Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электроды для сварки нержавейки

Электроды для сварки нержавейки

Автор: Игорь

Дата: 28.08.2016

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Сваривание нержавеющей стали является одним из наиболее сложных моментов, которые встречаются на практике у мастеров. Вся проблема заключается в поведении металла в расплавленном состоянии, которое заметно отличается от других сортов стали. Он становится в жидком состоянии не вязким, а подобным воде, так что быстро растекается и из него сложно сформировать нормальный валик шва. Электроды по нержавейке обладают такими же свойствами, так как в них содержится тот же состав, что и в основном металле. Все это требует от сварщика не только хорошо подготовленной технической базы, но и практических умений обращения с металлом. Именно по этой причине электроды для сварки нержавейки практически не применяются в потолочном или вертикальном положении.

Внешний вид электродов для сварки нержавейки

Это далеко не единственная проблема, которая возникает во время процесса. Нередко после температурной обработки шов теряет свои антикоррозионные свойства. Это очень распространенная проблема, поэтому, электроды для сварки нержавейки инвертором содержат дополнительное количество легирующих материалов, отвечающих за антикоррозионные свойства. Они должны компенсировать ту часть, которая испаряется во время сварки. Это очень важный момент выбора, пропуск которого может привести к браку. Для этой цели могут также использоваться флюсы в качестве добавок. Как правило, используются электроды для сварки постоянным током обратной полярности, так как при переменном качество соединения будет сильно страдать.

Электроды для сварки нержавейки постоянным током

Обмазка хоть и должна обеспечивать безопасность сварочной дуги, а также ванны расплавленного металла, но не всегда с этим хорошо справляется. Сварка тонкой нержавейки представляет собой особо сложный процесс. Для этого требуется подбирать тонкие электроды, что также осложняет процесс проведения сварки из-за риска прожига.

Область применения данных материалов достаточно широка, так что несмотря на все неудобства, приходится искать решения проблем путем улучшения свойств расходных материалов. Они используются в ремонтных мастерских, для соединения металлоконструкций, в литейном производстве, для сваривания металлопроката, создания корпусов изделий и прочих вещей. Сварочные электроды по нержавейке являются неотъемлемой частью ремонта трубопроводов, выполненных из данного металла. Электроды для сварки нержавеющей стали создаются по ГОСТ 9466-75.

Технология сварки нержавеющей стали

Специалисты выделяют три основных момента, на которые следует обратить внимание начинающим сварщикам:

  • Сварка деталей с толщиной стенок до 1,5 миллиметра выполняется в инертной среде. Требуются вольфрамовые неплавящиеся электроды. Способ сваривания может быть любым: мануальным, автоматическим или полуавтоматическим.
  • Заготовки со стенками 1,5-3 мм соединяются с использованием электродуговой сварки.
  • Сварка металла с толщиной от 3 мм выполняется с использованием электродуговой сварки со струйным переносом металла от электрода к наплавляемой поверхности.

Максимум внимание необходимо уделить операциям с аргонной сваркой. Нельзя допускать попадания вольфрама в расплав. В этом случае будут резко уменьшены прочностные характеристики сварочного шва. Чтобы избежать подобного, необходимо разжигать дугу бесконтактным методом или же на отдельной графитовой пластине. И только после этого можно перенести сварочный процесс на свариваемые поверхности из нержавеющей стали.

Электроды по нержавейке, в чем особенности

При выполнении работ с заготовками, произведенными из нержавеющих сталей необходимо не только правильно выбрать электроды, но и квалифицированно использовать сварочное оборудование, в частности, подобрать рабочий ток, определить расход газа и пр.

Электроды для сварки нержавейки

Нарушение некоторых технологических правил приводит к такому явлению как межкристаллическая коррозия. Она снижает стойкость к коррозии шва и расположенного рядом металла. Кроме того, по достижении определенной температуры в структуре начинают образовываться карбиды хрома и железа. Они придают металлу излишнюю хрупкость и снижают его антикоррозионные характеристики.

Электроды для нержавейки помогают избежать этого явления, и при их правильном использовании качество шва будет отвечать всем техническим требованиям.

