Сталь aisi 304 сварка

Обновлено: 16.05.2024

При производстве стали могут быть заданы следующие особые свойства, что предопределяет ее применение или дальнейшую обработку:
— Улучшенная свариваемость
— Глубокая вытяжка, Ротационная вытяжка —
Формовка растяжением -Повышенная прочность,
Нагартовка -Жаростойкость C, Ti (углерод, титан) —
Механическая обработка

Обычно производители стали разделяют марку на три основных класса (сорта) по способности к волочению:
AISI 304 Основной сорт
AISI 304 DDQ Normal and deep drawing Сорт глубокой вытяжки
AISI 304 DDS Extra deep drawing Сорт особо глубокой вытяжки

Химический состав (% к массе)

Основные характеристики

Главные особенности 304:
— хорошее общее сопротивление коррозии
— хорошая пластичность
— превосходная свариваемость
— хорошая полируемость
— хорошая способность к волочению для DDQ и DDS сортов

304L — аустенитная нержавеющая сталь с хорошей холодной формуемостью, сопротивлением коррозии, прочностью и хорошими механическими свойствами. Она имеет более низкое содержание углерода по сравнению с 304, что улучшает ее сопротивление межкристаллитной коррозии в сварных швах и зонах медленного охлаждения.

Типичное применение

— Предметы домашнего обихода
— Раковины
— Каркасы для металлоконструкций в строительной промышленности
— Кухонная утварь и оборудование для общепита
— Молочное оборудование, пивоварение
— сварные конструкции
— Резервуары судовые и наземные танкеры для продовольствия, напитков и некоторых химических веществ.

Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5513 ASTM
A 240 ASTM A
666

Физические свойства

Плотность	d	—	4°C	7,93
Температура плавления	°C	1450
Удельная теплоемкость	c	J/kg.K	20°C	500
Тепловое расширение	k	W/m.K	20C	15
Средний коэффициент теплового расширения	а	10″.K»	0-100°C 0-200°C	17.5 18
Электрическое удельное сопротивление	Р	Omm2/m	20°C	0.80
Магнитная проницаемость	М	в 0.8 kA/m DC или в/ч AC	20°C M M разряж.возд,	01.фев
Модуль упругости	E	MPa x 10	20°C	200
Коэффициент поперечного сжатия:

Коррозиеустойчивость

304 стали имеют хорошее сопротивление к общим коррозийным средам, но — не рекомендованы, где есть риск межкристаллитной коррозии. Они хорошо приспособлены для эксплуатации в пресной воде и городской и сельской атмосфере. Во всех случаях, регулярная очистка внешних поверхностей необходима для сохранения их первоначального состояния. 304 сорта имеют хорошее сопротивление различным кислотам:
— фосфорной кислоте во всех концентрациях при температуре окружающей среды,
— азотной кислоте до 65 %, между 20 и 50°C?
— муравьиной и молочной кислоте при комнатной температуре,
— уксусной кислоте между 20 и 50°C.

Их рекомендуют для использования при контакте с холодными или горячими пищевыми продуктами, такими как вино, пиво, молоко (кисломолочные продукты), спирт, натуральные плодовые соки, сиропы, патока, и т.д.

Кислотные среды

Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии рассчитана при 10-летнем воздействии).

Сварка нержавеющей стали AISI304

Свариваемость — очень хорошая, легко свариваемая.

Нет необходимости в термической обработке после сварки.

Однако где есть риск МКК, отжиг должен быть выполнен при 1050-1100°C.

Сварные швы должны быть механически или химически очищены от окалины, затем пассивируемы.

Термообработка

Отжиг
Диапазон температуры отжига 1050°C ± 25°C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. Лучшее сопротивление коррозии получено, когда отжиг при 1070 °C., и быстром охлаждении. После отжига необходимо травление и пассивирование.

Отпуск
Для 304L — 450-600 °C. в течение одного часа с небольшим риском сенситизации. Для 304 -должна использоваться более низкая температура отпуска — 400 °C максимум.

Интервал ковки
Начальная температура: 1150 — 1260°C.
Конечная температура: 900 — 925°C.
Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.
Обратите внимание: Для нержавеющей стали для однородного прогрева требуется время в 2 раза превышающее время для той же самой толщины углеродистой стали.

