Сварка нержавеющей стали полуавтоматом

Процедура сварки нержавеющей стали полуавтоматическим сварочным аппаратом в защитной среде углекислого газа считается нелегким занятием даже для профессиональных сварщиков. Вследствие особенных качеств нержавейки ее обработка отличается специфичностью и предполагает основательную подготовку, грамотный выбор режима сварки и расходников (расходных материалов).

Добавки, вводимые в металлические расплавы для их легирования, делают нержавеющую сталь устойчивой к образованию ржавчины и кислотам, однако вместе с этим она получает характеристики, осложняющие сварку. В сравнении с обыкновенной сталью теплопроводность понижается в 2 раза. Это усложняет отвод тепла с области сварки, что является причиной перегрева металла, прожога и выгорания хрома. Для устранения такого явления сварку осуществляют электротоком на 15-20% ниже обычного с дополнительным охлаждением деталей.

У нержавеющей стали высокий коэффициент термического расширения, что ведет к образованию трещин в шве и металле около него. Чтобы его нейтрализовать, между заготовками оставляют большой просвет. Вследствие высокого электросопротивления материала электроды для сваривания нержавеющей стали перегреваются, что отрицательно воздействует на качество шва.

У новичков часто возникает вопрос, есть ли возможность сваривать нержавеющую сталь полуавтоматическим сварочным аппаратом в домашних условиях. Ответ, разумеется, утвердительный. Для сваривания деталей практикуется 3 метода:

1. короткая электродуга;
2. импульсная технология сварки;
3. режим струйного переноса.

Короткой электродугой сваривают тонкую нержавеющую сталь, поскольку она уменьшает возможность прожига. Способом струйного переноса свариваются детали из некорродирующих сплавов с толстыми стенками на промышленном производстве. Сварочный процесс выполняется с использованием порошковой присадочной проволоки и специализированных головок.

Для формирования защитной среды при сварке с использованием импульсной технологии практикуется смесь аргона с углекислым газом. К плюсам метода относятся:

• возможность сопряжения как тонких, так и толстых деталей;
• подача сварочной проволоки короткими толчками противодействует разбрызгиванию жидкого металла;
• экономия присадки;
• превосходное качество соединения;
• высокая продуктивность.

Для проведения сварочных работ в домашних условиях хватает полуавтоматического аппарата мощностью до 10 кВт, поскольку сваривать нержавеющую сталь полуавтоматом толщиной больше 2-3-х миллиметров не случается.

К числу обязательных атрибутов относятся:

• полуавтоматический сварочный аппарат;
• ручная металлическая щетка (для удаления грубых капель наплавленного либо присадочного металла, возникших в процессе сварки и налипших на поверхность застывшего металла после завершения работ);
• баллон с газовой смесью;
• растворитель (противокоррозионный);
• присадочная проволока (присадка), предназначенная для сваривания нержавеющих сталей в строгом соответствии с ГОСТ 2246-70.

Разумеется, важно не забывать про средства персональной защиты – щиток сварщика, рукавицы, брезентовая спецовка.

При сварке нержавеющей стали в среде углекислоты важным моментом является подбор проволоки, посредством которой будет осуществляться сварочный процесс. Необходимо сделать акцент на ее химическом составе. Так, чтобы шов вышел предельно крепким, по химическому составу сварочная проволока должна быть аналогична химсоставу самой нержавейки, которая будет вариться посредством ее. Вследствие этого выделяются 2 типа присадки, которые можно практиковать:

• порошковая сварочная проволока, прошедшая процесс введения в состав хрома для улучшения эксплуатационных и технологических качеств;
• проволока с повышенным содержанием никеля.

Перед тем как приступить к сварке нержавеющей стали посредством полуавтоматического аппарата, следует правильно подготовить свариваемые части следующим образом:

• поверхности, прилегающие к стыку, щеткой по металлу зачищают до блеска;
• если заготовки имеют толщину больше 4-х миллиметров, с кромок снимается фаска;
• осуществляют обработку поверхности бензином, ацетоном, спиртом либо растворителем, который имеется в наличии;
• для удаления влажности края разогревают горелкой до 100°C;
• чтобы убрать остаточное напряжение, желательно металл перед свариванием разогреть до 200°C.

Настройка индуктивности сварочной электродуги изменяет ее жесткость, глубину расплавления сварочного шва и конфигурацию валика (металла шва):

• при маленькой индуктивности электродуга холодная – получается тонкий сварочный валик с глубоким провариванием;
• при большой индуктивности электродуга горячая – получается широкий сварочный металл шва с неглубоким провариванием.

Удерживая горелку с наклоном 20-60° (дистанция от сопла до сварочной ванны 10-20 миллиметров), маленькими прихватками произвести соединение нержавейки. Надавили на курок и отпустили, надавили – отпустили, таким образом постепенно производится заполнение разделанных кромок металлом. Варить можно как на себя (назад углом), так и от себя (вперед углом).

При выборе параметров, в которых будет функционировать агрегат, необходимо брать за основу следующие исходные данные:

• способ исполнения сваривания (нижнее сваривание встык, вертикальное пространственное или угловое нижнее сваривание);
• толщина свариваемых элементов (чем больше толщина металла, тем выше величина сварочного напряжения и сварочного электротока);
• толщина присадочной проволоки (здесь также работает правило прямой связи сварочного напряжения и сварочного электротока от толщины присадочной проволоки);
• факт наличия либо отсутствия зазора (просвета) при сваривании деталей встык и размер такого просвета.

Когда речь идет о сваривании деталей, где толщина металла каждого из элементов равняется 0,8 миллиметра, которая выполняется встык с нулевым минимальным зазором с применением сварочной проволоки толщиной также 0,8 миллиметра, то ток, проходящий через сварочную цепь в процессе сварки, находится в промежутке от 50 до 80 А, напряжение, как правило, не превышает 16 В.

С настройками полуавтоматического сварочного агрегата вам дадут возможность сориентироваться таблицы.

Для улучшения качества сварки, а также понижения степени сложности процедуры сварки некорродирующих сплавов практикуются полуавтоматические сварочные агрегаты. Оснащение дает:

• обеспечение сварочной ванны газовой смесью для предохранения от внешнего воздействия;
• подачу присадочного материала;
• форсированное охлаждение;
• возможность проведения работ в малодоступных местах.

Имеется ряд основных особенностей, о которых необходимо знать, если вы желаете реализовать высококачественный шов. Мы расскажем о наиболее важных из них. Итак, сварка нержавеющей стали полуавтоматом, исполняемая в защитной среде углекислого газа, должна отвечать нескольким условиям.

• Обеспечение обратной полярности (к электроду подается «плюс», к детали – «минус»).
• Выдерживание угла наклона электрода. Когда проволока будет наклонена вперед, глубина расплавления и сварки в сварочном шве поменяется в меньшую сторону, а шов будет шире. Такой способ актуален исключительно для тонких металлов.
• Размер допустимого вылета присадочной проволоки (присадки) – самое большее 12 миллиметров.
• Потребление газа необходимо контролировать. Недопустимо, чтобы рабочий расход равнялся менее 6 куб. м/мин, однако не больше 12 куб. м/мин. При другом развитии событий качество сварочного шва может значительно ухудшиться.
• Применение осушителя – важный технологический момент сварки. Получается так, что газовый баллон содержит воду, которая в ходе процесса сварки смешивается с продуктами контакта углекислого газа и металлов, имеющих очень высокую температуру плавления. В конечном счете возникнет кислота, имеющая свойство разрушать углерод в структуре металла и оказывать влияние на крепость шва. В виде осушителя практикуют сульфат меди, прокаленный на протяжении 20 минут при температуре 200°С. На 4 баллона тратится приблизительно 100 граммов осушителя.
• Чтобы обеспечить защиту от брызг жидкого металла, предпочтительнее использовать водный меловой раствор.
• Чтобы иметь удовлетворительное качество шва, сварку в защитной газовой среде ведут размеренно, без резких движений.
• Недопустимо, чтобы сварка начиналась либо завершалась по кромке детали. Чтобы исключить возникновение водородного растрескивания, требуется отступить от кромки как минимум 5 сантиметров.
• Процесс производится плавным перемещением электрода вдоль шва без использования поперечных движений, чтобы жидкий металл не выходил за границы защитной среды.

Современная полуавтоматическая сварка практикуется для сопряжения низколегированных, высоколегированных металлов, алюминиевых и различных сплавов с нержавеющей сталью. Разберем особенности сварки полуавтоматическим сварочником нержавеющей стали с иными металлами:

• сварка с черными металлами, в частности, профильной трубой – уменьшается текучесть металла, защищается свариваемая область от влияния атмосферы;
• чтобы сварить металлы марки Ст40 с нержавеющей сталью, применяется проволока 08Г2С, что дает возможность не допустить разрыв шва (деформацию) по стыку с черным металлом при охлаждении;
• для сваривания меди с нержавеющей сталью выбирают припои с температурой плавления ниже 100°C и флюс;
• сварка в импульсном режиме нержавеющей стали с алюминием и иными металлами дает возможность получить превосходную устойчивость к коррозии, надежный провар;
• сварку алюминия с нержавеющей сталью желательно производить в импульсном режиме в среде аргона с применением омедненной порошковой присадки.

Под воздействием высоких температур на деталях могут образоваться деформации в форме пузырей. Их через гладилку устраняют слабыми ударами молотка, перемещаясь от краев к середине. Когда убрать пузырь не получилось, его греют горелкой и повторяют процедуру.

Поверхности, пострадавшие от брызг жидкого металла, очищаются щеткой по металлу либо шлифующим инструментом. Для удаления шлака со шва, выполняют обработку веществами, растворяющими его.

О сварке нержавеющей стали полуавтоматом смотрите в видео.