Классификация высоколегированных сталей

Прежде чем приступить к вопросу выбора электродов для сварки нержавейки, необходимо определиться с самим понятием этого материала. Народная терминология делит все стали на два основных класса — рассматриваемую нержавейку и так называемую чернуху. Известными большинству признаками, отличающими нержавейку от чернухи, являются:

  • внешний вид — нержавейка блестящая (хотя не всегда), без следов окалины и коррозии;
  • вязкость и меньшая твердость, что легко определяется зубилом, напильником, сверлом, ножовкой или абразивным кругом;
  • народным методом является также проба магнитом — нержавейка не магнитится, что также не всегда соответствует истине.

Приведенного багажа знаний явно недостаточно для выполнения такого ответственного соединения, как сварное, также недопустимо охватывать одним термином многочисленную группу сталей, классифицируемых ГОСТом как нержавеющие.

К классу нержавеющих относятся стали, обладающие способностью работать в условиях коррозионно-агрессивных сред, а эта способность определяется наличием легирующих элементов, в основном, хрома и никеля.

Официальным документом, регламентирующим классификацию нержавеющих сталей, является межгосударственный стандарт ГОСТ 5632–14 . В соответствии с его определениями к легированным нержавеющим сталям относятся стали с содержанием хрома не менее 10,5% и содержанием углерода не более 1,2%, к коррозионно-стойким сталям и сплавам — обладающие стойкостью против любых видов коррозии (химической, электрохимической, межкристаллитной, коррозии под напряжением и других).

Классы нержавеющей легированной стали

Конкретное назначение и область применения стали определяется ее внутренней структурой — химическим составом и типом кристаллической решетки, которые в свою очередь также зависят от метода плавки, термообработки, прокатки. Не углубляясь в теорию металловедения, приведем деление легированных нержавеющих сталей на структурные классы в соответствии с ГОСТ 5632–14 :

  • мартенситный;
  • мартенситно-ферритный;
  • ферритный;
  • аустенитно-мартенситный;
  • аустенитно-ферритный;
  • аустенитный.
Читать еще:  Сварка электрошлаковая: разновидности и сущность

Структура стали во многом определяет и такое ее технологическое качество, как свариваемость. Наличие хрома в высоколегированных коррозионно-стойких сталях определяет характерное для них понятие «межкристаллитная коррозия». При сварке на границе зон термического влияния образуются зернистые структуры карбида хрома с пониженной прочностью и склонностью к хрупкому разрушению. Это качество во многом определяет специальные требования к технологии сварки данных сталей и сварочным материалам для ее выполнения.

Маркировка нержавейки

Присоединяясь к народной терминологии — нержавейка — рассмотрим ее обозначение согласно требованиям ГОСТ 5632–14 . Для нержавейки обозначение соответствует общероссийской системе обозначения сталей, унаследованной от советской. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента, далее последовательно буквой русского алфавита указывается легирующий элемент и его содержание в процентах. Если за буквой отсутствуют цифры, то содержание элемента не превышает 1 процент.

Не перечисляя все химические элементы, приведем обозначения некоторых, характерных для нержавеющих сталей: Х — хром, Н — никель, Т — титан, В — вольфрам, М — молибден. Легирующими элементами могут быть и неметаллы. В обозначениях многих сталей по ГОСТ 5632–14 можно увидеть буквы, А — азот, Г — марганец, Е — селен.

Как видим, обозначение нержавейки несет в себе информацию о ее химическом составе, который в основном определяет и химический состав применяемых сварочных материалов.

