Можно ли варить нержавейку полуавтоматом углекислотой

Сварка нержавейки полуавтоматом

Трудности, возникающие при сварке нержавеющей стали

Сам процесс сварки сопровождается высокой температурой, при помощи которой идет расплавление кромок деталей, которые предстоит соединить. При этом происходит также расплавления (обычно) и сварочного электрода или проволоки, при помощи которой происходит формирование шва.

При этом нержавеющая сталь, имея в своём составе различные добавки, которые и придают ей антикоррозийные, жаропрочные свойства, при нагревании теряет свои свойства.

Наличие хрома, который делает сталь более прочной и устойчивой к температурам, а также свойства невосприимчивости к различного вида коррозии. Добавка в состав стали никеля в количестве не ниже 8% делает сталь более пластичной и немагнитной, кремний в составе помогает оставаться с теми же характеристиками при нагревании. Добавка марганца позволяет стали оставаться прочной при изгибе и пружинить.

Конечно, обработка стали тем или другим способом после плавки также влияет на ее свойства. Сварочный процесс очень влияет на содержание легирующих металлов, а значит на свойства сварочного шва, который в идеале должен стремиться по качеству к основному металлу. Для этого подбирается технология сварки, которая оберегает зону сварки от выгорания легирующих элементов, обеспечивает кристаллизацию шва без образования трещин в районе сварочного шва.

Электрод или проволока, которую применяют при ручной сварке или сварке полуавтоматом для нержавейки, например, стали, содержащей никель и хром одновременно, нагревается гораздо быстрее, чем из обыкновенной низкоуглеродистой стали, поэтому это нужно учитывать при работе. При этом стыки материалов проплавляются быстрее и на большую глубину.

Если это сталь хромистая, без добавления никеля, по температуре и глубине проплавления она будет схожа на малоуглеродистую сталь. От этого и выбираем величину сварочного тока и остальные режимы сварки нержавейки полуавтоматом. Естественно, сила тока в первом случае должна быть минимальной, примерно на 20% ниже, чем для хромистой стали или малоуглеродистую.

Также сварку необходимо проводить в один проход, чем короче время нагрева, тем лучше качество шва получаем.

Разработана и технология охлаждения шва после каждого прохода, если необходимо варить несколькими валиками.

Необходимо учитывать, что нержавейка должна будет расширяться, для этого нужно оставлять зазор до 15% больше, чем для других материалов.

При разогреве хромистой стали от 450 до 850 градусов происходит «выгорание» карбидов хрома, что приводит к тому, что сварочный шов и зона вокруг него теряют свойства противодействия коррозии. Кроме того, возникают вдоль шва микротрещины, в которые попадает влага, из –за чего возникает коррозия различных видов: точечная, щелевая, под напряжением.

Технология сварки нержавейки полуавтоматом

Сварка нержавейки должна происходить под прикрытием газовой среды. Это может быть и сварка под флюсом или покрытым электродом, когда флюс, сгорая, образует покрытие из окислов специального состава. В настоящее время применяется сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона или углекислого газа. Защитная среда защищает сварочную ванну от окисления кислородом воздуха и азота. Конечно, аргон является лучшим материалом, он инертный, не вступает в реакцию ни с одним из элементом сварочной ванны, но для работ типа хобби он не очень применяется из – за его дороговизны.

Аргон хорош для сварки ответственных деталей, а также деталей, имеющих небольшую толщину. Но, если требования не столь высокие, применение углекислого газа для защиты сварочного шва очень оправдано.

Итак, что бы начать работы, на сварочном оборудовании нужна настройка полуавтомата для сварки нержавейки. Для этого процесса производим такие действия:

• самое первое, нужно установить обратную полярность;
• так как у нас задача, минимально уменьшить нагрев и проплавление кромок, устанавливаем наклон электрода или проволоки немного вперёд;
• чем меньше длина дуги, тем лучше защита сварочной ванны, поэтому вылет проволоки устанавливаем на длину 12 мм;
• для защиты сварочной ванны и её хорошего охлаждения выбираем расход газа в пределах от 6 до 12 кубических дециметров за минуту, например металл толщиной 1,5 мм, проволока 1 мм, расход 6 -7 литров за минуту;
• для очищения от паров воды, которая, вступая в реакцию во время сварки, выделяет углекислые соли металлов, применяют предварительно нагретый до 200 градусов порошок медного купороса в расчете 25 грамм на баллон газа или его смеси;
• далее на настройках устанавливаем скорость сварки и её траекторию, лучше начинать не с края, а отступив 5 см от края;
• выставляем необходимую силу тока, примерно 20% ниже, чем для обычных сварочных работ.

