Какими электродами варят нержавейку

Сталью называется продукт сплавления железа с небольшим количеством углерода (не более 2%). Существуют новые виды сталей, в которых концентрация углерода достигает 3 %. Для придания устойчивости к влаге, кислороду, агрессивным средам добавляют дополнительные компоненты.

Полученный сплав называется нержавейкой. Он устойчив к действию окружающей среды, даже если она содержит азотную, уксусную, фосфорную кислоты. Существуют нержавеющие стали, не реагирующие на ионы соляной и серной кислот.

Сварка таких изделий требует особого подхода. Электроды для сварки нержавейки выбирают в соответствии с используемой сварочной технологией.

Свойства нержавеющего материала

Стойкие стали содержат от 12 % до 30 % хрома, до 2 % марганца, 3 % кремния, 1,3 % алюминия, 4,5 % молибдена, 1 % титана. Хром в нержавейке имеется всегда. Остальные компоненты присутствуют в определенных видах нержавеющих сплавов.

Устойчивость нержавейки к агрессии среды объясняется образованием нерастворимых плотных оксидов. У обычных сталей на влажном воздухе легко образуются оксиды и гидроксиды железа, которые являются ржавчиной.

Нержавейка покрыта стойкими оксидами хрома, других элементов. Изменение состава сопровождается появлением новых свойств, создающих трудности при сварке:

  • маленькие значения теплопроводности стойких сплавов приводят к локальным перегревам, которые могут вызывать проплавление;
  • большой коэффициент расширения нержавейки приводит к образованию неоднородного шва, деформации детали в целом;
  • повышенное содержание хрома при очень высоких температурах сварки может приводить к образованию межкристаллических (межкристаллитных) структур. Их появление вызывает растрескивание сварного соединения.

Особенности сплавов нержавейки требуют применения специальных приемов работы с ними. Чаще всего для соединения конструкцией из стойких сплавов применяют ручную дуговую (ММА), аргонодуговую с вольфрамовым электродом (TIG), полуавтоматическую или полностью автоматическую виды сварки (МIG/ МАG).

Для каждого метода предусмотрены свои электроды. Может применять также плазменная сварка, которую считают универсальной из-за применения к нержавейке любой толщины и возможности варить практически под любым углом. В ней применяют неплавящиеся электроды из вольфрама.

Ручной дуговой метод

При использовании ручной дуговой сварки коррозионностойких стальных сплавов применяют покрытые электроды, характеристики которых нормированы ГОСТом.

При сваривании нержавейки постоянным током обратной полярности применяют электроды с основными покрытиями, чаще всего содержащими карбонаты двух щелочноземельных металлов: кальция и магния.

Если сварка проводится при переменном режиме тока или постоянном токе с обратной полярностью, применяют электроды с внешним слоем из диоксида титана (рутила).

Примеры марок электродов для нержавейки: ЦЛ-11 (наиболее популярные), ОЗЛ-8 (6), ЦТ-28 (15), АНЖР -1 (2).

Соответствие вида электрода составу сплава нержавейки регламентируется стандартом. При работе стараются не создавать точек перегрева, предотвратить проплавление места соединения.

При соблюдении прочих условий рекомендуется выбирать электроды с минимально допустимым диаметром, наименьшим количеством выделяемого тепла. В процессе сварки нужно охлаждать рабочую зону потоком холодного воздуха, защищать прокладками из меди. Аустенитные стали с повышенной концентрацией хрома и никеля можно охлаждать водой.

Аргонодуговой метод

Сварку в аргоновой среде по дуговой технологии проводят при работе с деталями из нержавейки, толщина которых не превышает 7 мм. Часто таким методом сваривают трубопроводы для поставок газа, воды, вытяжные воздуховоды. Метод удобен для соединения корневых слоев толстостенных материалов, неповоротных узлов трубопроводов.

Тугоплавкий вольфрам, из которого делают электроды, способствует качественному соединению. Для улучшения свойств шва в состав электродов дополнительно вводят оксиды церия (серая метка), лантана (синяя метка), тория (красная метка).

Окрашивание наконечника электрода делают маркировку заметной, значительно упрощая выбор. Массовая доля добавок составляет 2 %. Преимущества таких материалов для сварки нержавейки в следующем:

  • электроды с оксидом тория (им соответствует обозначение WT) обеспечивают отличный поджиг, хорошую продолжительность и тепловое сопротивление, умеренную стабильность дуги;
  • электроды с оксидом церия (WC) способствуют образованию стабильной дуги, хорошей продолжительности и теплового сопротивления. Поджиг при этом умеренный;
  • электроды с оксидом лантана (WL) дают отличные показатели: поджиг, тепловое сопротивление, продолжительность; хорошую стабильность дуги.

Выбирая вольфрамовые электроды для сварки нержавеющей стали, руководствуются совокупностью данных о составе материала деталей, их толщине; требованиями к качеству шва.

МIG/МАG технология

Самый распространенный метод сваривания металлических деталей – полуавтоматическая или полностью автоматическая сварка в атмосфере газов. В международном сообществе технология известна под аббревиатурой МIG/МАG или GMA. Газовая среда может быть активной (МАG) или инертной (МIG).

Полуавтоматом пользоваться очень удобно. Конструкции любой толщины свариваются прочно и быстро. Ток может поступать от инвертора или аппарата с постоянными показателями напряжения.

Сварочная проволока, используемая как присадка для нержавейки, подается специальными механизмами с определенной скоростью в рабочую зону. Марка проволоки определяется составом материала свариваемых деталей. Все требования изложены в стандартах, а также в инструкции к аппарату.

Сварка монолитной проволокой из нержавейки в атмосфере газов применяется при проведении ответственных работ. Если предстоит эксплуатация нержавеющих конструкций в условиях умеренной нагрузки для их сваривания можно применять порошковые электроды.

Особенности проволоки

Для полуавтоматической и полностью роботизированной сварки труб, деталей из нержавейки, применяющихся на химических производствах, в нефтехимической промышленности, берут хромоникелевые сорта проволоки с повышенным до 0,04 % содержанием углерода. Полученные соединения хорошо выдерживают агрессивное окружение, высокие температуры.

Если в составе нержавейки есть добавки ниобия (такие сплавы применяют на пищевых производствах и в химической промышленности), то проволока также содержит увеличенное до 10 % содержание этого металла. Содержание углерода в такой присадке минимально.

Заметно увеличивает качества шва, в частности его смачиваемость, присутствие кремния в количестве 0,8 % от всей массы проволоки. Такой тип сварки часто применяют для изготовления трубопроводов.

Промышленные печи, котлы, теплообменные агрегаты из нержавейки сваривают проволочным материалом с увеличенным до 25 % содержанием хрома, до 20 % — никеля.

Проволока с концентрацией хрома – 18,5 %; никеля – 12 %; молибдена – 2,5 % обладает повышенной стойкостью к агрессивным средам, включая кислые и хлорированные растворы.

Помимо стандартных вариантов применения, швы, полученные при сварке, можно смело эксплуатировать в морской воде, химических средах, сложном атмосферном окружении. Материал применяют в химическом оборудовании, строительных конструкциях судостроении.

Примеры иллюстрируют необходимость внимательного отношения к выбору электродов для полуавтоматов, любых других сварочных агрегатов. Нержавейку можно сваривать по нескольким технологиям. Компетентность исполнителя гарантирует правильное проведение сварки с применением соответствующих электродов.

Похожие публикации
Adblock detector