Обзор электродов по нержавеющей стали и их выбор

Сборка конструкций, элементы которых выполнены из нержавеющей стали, с применением сварки представляет собой довольно сложный процесс, предусматривающий наличие определенных теоретических знаний и соответствующих навыков. И в первую очередь необходимо акцентировать внимание на необходимости использования специальных расходных материалов.

Именно поэтому актуальны обзоры современных электродов по нержавейке. Не менее важный момент заключается в правильном выборе расходников и их использовании во время выполнения сварочных работ.

В наши дни из различных марок нержавеющей стали производят более чем широкий ассортимент изделий и конструкций. Они эксплуатируются в том числе в жестких условиях, включая агрессивную среду, повышенные давление и температуру. При этом стыковка конструктивных элементов осуществляется при помощи разъемных и монолитных соединений. И если в первом случае актуальными будут сгоны, фланцы, муфты и прочие узлы, то второй вариант предусматривает проведение сварочных работ. И в таких ситуациях простыми электродами воспользоваться, как правило, не получится.

Анализируя особенности сварки нержавейки, необходимо уделить внимание основным эксплуатационным характеристикам и преимуществам данного материала. Здесь прежде всего имеются в виду:

• высокая коррозийная устойчивость;
• прочность;
• долговечность;
• эстетичность.

Но на фоне всех этих неоспоримых плюсов выделяется один важный недостаток, а именно плохая свариваемость. И стоит заметить, что указанный минус существенно затрудняет работу с нержавеющей сталью. Это обусловлено целым перечнем параметров материала и его составом.

И в контексте выбора именно специальных расходных материалов (сварочных электродов) необходимо выделить важные моменты.

• Нержавейка отличается меньшей теплопроводностью по сравнению с углеродистыми сплавами. И речь идет о разнице показателей в два раза. Получается, что при сваривании деталей такая сталь намного хуже будет отводить тепло, а, следовательно, начнет активно перегреваться. Исходя из подобных особенностей, необходимо применять меньший на 15–20% ток.
• Правила сборки больших и массивных конструкций из нержавеющей стали предусматривают наличие между элементами довольно широких зазоров. Игнорирование данной нормы может иметь серьезные последствия. Имеется в виду риск появления микротрещин в непосредственной близости от мест стыковки. Предсказуемо такое явление крайне негативно отразится на качестве и ключевых эксплуатационных характеристиках изделия. Естественно, рассчитывать на высокую прочность таких соединений не стоит.
• Во время сварки в рабочей зоне используемые электроды неизбежно будут очень сильно нагреваться. Это обусловлено высоким показателем электрического сопротивления.

На основании всего перечисленного можно уверенно заявить, что простые электроды, предназначенные для работы с черными металлами, для сварки нержавейки не подойдут. Именно поэтому компании-производители предлагают сейчас достаточный выбор специализированных расходных материалов. Однако результаты выполнения сварочных работ, а, следовательно, качество формируемых соединений будут зависеть от квалификации мастера.

Как и все расходные материалы для сварочных работ, электроды по нержавеющей стали маркируются определенным образом. В соответствии с действующими правилами и нормами на всех заводских упаковках в обязательном порядке должна содержаться идентификационная информация. В перечень данных сведений входят:

• марка;
• размеры;
• предназначение;
• класс покрытия электродов;
• полярность;
• рабочее напряжение;
• предельная сила тока.

Один из важных моментов заключается в возможности и особенностях стыковки при помощи сварочного оборудования нержавеющей стали и черных металлов. Такой вариант сварки возможен, однако он имеет свои особенности и связан с определенными сложностями. И в первую очередь необходимо акцентироваться на разной структуре свариваемых материалов. Сейчас в подобных ситуациях используются три способа:

• выполнение работ с применением аргона и под газовой защитой;
• сварка при помощи стержней со специальным покрытием;
• применение вольфрамовых электродов.

Если требуется соединить неразрывно рассматриваемые разнородные сплавы, то наиболее подходящими будут электроды ОЗЛ-12. Когда речь идет об ответственных изделиях, применяют марку ЭА-395/9. В некоторых случаях приходится варить нержавеющую сталь и материалы, состав которых неизвестен. Для этого рекомендуется сделать выбор в пользу электродов ОЗЛ-12.

И здесь в плане подбора электродов стоит выделить важные моменты.

