Сварка нержавейки электродом

Нержавеющая сталь уже более ста лет исправно служит человечеству, застрагивая все сферы жизни каждого из нас. Из этого материала создают болты, крепежи, баки, арматуру, консервные банки, инструменты и многое другое. А для того, чтобы изготовить или починить необходимые детали, чаще всего применяется ручная дуговая сварка нержавейки электродом при помощи инвертора. Об особенностях метода, достоинствах и недочетах, а также «сюрпризах», которые могут ожидать новичков, в ходе ММА сварки подробно читайте в нашей статье.

Содержание

• В чем заключается суть метода сварки нержавейки обычным электродом
• Где применяется РДС нержавеющей стали
• Очевидные плюсы и минусы метода РДС нержавейки
• Можно ли сваривать нержавейку электродом в бытовых условиях
• Что нужно для сварки нержавейки методом MMA
• Какие виды металлов можно сваривать с нержавейкой электродом
• Какими электроды использовать для ручной дуговой сварки нержавейки
• Какие модели сварочных инверторов подойдут для сварки нержавейки электродом
• Особенности и полезные советы
• Обработка нержавеющей стали после сварки электродом

Что представляет собой метод сварки нержавеющей стали электродом с применением РДС инвертора?

РДС нержавейки электродом – процесс, при котором расплавляющееся в ходе плавления стержня покрытие электрода создает газошлаковую защиту. Эта корка из шлаков, изолирующая зону дуги и сварочную ванну от окружающего воздуха (кислород, содержащийся в воздухе, стремительно окисляет расплавленный металл и значительно уменьшает качество сварки). Сварное соединение возникает благодаря расплавленному металлу детали и металлу электродного стержня (и металлу из покрытия электрода). В международной практике кратко подобную технологию именуют сваркой ММА (Manual Metal Arc).

Где чаще всего применяется метод РДС сварки?

Применять сварку нержавеющей стали инвертором можно во всех пространственных положениях, но качественные вертикальные швы проложить сможет не каждый опытный сварщик.

• Ручная дуговая сварка покрытыми электродами рационально применяется для коротких швов, в мелкосерийном производстве деталей. На монтаже металлоконструкций использование данной технологии сварки рекомендовано при небольшом объеме работ.
• РДС нержавейки покрытыми электродами нашла применение для осуществления прихваток при сборке конструкций под сварку и при необходимости исправления дефектов на небольших участках шва.
• Подобным методом может производиться и наплавка.

Вывод: Таким образом, ММА сварка чаще применяется при небольших объемах производств и в личных бытовых целях, к методу прибегают для сварки труб, металлоконструкций, емкостей или баков из нержавейки и других изделий на дачах, в гаражах и т. д.

Плюсы и минусы метода

Если сравнивать с другими способами сваривания, такими как сварка ТИГ, сварка в защитных газах плавящимся электродом МИГ/МАГ, сварка под флюсом, ручная сварка нержавейки ММА имеет следующие преимущества:

• оборудование для сварки этим методом является простым, недорогим и по большей части компактным;
• РДС используется для сваривания большинства черных и цветных металлов и различных сплавов практически любой толщины;
• не нужно использовать дополнительную флюсовую или газовую защиту;
• этот способ сварки подходит для труднодоступных областей из-за небольших габаритов отдельных моделей сварочных инверторов;

К недочетам этого метода относятся:

• необходимость избавления от шлака после создания шва;
• по причине того, что сварочный ток постоянно протекает по всей длине электрода, необходимо ограничивать максимально допустимый ток из-за проблемы перегрева электрода и разрушения покрытия;
• медленная скорость сварки.

Вывод: Преимуществ метода не много, но все они заключаются в простоте ММА сварки и ее универсальности, которая делает технологию такой популярной.

Как варить нержавейку инвертором в бытовых условиях и возможно ли это?

Многие интересуются, можно ли варить нержавейку инвертором в домашних условиях, и на что стоит обращать особое внимание.

1. Перед тем как приступать к сварке изделий из нержавейки, требуется тщательно обработать и подготовить поверхности к дальнейшей работе. Процесс предварительной обработки является идентичным тому, который проводится с низкоуглеродистыми сталями:

• очищается поверхность изделия от загрязнений,
• кромки и поверхность обрабатываются растворителем (бензином или ацетоном), подобная обработка даст возможность избавиться от жира, наличие которого ведет к ухудшению стабильности дуги,
• свариваемая поверхность обрабатывается средством от налипания брызг.

Отличие состоит в том, что сварной стык должен обладать зазором, способным обеспечить оптимальную усадку.

2. Нержавейку сваривают на токе обратной полярности. При осуществлении работ нужно стараться меньше проплавлять шов.
3. Большие по диаметру электроды, как правило, не применяются. Необходимость их использования появляется лишь при сварке толстых поверхностей. Подобрать электрод для металлов разных толщин, в том числе и тонколистовой стали, можно, воспользовавшись таблицей 1, представленной ниже. Не правильно выбранный электрод станет причиной плохой герметичности шва, в нем будут образовываться микротрещины, раковины и поры. Они получаются из-за вскипания металла.
4. При варке нержавейки ток должен быть на 20% ниже, чем для варки низколегированных сталей. Для инвертора, применяемого в быту и частном строительстве, хватит диапазона 60-160 А. Плавная регулировка даст возможность точнее подобрать ток сварки и улучшить качество шва. Оптимальные значения сварочного тока имеются в таблице 1 и обусловлены толщиной свариваемого материала.
5. После образования шва нужно выполнить процедуру охлаждения для сохранения устойчивости высоколегированной стали к воздействию коррозийных процессов. Охлаждение осуществляется с использованием медных прокладок. В случае с аустенитной сталью возможно охлаждение с использованием воды.

Вывод: Таким образом, сварка нержавеющей стали требует от исполнителя определенного опыта и навыков, а также знаний соотношения толщины металла, значений силы тока и диаметра электрода. Сразу рассчитывать новичку на идеальный результат не приходится.

Что нужно для того, чтобы сваривать нержавейку инвертором?

Для самостоятельной сварки нержавейки инвертором вам понадобится следующее:

• сварочный инвертор;
• электроды;
• растворитель;
• стальная щетка;
• защитные средства: маска, перчатки, костюм.

Необходимыми составляющими являются зажимы типа «крокодил» для заземления, электрододержатели, а также силовой и кабель для заземления. Иногда эти компоненты идут сразу в комплекте с инвертором, но чаще всего их приходиться докупать. Оптимальная длина кабелей должна быть не менее 2-х метров.

Многие спрашивают, какими электродами варить нержавейку. Важным условием для того, чтобы процесс сварки удался, является выбор оптимального соотношения толщины металла и используемого электрода.

Таблица 1.

Толщина свариваемого металла, мм	1-3	3-4	4-5	5-6	6-8	8-10	12-15	15-18
Рекомендованные значения сварочного тока, А	20-60	50-90	60-100	80-120	110-150	140-180	180-220	220-260
Диаметр сварочного электрода, мм	1,0-1,5	1,6-2,0	2,0-2,4	2,5-3,1	3,2-3,9	4,0-4,9	5,0-5,9	6,0 и более

Какие типы металлов (стали) можно сваривать с нержавейкой инвертором и особенности сварки таких металлов?

Ручная дуговая сварка нержавейки инвертором представляет собой универсальный технологический процесс, используемый для сваривания цветных и черных металлов и различных сплавов любой толщины (от 1 мм до 100 мм), но, как правило, диапазон толщин колеблется в границах от 3 до 20 мм.

При определенных условиях работы конструкции, а также при использовании электродов конкретных марок, можно сваривать разные группы нержавеющих сталей: жаропрочные, коррозионно-стойкие и жаростойкие стали. Значения для наиболее часто свариваемой нержавейки - аустенитных сталей представлены в таблице.

Таблица 2.