Проволоку выбираем от 0,8 до 2 мм, газ можно выбрать в такой смеси, 80% аргона и 20% углекислого газа, можно использовать полностью углекислый газ. В принципе, смесь можно составлять самому. Если проволока будет толщиной 1 мм, максимальный ток для неё будет 150 Ампер, рабочий ток выбираем от 100 до 125 Ампер, напряжение в дуге выставляем 20 В.

Место сварки предварительно очищаем от грязи, снимаем жировую пленку и поверхностную оксидную пленку, которая более тугоплавкая. Поверхностную пленку можно снять при помощи ошкуривания или при помощи травления кислотой.

Затем нагреваем до температуры 200 градусов, что бы подготовить металл и осушить его и начинаем сварку.

Процесс сварки электродом

Какой лучше купить сварочный полуавтомат для сварки нержавейки

Выбирая оборудование, нужно учитывать то, что таких аппаратов выпускается не очень много. Во первых, на аппарате должна быть:

• возможность переключать полярность,
• должна быть регулировка для работы током небольшого значения,
• иметь переключение на переменный ток, возможность работы в импульсном режиме.

По типу аппарата это могут быть как инверторные аппараты, так и трансформаторного типа.

Сварочный инвертор EWM PICO 162

Если рассматривать, как критерий оценки – отзывы сварщиков, одним из самых работающих инверторов считают EWM PICO 162. По сравнению с другими, работает стабильно, причем независимо от условий работы, можно считать профессиональным аппаратом, производитель Германия – Чехия. Единственный недостаток – высокая цена, от 44000 тысяч, для хобби можно выбрать модель подешевле, например, инвертор производства Россия – Китай Сварог ARC160 стоит от 12000 рублей, хотя по отзывам им также очень довольны. Неплохими профессиональными аппаратами могут быть и Lincoln Electric, PPI Minarc.

Есть аппараты, работающие в режиме MIX TIG, который состоит в том, что аппарат работает, применяя попеременно применяя постоянный и переменный токи, при этом происходит разрушение тугоплавкой оксидной пленки на поверхности нержавейки. Кроме того, у них есть режим прихватки шва в режиме точечной сварки. Это такие аппараты, как TRITON ALUTIG, Aurora PRO Inter, Сварог PRO TIG, Aurora IRONMAN, Fubag intig. По цене они отличаются, как и по мощности, но это выбирают индивидуально.

Аппарат аргонно-дуговой сварки Aurora Inter TIG 200 AC /DC Pu

Что касается выбора проволоки для сварки нержавейки полуавтоматом, лучше для этой цели открыть ГОСТ 10052-75

Там указано достаточно точно, для какого материала и для какой толщины выбирать проволоку.

Точность при выборе сварочной проволоки действительно очень важна, так как в составе стали находится хром, никель или оба этих элемента. Процесс плавления и кристаллизации, который происходит в сварочной ванне, непосредственно влияет на качество шва. Существуют электроды двух типов, это основные, такие как СЭЗ ЗИО -8 и рутиловые, покрытые Ti O 2 (двуокись титана). Последний вид более надёжный и практичный, даёт меньше брызг металла при работе.

Cварка нержавейки полуавтоматом

Нержавеющая сталь представляет собой легированный сплав с добавлением хрома и других химических компонентов. Благодаря этому получен материал с высокими антикоррозийными качествами.

В тоже время, такой сложный состав привел к изменению физических и механических свойств стали. Так сварка нержавейки полуавтоматом или другими способами имеет целый ряд нюансов.

Особенности нержавеющей стали влияющие на технологию сварки

В первую очередь необходимо учитывать следующие физические свойства нержавеющей стали:

• Невысокая (по сравнению с обычной сталью) теплопроводность может привести к перегреву прилегающей к сварочной ванне зоны, что вызывает потерю или ухудшение антикоррозионных качеств. Поэтому применяется пониженный сварочный ток.
• Значительное расширение металла при тепловом воздействии, поэтому при сварке необходимо оставлять между деталями определенный зазор.
• Металл имеет существенное электросопротивление, которое приводит к значительному нагреву электрода.
• Длительный перегрев может также привести к утрате антикоррозионных качеств, поэтому шов необходимо дополнительно охлаждать.

Все нержавеющие стали можно разделить по степени легирования. Проволока для сварки нержавейки полуавтоматом вбирается исходя из марки стали.

Низколегированную нержавейку (пищевую) можно варить и обычной сварочной проволокой, но все-таки предпочтение стоит отдавать специальным составам, это станет гарантией качества.

Подготовка заготовок

На качество шва оказывает огромное влияние процесс подготовки заготовок.