• За счет чрезмерного перегрева повышается риск образования отверстий в металле.
• Из-за воздействия высокой температуры возможна деформация материала.
• Дуга, используемая при обработке тонкостенных заготовок, отличается минимальными размерами. В таких условиях даже незначительный отрыв, как правило, приводит к отключению и прекращению процесса сварки.

Предсказуемо, все изложенные особенности существенно осложняют работу сварщика с тонкостенной нержавейкой. И оптимальным решением в таких случаях будет использование электродов марок ОК 63,34 и ОК 63,20. Первый вариант можно с полной уверенностью назвать универсальным, поскольку такие стержни актуальны для работы со сталью практически любой толщины. Во втором случае речь идет о расходном материале, ориентированном преимущественно на работу с трубами.

Для формирования неразъемных стыков элементов, выполненных из нержавейки, сварщики используют переменный и постоянный токи. Важно при этом учитывать, что каждая из существующих на сегодня технологий имеет свои особенности, а также явные плюсы и не менее значимые недостатки. Важно учесть, что для каждого из этих вариантов необходимо правильно подобрать расходные материалы. От этого напрямую зависят результаты выполнения всех операций и, конечно же, качество швов.

Важно помнить, что при выполнении работ применяют постоянный ток обратной полярности. При этом необходимо помнить, что правильно подобранные электроды с соответствующим покрытием гарантируют качественный и эстетичный шов. Сейчас опытные специалисты чаще всего используют при работе с нержавеющей сталью нижеперечисленные типы стержней.

• ЦЛ-11 – на данный момент одна из самых популярных у современных сварщиков марок электродов. Она широко используется для сварки сталей, отличающихся повышенной концентрацией никеля и хрома. Формируемые швы характеризуются максимальной прочностью, а также соответствующей ударной вязкостью. Еще один важный момент и явное конкурентное преимущество – это минимальное разбрызгивание металла в процессе сварки.
• НЖ-13 – разновидность стержней, которые успешно используют при сборке конструкций разной сложности из пищевой нержавеющей стали. Не менее эффективен расходный материал будет при стыковке сплавов с присутствием большого количества хрома, никеля и даже молибдена. Главным минусом использования таких электродов является активное формирование шлака в процессе работы. Он имеет свойство отслаиваться и поэтому является источником потенциальной угрозы как для самого сварщика, так и для окружающих.
• ОЗЛ-8 – расходный материал, который наиболее актуален для монтажа конструкций и выпуска изделий, эксплуатируемых при температурах, достигающих отметки в 1 000 градусов. Также важно отметить, что большинство характеристик марки идентичны параметрам электродов ЦЛ-11.

Помимо описанных марок, на практике сварщиками используется более широкий ассортимент электродов, позволяющих работать с нержавейкой разных типов и толщины.

• ОЗЛ-17У – оптимальны для создания изделий, которые предназначены для эксплуатации в агрессивных средах. И речь идет, в частности, о воздействии паров фосфорной и серной кислот.
• ЗИО-8 – ориентированы преимущественно на сварку жаропрочных марок сплавов.
• НИИ-48Г – используются при изготовлении высококачественных конструкций, к которым предъявляются особые требования.

Далеко не у всех есть возможность эксплуатации оборудования, работающего на постоянном токе. В подобных ситуациях для сварки конструкций и изделий из нержавейки вполне подойдут аппараты, запитывающиеся от обычных сетей, включая бытовые. При подобных условиях выполнения сварочных работ лучше применять такие типы электродов, как ЦТ50, ОЗЛ14 и ОАЛ14А, АНВ36, а также ЛЭЗ8 и ЭА400.

Помимо всего прочего, стоит отметить, что применение вольфрамовых стержней в тандеме с выполнением сварочных работ под газовым облаком позволяет использовать прямую полярность. Данная технология актуальна для соединения тонкостенных элементов.

Сейчас на рынке доступен более чем широкий ассортимент как отечественной, так и импортной продукции. При этом качество электродов для нержавейки российских компаний не уступает зарубежным аналогам. Среди отечественных производителей лидирующие позиции в рейтингах популярности занимает Лосиноостровский электродный завод. В каталоге ЛЭЗ представлены как обычные материалы для работы с черными металлами, так и узкоспециализированные, ориентированные на сварку нержавеющей стали. Стоит заметить, что одним из конкурентных преимуществ продукции российских компаний является оптимальное соотношение стоимости и качества.