Полезные советы

Чтобы сварка деталей из нержавейки прошла без каких-либо трудностей, во время работы следует учитывать рекомендации от профессионалов:

  • Если во время сварочных работ температура поднялась до отметки +500 градусов Цельсия и выше, то вполне возможно, что на месте будущего сварного шва появятся трещины кристаллизационного типа. Этого допускать нельзя, иначе соединение получится менее прочным и надежным.
  • Во время сваривания деталей из нержавейки при температуре от +350 до +500 градусов Цельсия сплав становится менее пластичным, а это может сделать металл более хрупким.
  • Для создания качественного сварного шва подготовленные к соединению детали из нержавейки обязательно нужно нагреть до температуры +1200 градусов, а затем охладить естественным путем. Остужать их нужно не менее 3 часов.
  • Сварочный шов получается максимально прочным и надежным, когда сварка проходит за минимальный срок. Следует избегать длительного нагрева изделий из нержавейки. При использовании послойного способа сварки новый слой наносят, только когда предыдущий охладится до +100 градусов.
  • Иногда перед нанесением основного слоя приходится прихватывать две заготовки. В этом случае нужно по возможности сделать так, чтобы зазор между ними был как можно меньше. Следует стремиться к тому, чтобы прихватки получились максимально длинными.

Электроды по нержавейке

Сложность выполнения сварки нержавейки состоит также в том, что после температурной обработки металл теряет антикоррозийные свойства, а это приводит к появлению ржавчины в соединительном шве. Чтобы исключить подобное электроды для нержавейки содержат многочисленные легирующие материалы, которые повышают антикоррозийные свойства соединения. Если же использовать дешевые электроды, которые не содержат в своем составе легирующих материалов, это приводит к ухудшению качества выполняемых работ. Наибольшую популярность при работе с нержавейкой получили сварочные аппараты, которые работают с постоянным током, тогда как при использовании переменного тока существенно страдает качество соединения.

В особенности сложно работать с тонкими элементами из нержавеющей стали, где требуется правильно подбирать используемые электроды и грамотно выполнять всю работу. В данном случае существует опасность прожига металлических элементов, что в последующем потребуется сложной наплавки.

Следует сказать, что, несмотря на сложность работы с нержавеющей сталью, этот материал нашел широкое применение в промышленности и быту. Объясняется подобная распространенность нержавейки ее отличными эксплуатационными характеристиками и прочностью. Сварочные работы могут выполняться при ремонте трубопроводов, сваривании металлокаркаса, соединении металлоконструкции и при различных ремонтных работах. Все требования к электродам для нержавеющей стали оговариваются в ГОСТе, что позволяет несколько упростить выбор.

Марки электродов для нержавеющей стали. Сварка нержавейки электродом

Тема статьи: электроды по нержавейке — маркировка стержней для сварки антикоррозийных и хромоникелевых сталей.

Типы покрытий (обмазка)

Для сварки нержавеющей стали используются стержни с такими покрытиями:

  • рутиловым;
  • основным;
  • с повышенной степенью наплавки;
  • специальным для сварки на спуск и гравитационной.

От вида обмазки зависят сварочные характеристики, перенос металла (капельный, струйный), отделяемость шлака, область использования расходника и положение соединения. Вид покрытия влияет на механические показатели наплавленного металла и шва.

Рассмотрим популярные покрытия и выберем подходящий электрод для наших задач!

Марки популярных ESAB расходников

Какими электродами варить нержавейку? Марки плавящихся изделий с рутиловым покрытием:

ОК 63.30 яркий представитель этого вида. Обеспечивает капельный перенос металла, постоянство дуги, малую разбрызгиваемость. Свойства самошлакоотделения делает процесс удаления простым. Шов качественный, даже при соединение угловых швов.

Рутиловое покрытие работает на переменном и постоянном токе. Электроды диаметром 1,6-3,2 мм применяются во всех пространственных положениях, но ввиду большой текучести шлака, лучше выполнять ими сварку в нижних положениях.

ОК 63.41 — рутиловый электрод с повышенной степенью наплавки. Наличие металлического порошка в обмазке увеличивает производительность стержней.

Ввиду отсутствия перегрева покрытия, изделия производятся большей длины. Длинные стержни снижают время на смену и поджиг расходников, что увеличивает длину сварного шва. Электроды для нержавейки с рутиловым покрытием применяются в основном для соединений в нижнем положении.

Читать еще:  Ручная аргонодуговая сварка титана вольфрамовым электродом

Заводы-производители поставляют на рынок электроды любых диаметров. Но сварщики приобретают расходники от 3 мм и выше. Большие диаметры позволяют опираться на обмазку, что благоприятно сказывается на сварке нержавеющей стали.