Если подготовка кромок деталей может выполняться любыми возможными способами, то к очистке и обезжириванию поверхностей стоит отнестись с особой серьезностью:

• Удаление оксидной пленки и обезжиривание поверхности может выполняться механической зачисткой или обработкой кислотой (в этом случае требуется последующее травление).
• Так же необходимо удалить из зоны сварки влагу (выполнить обезвоживание), для чего заготовку следует прогреть до 100 градусов.
• Высоколегированную нержавеющую сталь стоит прогревать до температуры 200 градусов, это снизит воздействие высоких температур на околошовную зону.

Низколегированные металлы нагревать не следует.

После выполнения подготовительных работ можно приступать к сварке.

Технология сварки

Сварка нержавейки полуавтоматом в аргоне может выполняться несколькими способами:

• Тонкие листы нержавеющей стали варятся короткой электрической дугой, для чего расстояние от электрода (проволоки) до заготовок устанавливается минимальным.
• Сварку толстолистовых деталей осуществляют методом струйного переноса присадочного металла. Это позволяет обеспечить более быстрое заполнение шва металлом, что приводит к уменьшению времени выполнения работ и предупреждает перегрев металла.
• Самый удобный и управляемый вид полуавтоматической сварки — импульсная. При этом расплавленная проволока подается в зону сварки небольшими каплями, такая импульсная подача обеспечивает возможность выполнять работы при сниженной силе сварочного тока. Именно такой метод применяется чаще всего.

Сварка в защитной среде из других газов

Кроме применения аргона для защиты сварочной зоны практикуется и сварка нержавейки полуавтоматом углекислотой. Но применение данного метода допускается только при использовании специальной проволоки. В состав такой сварочной проволоки в обязательном порядке должны входить раскислители, которые предотвратят появление пор в шве. В качестве таких элементов в проволоку добавляют кремний или марганец.

Технически возможно применение даже пищевой углекислоты, но в этом случае система подачи газа должна содержать влагоотделитель (силикагель, медный купорос или другие, поглощающие влагу вещества).

Достаточно часто применяют и смесь углекислого газа и аргона (70 и30% соответственно). Это позволяет несколько снизить себестоимость сварки.

Сварка нержавеющих сталей в среде защитных газов считается одной из самых перспективных технологий на сегодняшний день. Благодаря ей существует возможность получения надежного соединения с наименьшими трудозатратами.

Особенности технологии сварки легированной (нержавеющей) стали сварочным полуавтоматом

Изделия из нержавеющей стали прочно вошли в нашу жизнь. Из нее изготавливается и кухонная посуда, и в космические корабли.

Устойчивость к коррозийным процессам и способность долго держать первоначальную форму изделия, сделали нержавейку самым востребованным сырьем.

Как и востребованы мастера сварочного дела, которые разбираются в тонкостях наложения шва на легированные стали.

Выполнить соединение нержавеющей стали – дело не простое. Ручная дуговая сварка и покрытые электроды с этой задачей не справятся.

Это под силу профессиональному или полупрофессиональному полуавтоматическому оборудованию. Технологию применяют как в частной практике, так и в промышленном производстве, где она показывает свою эффективность.

В этом материале содержится информация о технологии выполнения сварочных работ по нержавеющему металлу полуавтоматическим аппаратом. Также о правилах наложения крепкого соединения.

Введение

Как показала практика, самым приемлемым способом сварки и резки легированных сталей – это применение технологии в защитных газах. Разделяют сварочные работы в условиях инертного газа (MIG) и активного (MAG).

Технологический процесс заключается в применении газовой смеси и электродной проволоки, беспрерывно подающейся в сварочную область. Нагрев выполняется за счет сформированной дуги.

Она расплавляет кромку металлической поверхности и проволоку. Таким образом формируется шов. Газ защищает зону сварки нержавеющего металла от вредного воздействия воздуха. Попросту говоря, препятствует окислению металла.

Для формирования правильного шва, важна установка правильного сварочного режима. Сварочный режим – комплекс всех заданных параметров.

Т.е. с какой скоростью подается присадочный материал и его вид, какую газовую смесь выбрали и количественный расход, какую силу тока установили.

Обычно технология сварки нержавейки в защитных газах выполняется на базе смеси СО2 и аргона. В чисто углекислой или аргоновой среде сварочные работы по нержавеющей стали полуавтоматом выполняется в редких случаях.

Иногда СО2 заменяют кислородом. Но только тогда, когда этого требует технический процесс. В бытовой сварке этот метод практически не применяемый.

Толщина стали прямо влияет на выбор одного из способов сварки легированного металла в газовой среде. Всего их выделяют три. Метод импульсной сварки применяют для стали, толщина которой, 3 мм и больше.

Для нержавейки, чья толщина до 3 миллиметров, уместна техника струйного переноса. Совсем тонкий металл сваривают по методу короткой дуги.

Какими достоинствами и недостатками обладает метод

Высокая производительность сварки нержавеющей стали в защитных газах по методу MIG и MAG, позволяет выполнять сварочные работы в более короткий срок, чем иные техники сварки.

Как, к примеру, ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в атмосфере инертного защитного газа, или с применением покрытых электродов (TIG и MMA соответственно). К тому же, качество сварочного соединения нержавеющей стали остается на уровне.

Еще к преимуществам можно отнести, снижение объема выделяемого дыма. С меньшим количеством задымления работы выполнять комфортнее.

Недостаток этого метода сварки нержавейки только один: объемы баллона с газовой смесью. Он обладает большим весом. Поэтому взять и переместить его с одного места на другое не выйдет. Нужны средства транспортировки.

Однако, без газового баллона обходиться только метод ручной дуговой сварки с покрытым электродом. Но MMA не подходит для сварки нержавейки.

Учитывая быстроту и качество дуговой сварки плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде защитного газа, наличие баллона не становится критичным. В конце концов, для перемещение газового баллона сварщики пользуются тележками.

Нужен ли газ?

Сварщики-новички часто интересуются: можно ли выполнить сварку легированной стали полуавтоматом по описанной технике, но без применения газа? Конечно, возможно.

При полуавтоматической сварке нержавеющей стали вместо газа применяют флюсы. Порошковая проволока (как еще их называют) замещает плавящий металлический электрод, и газ вам не нужен.

Во время сварки нержавейки внешний слой порошковой проволоки оплавляется и высвобождает флюс, который защитит область сварки от окисления, если работа выполняется в закрытом помещении.

Однако флюс – не решение проблемы. Этот расходный материал не в состоянии защитить сварочный шов от воздействия воздуха так же хорошо, как газовая смесь. Сварочное соединение нержавеющей стали будет не таким крепким и долговечным.

Поэтому, газ заменяют флюсом только в редких случаях, когда к сварочной конструкции, из-за ее расположения, не могут подвезти газовый баллон.

В традиционных случаях, предпочтение отдается именно классической сварке в среде защитного газа и металлической проволоке.

Готовимся к выполнению сварочных работ

Когда мы разобрались с теорией, перейдем к практике. Первое, что нужно сделать – подготовить профессиональный или полупрофессиональный полуавтомат к работе.

Подобрать металлическую проволоку (тип присадочного материала должен полностью соответствовать типу металла). И, конечно же, баллон с газовой смесью.

Перед началом сварочных работ нержавеющей стали нужно тщательно зачистить сталь щеткой по металлу и обезжирить поверхность уайт спиритом, либо других растворителем.

В случае если невозможно применить баллон с газом, воспользуйтесь порошковой проволокой. Но, нужно напомнить, что швы будут уступать по качеству.

Нюансы технологического процесса

Существуют особенности, которые должны быть вам известны, чтобы работа была выполнена успешно. Основные из них мы сейчас осветим.

Сварочные работы в атмосфере чистого аргона или СО2 проводятся по нержавейке в исключительных случаях. Поэтому, выбирая газовую смесь, смотрите на соотношение газов. Пропорция 70 процентов углекислоты к 30 процентам аргона то, что нужно.

Определите длину вылета металлической проволоки по отношению к горелке. Ее видимая часть должна быть не менее 6 мм, но не более 12 мм. Чем меньше расстояние от сопла до сварочной поверхности нержавеющей стали, тем лучше вы выполните шов.

Добиться этого тяжело, но с практикой приходит и мастерство. Расходуйте газовую смесь в достаточном объеме для проведения сварки нержавейки. При недостатке газа сильно пострадает качество шва.

Из технических параметров выбирайте обратную полярность. Прямую полярность выбирают только при сварке порошковой проволокой, что не предусматривается в рассматриваемом нами методе.

Чтобы шов проплавился и ровно лег, работайте под углом 5-10 градусов по отношению к изделию. Большое значение это имеет при наложении шва на толстые металлические конструкции.

Заключение

Из изложенного материала можно сделать вывод, сварочные работы легированной (нержавеющей) стали полуавтоматом достаточно проста в освоении, если знаешь основы. Без достаточной практики сварка методом MIG и MAG не выйдет идеальной сразу.

Все приходит с опытом. Если результат работы вас не удовлетворяет, то посмотрит, как настроили режим сварочного процесса.

Возможно, состав расходника не идентичен металлу. Одним словом, дерзайте, практикуйтесь, и все у вас получится.