Сварка нержавеющей стали электродами

Сварка нержавеющей стали электродами — очень важное и ответственное дело. Необходимо знать, как варить нержавейку с черным металлом в домашних условиях. Важные нюансы связаны также с использованием переходных сварочных электродов и других вариантов, с технологией подготовки и полярностью тока.

Актуальность сварки нержавейки электродами связана с тем, что этот материал встречается крайне широко. Его применяют во всевозможных конструкциях, на транспорте и в иных сферах. В домашнем хозяйстве и на производстве систематически возникает необходимость сварки нержавеющей стали в различных вариантах. Стоит учитывать, что сам такой сплав может иметь неодинаковый состав, что прямо влияет на его физические свойства. По сравнению с черным металлом нержавейка имеет повышенный коэффициент линейного расширения при нагреве.

Усиленное проплавление свариваемых зон обычно провоцируется пониженной теплопроводностью. В результате приходится сокращать силу тока на 15-20% по сравнению с идентичной обработкой черного металла. Так как типичные нержавеющие сплавы отличаются высоким электрическим сопротивлением, легированные электроды могут сильно накаляться в процессе работы.

Электрод с хромоникелевым стержнем не может быть длиннее 35 см. При большей длине отрицательный эффект часто перевешивает все достоинства. Очень важно соблюдать оптимальный тепловой режим и грамотно настраивать аппарат. При неисполнении таких требований вероятна даже потеря металлом нержавеющих свойств. Компенсировать опасность можно максимально быстрым охлаждением рабочей зоны – даже иногда поливают ее холодной водой.

Полезно руководствоваться ГОСТ 14771-76, также необходимо учитывать нормы ГОСТ 10052-75. Согласно им можно применять электроды для коррозионных либо для жаростойких типов металла. Для материала толщиной более 1,5 мм применяют ручную дуговую сварку. Если толщина превышает 10 мм, использовать ручную методику нельзя.

Соединить нержавеющую сталь с черным металлом при помощи обычных сварочных электродов невозможно. Но зато они отлично подходят для прямой работы с самой нержавейкой. Высоколегированные стали можно варить типовыми изделиями российских и иностранных изготовителей. Популярностью пользуется продукция шведской фирмы ESAB.

Электроды типа ОК 61.30 пригодятся для сталей:

• 12Х18Н10;
• 12Х18Н10Т;
• 08Х10Н10.

Продукция отечественных марок относится к средней ценовой группе. Однако работать с ней совсем неопытным людям весьма сложно. Велика вероятность залипания или колебаний дуги. Однако при правильной работе это не отражается на свойствах формируемых швов. Строгое исполнение технологии минимизирует риски внешней и межкристаллической коррозии.

Проблемой при такой сварке является различие точек плавления. Легированный сплав будет растекаться по поверхности остающегося вязким черного металла. На изготовление переходных электродов, решающих эту проблему, действует специальный ГОСТ.

Говоря про лучшие марки инструментов постоянного тока, нужно обратить внимание на ЦЛ-11. Их состав подходит даже для стали с высокой концентрацией хрома и никеля. Шов будет пластичен и прочен. Он внешне выглядит аккуратно. Побочным качеством окажется приличная ударная вязкость и минимальная опасность разбрызгивания.

Электроды с маркировкой ОЗЛ-8 помогут сварить конструкции и детали для высокотемпературных участков — до 1000 градусов. В остальном они мало отличаются от ЦЛ-11. Что касается НЖ-13, то это оптимальное решение для сваривания пищевой стали. Пригодятся такие электроды и для работы со сплавами, содержащими никель, хром, молибден. При работе формируется сравнительно тонкая шлаковая оболочка, отделение которой не потребует усилий сварщика.

Вот еще несколько вариантов:

• ЗИО-8 – помогут сварить жаростойкий металл;
• НИИ-48Г – для наиболее ответственных объектов;
• ОЗЛ-17У – позволяют создать шов, устойчивый к фосфорной либо серной кислоте.

На переменном токе нержавеющий материал можно варить с использованием:

• ЛЭЗ-8;
• ОЗЛ-14/ОЗЛ-14А;
• Н-48;
• ЦТ-50;
• ЭА-400;
• АНВ-36 и некоторых других модификаций.

Для работы в инертной атмосфере прямым переменным током рекомендуется применять вольфрамовые электроды. Это отличное решение для соединения тонкостенных элементов. Пригодится оно и для заваривания, и в тех случаях, когда шов должен быть очень крепок.

Изучая маркировку конкретного изделия, надо обращать внимание на:

• тип полярности;
• модификацию электрода;
• его сечение;
• общее назначение;
• слой обмазки;
• рекомендации по настройке напряжения;
• предназначение для переменного либо постоянного тока.

Варить нержавеющую сталь можно любым электрическим аппаратом. Подходят типы MIG, MMA, DC TIG, AC TIG. Однако в любом случае критическим моментом будет необходимость широко регулировать работу устройства. Важную роль играет возможность полноценно работать на более слабом, чем обычно, токе. В противном случае велик риск пережечь или даже прожечь материал.

Еще актуальны:

• пригодность для работы в прямой и обратной поляризации;
• опция перехода на переменный ток;
• возможность импульсных сварочных работ.

Лишь сравнительно немногие профессиональные сварочные аппараты обладают всем этим функционалом. О бытовом сегменте и говорить не приходится. Потому подобрать, действительно, подходящее устройство трудно.

В сварке нержавеющей стали по системе MMA используют «основные» либо «рутиловые» электроды. Их диаметр определяется толщиной соединяемого металла и его маркой. Отличным выбором окажется «Сварог PRO ARC». Альтернативами будут «ПАТОН ВДИ-200Р», «Сварог Tech ARC». Все подобные устройства могут:

• действовать при отрицательной температуре;
• варьировать ток от 30 до 180 А;
• взаимодействовать с электродами сечением до 4 мм;
• использовать функции горячего пуска, Arc Force, Anti-Stick.

Если говорить не про бытовую, а про профессиональную технику, то можно рекомендовать:

• Lincoln Electric;
• Kemppi Minarc;
• WM Pico 162.

Аргоновую сварку нержавейки в профессиональном и частично профессиональном режимах выполняют очень тщательно. Обычно для этой цели применяют устройства с функционалом SoftSwitch, которая уменьшает интенсивность тепловых потерь. А также полезны:

• подстройка баланса тока;
• пульсирующий режим;
• корректировка частот переменного тока.

Фундаментальную роль имеет опция MIX TIG. Такой параметр характерен для профессиональной и полупрофессиональной техники. Суть в том, что переменный ток сменяется постоянным и обратно. Первый ломает пленку оксидов, избавляя от перекала металла, а второй — отвечает за расплавление и сваривание.

Хорошими образцами такой техники являются:

• Aurora Ironman;
• Triton Alutig;
• Fubag Intig;
• Aurora Pro Inter;
• «Сварог PRO TIG».

Эти устройства из разных ценовых категорий. Однако качество работы у них примерно одинаково. Разница, если не считать мелких нюансов, касается времени беспрерывной работы и мощностных ограничений. Еще стоит учесть полуавтоматическую сварку нержавеющей стали электродами. Даже не слишком опытные специалисты могут взяться за такую работу и успешно довести ее до конца.

Однако в руках продвинутых исполнителей сварочные устройства MIG способны на истинные чудеса. Они справятся и с очень тонким листом, и с крупногабаритными конструкциями. Для работы с тонкими материалами полезна опция задания короткой дуги. Важны также режимы струйного переноса и импульсных включений. Часто применяется комбинация газа и монолитной проволоки из нержавеющего сплава.

Постепенно швы будут покрываться ржавым налетом. Рекомендуется выбирать устройства, которые рассчитаны на работу в аргоновой или аргоно-гелиевой атмосфере. Хорошим вариантом можно считать:

• «Сварог Easy Mig»;
• Brima;
• Kemppi Minarc Vig Evo 170;
• Lincoln Electric;
• Triton Mig 300;
• EWM Picomig;
• «Феб Норма».

Основные рекомендации таковы:

• ручную работу по соединению нержавеющей стали можно применять только на постоянном токе с обратной полярностью;
• ручную аргоновую сварку ведут при прямой полярности, а переменный или постоянный ток — значения не имеет;
• инверторные аппараты применяют только с постоянным обратным током;
• при использовании вольфрамовых электродов по изделиям толщиной 1 и 4 мм — постоянный, а по изделиям толщиной 2 мм — переменный ток.

Процесс сварки нержавеющей стали электродами включает два основных этапа.

Приготовиться к сварке нержавеющей стали в домашних условиях правильно по силам даже начинающим сварщикам. Раньше всего намеченное место зачищают, используя наждак либо щетку, оснащенную стальным ворсом. Когда видимая визуально грязь убрана, надо обезжиривать поверхность ацетоном либо качественным бензином. Намеченные к сварке детали расставляют так, чтобы между ними был зазор. Сварка тонкой нержавейки начинается с прогрева до 200-300 градусов, что позволяет сократить напряжения в металле и исключить появление трещин.

Первым шагом при электродуговой сварке нержавеющей стали является прокаливание стержня. Сообразно марке его прогревают до 160-220 градусов.

Обычные углеродистые стержни применяют только при острой необходимости. Рассчитывать на прочный шов не получится. Уже во время остывания шва часто раздается потрескивание. Это нержавейка, сокращающаяся сильнее черного металла, рвет его на части. Через некоторое время непременно наступит коррозия, и даже незначительное давление может спровоцировать течь.

Потому простые электроды нельзя использовать для:

• канистр;
• отопительных и водогрейных котлов, бойлеров;
• полотенцесушителей;
• труб системы отопления и горячего водоснабжения;
• частей банных и дачных печей, каминов.

В любом случае намеченный шов прихватывают несколько раз. Стержень можно наклонять на себя либо в сторону. При этом неизменно его угол наклона составляет не менее 45 и не более 60 градусов. Сварщик должен быть настроен на формирование ванны с густым расплавом. Швы создают быстрыми аккуратными стежками, дуга должна быть короткой, колебания недопустимы.

Поддержание короткой дуги и ровных стежков будет легче при использовании аппаратов постоянного тока. Если используется трансформатор, нужно опасаться возникновения наплывов, уменьшающих прочность стыка. В среднем на заготовку 4 мм используют 100 А ток вольтажом 16 В. Применяют электроды, сечение которых меньше толщины заготовки. Соблюдение этих рекомендаций позволяет гарантировать повышенную прочность стыков даже в домашних условиях.

О том, как сваривать нержавейку электродом, смотрите далее.