Нержавеющая сталь, как и любой другой металл, имеет свои особенности, которые необходимо учитывать перед началом сварочных работ. Именно об основных особенностях сварки нержавеющей стали и пойдет речь в этом материале.vidy svarki nerzhavejushhej stali

Что такое нержавеющая сталь
Нержавейка относится к группе высоколегированных сталей. Главной ее характеристикой является повышенная устойчивость к коррозии. Собственно, эта особенность и является источником названия этого материала.
Отличительные физико-механические свойства этого металла достигаются за счет добавления в его состав довольно большого процента хрома. Этот процент может варьироваться от 12 до 20 в зависимости от марки стали. Помимо хрома, в состав нержавейки также входит множество других элементов, которые положительно влияют на антикоррозионные свойства металла. Основными среди них являются:
• Никель.
• Марганец.
• Молибден.
• Титан.

Особенности нержавейки, влияющие на процесс сварки
Нержавеющая сталь обладает целым рядом особенностей, которые, в первую очередь, нужно учитывать, приступая к процессу сварки:
• Теплопроводность материала в 1,5-2 раза ниже, чем у обычных низкоуглеродистых сталей. Это обеспечивает усиление нагрева и концентрацию теплоты именно в месте соединения металла. Сварку нержавеющей стали необходимо проводить, предварительно уменьшив силу тока в сварочном аппарате, как минимум, на 15% по сравнению с обычными видами стали.
• Коэффициент линейного расширения для этого металла несколько больше, чем для других видов стали. Именно поэтому необходимо оставлять зазор между свариваемыми частями. Невыполнение этого условия ведет к образованию трещин вокруг места сварки.
• Электрическое сопротивление материала достаточно высоко, что приводит к нагреву электродов, изготовленных их высоколегированных сталей. Длинна электродов, имеющих хромоникелевый стержень, в этом случае должна быть не более 35 см.
• Несоблюдение правил температурного режима при проведении сварочных работ может значительно уменьшить устойчивость материала к коррозии. Повышение температуры до 500С и выше способствует возникновению такого явления, как межкристаллическая коррозия. Подобный тип коррозии связан с образованием на краях зерен карбида железа и хрома. Эти места являются впоследствии очагами образования коррозии и коррозионных трещин. Бороться с подобным явлением можно при помощи быстрого охлаждения места сварки. Для этих целей применяют любые способы охлаждения, вплоть до водного. Однако водяное охлаждение может применяться только для аустенитных сталей, в состав которых входят хром и никель.

Основные технологии сварки нержавеющей стали
Основных технологий, которые используются при сварке нержавеющей стали, выделяют три:
• Электросварка покрытыми электродами.
• Сварочные работы в аргоновой среде при помощи электродов из вольфрама.
• Аргоновая сварка-полуавтомат при помощи проволоки из нержавеющего металла.
Подготовительные работы перед сваркой
Любые сварочные работы должны начинаться с подготовки металла, особенно, если дело касается такого специфического материала, как нержавейка.
Прежде чем начинать сварку, вы должны будете зачистить кромки свариваемых поверхностей до характерного блеска. Делается это при помощи стальной щетки. После этого поверхность нужно обезжирить ацетоном или авиационным бензином. Наличие лишнего жира на поверхности свариваемых материалов приведет к тому, что устойчивость дуги снизится, а в самом шве могут образоваться поры.

Сварка покрытыми электродами

Отсутствие каких-либо особых требований к сварочному шву позволяет использовать сварку покрытыми электродами. Подобный метод сварки обеспечивает достаточно качественный шов с приемлемыми эксплуатационными характеристиками. Согласно положениям ГОСТа для определенного состава стали необходимо использовать определенные типы электродов. Зная марку стали, мы легко можем узнать, каким именно типом электродов нужно производить сварочные работы. Достаточно для этого просто свериться с положениями ГОСТа.
Выбирать электроды необходимо в полном соответствии с основными эксплуатационными характеристиками и особенностями той или иной марки металла. Список параметров сварных соединений содержит следующие пункты:
• Стойкость материала к различного рода коррозиям.
• Особые механические свойства материала.
• Жаростойкость и жаропрочность.
Вид электродов, которыми лучше всего проводить сварочные работы, должен быть указан в конструкторской документации. Диаметр электродов должен быть небольшим, как и сила тока обратной полярности, а также тепловое воздействие на свариваемую поверхность. Это делается с целью минимизации проплавления шва, а, следовательно, улучшению его эксплуатационных характеристик.
Сварка в аргоновой среде с помощью вольфрамового электрода
Сварочные работы в аргоновой среде проводятся в том случае, когда необходимо сварить делали из тонкого материала или же в случае необходимости получить сварной шов высокого качества. Подобные требования предъявляются, в частности, к трубам из нержавеющей стали, которые используются для транспортировки различных жидкостей или газов под достаточно высоким давлением. Такого рода соединения надежнее всего сваривать именно при помощи вольфрамового электрода в среде инертного газа.
Основные требования к процессу сварки:
• Сварочные работы должны осуществляться при помощи постоянного или переменного тока. Полярность тока в этом случая должна быть прямой.
• Степень легирования присадочной проволоки, которая будет использована в процессе сварки, должна быть больше, чем у металла основы.
• Выполняя сварочные работы, не стоит совершать колебательных движений. Подобные движения могут привести к тому, что защитное пространство в районе сварки нарушится, а это впоследствии приведет к окислению металла и потере им своих антикоррозионных свойств. Подача аргона с обратной стороны также защищает ее от воздействия воздуха.
• Настоятельно рекомендуется не допускать попадания расплавленного вольфрама в так называемую сварочную ванну. Этим термином обозначают непосредственно то место, где осуществляется сваривание двух элементов.
• Подачу инертного газа рекомендуют оставлять еще секунд на 10-15. Делается это в качестве меры предосторожности, чтобы избежать окислительных процессов вольфрама, использованного в качестве электрода. Такие меры позволяют в достаточной степени продлить срок эксплуатации конструкции.

Полуавтоматическая сварка в аргоновой среде

Полуавтоматическая сварка в среде инертного газа позволяет добиться достаточно хорошего качества сварного шва. Качественный же шов, в свою очередь, обеспечивает надежность конструкции и ее долговечность.
Одним из преимуществ данного метода сварки является его производительность. Он позволяет за довольно небольшой промежуток времени сваривать довольно толстые материалы. Роль защитной среды в этом случае может исполнять не только аргон, но и углекислый газ.
Наиболее распространенный тип сваривания конструкций из нержавейки в полуавтоматическом режиме – импульсная сварка. Главное преимущество данного процесса заключается в его управляемости. Каждый импульс подает в сварочную ванну одну каплю, что обеспечивает оптимальную для сварки температуру и не допускает перегрева материала.
Использование такого вида сварки не допускает также образования брызг расплавленного металла. Таким образом, экономятся не только сами расходные материалы, используемые при сварочных работах, но и время, которое тратится на зачистку сварочного шва.
Нержавеющая сталь может быть сварена с так называемым черным металлом. Такая сварка будет осуществляться при помощи специальной проволоки и электродов.

Похожие статьи