Травление
Смесь Азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO3
+ 2% HF) при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотная кислотная смесь
(10 % H2SO4 + 0.5 % HNO3) при 60°C. Паста для очистки от окалины в зоне
Пассивация
20-25 % раствор HNO3 при 20°C. Пассивирующие пасты для зоны сварки.

Основные технические сведения об AISI 304

В процессе производства стали могут быть приданы различные свойства, благодаря чему она получает дальнейшее многообразное применение:

Типичные свойства в отожженном состоянии.

Приведенные данные отражают особенности (типичные свойства) конкретного заводского производства и не могут расцениваться как минимальные значения для всей спецификации.

Свойства

Изначально марка стали AISI 304 и 430 обладают не одинаковыми свойствами.

По умолчанию нержавеющая сталь AISI 430 считается «обладающей увеличенной устойчивостью в химически активных средах к образованию коррозии». Наличие в составе хрома обеспечивает способность металла к пассивации. Однако очень важно выбирать надлежащие условия эксплуатации для сохранения устойчивости этого пассивного состояния.

По умолчанию пищевая нержавеющая сталь AISI 304 430 марку стали превосходит по нескольким параметрам. Хромоникелевые стали обладают высокими технологическими свойствами:

· повышенное сопротивление ползучести;

· высокий порог окалиностойкости +800°С … +900°С.

Поэтому пищевая нержавеющая сталь 304 легко полируется, что облегчает уборку и соблюдение максимально высоких гигиенических требований в пищевом производстве и медицине.

Хромоникелевая коррозионно-стойкая жаропрочная сталь AISI 304 склонна к точечной коррозии. Эта болезнь присуща всей 300 серии аустенитных нержавеек по классификации американского стандарта. Недорогую ферритную сталь AISI 430 так же часто эксплуатируют при высоких температурах, о никогда при повышенном давлении.

Химический состав

Сталь AISI 304 относится к высоколегированным хромоникелевым нержавеющим сталям. Основным элементом стали, влияющим на ее коррозионную стойкость, является хром. Из-за высокого содержания хрома на поверхности стали формируется оксидная пленка, предохраняющая материал от воздействия агрессивной среды и позволяющая ему не окисляться в течении многих лет. Добавление никеля увеличивает технологичность стали. Дело в том, что никель — более тугоплавкий элемент чем хром и способен оставаться в составе стали даже при воздействии высоких температур. Таким образом никель обеспечивает стойкость сварного шва к окислению когда хром выгорает при сварке.

Массовая доля элементов, %

Углерод (C)	Марганец (Mn)	Фосфор (P)	Сера (S)	Кремний (Si)	Хром (Cr)	Никель (Ni)	Азот (N)
≤0,08	≤2,0	≤0,045	≤0,03	≤0,75	18,0-20,0	8,0-10,5	≤0,10

Механические свойства

Сталь AISI 304 легко поддается обработке в горячем и холодном состоянии, отлично сваривается различными способами.

Устойчивость к высоким и низким температурам

C повышением температуры у стали AISI 304 снижаются пределы прочности и упругости. Например, при 600 °С предел упругости равен 380 Н/мм², при 800 °С — уже 170 Н/мм², а при 1 000 °С — всего 50 Н/мм². Аналогично падает и предел упругости.

Максимальные рекомендуемые температуры обслуживания (образования окалины):

при непрерывном воздействии — 925 °С;
при прерывистом воздействии — 850 °С.

Снижение температуры до сверхнизких значений приводит к значительному увеличению прочности стали AISI 304. Так при 78 °С предел прочности равен 1 100 Н/мм², при -161 °С — 1 450 Н/мм², а при -196 °С — 1 600 Н/мм². Предел упругости тоже повышается, но в меньшей степени, а ударная вязкость уменьшается.

Физические свойства стали AISI 304

Наименование	Условные обозначения	Единица измерения	Температура	Значение
Плотность	d	—	4 °C	7,93
Температура плавления	—	°C	—	1 450
Удельная теплоемкость	c	J/kg.K	20 °C	500
Тепловое расширение	k	W/m.K	20 °C	15
Средний коэффициент теплового расширения	α	10-6.K-1	0-100 °C 0-200 °C	17,5 18,0
Электрическое удельное сопротивление	ρ	Ω mm²/m	20 °C	0,80
Магнитная проницаемость	μ	в 0.80 kA/m DC или в/ч AC	20 °C ρ ρ разряж.возд.	1,02
Модуль упругости	E	MPa x 10³	20 °C	200

Тепловая обработка нержавеющей стали:

Отжиг

Отжиг нержавеющей стали, для обеспечения хороших антикоррозийных свойств, осуществляется при высоких температурах – от +1010 °C до +1120 °C, после чего сталь быстро охлаждается путем быстрого отпуска в воде или воздухе. Оптимальная температура обжига для достижения максимального сопротивления коррозии +1070 °C.

Отпуск (снятие напряжения)

Снятие напряжения для нержавеющей стали марки 304L AISI осуществляется на протяжении одного часа при температурах от +450 до +600 °С. Минимальная температура отпуска не должна снижаться до отметки в +400 °С.

Горячая обработка (интервал ковки)

Горячая обработка нержавеющей стали должна осуществляться при температуре от +1150–1260 °C и заканчиваться температурами в диапазоне от +900 до +925 °C. Отжиг нержавеющей стали при выполнении горячей обработки является обязательным. При выполнении горячей обработки нержавеющей стали важно помнить, что ее однородный прогрев до заданной температуры занимает значительно больше времени, чем прогрев углеродистых сталей.

Холодная обработка

Нержавеющая сталь AISI 304 легко поддается холодной обработке: изгибу, ротационной и глубокой вытяжке, формовке растяжением. Так как аустенитные стали упрочняются в ходе формовки, то здесь необходимы механические усилия в 1,5-2 раза больше чем для сталей другого типа.

Гибка

Минимальный радиус изгиба листов AISI 304 при толщине до 3 мм может быть нулевым, а при большей толщине составляет половину толщины самого листа. Угол ибки — 180 град. при толщине 3-6 мм, 90 град. при толщине 6-12 мм. Заготовку необходимо немного перегибать, так как у аустенитных сталей присутствует значительное обратное распрямление. Рекомендуемый минимальный радиус гибки стали AISI 304 — двойная толщина листа.

Глубокая и ротационная вытяжка

При глубокой вытяжке на прессе материал обычно не подвергают торможению, за исключением обработки изделий с точными размерами. Для последних используют формовку с растяжением и, желательно, упрочнением. Ротационная вытяжка осуществляется на токарно-давильном оборудовании и, по сути, является формовкой с точением.

Свойства нержавеющей стали AISI 304 при высоких температурах

Все значения, указанные в данной таблице, касаются только нержавеющей стали марки AISI 304. Прочность стали марок 304L, Deco при высоких температурах значительно отличается (при температуре более +425 °С).

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре

Максимум рекомендованных температур обслуживания

Непрерывное воздействие +925 °C.
Прерывистое воздействие +850 °C.

Технические характеристики нержавеющей стали AISI 304

Прежде всего, она устойчива к вредному воздействию со стороны следующих веществ:

Вода, как получаемая из естественных источников, так и пресная, и прошедшая централизованную водоподготовку на уровне города;
Растворы химически активных веществ (например, уксусной, муравьиной или азотной кислот) в значительной концентрации. При этом допускается определенный нагрев.

Важным ограничением являются условия, способствующие возникновению межкристаллической коррозии – в этом случае предпочтительны другие марки.

С технологической точки зрения, серьезных противопоказаний нет. Материал обрабатывается резанием, сваркой, пластической деформацией. Для этого вполне подойдет универсальное оборудование, предназначенное и для углеродистой стали.

Наименование	Толщина, мм	Цена розница, руб/тн
Сталь AISI 304 (листы, рулоны, ленты)	0,4	259 990
	0,5	251 990
	0,6-0,8	244 990
	0,9-1,5	239 990
	2,0-6,0	229 990
	3,0-14,0	219 990
	15,0-130,0	249 990

Применение стали AISI 304

Основные качества, дающие преимущества именно AISI 304: устойчивость к окислению и к повышенной температуре. Данные факторы определяют область применения:

Оборудование и прочие изделия, контактирующие с продуктами питания. Кислотостойкость делает сплав оптимальным в плане гигиеничности. В посуде из 12X18H10 можно хранить даже активные вещества. Это касается пищевой и фармакологической промышленности;
Предметы быта;
Оборудование, эксплуатируемое в условиях постоянного химического воздействия и повышенных температур;
Сварные конструкции, для которых важно обеспечить прочность, качество и долгий срок службы.

Наиболее качественным сплавом считается такой, в котором содержание серы и фосфора минимально. Они влияют на образование трещин при нагреве и охлаждении. Посторонние примеси даже в номинальных долях нежелательны.

Стоит отметить хорошую пластичность сталей марки 304 (aisi), благодаря которой имеется возможность производить успешную формовку и гибку. Это свойство стали 304 позволяет проводить волочение, ротационную вытяжку, а также беспрепятственное формирования любого контура, а т.к. эти операции являются стандартными практически для всех машин обработчиков, то сталь aisi 304 по праву можно назвать универсальным и очень удобным сплавом, который охотно применяется в промышленном строительстве.

Свойства при высоких температурах

Вся приведенная ниже информация относится только к марке 304; данные по 304L отсутствуют вследствие значительного уменьшения прочности при температуре выше 425°С.

Предел прочности при повышенных температурах

Температура, °С	600	700	800	900	1000
Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm	380	270	170	90	50

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре (деформация в 1% за 10 000 часов)

Температура, °С	550	600	650	700	800
Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2	120	80	50	30	10

Максимум рекомендованных температур обслуживания (температура образования окалины)

непрерывное воздействие 925°C
прерывистые воздействия 850°C

Свойства при низких температурах (для марок 304 / 304L)

Температура	oC	-78	-161	-196
Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2	N/mm2	1100/950	1450/1200	1600/1350
Rp0,2 Предел Упругости, (0.2 %), (условный предел текучести) N/mm2	N/mm2	300/180	380/220	400/220
Ударная вязкость	J	180/175	160/160	155/150

Сопротивление коррозии

0 = высокая степень защиты = скорость коррозии менее 100 мм/год
1 = частичная защита =скорость коррозии от 100 до 1000 мм/год
2 = кислотоустойчивость отсутствует = скорость коррозии свыше 1000 мм/год

Тепловая обработка

ОтжигЭксперимент проводился при высоких температурах в диапазоне от 1010°С до 1120°С с дальнейшим охлаждением в воде или воздухе (быстрый отпуск). Согласно исследованиям сопротивление оказывалось оптимальным при отжиге при температуре 1070°С с последующим быстрым охлаждением.
Отпуск (снятие напряжения)Исследования проводились в течение часа для марки 304L при температуре 450–600°C в при минимальном риске сенситизации. Рекомендованная температура 400°С (максимальный температурный режим).

Горячая обработка (интервал ковки)

Начальная температура: 1150–1260°C.
Конечная температура: 900–925°C.

Благодаря таким качествам, как прочность, пластичность и упругость марки 304 и 304L широко применяются при холодной обработке. В качестве методов используются формовка растяжением, изгиб или ротационная и глубокая вытяжка.

При использовании метода формовки используются те же машины и инструменты, что и при работе с углеродистой сталью, но с приложением большей силы (на 50–100%). Причина в том, что при формовке аустенитной стали свойственно усиленное упрочнение.

При обратном распрямлении аустенитную сталь следует перегибать больше, чем углеродистую. Загиб под углом 90° дает следующие данные выправления:

r = s обратное распрямление ~2°;
r = 6 × s обратное распрямление ~4°;
r = 20 × s обратное распрямление ~15°.

Минимальный радиус гибки аустенитной нержавеющей стали составляет r = 2 × s.

Рекомендованные минимальные показатели для ферритной нержавеющей стали:

Глубокая вытяжка также подразумевает максимальную стабильность самого материала, степень упрочнения которого при формовке должна быть низкой, показатель Md30(N) – отрицательным. Изготовление столовых приборов и металлической кухонной посуды требует применения субанализов нержавеющего проката при использовании метода глубокой вытяжки.

Технологии обработки

Отжиг осуществляется при температуре +1010°C-1120°C, а охлаждаться сталь может водяным или воздушным методом. Для достижения оптимального уровня коррозионной стойкости металла необходима температура +1070°C и последующее моментальное охлаждение. После отжига наступает этап травления и пассивирования. Данные технологические процессы проводятся при температуре до +400°C и с применением раствора HNO3 (20-25%) при +20°C соответственно.

Для очистки поверхности используются:

кислотный раствор азотный + плавиковый или фтористоводородный в пропорции 10% + 2% (температура – комнатная или +60°C);
кислотный раствор серный + азотный в пропорции 10% + 0,5% (температура – +60°C).

Сталь AISI 304 подвергается начальной горячей обработке при +1150-1260°C, а затем конечной при +900-950°C. Важным нюансом является необходимость последующего отжига. Холодная обработка дает хороший результат благодаря прочности и упругости материала. Для получения готового продукта подходят методы изгиба, волочения, растяжения, ротационной и глубокой вытяжки. Формовка может проводиться при помощи станков и инструментов для углеродистой стали. Необходимо только увеличить силу на 50-100%.

Сферы применения

Устойчивость к коррозии и широкие температурные возможности позволяют использовать AISI 304 в различных областях стальной индустрии и коммерции. Среди множества сфер применения выделяются:

Сварка нержавейки

Внимание!
Информация собранна в разных источниках, в том числе из личного опыта сварщиков, монтажников и технологов.

В этой статье речь пойдёт только о популярных и ходовых марках стали. И без учёта требований ГОСТ так как по стандарту большую часть нержавеющих сплавов вообще нельзя варить. Например по ГОСТ 14771-76 варить нержавейку можно только дуговым способом в защитном газе.

Это отчасти верно и сталь AISI-304 сваривается лучше, чем AISI-430 (12Х17), но это не совсем так, 430 марку можно так же надёжно сваривать, как и любую другую при соблюдении определённой технологии и материалов.

AISI-430 относится к ферритным сплавам и не содержит никеля и при обычном способе сварки швы получаются хрупкими. Поэтому для устранения этого негативного факта её надо варить с высоколегированной присадочной проволокой и будет прочно, главное долго не перегревать, а также избегать резкого охлаждения металла и провести стабилизирующий отжиг.

Ферритные марки требующие соблюдение технологи сварки и сварочных материалов:
Хром в составе ухудшает качество шва.
AISI-409 (08Х13), содержание хрома 10,5-11,7%
AISI-430 (12Х17), содержание хрома 16,0-18,0%
AISI-439 (08Х17Т), содержание хрома 17,0-19,0%

Сварка аустенитных марок AISI-201/304/316/321

Свариваемость этих сплавов: легко сваривается разными видами сварки, гарантируя хорошее качество шва.
Электродами НИИ-48Г, ГС-1, ДС-12
Аргонно-дуговой сваркой на полуавтоматах проволокой 08Х20Н9Г7Т, 08Х21Н10Г6
Под флюсом АН-48 с использованием вышеуказанных сварочных материалов.
Испытания показали, что шов получается стойким к межкристаллической коррозии (МКК).

Для предупреждения образования в швах и околошовной зоне горячих трещин рекомендуется:
Следует применять режимы, уменьшающие долю основного металла в шве, и использовать припой и сварочные материалы с минимальным содержанием (серы, фосфора, свинца, олова, висмута). Применение для сварки постоянного тока обратной полярности. При ручной сварке покрытыми электродами следует поддерживать короткую дугу и сварку вести без поперечных колебаний. При сварке в защитных газах, предупреждая подсос воздуха, следует поддерживать коротким вылет электрода и выбирать оптимальными скорость сварки и расход защитных газов. Необходимо также принимать меры к удалению влаги из флюса и покрытия электродов, обеспечивая их необходимую прокалку.
Благоприятно и легирование швов повышенным количеством молибдена, марганца и вольфрама, подавляющих процесс образования горячих трещин.

Сварка ферритных марок AISI-409/430/439

В ферритных марках никель заменён на марганец это не способствует хорошей свариваемости.
При сварке хромистых ферритных сталей появляются определённые трудности. При нагревании до температуры 600…900° С хром, вступает в реакцию с углеродом, образовывая карбиды. Кристаллиты карбидов, находящиеся внутри металла, становятся причиной межкристаллитной коррозии, которая существенно ухудшает механические свойства стали.
Хром имеет свойство сильно окисляться. При окислении хрома образуются частые тугоплавкие окислы, которые, также, отрицательно влияют на свариваемость сталей этого типа.

Оптимально использовать дуговую сварку в инертных газах при соблюдении минимального энерговклада в свариваемый шов. Рекомендуется сварка «сверху» (то есть, когда свариваемая поверхность расположена ниже сварочного инструмента). В качестве присадочного материала можно использовать аустенитную проволоку 309Lsi( Cв-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ) и т.п. Можно использовать электроды или присадочные проволоки на основе ферритной хромистой стали марки AISI 430.

Для того, чтобы гарантировать адекватную коррозионную стойкость необходимо убрать окалину и цвета побежалости травлением или механической обработкой щетками из нержавеющей стали и пропассивировать холодным 10-20% раствором азотной кислоты. Необходима последующая тщательная промывка холодной водой и сушка.

ферритные сплавы имеют достаточную свариваемость для многих «статических» применений. Однако шов может быть хрупким при газовой сварке (при нагревании происходит рост зерен в микроструктуре металла). Свойства усталости 430 AISI в сваренном состоянии низкие, и ее не рекомендует для применений, где используется растяжение, или другие воздействия.

Сварка стали AISI-304/430 видео

Технология сварки ферритных хромистых сталей

Сварку ферритных сталей выполняют с предварительным подогревом до температуры 300-400°C и последующим, после сварки, высоким отпуском (нагрев до температуры 650-750°C и последующее медленное охлаждение). Высокий отпуск необходим при сварке сталей этого класса для снятия внутренних напряжений и восстановления начальных механических свойств стали.

Для сварки ферритных, сталей, применяют электроды из сварочной проволоки следующих марок: Св-01Х19Н9, Св-04Х19Н9, Св-07Х25Н13 с покрытием, имеющем в своём составе плавиковый шпат и окись марганца. Применение этих электродов позволяет получить жидкий шлак, который хорошо растворяет окислы хрома. Рекомендуют следующие покрытия: ЦЛ-2, ЦТ, УОНИ-13/НЖ.

Для сварки ферритных, как и для большинства высоколегированных сталей, применяют постоянный ток обратной полярности, при малых сварочных токах. Величину тока определяют из следующей пропорции: 25-30 А на миллиметр диаметра электрода. И делается это из тех соображений, что большинство высоколегированных сталей при сварке легко перегреваются, т.к. обладают малой теплопроводностью.

Отожженная 430-я сталь является самой мягкой и податливой и может использоваться для холодной формовки. Диапазон температуры отжига 780°C сопровождается последующим охлаждением на воздухе.
Отпуск после сварки обычно не требуется, хотя 200-300°C — рекомендованный диапазон температуры отпуска.

Как обработать швы нержавейки после сварки

Способ травление
Эффективным методом обработки сварных швов является травление. Если правильно выполнить метод травления, то это позволит качественно устранить оксидный слой и зону с низким содержанием хрома. Обработка по этому методу выполнения путем покрытия, погружения или наружного нанесения пасты, все зависит от условий. В основном, при травлении используют смешанные кислоты (азотная кислота/плавиковая кислота) в пропорциях 8 – 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% плавиковой кислоты, с добавлением H2O (вода). Время травления зависит не только от концентрации кислот, но и от температуры, сорта проката и толщины окалины (кислотоупорный прокат по сравнению с нержавеющим прокатом требует продолжительной обработки). После метода травления конструкция становится стойкой к воздействию коррозии.

Способ шлифовка и полировка (для поворотов перил)
Для него из инструментов вам потребуются болгарка и шлифовальные круги для нее с разной степенью зернистости, так как вся обработка делается последовательно в несколько заходов.

Сначала убираются все наплавы наиболее жестким материалом. Если сильных наплавов нет, можно сразу переходить к более мелкозернистым материалам.
Часть, которая будет шлифоваться, ограничивается клейкой алюминиевой лентой. Она прикрепляется к поверхности в несколько слоев, чтобы граница была заметнее.
Не заклеенная поверхность обрабатывается аккуратно, давить на инструмент не нужно.
Лента снимается, ею заклеивается обработанная часть, чтобы ограничить уже другую, для зачистки следующей зоны.
После каждой шлифовки поверхность промывается водой и вытирается насухо. Так продолжается, пока все круги, вплоть до самого мелкозернистого, не будут использованы. Обычно хватает трех кругов, с зернистостью 180, потом 320 и 600. Все заканчивается войлочным кругом, потом начинается процедура полировки.

Сначала шов зачищают диском с вулканитом, его можно надеть прямо на дрель. Это мягкий материал, похожий на резину, поэтому он не оставит царапин, но сможет повлиять на соединение и запилить его до наиболее ровного состояния.

После на обработанную поверхность наносится паста для полировки. Чтобы она правильно распределилась, шов нужно обработать другим кругом, войлочным, который тоже надевается на дрель. Делайте продольные движения по всему шву, чтобы паста распределилась равномерно. Размер круга подбирается в зависимости от величины и вида изделия, так как без маленьких кругов углы не обработать.

Полировочная обработка швов ведется до того момента, пока нержавейке после сварки не вернется ее зеркальный вид, а матовые пятна не исчезнут.

Шлифовка полировка сварного шва видео

Подготовка к сварке

Перед тем, как приступить к выполнению сварочных работ нужно провести предварительную подготовку стали. Края детали необходимо защитить от блеска, а так же произвести обезжиривание свариваемой поверхности с помощью органического растворителя, например ацетона.
Существует несколько способов, которыми можно воспользоваться, для получения качественного результата:
Ручная дуговая сварка (MMA). Рекомендуется использовать, если не предъявляется завышенных требований к качеству стыка. Главной проблемой будет подбор нужного электрода к конкретной марке стали. Самыми популярными вариантами электродов выступают карбонатные или рутиловые. В первом случае сварка осуществляется постоянным током, во втором — переменным.
Сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в инертной среде аргона (TIG). При данном виде сварки можно получить шов высокого качества, для этого будет нужно использовать высоколегированную проволоку.
Полуавтоматическая сварка в защитной среде инертных газов. Является преимущественным методом сварки, так как с помощью него можно работать с материалом различной толщины. В качестве среды чаще всего применяют смесь аргона и диоксида углерода. Процентное содержание последнего не советуется превышать более 2%, так как это может вызвать дефекты сварки.

Отдельные нюансы работы с нержавеющей сталью

Перед тем, как начать сварку, обратите внимание на следующие моменты:
Нержавеющая сталь обладает небольшим коэффициентом теплопроводности. Для того, чтобы избежать повышенное нагревание детали в районе шва, необходимо уменьшить сварочный ток на 25-30%.
При сварке осуществляется сильный нагрев электродов, такие условия их сильно изнашивают.
Если деталь достаточно толстая, зазор между швами нужно оставлять побольше, в противном случае возможно появление трещин.
Производить охлаждение швов желательно как можно быстрее, так как велика вероятности уменьшения антикоррозийных свойств металла.
При выборе метода сварки необходимо руководствоваться толщиной и маркой металла, а так же качеством ожидаемого результата.

FAQ сварка нержавейки

Какую нержавеющую сталь лучше выбрать для сварки?

Есть мнение, что разные сплавы нержавеющей стали имеют разную свариваемость и поэтому если планируются сварочные работы, то необходимо выбрать какую-то определённую марку нержавеющей стали, например AISI-304.
Это отчасти верно и сталь AISI-304 сваривается лучше, чем AISI-430, но это не совсем так, 430 марку можно так же надёжно сваривать, как и любую другую при соблюдении определённой технологии и материалов.

Чем лучше варить аустенитные марки?

Какие электроды лучше использовать для сварки ферритных сплавов?

Как обрабатывать швы нержавейки после сварки?

Есть два способа - химическое травление и механическая обработка.
При травлении используют смешанные кислоты (азотная кислота/плавиковая кислота) в пропорциях 8 – 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% плавиковой кислоты, с добавлением H2O (вода).
При механической обработке шов шлифуется болгаркой, после наносится специальная паста и шлифуется войлоком до зеркального вида.

Сварка AISI 304 в промышленных условиях

Сварка AISI 304 , как и любой другой нержавеющей стали, требует определенного подхода и соответствующего оборудования. Основной задачей процесса является получение соединения, которое по своим свойствам будет превосходить основной металл и иметь определенные геометрические параметры.

Характеристики материала

AISI 304 соответствует ГОСТовской марке 08Х18Н10. По своему классу это коррозионно-стойкая сталь жаропрочная. Высокое содержание легирующих веществ определяет устойчивость к химическому и температурному воздействию.

Это позволяет использовать AISI 304 при производстве теплообменников и коллекторов различных типов, оборудования для химического производства, труб и пр.

Содержание химических элементов:

Углерод: 0,08%.
Кремний: 0,8%.
Марганец: 0,2%. Он хорошо влияет на свариваемость, выступая в качестве раскислителя.
Никель: от 9,0 до 11,0%.
Хром: от 17,0 до 19,0%. Именно никель и хром определяют принадлежность к нержавеющему классу.
Титан: до 0,5%.
Сера и фосфор – в незначительных количествах. Их переизбыток ведет к, так называемой, горячей или холодной ломкости. Это значит, при сварке могут появиться трещины в процессе нагревания или остывания. Содержание этих элементов тщательно контролируется, и их переизбыток является основанием для признания материала некачественным.

Неограниченная свариваемость и подверженность другим видам обработки, делает востребованным AISI 304 в промышленности.

Процесс сварки

Наиболее применяемый стальной прокат: лист, труба, пруток, уголок. Подход к ним в сварочном производстве примерно одинаков. Качество готовой продукции зависит от следующих аспектов:

Использование оборудования, способное поддерживать стабильный процесс. Для любой нержавейки важно соблюдение замыкания, напряжения, подачи присадки и т.д. Оптимальны последние поколения сварочных полуавтоматов, использующие инвертеры.
Назначение правильных сварочных режимов.
Подготовка поверхности материала: обезжиривание и зачистка непосредственно перед сваркой.
Материалы. Учитывая хорошую теплопроводность и подверженность термической деформации, оптимальны защитные газовые смеси на основе аргона. Этот инертный газ обеспечивает локальный нагрев и глубокое проплавление при сравнительно небольшой площади. Выбор сварочной проволоки выбирается по ГОСТУ. Содержание легирующих элементов в месте соединения не должно быть ниже, так же, как и его физические свойства. Имеет значение, с чем соединяют AISI 304 – одно дело. Если это углеродистая сталь, а другое – если высоколегированная.
Заключительные операции. Желательно готовому изделию дать остыть в зафиксированном состоянии – это уменьшит масштаб деформаций.

Преимущества образования неразъемных соединений

Сварка дает высокую прочность и не теряет своих параметров даже после многих лет службы. дополнительными преимуществами являются:

Универсальность. AISI 304 можно варить с любыми другими сталями с неограниченной свариваемостью.
Высокая производительность.
Получение сложной конфигурации швов. Ограничением является лишь доступ горелки к месту сварки. От формы стыка ничего не зависит – важно лишь найти сварщика с соответствующей квалификацией.
Возможность автоматизации.
Аккуратный стык, который, к тому же, можно зачистить и сделать полностью незаметным.

Сварка AISI 304 широко применяется в машиностроении. Данный процесс можно наладить не только на большом заводе, но и в маленькой мастерской. Необходимые навыки достаточно легко получить, имея опыт в сварочных процессах.

Марка стали AISI 304 - относится к хромоникелевому классу низкоуглеродистых высоколегированных сталей. Высокое содержание хрома и никеля определяет превосходные прочностные и антикоррозионные свойства, востребованные повсеместно – их определяют, как универсальные. Именно поэтому данный сплав относится к числу наиболее применяемых.

В системе ГОСТ данной марке соответствует 12X18H10 , так же являющаяся одной из наиболее массовой в производстве.

Мы предлагаем прокат из стали AISI 304 , относящейся к кислостойкому классу. Это универсальный конструкционный материал, применяемый в различных отраслях производства, строительства, городского хозяйства и даже в быту.

Представленный ассортимент охватывает:

304-ая сталь в рулонах;
AISI 304 в лентах (полосах) - узкий листовой прокат.

Химический состав AISI 304

Углерод(С)	Кремний(Si)	Марганец(Mn)	Никель(Ni)	Сера(S)	Фосфор(P)	Хром(Cr)
Массовая доля %	0,07	1,0	2,0	8,0-10,5	0,02	0,045	17,0-19,5

Коррозионная стойкость AISI 304

Марка стали	NaCl 3.5% (морская вода), T=20˚C	C2H2O4 (щавелевая кислота), 2.5%, T=100˚C	H2SO4 (серная кислота), 5%, T=35˚C	ЦHNO3 (азотная кислота), 30%, T=106˚C
304	0,1-1,0 мм/год	>1,0 мм/год	0,1-1,0 мм/год	Обозначение	Предел текучести, MПa (мин)	Предел прочности, MПa (мин)	Относительное удл., % (мин)	Твердость, НRВ (макс)
	AISI 304	205	515	40	92

Вода, как получаемая из естественных источников, так и пресная, и прошедшая централизованную водоподготовку на уровне города;
Растворы химически активных веществ (например, уксусной, муравьиной или азотной кислот) в значительной концентрации. При этом допускается определенный нагрев.

Оборудование и прочие изделия, контактирующие с продуктами питания. Кислотостойкость делает сплав оптимальным в плане гигиеничности. В посуде из 12X18H10 можно хранить даже активные вещества. Это касается пищевой и фармакологической промышленности;
Предметы быта;
Оборудование, эксплуатируемое в условиях постоянного химического воздействия и повышенных температур;
Сварные конструкции, для которых важно обеспечить прочность, качество и долгий срок службы.

Читайте также: