Как варить нержавейку инвертором
Как варить нержавейку инвертором. Нюансы технологии
Нержавеющая хромоникелевая сталь найдется в хозяйстве домашнего мастера. К сожалению, иногда требуется отремонтировать нужную вещь или сделать новую из н/ж.
Как происходит сварка нержавейки инвертором? Нюансы технологии освещены в статье.
Маркировка сталей и подготовка поверхностей
В Европе, Америке и России получили распространение 4 марки. В разных странах, стали имеют отличительную маркировку. Соответствие марок по странам вы найдете в таблице.
Сварка нержавейки в домашних условиях инвертором выполняется только после зачистки и разделки кромок в случае необходимости.
Заготовки зачищаются специальной щеткой. Разделка фасок выбирается от вида соединения и толщины свариваемых металлических изделий.
Хромоникелевые сплавы — пластичны, не нуждаются в подогреве при сварке, неплохо свариваются. Но, имеют особенность при соединении, в виде:
- межкристаллитной коррозии;
- горячих трещин в соединениях.
Как инвертором варить нержавейку
При сварке в домашних условиях нужно придерживаться ряд правил:
- не нагревать заготовку и место шва свыше 150 градусов;
- соединение производить на малых токах с высокой скоростью, без колебательных движений короткой дугой;
- для теплоотвода под заготовки подкладывать медные пластины;
- толстые металлы с разделкой сваривать многопроходным соединением.
Электросварка нержавейки инвертором выполняется электродами специально предусмотренными для таких сплавов. В этой статье, рассказывается о марках плавящихся стержней для нержавеющей стали.
После сварки, место шва зачищается щеткой и обрабатывается специальной пастой с антикоррозионными свойствами.
Как правильно сваривать нержавейку инвертором? Электроды согласно инструкции на упаковке прокалывают в печи. Металл толщиной до 3 мм соединяют без разделки. Заготовки кладут с зазором 1-2 мм между собой на медную пластину для теплоотвода, тщательно зачищают щеткой.
На инверторном аппарате для электродов диаметром 3 мм выставляют ток 80 А и не спеша начинают сварочный процесс.
Чтобы соединение получилось без дефектов, сварка выполняется короткой дугой без поперечных колебательных движений. После отбития шлака и зачистки шва, на зону провара накладывается травильная паста на 20-30 минут для восстановления коррозийных свойств металла. По истечению времени, остатки пасты смываются проточной водой.
Видео: как пользоваться травильной пастой.
P.S. Cварка инвертором нержавейки для начинающих таит в себе нюансы. Новичку с первого раза тяжело справится с хромоникелевыми сплавами. Нужен навык, без метода проб и ошибок не обойтись.
С толстостенной нержавейкой справиться легче, чем с тонкой. Для тонких металлов подбирается более малый сварочный ток и правильный диаметр электрода. Тренируйте твердую руку сварщика и привыкайте к сварочному аппарату.
Можно ли варить инвертором Ресанта нержавейку
Отзыв от дяди Васи :
[lt_alert style=»orange»]Сварил своими руками печку в баньку аппаратом Ресанта САИ 190. Металл толщиной 2 и 7 мм. Работал электродами ЦЛ 11, диаметром 3 мм. Ток выставлял 80-90 А. Инвертор работал хорошо. Пробовал 2 мм электродами, когда тройка кончилась, не понравилось. Двойка сгорает быстро, годится только для тонкого металла или прихваток.[/lt_alert] [lt_alert style=»blue»]Я варил Ресантой металл толщиной 4 мм, электроды ЦЛ 11. Сварить нержавейку красиво трудно, но можно, надо привыкнуть к плавлению и жидкотекучести хромоникелевых сплавов.[/lt_alert]Какой инвертор лучше выбрать
Ключевыми особенностями, на которые следует обратить внимание при выборе инвертора для сварочных работ с нержавеющей сталью, являются:
- возможность работы с пониженным сварочным током (чтобы избежать прогорания металла и нарушения его структуры);
- возможность работы в прямой и обратной полярности;
- возможность переключения на переменный ток и ведения работ в импульсном режиме (перечисленные выше параметры также позволяют избежать прогорания металла и его разрушения в сварочном шве).
Чаще всего такие параметры встречаются в профессиональных инверторных источниках тока, однако, число доступных для приобретения моделей невелико, что говорит о сложности подбора наиболее оптимального аппарата для сварки именно нержавеющей стали.
Сварка покрытыми электродами (ММА)
Сварка деталей из нержавейки по технологии ММА, предусматривающая использование покрытых электродов, является самой распространенной технологией. Этот способ достаточно прост, его можно применять и дома, но он не позволяет получать шов самого высокого качества.
Что удобно, такую сварку нержавейки можно выполнять даже в домашних условиях, но для этого вам понадобится специальный сварочный аппарат, который называется инвертор. Чтобы сварка нержавейки инвертором позволила получить соединение, обладающее высокой надежностью, необходимо правильно подобрать электрод для определенной марки нержавейки. Все электроды, с помощью которых проводится сварка изделий из нержавеющих сталей, делятся на два основных типа:
- с рутиловым покрытием на основе двуокиси титана (сварка такими электродами, обеспечивающими небольшое разбрызгивание металла и стабильную дугу, выполняется на постоянном токе и обратной полярности);
- с покрытием на основе карбоната магния и кальция (такими электродами нержавейка сваривается на постоянном токе обратной полярности).
Чтобы понять, какими электродами варить нержавейку, достаточно заглянуть в ГОСТ 10052-75, в котором представлены все типы таких расходных материалов, а также оговаривается, какой из них следует использовать для работы с металлом конкретного химического состава. Для того чтобы выбрать электроды по нержавейке, соответствующие требованиям данного ГОСТа, достаточно знать марку металла, детали из которого необходимо соединить.
Со всеми требованиями к электродам для сварки нержавейки можно ознакомиться, бесплатно скачав ГОСТ 10052-75 в формате pdf по ссылке ниже.
Чем варить нержавейку: суть методов и технология процесса
Технология сварки легированных сталей подразумевает использование электрической дуги, позволяющей плавить металл, и создания защитного газового облака. Существует три способа сварить нержавейку.
Покрытыми электродами ( MMA )
Суть метода заключается в использовании источника тока (трансформатор с выпрямителем или инвертор), подсоединяемого одним концом (массой) к изделию, а вторым к держателю электрода. Сварочный ток создает дугу между ними, способную плавить металл и формировать шов. Кроме краев пластин плавится и стержень электрода, который состоит из похожего по составу к основному металла. Сварочную ванну защищает обмазка электрода, которая расплавляется и выделяет особый газ.
ММА — это отличный вариант, когда требуется сварка нержавейки в домашних условиях . Аппараты доступны по цене и компактны для хранения в кладовке или гараже. Транспортировка не требует много места, а легкий вес позволяет работать на любой высоте. Электроды по нержавейке доступны в продаже.
После подготовки металла процесс сварки выполняется ведением электрода по линии соединения. Первый проход необходимо произвести ровно, наклонив электрод на себя или в удобную сторону. В этом же направлении и ведется шов. Расстояние между концом электрода и поверхностью металла выдерживается в 3-5 мм. Когда свариваемые пластины толстые, то требуется несколько проходов. После каждого следует отбивать шлак. Многопроходные швы ведутся с легкими колебаниями электрода для придания чешуйчатости и заполнения места соединения.
Настройки на аппарате выставляются соответственно изделию:
| Толщина пластин, мм | Напряжение, V | Диаметр электрода, мм | Сила тока, А |
| 1 | 11 | 2 | 30-40 |
| 1.5 | 12 | 2 | 40-60 |
| 2 | 13 | 2 | 55-75 |
| 3 | 15 | 3 | 90-100 |
Полуавтоматом
Нержавеющие стали свариваются отлично полуавтоматом. Это более изящный процесс, позволяющий быстро и качественно заварить соединение любой толщины. Источником тока выступает аппарат с постоянным напряжением или инвертором. Масса крепится на изделие, а «плюс» подсоединяется к специальной горелке.
Горелка совмещает в себе подачу тока и подвод инертного газа в зону сварки. Электричество передается по кабелю и специальному мундштуку-контактору. Газ идет по параллельно уложенной в рукаве шланге и выходит через сопло. В качестве присадочного материала выступает проволока, автоматически подающаяся тяговым механизмом. Напряжение через мундштук переходит на проволоку и между ней и изделием возбуждается дуга. Одновременно происходит обдув защитным газом, предотвращающий контакт с внешней средой. Для соединения нержавейки используют чистый аргон или его смеси с углекислотой.
Проволока должна быть из того же материала, что и свариваемые детали. Ее диаметр и скорость подачи выставляются исходя из толщины изделия и пространственного положения. Рекомендуемые параметры следующие:
| Толщина изделия, мм | Сила тока, А | Диаметр проволоки, мм | Скорость подачи, м/ч |
| 1.5 | 80-100 | 0,8-1,0 | 160-180 |
| 2 | 130 | 1.2 | 180-230 |
| 3 | 160-200 | 1,2-1,4 | 350-400 |
| 5 | 200-300 | 1,2-1,6 | 450-650 |
Для создания особо прочных швов, подвергающихся химическому воздействию на предприятиях, применяют порошковую проволоку, которая имеет трубчатое строение и включает в себя флюс, дополнительно защищающий зону сварки. После окончания шва флюс застывает на поверхности в виде шлака и требует отбития. Швы ведутся с колебательными движениями, справа налево или наоборот. Важно следить за полным заполнением зоны соединения присадочным металлом. Это хорошо контролировать, поскольку при сварке обычной проволокой нет шлака, мешающего обзору.
Полуавтоматические аппараты стоят дороже инверторов и требуют дополнительной оснастки баллоном, редуктором и шлангами. Но благодаря такому способу сварки можно быстро вести работы.
Аргоновая сварка
Сварка тонкой нержавейки особенно хорошо удается аппаратами с постоянным током и не плавящимся электродом. Масса от оборудования подключается к пластинам, а + крепится к горелке. Аппарат выдает постоянный ток, полярность выставляется обратная. По каналу к горелке подводится напряжение и газ. Ток передается через прижимной механизм на вольфрамовый электрод. Между ним и пластинами зажигается электрическая дуга. Кончик электрода, заточенный как игла, позволяет формировать тонкие швы, на миллиметровом железе. Сам электрод не плавится, а лишь нуждается в периодической заточке. Оплавляются кромки свариваемого материала и дополнительно подается присадочная проволока. Она должна быть из однородной стали со свариваемым изделием. В процессе задействованы обе руки сварщика, поэтому данный метод требует определенных навыков и тренировок.
Защитным газом выступает аргон, подающийся по шланге в аппарат. Его продувка не только ограждает сварочную ванну от внешней среды, но и помогает остужать электрод и конец зоны сварки.
Швы таким методом ведутся справа налево, с наклоненной горелкой. Если необходимо тоненькое соединение, то никаких колебаний не требуется. В случае широких стыков, выполняются поперечные движения электродом. Зазор между ним и изделием поддерживается на расстоянии 5 мм. Вылет электрода из сопла тоже устанавливается 5-6 мм, чтобы было удобно вести шов, но не перегревать вольфрам. Рекомендуются следующие параметры:
| Толщина материала, мм | Сила тока, А | Напряжение, V | Диаметр электрода, мм |
| 1 | 30-40 | 10 | 1.6 |
| 1.5 | 45-55 | 12 | 2.3 |
| 2 | 60-80 | 15 | 2.3 |
| 3 | 90-110 | 16 | 2.3 |
Сваривание нержавейки — это интересный процесс, позволяющий получить качественное соединение, способное служить длительный срок. В домашних условиях наиболее подходит сварка покрытым электродом инвертором. Но если предстоит большой объем работ, то лучше воспользоваться полуавтоматом. Для соединение тоненьких пластин идеальна аргоновая сварка.
Как сваривать нержавеющую сталь
Но в отличие от обычной, углеродистой стали, при сварке нержавейки используются особые подходы, благодаря ее сложному химическому составу и физическим свойствам. Основными параметрами, затрудняющими сварку являются:
- температура плавления ниже, чем у углеродистых сталей;
- значительное тепловое расширение;
- низкая теплопроводность.