Марка стали	Условия работы	Марка электрода	Тип электрода	Содержание α фазы (%) и структура шва
Жаропрочные стали
Х25Н38ВТ ХН75МБТЮ	Высокая температура	ЭА-981-15	Э-09Х15Н25М6Г2Ф		Аустенитная
20Х20Х14С2 20Х25Н20С2 30Х18Н25С2	Температуры до 900-1100°С Температура до 1050°С; жаростой­кость и жаропрочность	ОЗЛ ОЗЛ-9-1	Э-12Х24Н14С2 Э-28Х24Н16Г6		3-10 % Аустенитно- карбидная
Коррозионно-стойкие стали
08Х18Н10	Агрессивные среды; стойкость к межкристаллитной коррозии	ЦЛ-11	Э-04Х20Н9		2,5-7,0
12Х18Н10Т 08Х22Н6Т	Температура до 600оС; жидкие среды; стойкость к межкристаллитной коррозии	Л38М	Э 07Х20Н9 Э-08Х19Н10Г2Б Э-02Х10Н9Б		3-5
10Х17НИМ2Т 08Х18Н19Б 08Х21Н6М2Т	Температура до 700 °С; стойкость к межкристаллитной коррозии	СЛ-28	Э-08Х19Н10Г2МБ Э-09Х19Н10Г2М2Б		4-5
10Х17Н13МЗТ	Стойкость к межкристаллитной коррозии	НЖ-13	Э-09Х19НЮГ2М2Б		4-8
Жаростойкие стали
20Х20Х14С2 20Х25Н20С2 30Х18Н25С2	Температуры до 900-1100°С Температура до 1050°С; жаростойкость и жаропрочность	ОЗЛ ОЗЛ-9-1	Э-12Х24Н14С2 Э-28Х24Н16Г6		3-10 % Аустенитно- карбидная
Х25Н38ВТ ХН75МБТЮ	Высокая температура	ЭА-981-15	Э-09Х15Н25М6Г2Ф		Аустенитная

Какие электроды для сварки нержавейки необходимо использовать?

Для ручной дуговой сварки нержавеющей стали различают два основных типа электродов.

• с основным покрытием (СЭЗ ЗИО-8 d4,0, СЭЗ ЦТ-15 d5,0, ESAB FILARC 88S d3,2) которые применяются лишь на постоянном токе на обратной полярности («+» на электроде), где основным покрытием наиболее часто выступают карбонаты кальция и магния;
• с рутиловым покрытием (Lincoln Electric Omnia 46 D3,0, Межгосметиз Omnia 46 d3,0, ESAB OK 46.00 d3,0) в основном из двуокиси титана, которые используются, если требуется сваривать на переменном токе и постоянном токе обратной полярности. Они обеспечивают стабильность горения дуги и уменьшают количество брызг при сварке.

Ответ на вопрос, какими электродами варить нержавейку, зависит от того, какой именно вид стали необходимо сваривать. В таблице 2 приведены оптимальные марки электродов в зависимости от типа и марки свариваемого металла.

Какие модели сварочных аппаратов лучше всего подойдут для сварки нержавейки?

Выбирая инвертор для РДС, необходимо учесть следующие моменты:

• Рабочий диапазон температур (поскольку некоторые модели не способны функционировать при низких температурах в условиях открытого воздуха).
• Мощность и сила сварочного тока агрегата. Для применения в быту достаточно инвертора, который выдает на выходе 180А. Более 200А выдают уже более профессиональные сварочники.
• Возможные отклонения не менее ± 20% напряжения сети от номинального параметра без вреда качеству сварки.

Также важно наличие дополнительных функций, самые популярные из них: Hotstart, Arcforce, Antistick

На нашем сайте представлены современные сварочники известных производителей, успешно зарекомендовавших себя на рынке сварочного оборудования. В зависимости от требуемого напряжения можно выбрать:

• модели сварочных инверторов для РДС (MMA-сварки) под напряжение сети в 220В,
• модели сварочных инверторов для РДС (MMA-сварки) под напряжение сети в 380В.

В ассортименте Тиберис представлены бюджетные агрегаты, применимые для работы в домашних условиях.

1. Для напряжения 220В Сварог PRO ARC 160 (Z211S) , Сварог PRO ARC 180, Сварог TECH ARC 205B (Z203), ПАТОН ВДИ-200P.
2. Для работы под напряжением сети 380В это такие инверторы как Сварог ARC 315 (R14), BRIMA ARC 250 (380В).

И сложные многофункциональные установки премиум класса для профессиональной сварки.

1. Для напряжения 220В это EWM Pico 162, Lincoln Electric Invertec 170S, KEMPPI Minarc 150.
2. Для работы под напряжением 380В это Lincoln Electric Invertec 270-SX, EWM Pico 220 CEL Puls, Kemppi Minarc 220.

Вывод: Выбор определенной модели сварочного инвертора зависит от имеющейся рабочей задачи, условий работы и финансовых возможностей исполнителя. В Тиберис вы без труда подберете тот аппарат, который устроит по всем параметрам.

Особенности сварки нержавейки электродом при помощи ручной дуговой сварки

Каждый, кто не сталкивался с таким способом сварки, спрашивает, как варить нержавейку электродом. Принцип сваривания нержавейки электросваркой состоит в том, что возбуждение дуги происходит между электродом и плоскостью свариваемого изделия.

• К свариваемой поверхности необходимо прикрепить кабель массы (-), который выходит из сварочного аппарата.
• Второй кабель (+) с электродом нужно приблизить к свариваемой поверхности, вследствие чего, образуется сварочная дуга.
• Для надежности процесса стоит помнить, что оптимальное расстояние между кончиком электрода (который необходимо так же правильно выбрать в соответствии с толщиной металла) и свариваемым элементом находится в пределах от 2 до 6 мм. За счет влияния высоких температур происходит проплавление металла, а затем заполняется образуемая во время воздействия дуги на поверхность свариваемого металла канавка.
• Электрод в ходе сваривания должен находиться под правильным углом. Это обеспечит контроль над сварочным процессом. Угол наклона должен составлять приблизительно 80 градусов. Наклон должен осуществляться к дуге. Дуга возникает из-за того, что электрод касается поверхности свариваемого металла или же за счет ударов со средней силой по свариваемой поверхности.
• Силу тока тоже подбирать нужно правильно. Несоответствие этой величины толщине металла не приведут к положительному результату. При слабой силе тока электрод будет постоянно затухать, и процесс сварки окажется не эффективным. При излишне высокой силе тока металл будет прожигаться. Рекомендуемые значения этого параметра приведены в таблице 1.

Вывод: Процесс ММА сварки не особенно сложен, хотя и требует определенной внимательности от исполнителя.

Обработка нержавейки после сварки инвертором

После сварки нержавейку необходимо обработать. Игнорирование подобных манипуляций способно привести к отрицательным последствиям: возникновению коррозии и снижению качества изделия.

Технология обработки изделий из нержавейки после ММА сварки включает:

1. механическую зачистку сварного шва, такая операция улучшает внешний вид изделия и выполняется жесткими щетками из стали;
2. пескоструйную обработку, после которой шов смотрится еще более эстетично;
3. шлифование, позволяющее добиться однородности и гладкости поверхности шва. Для шлифовки сварного шва после сварки нержавейки применяются абразивные материалы на основе циркония, оксида алюминия или керамического искусственного минерала. Средства, в состав которых входит корунд, использовать не рекомендуется, поскольку он способствует возникновению коррозии.

Но все подобные мероприятия являются лишь предварительной обработкой изделия, так как влияют только на внешний вид детали. Для надежной защиты места сварки от разрушения, необходимо прибегнуть к пассивации и травлению.

Пассивацией называют нанесение на место сварки специального вещества, под влиянием которого на металлической поверхности появляется защитная пленка из оксида хрома.

Травление представляет собой обработку места сварки химически активными средствами (специальными жидкостями либо кислотами). Кислоты разрушают окалину, которая способна вызвать возникновение ржавчины.

Только после осуществления химической обработки зона сварки надежно противостоит коррозийным процессам.

Вывод: Обработка шва после сварки повысит качество проделанной работы и продлит долговечность свариваемой детали, снизив риск появления коррозии.

Смотрите также:

• Каталог электродов для сварки нержавеющей стали
• Каталог бытовых сварочных инверторов