Ну, к примеру, сталь 08Х18Н12Т, которая относится к стали с высокими антикоррозионными показателями. Очень важно, что бы шов имел схожие показатели, которые и обеспечивают эти электроды. Выбираем режим сварки с температурой нагрева сварочной ванны не выше 450 градусов. Шов при применении этой марки электродов получаем прочным, без карбонатных зёрен, которые дают коррозию, металл не разбрызгивается и шов имеет сразу аккуратный вид. Цена электроды этой марки для сварки нержавейки, если взять толщину 2, 5 мм пачка 1 кг от 659,0 рублей и выше.

Например, от компании ESAB ЦЛ-11, которая выпускает пачками по 2, 5 кг, цена 2395 рублей. Такие электроды применяют для ответственных конструкций, они в настоящее время очень популярные, хотя и другие марки электродов для сварки нержавейки. которые можно купить в Москве, ничуть не хуже по качеству.

Ниже примеры расчета электрического тока для этих электродов.

Диаметр электрода, мм Нижнее и нижнее в лодочку Горизонтальное на вертикальной плоскости и вертикальное снизу вверх Потолочное и вертикальное сверху вниз
2,0 40-55 30-40 30-40
2,5 55-65 40-50 40-50
3,0 70-90 50-80 50-80
4,0 110-140 100-130 100-130
5,0 150-180 120-160

Как и все электроды, эти также требуют прокалку. Каждая компания указывает температуру и длительность прокалки для своих изделий на упаковке.

Если производится сварка нержавеющей стали, которая затем будет использоваться при высоких температурах, например, около 1000 градусов, что бы не потерять качество изделия, применяются электроды ОЗЛ-6. При сварке используют инвертор с постоянным током.

Электроды для сварки пищевой нержавейки

Для ремонта изделий, которые применяются для пищевых целей, используют электроды марки НЖ -13. Основной их производитель – Лосиноостровский электродный завод, но есть и другие производители, например, от Риметалк.

Электроды НЖ -13 от Лосиноостровского электродного завода.

По таблице можно рассчитать силу тока для них

 

Диаметр, мм Положение шва
нижнее вертикальное потолочное
2,5 50-80 40-70 40-70
3,0 60-100 50-80 50-90
4,0 90-130 80-120 80-120
5,0 120-170 110-160

Цена килограммовой упаковки от 1100 рублей.

Такими электродами в основном пользуются в домашних условиях, на производства их гораздо больше марок.

Их можно посмотреть в следующей таблице

Марки и применение высоколегированных электродов

Каждый опытный сварщик может подтвердить, что наиболее качественный шов, особенно при сварке тонких листов можно получить при сварке нержавейки вольфрамовым электродом.

Упрощённая схема сварки нержавейки вольфрамовым электродом

При этом способе большое значение имеет положение электрода, его угол наклона. Он должен быть близким к 90 градусам по отношению к поверхности свариваемой детали.

Таблица выбора электродов из вольфрама

Если нужно изготовить или отремонтировать корпус для прибора или нужно сварить тонкие листы стали – от 1, 5 до 3 мм – этот метод наиболее подходит. Хорошо получается и сварка нержавейки с черным металлом вольфрамовым электродом.

При этом методе важное значение имеет состав присадочной проволоки. Процентный состав легирующих компонентов в ней должен быть выше, чем у основного металла. Поэтому, что бы правильно подобрать состав, неплохо знать марку черного металла и нержавейки. При создании шва количество основного металла должно быть примерно треть, остальное из присадочной проволоки.

Если производится сварка, вольфрамовым электродом не нужно совершать колебательные движения, как для сварки только низколегированных сталей.

Также в сварочную ванную не должен попадать вольфрам, который находится в электроде. Для этого производят зажигание дуги на отдельной графитовой подставке.