ОК 61.35 с основным покрытием отличаются от рутиловых изделий. Применяются на постоянном токе, во всех положениях. Шлак удаляется тяжелее, чем у рутиловых собратьев.

ОК 67.72 — синтетические электроды для сварки нержавейки применяются для соединения разнородных сталей с нержавеющей. Стержни 67.72 изготовляются из малоуглеродистой стали с легирующими элементами в обмазке. Специальные синтетические электроды длиной до 70 см, применяются для гравитационной сварки.

ОК 63.34 с рутиловой обмазкой используется для сварки на спуск. Улучшенное шлакоотделение позволяет варить на переменном и постоянном токе. Электроды подходят для тонкого и толстого металла. Для сварки в остальных пространственных положениях лучше применять рутиловые стержни.

ОК 63.20 электроды по нержавеющей стали с специальным покрытием для повторного возбуждения дуги, придумали для сварки точками. Процесс происходит при кратковременном поджиге и гашении дуги. Стержни востребованы для соединения труб и тонкого металла.

На каждую упаковку наносится специальная маркировка, обозначающая характеристики изделий:

  • полярность;
  • настройка тока;
  • переменный или постоянный ток;
  • напряжение холостого хода и др.

Видео:

Другие марки расходников

1) Электроды по нержавейке ЦЛ 11. Специальная обмазка с карбонатами и фтористыми соединениями. Постоянный ток обратной полярности. Напряжение холостого хода 65 В. Швы прочные и антикоррозийные. Аналог ESAB ОК 61.85. Цена 5-ти кг упаковки 690 рублей (ЛЭЗ, д 5 мм).

2) Castolin EutekTrode E308L с рутиловым покрытием. Для соединения стабилизированных и нестабилизированных CrNi-сталей, плакированных сталей и наплавок. Шов антикоррозийный, полируется до блеска.

Расходники используются при монтаже емкостей и трубопроводов, в пищевой отрасли. Цена 1 электрода 50 рублей, диаметр 3.2 мм, производство Симферополь. Таблица технических данных:

3) ЭА-400/10Т для нержавеющих коррозионостойких сталей разных марок.

4) ОЗЛ-8 для ручной дуговой сварки хромоникелевых, коррозионностойких сталей. Когда не требуется стойкость межкристаллитной коррозии.

5) Е308-16 (аналог ОЗЛ-8, ОК-61.30). Сваривание во всех позициях, минимальное разбрызгивание, самоотделяющийся шлак. Шов термо-коррозионностойкий.

6) Rost 1913 для многих видов корозионностойких сталей. Шов устойчив к межкристаллитной коррозии.

7) ОЗЛ-310 для соединения и наплавки жаростойких сплавов, используемых в окислительных средах.

  • ЦТ-15, НЖ-13, ЭА-400/10У;
  • ОЗЛ-6, ЦТ-28, КТИ-7А.

Видео:

Какие электроды по нержавейке лучше, сказать трудно! Каждый сварщик отдает предпочтение своему расходнику.

Расходники для разнородных сплавов

Переходные электроды для сварки нержавейки и стали (чернухи). Соединение нержавеющих сталей с разнородными (углеродистыми и низколегированными) сталями выполняется более легированными расходниками, чем сам материал.

  • ОЗЛ-312;
  • НИИ-48Г.
  1. ОЗЛ-312 используются, когда марка сталей по химсоставу неизвестна.
  2. НИИ-48Г хорошо подходят для переходных (буферных) слоев. Шов отличается стойкостью к водородному растрескиванию и образованию горячих трещин.

Марки ЭА-395/9, АНЖР-1, АНЖР-2, ОЗЛ-28, ОЗЛ-32 тоже применяются для соединения разнородных сталей.

В среде домашних мастеров универсальный электрод ОЗЛ-6 отзывы получает хорошие. Хром и никель находящиеся в составе, создают хороший шов при сварке черных сталей с нержавеющими.

Как варить нержавейку электродом

За рубежом и в России популярны 4 марки нержавеющей стали. В различных странах, они имеют разную маркировку. Соответствие американской, европейской и российской маркировок представлены в таблице.