Важно помнить, что использование высококачественных электродов проверенных брендов, имеющих соответствующую репутацию, является залогом надежных и долговечных соединений. С учетом статистики и отзывов сварщиков можно выделить наиболее популярные варианты.

• ЦЛ – стержни, доказавшие свою эффективность при работе с разными по составу и характеристикам сплавами. Одно из основных конкурентных преимуществ – это создание максимально устойчивого к межкристаллической коррозии шва.
• ОЗЛ – марка расходного материала, используемая чаще всего для сваривания изделий, которые в дальнейшем используются при повышенной (нередко до экстремальных значений) температуре.
• НЖ – электроды, наиболее подходящие для работы с пищевой нержавейкой.
• «Монолит» – продукция известной отечественной марки, представленная на рынке в широком ассортименте и зарекомендовавшая себя исключительно с положительной стороны.
• «УОНИ» – расходный материал, используемый для работы с углеродистыми и нержавеющими марками стали.

На сегодня многие профессиональные мастера делают выбор в пользу продукции шведской компании ESAB. В ее каталоге представлены качественные виды стержней типа ОК для работы с нержавейкой.

• 61.30 – электроды, относящиеся к категории универсальных и отличающиеся низким содержанием углерода. К главным особенностям можно отнести ровность шва, легкость отделения шлака от поверхности, наличие рудно-кислой обмазки. Еще один важный момент – это возможность использования для сварки как постоянного, так и переменного (при прямой полярности) тока. Допускается любое положение стержня, кроме строго вертикального.
• 61.35 – электроды, предназначенные для создания важных конструкций и изделий, эксплуатация которых предусматривает температурные колебания в диапазоне от -196 до +400 градусов. Имеют обычное покрытие и используются с оборудованием, работающим на постоянном токе прямой полярности.
• 63.30 – универсальный материал, применяемый для сварки любых видов нержавейки.
• 67.45 – стержни для сваривания нержавейки, а также наплавки плохосвариваемого металла. Используются для формирования прочных и простых в обработке швов.

Подводя итог, следует напомнить, что, независимо от выбора конкретного вида электрода для сварки нержавеющей стали, его необходимо перед формированием шва прокалить. При этом настоятельно рекомендуется предварительно уточнить диапазон рабочей температуры и ее допустимые максимумы.

На данный момент производители представляют в соответствующем сегменте рынка более чем широкий ассортимент электродов, позволяющих варить нержавейку толщиной 1, 2, 3 мм и более. Параллельно потребителю предлагаются и так называемые переходные (универсальные) расходники, предназначенные для стыковки нержавеющей стали с черным металлом. Присутствуют в каталогах компаний и варианты, которые можно использовать для аргонодуговой сварки. Главное в каждом конкретном случае – правильно выбрать тот или иной вид.

Важно учитывать, что представители описываемой категории электродов должны хорошо зажигаться, а также активно гореть при выполнении работ. Еще один ключевой момент – это равномерное расплавление и обеспечение ровности шва. Также не должно возникать проблем с удалением электродов с поверхности. На сегодня для сварки нержавейки широко используют следующие разновидности:

• рутиловые;
• основные;
• специальные;
• электроды, характеризующиеся высокой степенью наплавки.

В соответствии с актуальными статистическими данными и многочисленными отзывами самыми популярными видами электродов по нержавейке сейчас являются НЖ-13, ОЗЛ-6, а также ЦЛ-11 и ЦТ-15. Важно заметить, что особым спросом пользуются материалы класса ЦЛ, стержням которых не страшны резкие колебания давления и скачки температурных показателей. Такие расходники широко используются в разных мастерских и даже в домашних условиях.

Для многих актуальным является ответ на вопрос, связанный с тем, что лучше подойдет для работы с инвертором. Здесь речь идет о сварке постоянным током при обратной полярности. В таких ситуациях чаще всего применяют:

• универсальные ЦЛ-11, обеспечивающие прочные и стойкие к коррозии швы;
• НЖ-13 – этот вариант будет наиболее подходящим для марок стали, отличающихся повышенным содержанием хрома, никеля и молибдена, кстати, такие электроды являются лучшими для сварки пищевой нержавейки;
• ОЗЛ-17У – ориентированные на изделия и конструкции, эксплуатируемые в условиях особо агрессивных сред.