Как правило, нержавеющая сталь перед сваркой прогревается. Не требуют нагрева сплавы с содержанием углерода менее 0,20%. Но детали из металла толщиной более 30 мм следует нагреть до температуры около 150 0С. Низкая теплопроводность требует снижения силы сварочного тока на 15-20% — металл плохо проводит тепло и может прогорать в зоне сварки.
ММА-сварка
Вторым типом электродов, рутиловыми, сварить нержавейку можно как при переменном, так и при постоянном токе обратной полярности. При работе с нержавейкой эти электроды намного удобнее, чем основные — меньше разбрызгивается расплав и лучше держится дуга. Оба вида электродов используются в любом пространственном положении, но рутиловые лучше всего работают в нижнем.
TIG-сварка
Аргонодуговой метод используется при сварке тонкой листовой стали. Производится в полностью аргоновой или аргоно-гелиевой атмосфере. В большинстве случаев используется нержавеющая присадочная проволока с ручной или автоматической подачей.
MIG MAG-сварка
В этом виде сварки используются различные техники:
- короткой дугой;
- со струйным переносом;
- импульсной.
Короткая дуга, как правило, используется при работе с тонкими металлами, струйный перенос — с более габаритными элементами.
Наиболее управляемый и поддающийся тонкому контролю — импульсный метод. Металл в сварочную ванну полается по каплям, благодаря чему происходит уменьшение среднего тока дуги, а, значит, и поступление тепловой энергии в зону сваривания. Зона термического влияния становится уже, что очень важно при низкой теплопроводности металла.
При импульсной сварке практически исключено появление брызг, что очень важно при необходимости получения точного шва, например, при изготовлении емкостей или декоративных элементов.
Сварка нержавейки при помощи лазера
При лазерной сварке швы остывают намного быстрее, а размеры зерна получаются мельче. Сварка лазером нержавеющей стали производится как точечным, так и шовным методом. Быстрота и точность воздействия сфокусированного луча на металл не допускает возникновения оксидной пленки на поверхности расплава, соединение получается исключительно прочным. Сваривается нержавеющая сталь лазером только встык — термические напряжения, которые могут возникнуть при соединении внахлест, значительно ухудшают общую прочность конструкции.
Способы
Сваривание конструкций из нержавеющих сталей может проводиться несколькими методами. О том, чем сваривать нержавейку мы расскажем далее.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
Одним из наиболее распространенных методов является ручное дуговое сваривание с помощью покрытых электродов. Востребованность такой сварки обусловлена тем, что в результате исполнитель получит качественный сварной шов. Когда к соединению не предъявляется каких-либо особых требований, то данный метод будет лучшим решением, нет причин искать альтернативу.
Подбор электрода выполняется в соответствии с маркой основного металла. Расходник должен иметь оптимальный состав обмазки. На рынке присутствует большое разнообразие сварочных материалов, применяющихся для работы с коррозионностойкими сталями. Полный перечень представлен здесь. Сваривание, чаще всего производится на постоянном токе обратной полярности.
Видео
В ролике без подробных разъяснений показано крупным планом, как происходит сварочный процесс.
Вольфрамовыми электродами
Исполнителям, которые ещё не определились чем варить нержавейку 1 мм., подойдет следующий метод. Сварка нержавейки также может проводиться с помощью вольфрамовых электродов в защитной среде газов.
Данный метод применяется для работы с тонким металлом, когда к соединению предъявляются повышенные требования по надежности. Также шов должен соответствовать особым условиям.
Вольфрамовые стержни помимо этого отлично подойдут для сваривания нержавеющих труб, применяющихся для транспортировки жидкостей. В таком случае процесс осуществляется в среде аргона, с применением постоянного тока прямой полярности.
Видео
В ролике наглядно показан процесс TIG-сварки трубы.
Более подробная информация о сварке коррозионностойких сталей различными видами прутков представлена в статье “Сварка нержавейки электродами”.
О том, чем сварить нержавейку, за исключением электродов, будет рассказано далее.
[ads-pc-3][ads-mob-3]
Полуавтоматическая сварка в аргоне
Полуавтоматическая сварка в аргоне применяется, чтобы получить качественное соединение и добиться высокой производительности. Для этого следует использовать сварочные полуавтоматы. Нержавеющая проволока для данного метода сваривания производится в соответствии с нормами ГОСта.
Выделяют несколько видов проволоки: универсальная, легированная, омедненная, с флюсом, порошковая, стальная или алюминиевая.
Сварочный процесс начинается с предварительной подготовки. Исполнителю нужно настроить режим работы сварочного полуавтомата: сила тока, напряжение и скорость подачи проволоки. Для металла толщиной менее 3 мм., оптимальная сила тока составляет от 120 до 145 А. Скорость движения проволоки – 900 м/ч. При этом используется постоянный ток обратной полярности.
Рабочую поверхность следует очистить, например щеткой для металла.
Затем начинается основный этап работ. Исполнитель включает переключатель, подающий проволоку. После зажигается дуга. Если используется плавящаяся проволока, то для возбуждения дуги нужно прикоснуться к металлу. Осуществлять движения сопла горелки необходимо исключительно в одном направлении, не нужно допускать поперечных движений. Оптимальным вариантом является сваривание изделий на высокой скорости однослойным швом.
Видео
В ролике варит не вполне уверенный сварщик, но представление о процессе получить вполне можно.
Если у исполнителя возникает вопрос: чем варить нержавейку 2мм, то данный метод будет отличным вариантом.
Лазерная
Лазерная сварка нержавейки реализуется исключительно в промышленных условиях, так как требует специального оборудования. Сваривание осуществляется точечным и шовным методами.
Коррозионностойкие стали свариваются лазером только встык, так как соединение внахлест создает термические напряжения, которые отрицательно сказываются на общей прочности изделия.
Преимущества данного метода: отсутствие снижения прочности в зоне отпуска; исключение появления термических трещин; быстрота и точность воздействия лазерного луча не допускает возникновения оксидной пленки. Главной особенностью метода является более быстрое остывание сварного шва.
Плазменная
Выделяют ручную и автоматическую плазменную сварку. Ручное сваривание осуществляется с помощью дуги, формирующейся между электродом и основным металлом. Другое название ручного метода – микро-плазма или мини-плазма. Сварочный процесс выполняется на переменном токе от 0,1 до 15 А. Данный метод предназначен для исполнителей, которым нужно варить тонкую нержавейку. Также существует техника “беспучкового сопла” с напряжением 15-100 А.
Лучевой поток при автоматической сварке производится с помощью плазмотрона. Воздействие переменного тока выше 100 А и потока газа создает мощный пучок плазмы.
Достоинства: стабильность и “жесткость” дуги позволяют контролировать энергозатраты; узкая околошовная зона; достаточно ускоренный темп сваривания; возможность изменять расстояние между соплом и рабочей поверхностью без отрицательного влияния на качество шва. Подробнее о плазменной сварке здесь.
Видео
Посмотрите, как можно варить небольшим плазменным аппаратом.
Особенности нержавеющей стали
Материал имеет отличные характеристики благодаря большому количеству легирующих элементов в составе. В зависимости от марки стали в нее может входить магний, марганец, молибден, никель, титан, хром. Все эти добавки значительно улучшают разные характеристики сплава, придают антикоррозийные свойства, повышают жаропрочность, способность сохранять все свои качества при максимально высоких температурах.
Главное преимущество высоколегированного коррозионно-стойкого сплава — уникальная комбинация железа с хромом (его в сплаве более 10,5%) и углеродом (менее 0,12%). Эти химические компоненты позволяют значительно повышать способность сплава противостоять главной металлической угрозе — коррозии.
Основные виды нержавейки
По составу все нержавеющие сплавы условно делят на 3 группы.
- Хромистые. Это самые дешевые материалы, главным достоинством которых является их максимальная прочность. Однако она же становится недостатком, так как эти сплавы, имеющие низкую пластичность, очень неохотно поддаются обработке.
- Хромоникелевые. Это самый востребованный вид, имеющий хорошую пластичность. Никель — элемент, который не только стабилизирует структуру металла, но и придает ему слабые магнитные свойства.
- Хромомарганцевоникелевые стали. Присутствие марганца позволяет сохранить пластичность металла, а также увеличить его прочность.
Сплавы различаются физическим строением. Самые известные из них имеют аустенитную, мартенситную или ферритную структуру.
Нержавеющая сталь может считаться почти идеальным металлом. Однако процесс избавления от течи таких конструкций с помощью сварки достаточно сложен, так как варить нержавейку приходится очень осторожно, внимательно, аккуратно. Причины «капризности» материала хорошо знают мастера-профессионалы, а сварщики-новички, наоборот, могут столкнуться с почти непреодолимыми трудностями. Поэтому теперь надо рассмотреть недостатки нержавейки, когда речь идет об их соединении сваркой.
Не самые лучшие качества материала
Обуславливают плохую свариваемость несколько факторов.
- Низкая теплопроводность. Если сравнивать данный сплав с углеродистыми сталями, то этот показатель у нержавейки вдвое ниже. Из-за такой особенности проплавление металла начинается очень быстро. По этой причине мастерам приходится уменьшать силу тока на 15-20%.
- Перегрев электродов, имеющих хромоникелевые стержни. Причины явления — низкая теплопроводность нержавеющей стали, высокое электрическое сопротивление. Сварка таких деталей всегда сопровождается максимальным нагревом сплава хрома с никелем. Чтобы избежать такого перегрева, используют специальные элементы для сварки нержавейки. Их длина составляет 350 мм.
- Более высокий коэффициент расширения, если сравнивать нержавеющую сталь с другими видами сплавов. Если в процессе сварки мастера сталкиваются с растягиванием металла, то при остывании начинается обратный процесс — его стягивание. Результатом соединения нержавейки со сплавом, имеющим меньший коэффициент расширения, становятся микротрещины в зоне сварки.
Последнее ЧП — потеря металлом прочности. Если материал нагревается до температуры 500° или выше, то антикоррозийные качества его сильно снижаются. Нередко появляется так называемая межкристаллитная коррозия (МКК) — избирательное разрушение металла вдоль границ кристаллов (зерен).
Обнаружить межкристаллитную коррозию визуально очень сложно, а точные последствия предугадать просто невозможно. Одно из них — очень быстрое разрушение конструкции. Варианты предотвращения этого вида коррозии — тщательный подбор режима работы либо принудительное охлаждение водой. Однако последняя операция возможна лишь в том случае, если хромоникелевые стали имеют аустенитную структуру.
Особенности нержавеющих сталей
Значительное количество никеля или хрома задает материалу ключевые характеристики – в зависимости от назначения. Небольшие процентные доли титана, марганца, магния и других металлов позволяют улучшить их технологические показатели. Однако в целом для всей нержавейки характерна плохая свариваемость. Факторы, которые ее обуславливают:
- Низкая (в сравнении с углеродистыми сталями меньше в 2 раза) теплопроводность. Из-за этого проплавление металла происходит гораздо быстрее, поэтому силу тока следует уменьшать на 15–20%.
- Коэффициент расширения выше, чем у других сталей. В процессе сварки происходит растягивание металла, при остывании – стягивание. Если свариваются разнородные стали, второй металл с меньшим аналогичным коэффициентом оставляет микротрещины в зоне соединения.
- Появление межкристаллитной коррозии – в случае, если нержавейка нагревается до температуры 500°С и выше. Это резко снижает антикоррозионные качества металла.
Все перечисленные факторы обуславливают то, что ММА сварка по нержавейке выполняется только специальными электродами с обмазкой основного типа при точно подобранном сварочном режиме. Обычные стержни с обмазкой используются только в крайних случаях и исключительно в быту – для изделий, рассчитанных на минимальные нагрузки.
Вместо заключения
Как видите, сварка нержавеющей стали с применением полуавтомата — не такая уж сложная задача, как может показаться на первый взгляд. Конечно, применение MIG/MAG технологии требует от сварщика опыта и навыков. Не ждите, что с первого раза сформируете идеально ровный и эстетичный шов. Но и не стоит отчаиваться, если проделанная вами работа неудовлетворительного качества. Проверьте, правильно ли вы настраиваете режим сварки. Также проверьте, какие расходники вы используете. Возможно, состав проволоки не совпадает с составом металла. Практикуйтесь как можно больше, и так вы достигнете высот в сварочном деле. Желаем удачи в работе!