Перед сваркой нержавеющей стали электродами, заготовки подготавливаются так:

  1. кромки деталей зачищают щеткой;
  2. фаски разделывают по ГОСТ 5264.

Характер и разделка кромок подбирается исходя из вида соединения и толщины свариваемых элементов.

Хромоникелевые, высоколегированные стали — пластичны, не требуют подогрева при соединении, хорошо свариваются. Но, имеют нюансы при сварке: проявляют склонность к межкристаллитной коррозии металла шва и околошовной зоны, образуют горячие трещины в сварных соединениях.

Для предотвращения дефектов, необходимо:

  • не перегревать металл шва и основное изделие (не более 150 градусов);
  • сварку выполнять короткой дугой, без поперечных колебаний электрода, на низких токах с высокой скоростью;
  • использовать медные пластины для теплоотвода;
  • при больших толщинах применять многопроходное соединение.

Электросварка нержавейки электродом выполняется специальными легированными стержнями. После наплавки, шов зачищается щеткой и обрабатывается антикоррозионной пастой.

Как сваривать нержавейку электродом ? Для теста возьмем пластины толщиной 3 мм. Такие изделия соединяются без разделки. Ложим пластины на медную подкладку для отвода тепла. Для электродов 3 мм, устанавливаем на аппарате ток в 80 А. Зачищаем края пластин щеткой и выставляем между ними небольшой зазор.

Соединение производим короткой дугой, без колебаний. Молотком отбиваем шлак и зачищаем шов щеткой. Сварное соединение получается без дефектов, с полным проплавлением корня шва. Для восстановления антикоррозионных свойств, зону шва травим пастой SE. Через 20 минут остатки пасты смываем водой.

Видео:

Изделия не предназначенные для нержавейки

В целях экономии, домашние мастера спрашивают: можно ли варить нержавейку обычным электродом? Да, это возможно!

Человек поделился в видеоролике личным опытом. Он рассказывает, как заварил трещину в теплообменнике банной печи из нержавейки, стержнем АНО-4, выставив ток у аппарата 60 А.

Видео:

Ещё спрашивают, можно ли сваривать электродом LB-52U нержавейку? Мне такие случаи не известны. Если вы пробовали, то поделитесь в комментариях личным опытом.

Изделия LB-52U с пониженным содержанием водорода используются для морских конструкций, магистральных труб и резервуаров. Которые сваривают с одной стороны.

Читать еще:  Холодная сварка для металла – применяем правильно

Вкратце о технологии сварки нержавейки

Есть три основных момента, которые нужно учитывать при сварке заготовок из нержавеющей стали.

  1. Сварка заготовок толщиною до 1,5 мм производится по технологии в защитных инертных газах с использованием вольфрамовых неплавящихся электродов. Может использоваться ручной способ, автоматический или полуатоматический.
  2. Толщина от 1,5 до 3 мм требует короткодуговой сварки.
  3. Сварка деталей с толщиной свыше 3 мм производится электродуговой сваркой, где перенос металла с электрода производится струйно.

Особое внимание необходимо уделить аргонной сварке. Очень важно, чтобы вольфрам не попал в сварочную ванну. Это резко снижает качественные характеристики сварного шва. Поэтому рекомендуется розжиг производить бесконтактным способом или зажигать дугу на угольной или графитовой пластине отдельно, после чего переносить сварочный процесс на детали из нержавеющей стали.

Подготовка к сварке

Технология сваривания зависит от специалиста, который выполняет подобные работы. Подобрав верный электрод, нужно дополнительно подготовить будущий материал для сваривания. В первую очередь, это обезжиривание материала.

Сам процесс сваривания нержавейки в домашних и специальных условиях различается методами. При его выборе, стоит опираться на основные характеристики материала, его толщину и прочность. Сварка в атмосфере газов считается стандартной и применима практически в любом случае. Она может выполняться в автоматическим, полуавтоматическим и ручном режиме. Но есть одна особенность, при которой используется только электродуговая – толщина листа нержавеющей стали более, чем три миллиметра.

Стоит обратить внимание, на такую особенность сваривания нержавейки – не нужно делать резких движений. Чаще всего это применимо при стандартном сваривании, но с нержавеющим материалом так поступать не стоит. Это становится причиной разрушения созданного шва и окислению. Подобные процессы полностью убивают защитную среду самого материала и пагубно влияют на эксплуатацию материала. Дополнительно стоит учитывать:

  • Нельзя, чтобы вольфрам проникал в сварочную ванную с электродом. В таком случае, говорить о надежности шва не имеет смысла. Чтобы избежать его проникновения, следует зажигать дугу отдельно, на других графитовых или угольных пластиках;
  • Аргоновой струей лучше всего защитить шов с обратной стороны. Это требования стало достаточно популярно в последнее время.

Основной вопрос о том, каким же электродом варить нержавейку остается ещё открытым. Чтобы создать действительно качественный, шов нужно использовать:

  • Электрод с высокими показателями ползучести;
  • Малыми показателями температурного расширения;
  • Высокой износоустойчивостью и теплопроводностью;
  • Повышенными значениями упругости

При выборе электрода решающее значение имеет именно марка нержавеющей стали. В зависимости от её типа, используются популярные марки, указанные выше.

Этапы сваривания

Работать с таким материалом должен только профессионал. Это трудоемкая работа, которая помогает добиться результата, при котором соединение должно быть похоже на основной металл. Для этого тщательно зачищают места сварки с помощью обезжиривателя (может выступать ацетон или растворитель).

В качестве сварочного аппарата может использоваться инвектор. Такой аппарат удобен для транспортировки и питается прямо от сети. Под действием электрики, образуется сварочная дуга для сваривания металла.

Стоит учитывать, что применимые температуры не должны быть выше нормы. Если не придерживаться стандартных правил, электрод может попросту сгореть или шов будет недостаточно плотным.

При сварке, самая основная проблемы в том, что он обладает достаточно высоким сопротивлением.

Особенность электродов – низкая проводимость тепла.

Это считается одной из проблем, являющаяся причиной их разрушения. Происходит это из-за того, что используется ток слишком большого напряжения. Для максимальной прочности шва используется холодный метод. Если в состав входит никель или хром, то охлаждать можно с помощью воды. В других случаях, отлично подойдет – обдув воздуха или прокладка из меди.

Перед тем, как приступить к работе, следует подобрать электроды по нержавейке, а также правильно настроить ток. Чтобы не произошло залипание – очень аккуратно подносят к металлу электрод. Клемму массы подключают к материалу, после чего к работе приступает дуга. Электрод подносят под углом и держат несколько секунд. Окалину следует убрать с помощью молотка и зашлифовать поверхность кругами. Готовое изделие помещают в ванну с раствором кислоты. Только она способна полностью удалить слой оксида.

Предотвращение дефектов и дополнительная информация

Перед тем, как начать сварку – обязательно подготавливают заготовки по ГОСТ. Процедура должна полностью соответствовать всем требованиям безопасности, а также выполняться строго по правилам. Отклонение от технологии влечет за собой дефектные изделия, несчастные случаи и много другое.

Чтобы предотвратить образование дефектов при сваривании, следует:

  • Не перегревать металл шва и основное изделие;
  • Сварка выполняется короткой дугой. Исключены различные колебания;
  • Для теплоотвода используются специальные пластины;
  • Многопроходное соединение применяется в том случае, если лист или заготовка обладают слишком большой толщиной.

В ходе работ, нужно обратить внимание на тот факт, что температуры более +500 ведут к образованию кристаллических трещин. Они ослабляют конструкцию и снижают её пластические свойства. К тому же, лучше всего пользоваться рекомендациями, указанными ниже:

  • между прихватами лучше всего снизить промежутки к минимуму;
  • перед началом работ, лучше всего раскалить деталь, а уже после охладить с помощью холодного воздуха;
  • конструкцию нельзя подвергать воздействию тепла извне, поэтому желательно варить максимально быстро. Лучше сделать несколько поочередных проходов.

Используя правильный электрод для нержавейки и проверенный метод сваривания, можно создать надежное изделие со всеми качествами нержавеющей стали.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector