Сварка нержавейки аргоном технология

Обновлено: 05.05.2024

Нержавеющая сталь – материал достаточно сложный для сварочных работ. Однако применение сварки с аргонным охлаждением позволяет получить ровный и качественный шов, соединяющий детали из нержавейки. Начинать обучение данному процессу необходимо с ознакомления с различными характеристиками этого сложного для соединения сплава. Наша статья познакомит вас не только с тем, что такое аргонная сварка нержавейки, но также с особенностями и технологией работ.

Основы аргонной сварки нержавейки

Нержавеющие стали отличаются от обычных антикоррозийными свойствами, которые они получили за счет добавления в состав хрома (до 20 %), никеля, марганца, молибдена и иных компонентов. Эти примеси придают металлу различные свойства и эксплуатационные качества. Что в результате приводит к сложностям в аргонной сварке нержавейки.

Основными свойствами нержавеющих сталей являются:

Теплопроводность – она в два раза меньше, чем у низкоуглеродистых сталей. Отток тепла из места аргонной сварки происходит очень медленно, в результате чего рабочая зона может перегреться, возможен пережог. Поэтому сила сварочного тока должна быть на 20 % меньше, чем при работе с иными сталями.
Коэффициент линейного расширения нержавейки – высокий. Соответственно, изменение длины изделия при нагреве будет значительной, что может привести к его деформации или появлению трещин.

Для предотвращения этого необходимо делать достаточно большие зазоры между соединяемыми деталями, особенно крупными.

Важной особенностью нержавеющей стали является потеря антикоррозийных свойств в месте соединения при нагревании до температуры свыше +500 °С. Причина – в образовании на границе зерен карбидов, которые берут на себя роль анодов. Они и приводят к увеличению скорости межкристаллитной коррозии сплавов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для защиты нержавейки от перегрева в процессе сварочных работ используют метод охлаждения аргоном. А для хромоникелевых сплавов – технологию быстрого охлаждения шва.

Преимущества аргонной сварки нержавейки

При выборе варианта проведения сварочных работ по нержавеющей стали аргонная сварка имеет ряд преимуществ, которые обусловлены технологией, а именно:

Для получения ровного шва с равномерным проплавом на всю глубину необходимо защитить металл в процессе работы от воздействия воздуха. Это помогает сделать аргон, создающий специальную атмосферу вокруг места работы, вытесняющую N₂ и O₂.
Данный метод помогает соединить сложные по форме детали без изменения их конфигурации благодаря низкой теплопроводности нержавеющей стали. Прогреву подвергается только небольшая область около шва. С одной стороны это хорошо, но с другой – действовать надо очень осторожно, чтобы не произошел пережог.
Соединение происходит достаточно быстро, поскольку температура дуги высока.

Помимо достоинств, аргонная сварка имеет и недостатки. Для ее проведения необходимо сложное и дорогостоящее оборудование, а также определенный опыт работы, знание материала и процесса.

Как настроить аргонную сварку по нержавейке: нюансы подготовки

Важным этапом, влияющим на конечный результат, является процесс подготовки нержавейки для последующей аргонной сварки:

Тщательно обработать края деталей металлической щеткой, наждачной бумагой или провести автоматическую шлифовку.
Обезжирить ацетоном, спиртом или бензином.
Расположить свариваемые детали с зазором на расширение.
Подогреть края деталей до +200…+300 °С при проведении работ по тонкой нержавейке. Это поможет снизить напряженность металла и избежать трещин.

Следующий этап – подбор присадочного материала или проволоки. Легирующих добавок в ней должно быть больше, чем в предназначенной для сваривания нержавейке. Сечение же проволоки подбирается исходя из толщины соединяемых деталей.

Технология аргонной сварки неплавящимся электродом из вольфрама

С помощью вольфрамового электрода аргонной сваркой соединяют детали с тонкими стенками (тонкостенные). Метод этот называется TIG-сваркой.

Для работы применяют два вида аппаратов: постоянного или переменного тока. Через горелку со вставленным электродом из вольфрама подается аргон. Шов формируется за счет плавки присадочной проволоки, которую подают вручную. Горелку перемещают также вручную, держа строго под углом 70–80° к шву.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Движение горелки идет вдоль линии соединения, без поперечных перемещений. Таким образом формируется стабильная сварочная ванна, исключающая попадание атмосферного кислорода и взаимодействие его с металлом. Рекомендуется одновременная подача аргона как с лицевой, так и с изнаночной стороны шва. Несмотря на больший расход газа, качество соединения будет выше.

Электрод не должен соприкасаться с поверхностью нержавейки. Для разжигания дуги используют угольные или графитовые пластинки, а затем ее переносят на металл. Делается это для предотвращения оплавления электрода и отсутствия следов на сварочном шве.

Важным этапом работы является настройка сварочного аппарата. Покажем это на примере соединения деталей толщиной в 1 мм. Используется аппарат постоянного тока с прямой полярностью (на электрод подается «+», а на детали «-»). Выбирается ток от 30 до 50 А с напряжением до 28 В. Работа проводится со скоростью от 12 до 28 см в минуту. За это время израсходуется от 3 до 5 л аргона. Присадочная проволока выбирается с диаметром от 0,8 до 1,6 мм, в зависимости от различных условий.

Угол наклона горелки – от 70° до 80°, угол подачи проволоки – от 10° до 15°. Для улучшения качества шва, а также увеличения срока службы вольфрамового электрода, аргон перекрывают спустя 10–15 секунд после остановки работы. При этом охлаждение шва и электрода происходит быстрее, а расход аргона увеличивается незначительно.

Аргонная сварка нержавейки полуавтоматом

Аргонная сварка полуавтоматом значительно упрощает процесс, увеличивает его скорость, а также повышает качество сварочного шва. Чаще полуавтомат используют для соединения деталей большой толщины.

Существует несколько особенностей проведения аргонной сварки нержавейки с помощью полуавтомата:

использование никельсодержащей проволоки;
расходование вместе с аргоном углекислого газа при соединении толстых деталей – кромки шва смачиваются газом, уменьшая нагрев, что ведет к смягчению всего процесса;
применение трех способов соединения: с короткой дугой, с технологией струйного переноса или импульсный метод.

Считается, что наибольший контроль процесса происходит при импульсной сварке, когда подача проволоки в рабочую зону происходит толчками. При этом снижается ее расход, что немаловажно по причине высокой стоимости. Сокращается площадь нагревания металла. Уменьшается его разбрызгивание.

Это приводит к снижению времени последующей окончательной обработки поверхностей рядом со сварочным швом, поскольку брызги расплавленного металла отсутствуют.

Применение двух других способов ограничивается толщиной соединяемой нержавейки. Струйный перенос используют для сваривания деталей большой толщины, короткая же дуга применяется к тонким изделиям.

Какое оборудование применяют для аргонной сварки нержавейки

Для аргонной сварки нержавейки необходимы:

Инверторный источник сварочного тока (сварочный инвертор) – является источником питания сварочной дуги, обеспечивающим ее стабильное горение. Его выбор зависит от объема работ и свойств металла. Специалисты советуют для нержавейки применять источник, функционирующий на выпрямленном токе.
Осциллятор – электронное устройство, поддерживающее и стабилизирующее сварочную дугу при использовании неплавящегося электрода из вольфрама.
Горелка и токопроводящий узел – включают форсунку для газа и неплавящийся электрод.
Аргон или его смеси с иными газами – подается из баллонов, где находится под давлением.
Неплавящиеся электроды – в настоящее время на рынке широко представлены электроды для аргонной сварки нержавейки, стойкой к коррозии. Выбор зависит от шва и свойства материала.
Присадочная проволока – выбирается в зависимости от марки нержавеющей стали.
Спецодежда – роба, рукавицы и маска. А также средства для обработки нержавейки – обезжириватель и металлическая щетка.

Настройка аппарата и тонкости аргонной сварки труб из нержавейки

Создание трубопроводов из нержавейки требует соединения его частей. Особенностью таких сварочных работ является необходимость защиты шва газом внутри трубы.

Для этой цели используют метод заглушки одного конца соединяемой трубы подручными материалами:

бумагой;
поролоном;
резиной;
тканью или пр.

В заглушку вставляют трубку, необходимую для подачи аргона. После чего конструкция закрепляется скотчем. Аргон подают под небольшим давлением, которое определяется путем визуального осмотра. Главным критерием служит отсутствие расплавленного металла в выдуваемом из трубы воздухе.

Самодельная, но удобная конструкция поможет сделать сварочный шов ровным и качественным.

Для соединения нержавейки толщиной в 3 мм аппарат настраивают на ток в 65 А. Заварка кратера шва должна длиться 3 секунды. А подача аргона после завершения работы – 4 секунды.

Итоговые рекомендации специалистов по аргонной сварке нержавейки

Использование аргонной сварки для нержавейки требует опыта и знаний, которые можно получить у специалистов в данной области – профессиональных сварщиков.

Вот несколько их рекомендаций:

Работать нужно, держа электрод на самом малом расстоянии от металла, но не прикасаясь к нему. При этом образуется минимально возможная дуга. Делается это для улучшения качества шва. Поскольку длинная дуга не будет прогревать шов по глубине, в результате чего он будет расширяться.
Подавать проволоку необходимо ровно, стараясь держать ее в зоне действия аргона. Это поможет избежать окисления при ручной аргонной сварке.
Оценить качество проплава можно по форме наплывов, появляющихся в результате плавки присадочной проволоки. Вытянутая вдоль шва форма говорит о хорошем качестве. А круговой или овальный наплыв расскажет о недостаточном или неполном проплавлении.
Постепенно снижать величину тока, приближаясь к окончанию шва. Необходимо избегать резкого отрыва дуги для повышения уровня защиты горячего шва и, соответственно, его качества.

Метод аргонной сварки хоть и считается сложным, однако таковым не является. Он не намного труднее обычного. Его можно освоить в достаточно короткие сроки, а профессионализм придет с опытом. Стоимость же дополнительного оборудования с лихвой окупится возможностью, помимо нержавейки, варить медные, алюминиевые или бронзовые детали, а также их сплавы.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Аргонная сварка нержавеющей стали

Сварка нержавейки аргоном является наиболее востребованной технологией получения надежных и качественных соединений. Применение такой технологии позволяет получать сварные швы высокого качества.

Нержавеющие стали характеризуются устойчивостью к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Такое свойство достигается действием легирующих добавок, входящих в их состав. Их основным компонентом является хром (в некоторых нержавеющих сплавах его количество в составе может доходить до 20 %).

Свойства нержавеющей стали

На сегодняшний день нержавеющая сталь – один из самых востребованных материалов, из которых производится множество различных изделий бытового и промышленного назначения. Нержавейка представляет сплав из стали и примесей определенного состава, благодаря которым коррозийные процессы либо замедляются, либо вообще не происходят.

В зависимости от количества добавленных к стали элементов внешние качества и свойства нержавейки могут проявлять себя по-разному. Регулируя пропорциональный состав некоторых примесей, можно добиться того, что коррозия на таких металлических изделиях либо не возникнет совсем, либо проявится лишь спустя длительное время.

Нержавеющие стали используются для изготовления бытового и промышленного оборудования, различной посуды, емкостей, баков и других вещей, которые непосредственно соприкасаются с агрессивными средами.

На металлургических заводах при производстве нержавеющих сталей используют следующие химические добавления:

Каждая марка нержавейки имеет в своем составе определенное количество добавочных элементов. С помощью уменьшения или добавления таких компонентов можно изменять химические и физические свойства стали, что позволяет применять такой материал для производства любой продукции.

Каждый из добавленных в нержавейку элементов по-своему отражается на ее качественных и технических характеристиках. Чтобы получить сталь, устойчивую к появлению коррозии и обладающую высокой прочностью, в ее составе должны присутствовать:

никель;
титан;
марганец;
молибден.

Обязательно в составе должно быть наличие и таких элементов, как:

Такие химические элементы входят в состав железной руды и всегда применяются вместе с ней при производстве нержавейки, но на ее качестве это практически не отражается.

Нержавейка представляет собой уникальный материал. Она обладает не только массой преимуществ, но и отличными внешними качествами. Сверкающая после механической обработки поверхность позволяет применять ее в качестве декоративной отделки ограждений и зданий. Довольно часто нержавеющую сталь используют как основу при создании перил для лестниц.

Основные преимущества применения нержавеющих сталей:

Прочность. Детали, произведенные из нержавейки, являются надежными и могут служить долгое время – в большинстве случаев срок службы составляет больше десятка лет.
Жаропрочность. Изделия из нержавеющей стали способны выдерживать температурные перепады и обладают устойчивостью к высокой температуре.
Применимость. Могут использоваться при любых условиях окружающей среды.
Безопасность. Нержавейка – экологически чистый материал.
Внешний вид. Детали из нержавеющей стали имеют довольно эстетичный вид с точки зрения внешних характеристик.
Коррозионная стойкость. На таких изделиях не появляется ржавчина и налет.

Производство разнообразных видов изделий из нержавеющей стали является эффективной технологией изготовления качественных конструкций, деталей и изделий, способных функционировать долгое время.

Сложности сварки нержавеющей стали

При сварке нержавеющей стали аргоном существуют некоторые сложности, связанные с техническими свойствами такого металла из-за наличия в составе легирующих добавок. В сравнении с низкоуглеродистой сталью, теплопроводность нержавейки в два раза ниже, что при сварочных работах является отрицательным фактором. Такое свойство приводит к концентрации высокой температуры в зоне сварного соединения и недостаточно активному отводу от него тепла. А это является причиной перегревания зоны шва, а иногда даже возникновения прожогов заготовки. Именно поэтому аргонную сварку нержавеющей стали необходимо производить при пониженном сварочном токе, значение которого на 20 % ниже, чем при сваривании простых сталей.

Следующей важной технической характеристикой, которой не следует пренебрегать при аргонной сварке нержавеющей стали, является высокий коэффициент линейного расширения, приводящий к повышенной линейной усадке. Такое свойство нержавейки способствует увеличению риска появления при сварных работах деформаций, в большинстве случаев приводящих к появлению трещин на обрабатываемой поверхности. Чтобы этого избежать, необходимо сварное соединение металлических заготовок производить с увеличенным зазором, что позволит компенсировать деформационные процессы.

Еще одним важным свойством нержавейки является высокий коэффициент электрического сопротивления, оказывающий негативное воздействие при сварке с применением электрода из высоколегированной стали. Отрицательным фактором является то, что большое электрическое сопротивление имеют как металл, так и электрод, а это приводит к сильному нагреванию сварочной зоны и снижению качества шва. Сваривание нержавейки такими электродами необходимо производить на изделиях с минимальной длиной.

Нарушение правильных термических режимов при аргонной сварке нержавеющей стали может привести к тому, что сплав утратит свои антикоррозионные свойства.

Такое можно объяснить следующим. При температуре нагрева зоны шва больше +500 °С на границах кристаллических зерен металла образовываются карбид железа и хрома. Так возникает очаг коррозии и ее дальнейшее распространение. Этот процесс получил название «межкристаллитная коррозия». Во избежание такого отрицательного явления необходимо сразу после окончания сварочных работ быстро охладить деталь. Но эта методика будет эффективна лишь при сварке нержавеющей стали хромоникелевой группы.

Подготовка нержавейки к сварке

Перед аргонной сваркой нержавеющих сталей, по аналогии с другими металлами, необходимо производить предварительную подготовку поверхностей. Для этого выполняется ряд следующих действий:

при помощи наждачной бумаги или любого абразивного материала нужно зачистить предназначенные для сварки поверхности;
затем следует обезжирить зачищенные участки растворителем или ацетоном;
при сварке тонкостенных металлов (около 1 мм толщиной) следует заранее прогреть свариваемую зону при помощи газовой горелки до температуры +200…+300 °С – такой способ позволит снизить напряжение в металле и избежать появление трещин;
последним, но не менее важным пунктом является обеспечение правильных зазоров.

Подготовке припоя следует уделить не меньшее внимание. Его следует выбирать по толщине металла. Важным моментом является подготовка места выполнения сварочных работ и обеспечение защитной одеждой.

Оборудование для ручной аргонной сварки нержавеющей тонколистовой стали (TIG) представляет стандартный набор, в который входят:

горелка;
шланги и провода;
осциллятор;
баллон сжиженного газа;
инвертор.

Расходными материалами являются газ аргон и присадочная проволока. Следует особо отметить, что материал присадки и свариваемой детали должен быть одинаковым по составу. Так как для производства различных изделий чаще всего применяют нержавейку марки 304, то лучше будет использовать присадочный пруток марки Y308. Если говорить об аргоне, то он не единственный защитный газ, используемый в аргонной сварке нержавеющей стали. Однако его считают основным, поэтому и сама технология получила название аргонодуговой сварки.

Важным показателем в плане себестоимости производимых сварочных работ является расход аргона. Чаще всего это зависит от марки свариваемого металла посредством TIG-сварки. К примеру, при сварке алюминия газ расходуется до 20 литров в минуту, при аргонной сварке нержавеющей стали – около 8 литров, а для соединения деталей из титана – может быть израсходовано до 50 литров. Тем не менее, с помощью установки на горелку газовой линзы, в составе которой имеется сеточка, можно сократить объем потребления газа. Такое приспособление, кроме всего прочего, увеличит защиту сварочной ванны.

Каждому типу сопел горелки соответствует определенный размер линз, которые варьируются с 4-го по 10-й номер, их защитные качества возрастают пропорционально увеличению номера. Но преимущество линз маленьких номеров в том, что с их помощью можно производить сварку в труднодоступных местах.

Следует также отметить, что оснащение горелки газовой линзой позволяет произвести выдвижение вольфрамового неплавящегося электрода на 10 мм дальше. Если используются вольфрамовые электроды, то при аргонной сварке нержавейки применяют универсальный способ.

Выбор диаметра неплавящегося стержня зависит от толщины заготовок, предназначенных для сварки:

При сварке тонколистовых заготовок (до 1,6 мм) применяется сила сварного тока 50 ампер и стержень из вольфрама диаметром 1 мм.
При толщине заготовки свыше 1,6 мм требуется сила тока выше 50 ампер и вольфрамовый электрод диаметром 1,6 мм.

Технология TIG-сварки

При выполнении аргонодуговой сварки по TIG-технологии используются вольфрамовые неплавящиеся электроды. Работу можно производить как на постоянном, так и на переменном токе. Главным рабочим инструментом является горелка, состоящая из закрепленного в ней неплавящегося вольфрамового стержня и сопла, предназначенного для подачи защитного газа.

Сварочную проволоку (припой) подносят к месту образования дуги вручную. Перемещение горелки по линии нанесения шва, так же как и подача припоя, производится непосредственно сварщиком. Особым моментом при формировании шва является то, что, в отличие от других методов сварки, при TIG-технологии отсутствуют поперечные движения.

Следующей особенностью TIG-сварки является применение неплавящегося вольфрамового электрода, выполняющего роль формирования и подержания дуги. Однако с его помощью нельзя производить укладку припоя или касаться им метала. Розжиг необходимо производить без точечного касания или чирканья. Иногда дугу разжигают на специальной графитовой или угольной пластине, которую после розжига сразу переносят на место сварки.

Для большего понимания процесса аргонной TIG-сварки нержавеющей стали следует разобрать ключевые правила настройки и принцип управления горелкой на примере сваривания в нижнем положении двух пластин толщиной 1 мм:

Выбираем припой. Для этого необходимо узнать марку сплава, выяснить его технические характеристики, а после этого подобрать припой с количеством примесей немного большим, чем у свариваемого металла.
Устанавливаем постоянный ток прямой полярности.
Параметры силы тока должны быть в диапазоне от 30 до 50 А, уровень напряжения не выше 28 В, расход аргона от 3 до 5 л, скорость сварки 12–28 см/мин.
Толщина припоя от 0,8 до 1,6 мм (подбирается индивидуально).

Выполнив настройки в таких диапазонах, можно произвести качественную сварку двух пластин толщиной 1 мм. Но если есть желание потренироваться, лучше набить руку на более толстых сталях со стенкой 3-4 мм.

После выставления всех необходимых параметров и зазоров приступаем непосредственно к свариванию. Приближаем к участку сварки горелку, зажигаем дугу и постепенно подносим сварочный припой.

Вести горелку необходимо под углом 70–80°, а припой держать под более острым углом, приблизительно 10–15°.

Полуавтоматическая сварка нержавеющей стали

Описанная выше технология преимущественно применяется для сварки изделий, используемых в пищевой промышленности, в тех случаях, когда важен внешний вид сварного соединения, но он обладает одним большим минусом – низкой производительностью.

В этом плане наиболее предпочтительна аргонная сварка нержавеющей стали полуавтоматом. В этом случае качество сварки не хуже, чем при применении TIG-технологии, зато она выполняется на большой скорости.

При использовании полуавтомата появляется возможность обрабатывать толстостенные заготовки из нержавейки.

Но такая технология имеет некоторые особенности. К примеру, в составе сварочной проволоки обязательно должен присутствовать никель, так же как и в самой нержавейке. Безусловно, можно произвести сварку и обычным материалом, но тогда качество будет намного хуже. Следует также помнить о том, что расплавление проволоки, в состав которой входит никель, происходит намного быстрее, и этот факт необходимо учитывать при настройке оборудования.

Что касается защитного газа, то при аргонной сварке нержавейки также используется аргон. Параметр расхода газа при настройке должен быть выставлен в пределах от 6 до 12 л/мин. Но в некоторых случаях применяется смешивание аргона с другим газом.

К примеру, при сварке толстостенных материалов из нержавейки добавляют 2 % углекислоты. Однако иногда при производстве деталей применяются другие пропорции аргона и углекислоты, вплоть до соотношений, при которых на 70 % аргона приходится 30 % углекислоты.

Поэтому если внешний вид соединения не столь значителен, можно снизить стоимость работ, выбрав соответствующий способ сварки.

Аргонную сварку нержавейки полуавтоматом можно произвести методом:

Импульсный способ идеально подходит для сварки заготовок из нержавейки средней и большой толщины.

Название «импульсный» он получил за то, что подача металла в сварочную ванну производится в виде капель. Такой метод полностью исключает разбрызгивание расплавленного металла, что способствует снижению расхода проволоки.

Способ короткой дуги позволяет сваривать тонколистовые металлические материалы, так как в этом случае риск прожигания изделия сводится к нулю. Более точным считается импульсный метод. Он обеспечивает высокое качество сварного шва и является наиболее контролируемым.

Сварка труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавейки сегодня особенно востребованы в быту, хотя в промышленности их тоже используют в больших объемах и в различных областях. Их соединение, особенно тонкостенных трубопроводов, можно производить методом аргонодуговой сварки. Используемая технология почти такая же, как и при сваривании листовых или объемных заготовок. Все подготовительные процессы выполняются однотипно, применяются такие же режимы, но ест небольшой нюанс: при сварке необходимо обеспечить обдув аргоном место соединения с обеих сторон. С наружной стороны трубы это сделать очень просто. А как быть с внутренней поверхностью?

Оказывается, все довольно просто:

Необходимо заткнуть отверстие одной трубы пробкой из бумаги, ткани или любого другого материала.
Место соединения двух труб по всему диаметру обмотать клеящей пленкой, используя изоленту или скотч.
В свободное отверстие второй трубы под небольшим давлением подать из горелки аргон так, чтобы не выбило пробку.
При полном заполнении внутренней полости трубы газом отверстие, используемое для подачи газа, сразу закрыть пробкой.
После этого снять скотч или изоленту и обварить стык по периметру.

При сваривании материалов из нержавеющей стали существуют свои трудности, но при правильном соблюдении технологии любой сварщик, даже с небольшим опытом, сможет сделать качественное сварное соединение.

Выше дано подробное описание того, как произвести настройку сварочного тока, правильно располагать свариваемый материал, какой тип сварочной проволоки и припоя использовать и многие другие важные моменты аргонной сварки нержавеющей стали с применением полуавтомата и TIG-метода.

Изучите описанные технологии, следуйте рекомендациям с соблюдением мер предосторожности и тогда при сваривании нержавейки у вас не возникнет проблем.

Все о сварке нержавеющей стали

Знать все о сварке нержавеющей стали очень актуально в наше время. Эта процедура может выполняться инвертором и аргоном (в том числе по тонкой нержавейке), практикуется и сварка с другим черным металлом. Наряду с аргонодуговой и выполняемой электродом сваркой есть и другие варианты выполнения этой процедуры.

Обработка после сварки

Полезно в какой-то мере «перевернуть» тему, выяснить для начала, как будет обрабатываться нержавеющая сталь после сварки. Даже самые прочные и стабильные швы имеют не слишком привлекательный внешний вид. Если не проводить обработку, со временем может начаться даже коррозия. Механическая обработка – очень важный подход. При такой манипуляции убирается слой оксидов, который выступает «слабым звеном» в любой конструкции. Одновременно убираются переходы цвета, что повышает дизайнерские характеристики изделий. Стереть волны помогает УШМ с толстым шлифующим кругом. Этот инструмент позволит также устранить выпуклости, выходящие за положенный габарит.

Наиболее бережная обработка проводится с использованием лепесткового круга. Такая работа займет больше времени и вызовет повышенный расход материалов, но результат того стоит. В завершение проходятся профессиональной шлифовальной машиной. Ограничиться шлифовкой сваренной стали удается редко. Непременно нужна еще и полировка. Для ее выполнения на дрель насаживают диск с так называемым вулканитом. Этот материал позволит придать требуемую структуру, даже вогнутого типа. На подвергшуюся подобной обработке поверхность наносится полировальная паста, к примеру, ГОИ.

Максимально глубокая обработка подразумевает травление кислотой и использование гелей. Чаще всего в ход идут серная и азотная кислоты. В жидком виде они применяются редко, в основном используют гелевую или аэрозольную форму, встречаются также специальные кислотные пасты. Перед химической обработкой металл должен остыть до +50 градусов, а время воздействия ограничено 30 минутами – после чего должна идти промывка в большом количестве воды.

При манипуляциях с кислотой, как и при шлифовке, полировке, обязательно использование респиратора. Необходимую защиту рук обеспечивают профессиональные резиновые перчатки. Иногда применяют электрохимическое травление.

Оно требует куда большего количества аппаратуры и оказывается дороже. Но зато максимальный срок окончания работы уменьшается до 8 минут.

Все о сварке нержавеющей стали аргоном

Сварка – это способ объединить куски нержавеющей стали вместе. Чтобы начать работу, потребуется сначала провести ряд подготовительных работ. Качество сварочного шва зависит от того, насколько точно соблюдается технология.

Особенности и сложности

Аргонодуговая сварка стали требует, чтобы вокруг создаваемого сварного шва образовалась особая среда. Повышенное внимание уделяется электрическим характеристикам. Электрическая дуга плавит нержавейку и электрод так, что они под воздействием высокой температуры сплавляются и становятся единым целым.

Пока метал горячий и расплавленный, он особенно уязвим к кислороду, азоту и водороду, что присутствуют в воздухе.

Если позволить такой атмосфере соприкоснуться с расплавленной нержавеющей сталью, то это плохо скажется на металле. В результате место, где использовался аргон, становится пористым. Вот почему работы проводятся в особой среде. Использование чистого аргона в качестве защитного газа, подаваемого в точку сварки, где дуга плавит металл, создает необходимый барьер, защищающий от окружающего воздуха.

Усилители или напряжение – это топливо для электрической дуги. Слишком низкая сила тока и дуга будут бороться за расплавление металла. Результат такой аргонной сварки – плохой сварной шов.

На другом конце спектра слишком высока сила тока. Вот почему сварной шов делается обязательно в соответствии с ГОСТ, где подробно описан процесс, как происходит подача газа и каков его расход.

Технология сварки аргоном имеет множество преимуществ. При воздействии газа сварной шов защищен от негативного влияния окружающей среды на металл. Таким образом, получается ровный, прочный стык, который характеризуется плавным и равномерным проплавом по всей длине и глубине.

Если используется металл с низкой теплопроводностью, то он слабо прогревается. Исключением может быть лишь небольшая область шва.

Благодаря положительным качествам описываемого вида сварки, есть возможность без труда соединить детали со сложной формой. Все работы отнимают немного времени, поскольку электродуга обладает большой температурой. Но есть и недостатки – к примеру, нужно иметь под рукой сложное оборудование, которое, помимо всего прочего, еще и настраивать нужно точно.

Способы

Существует несколько способов, благодаря которым можно создать качественный сварной шов без присадки.

Неплавящимися электродами

Первое, что стоит помнить, – чистый аргон для работ не используется. Это приводит к непродуктивной электрической дуге и атмосфере, которая не поддерживает дугу. В результате металл не плавится как следует, соответственно, и шов остается неоднородным. Такую работу можно охарактеризовать как низкокачественную. Слияние материалов минимальное, присадочная проволока будет находиться поверх основного металла.

Более того, будет наблюдаться избыток брызг, которые потом нужно снять с нержавеющей стали. По существу, такой сварной шов вообще не годится, можно не тратить зря свое время.

Метод лучше всего использовать для соединения толстых кусков металла. Заварка шов охлаждается относительно быстро, но это делает его более хрупким.

Присадочная проволока подается через аппарат, затем включается газ. Продевают ее через катушку агрегата – таким образом, рабочий кусок выходит через наконечник горелки.

Не нужно проталкивать проволоку до конца, пусть она вытянется примерно на 0,64 см за пределы факела. Как только мастер закончит установку проволоки и активирует подачу газа, можно начинать сварку.

Если возникает проблема с продвижением провода через факел, скорее всего, он установлен неправильно. Тогда потребуется открыть резак и отрегулировать положение провода.

Держать факел необходимо под углом 30 градусов над краем стыка. Не имеет значения, с какого конца шва начинать работу. Нужно расположить огонь так, чтобы кончик пламени достигал краев металлических частей. Важно дождаться, пока пламя нагреет материал, образуются шарики жидкого металла в соединении.

Если металл разбрызгивается, значит, мастер не использует достаточно энергии. В этом случае нужно прибавить жара. Но очень важно избегать использовать сильное пламя, иначе сталь будет гореть.

Двигают факел медленно, удерживая его под постоянным углом. Тепло также немного расплавит окружающий металл. Мастер должен убедиться, что соединение заполнено равномерно, прежде чем перемещать факел вперед. Если двигаться слишком быстро, не получится расплавить сталь достаточно хорошо, в этом случае шов будет хрупким и ломким. Сварные швы охлаждаются сразу же.

С помощью полуавтомата

Очень важно во время проведения работ соблюдать технику безопасности. Сначала надевают сварочную маску и защитную одежду.

Для работы используется аргон и углекислота. Для достижения наилучших результатов лучше брать газовую смесь, состоящую из 2% углекислого газа и 98% аргона. Ее можно приобрести в магазинах товаров для дома или в интернете. Использование защитного газа защищает сварной шов и усиливает его.

Перед началом работы обязательно потребуется определить тип стали. Его можно узнать благодаря 3-значному номеру, напечатанному на металле.

Маркировка может находиться на широкой стороне. Если ее нет, тогда можно проверить металл с помощью магнита и настольной шлифовальной машины. Есть специальная тестовая диаграмма, по которой сравнивают тип производимых искр.

Аустенитная сталь более распространена, она состоит из хрома и никеля, поэтому не является магнитной.
Мартенситная сталь используется для деталей, которые должны быть особенно износоустойчивыми. Такой материал магнитен, во время работы образуются длинные, белые искры.
Феррит очень распространен и обычно маркируется как 409 или 439. Высокое содержание углерода делает его магнитным. Во время сварки образуются белые или красные искры.

Очень важно правильно выбрать присадочный металл, который по своим свойствам будет соответствовать основному материалу. Как и куски стали, присадочные металлы продаются с номерными этикетками, используемыми для идентификации их состава.

Чтобы получить лучший сварной шов, нужен такой материал, который аналогичен по составу стали.

Перед сварочными работами поверхность, где будет проходить сварной шов, необходимо очистить с помощью проволочной щетки и ацетона. Удаление окалины, шлака и других примесей с металла помогает добиться лучшего результата. Обязательно нужно надеть перчатки, чтобы подкожный жир не попал на поверхность.

Процесс очистки исключает возможность образования оксидов на обрабатываемом металле, ведь они, в свою очередь, могут ослабить шов. По мере необходимости можно использовать и другие инструменты, к примеру:

наждачную бумагу;
угловую шлифовальную машину;
электропилу;
обычные пилы.

Тип сварного шва, который нужно сделать, зависит от того, как мастер планирует соединить куски металла. Можно использовать нескольких различных видов, чтобы усилить скрепление элементов. Важно учитывать толщину металла – если она небольшая, тогда шов должен быть широкий.

Стыковые соединения образуются при укладке листов друг на друга и при сварке кромок.

В этом случае требуется просто расплавить металл вокруг, чтобы заполнить пространство.

Оборудование и материалы

Чтобы провести работы по аргонодуговой сварке мастеру потребуется предварительно подготовить следующие материалы и оборудование:

присадочная проволока;
прутки;
осциллятор;
сварочный инвертор;
горелка;
электроды;
защитная маска и одежда;
обезжириватель;
баллон с газом;
металлическая щетка.

В зависимости от характеристик, которыми обладают свариваемые изделия, подбирается инвертор. Идеально подойдет прибор, работа которого осуществляется за счет выпрямленного тока.

Когда используется неплавящийся вольфрамовый электрод, обязательно применяется осциллятор. Именно он дает возможность получить необходимую для сварки дугу. Горелку берут только с токопроводящим узлом, в конструкции которой есть форсунка для подачи газа и неплавящийся электрод.

Для работы с коррозийно-стойкими сталями в продаже есть множество подходящего оборудования.

От марки сплавляемых сталей зависит и тип используемой присадочной проволоки. Из защитной одежды потребуется запастись маской, робой, обязательно рукавицами и ботинками.

Подготовка

Начинать работы по аргонной сварке стоит с настройки режимов оборудования, давления газа и зачистки поверхности. Кромка зачищается до тех пор, пока она не приобретет металлический блеск. При использовании марки стали ГОСТ 14771-76 не указано, каким образом должны проводиться подготовительные работы. Отсюда можно сделать вывод, что разрешается использовать как ручной инструмент, так и механизированный.

На втором этапе проводят обезжиривание поверхности. Для этого можно использовать любую подходящую жидкость. Завершающий этап – организация зазора, основная задача которого компенсировать деформацию в будущем.

Технология сварки

Если не соблюдать технологию, то и работа будет низкого качества. При работе требуется обеспечить минимальную дугу. Если делать все правильно, то даже для начинающих сварщиков техника становится понятна и проста.

Электрод лучше располагать как можно ближе к металлу, но не касаться его. Если использовать большую дугу с любой толщиной, то не удастся проплавить детали по всей глубине, в результате получится некачественный шов.

Окисления можно избежать, если контролировать подачу проволоки. Подача не должна быть резкой и находиться в зоне, где есть газ.

Чтобы хорошо заварить конец шва, потребуется уменьшить силу тока. Если оборвать дугу резко, тогда защита металла будет снижена, что опять же скажется на качестве шва. Так можно варить даже пищевой сплав.

Тонкого металла

При работе с листовой сталью перемещать электрод стоит вдоль будущего шва. Запрещено допускать какие-либо поперечные отклонения. Если присадка выйдет из зоны, где находится газ, то качество шва будет в этом месте нарушено.

Увеличить прочность можно путем подачи газа с обратной стороны. Но в этом случае увеличивается и его расход.

Осциллятор позволяет использовать бесконтактный метод сварки. Розжиг в некоторых случаях производится на угольной или графитовой пластине.

Трубы, изготовленные из нержавейки, используют повсеместно. Их соединение производится только с помощью описываемого метода. Технология сваривания похожа на ту, что применяется при работе с тонколистовым металлом.

В данном случае первое, о чем стоит помнить, – газ должен подаваться вокруг рабочей поверхности. Сделать это внутри трубы не так просто.

Для обеспечения необходимого условия сначала труба закрывается пробкой из бумаги или ткани.

Стык заклеивают скотчем, в отверстие другой трубы подают газ, но с небольшим давлением, иначе пробку просто выбьет.

Как только газ полностью заполнит пустое пространство, второе отверстие тоже закрывается. Теперь можно снять скотч и начинать варить шов.

О сварке нержавейки полуавтоматом смотрите далее.

Сварка нержавейки аргоном: способы, технология

Сварка нержавейки аргоном необходима, когда речь идет о соединении тонких деталей. Для качественного шва важно использовать низкий уровень тока, правильно выставить зазор между деталями и своевременно охладить место стыка.

Аргон используется для изоляции свариваемой области от действия кислорода, иначе место соединения станет пористым, а сварной шов не будет надежным. И это еще не все нюансы процесса. Более подробно о сварке нержавейки аргоном читайте в нашем материале.

Оборудование и расходные материалы для сварки нержавейки аргоном

Чтобы выполнить ручную сварку нержавейки аргоном (TIG), потребуется оборудование: инвертор, осциллятор, баллон аргона, горелка, провода и шланги.

Из перечисленных компонентов расходными материалами являются проволока и газ аргон. В качестве присадки используют такой же металл, на котором выполняется шов. Обычно таким образом соединяют детали из металла типа 304, а в качестве присадки используют пруток Y308.

В процессе применяют разные виды защитных газов, но аргон среди прочих является основным видом для данной технологии, поэтому она носит название аргонодуговой сварки.

Чтобы рассчитать расход газа при выполнении сварного шва, нужно знать, каков материал соединяемых деталей. При обработке алюминиевых компонентов уходит до 20 литров газа в минуту, при соединении титановых деталей – до 50 литров, при стыковке частей из нержавеющей стали – только 8 литров в минуту.

С целью экономии аргона используют линзу, которую прикрепляют на горелку. Устройство работает за счет сеточки. Она также эффективно защищает сварочную ванну.

Линзы для горелок различаются по размерам, начиная с номера 4 по 10. Самую качественную защиту осуществляют элементы с большим номером. Маленькие линзы помогают выполнить работу в сложных условиях.

Для сварочных операций используют универсальные вольфрамовые электроды. Элемент выдвигается вперед на 10 мм при установленных линзах. В зависимости от параметров соединяемых деталей применяют разные диаметры неплавящегося стержня:

Сварка тонкой нержавейки до 1,6 мм аргоном производится с применением вольфрамового стержня диаметром 1 мм с силой сварочного тока 50 ампер.
При значительной толщине металла используют ток в 50 ампер и электрод диаметром 1,6 мм.

Технология сварки нержавеющей стали аргоном

Последовательность действий рабочего при сварке аргоном не отличается от привычной процедуры.

Хотя особенности тоже существуют.

Движение вольфрамового электрода и присадочной проволоки осуществляется вдоль соединяющего шва. Нужно следить, чтобы материал неплавящегося стержня не выходил из защитного слоя газа аргона.
Для улучшения качества сварного шва аргоном защищают и обратную сторону металла, что увеличивает трафик газа.
К материалу соединяемых деталей не прикасаются вольфрамовым электродом. С этой целью розжиг дуги делают на графитовой или угольной пластине, потом переносят на свариваемые детали. Также сваривают детали бесконтактным способом при помощи осциллятора.
После окончания работы по соединению деталей нельзя сразу выключать газ, иначе вольфрамовый электрод будет окисляться, а сварочный шов быстро остынет. Нужно подождать 10–15 секунд, после чего выключать аргон.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Присадочная проволока для сварки нержавейки аргоном

Нержавеющая сталь – это высоколегированный, устойчивый к коррозии материал. Его характерные свойства определяет добавление в него хрома (Cr). В процентном выражении в нержавейке содержится от 12 до 20 % химического элемента.

Проволоку сплошного сечения производят из стали с добавлением легирующих компонентов: никель (Ni), хром (Cr), молибден (Mo), ниобий (Nb), марганец (Mn), титан (Ti), железо (Fe). Именно они делают материал стойким к различным повреждениям и воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды.

Для сварки нержавейки аргоном полуавтоматом используют стали с хромом, никелем, молибденом:

Хром. Химический компонент, который определяет свойства сплава. Он образует оксидную пленку, защищающую сталь от коррозионных воздействий. Благодаря хрому материал отличается прочностью, вязкостью, текучестью и ковкостью. Большое количество химического элемента делает металл хрупким в местах соединений. Это требует от сварщика грамотного выбора режима проведения работ и соблюдения всех правил выполнения швов.
Никель. Химический элемент увеличивает пластичность, вязкость и коррозионную устойчивость стали. Сварочные работы выполняются легко.
Молибден. Элемент улучшает характеристики металла: прочность, твердость, теплоустойчивость, способность переносить удары и высокие температуры. Сталь с добавлением молибдена сильно окисляется во время сварки и выгорает.

Дальше расскажем, какой пруток для сварки нержавейки аргоном выбрать.

Нержавеющая сварочная проволока ER308Lsi

Эта хромоникелевая проволока обладает коррозионной устойчивостью и предназначена для соединения деталей из нержавеющей стали с Cr – 18 %, Ni — 8 % и кремнием в составе в среде защитных газов.

Аналогами материала являются Св-04Х19Н9, Св-01Х18Н10, Св-06Х19Н9Т. Проволоку применяют в нефтяной, машиностроительной, химической и пищевой промышленности. Материал подходит для изготовления емкостей, бойлеров, труб.

Нержавеющая сварочная проволока ER309Lsi

Данная хромоникелевая проволока обладает коррозионной устойчивостью и используется для полуавтоматической сварки деталей из разных сталей с низкими легирующими свойствами.

Она также применяется для работ с металлами с содержанием Cr — 24 %, Ni — 13 % и большим количеством кремния при защите аргоном. При этом используется постоянный ток с обратной полярностью DC+.

Аналогами материала являются Св-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ, Св-06Х25Н12ТЮ. Проволока используется на химическом и пищевом производствах, строительстве нефтехимических машин, в работе с сосудами под давлением, с оборудованием для газотранспортной сферы, с нефтепроводами.

Нержавеющая сварочная проволока ER316Lsi

Хромоникелевая проволока с антикоррозийными свойствами для полуавтоматических сварочных работ деталей из нержавеющей стали с содержанием Cr – 18 %, Ni — 8 %, Mo — 3 %. Металлы с такими компонентами очень устойчивы к разложению в кислотной и хлорсодержащей среде.

Аналогами проволоки являются Св-04Х19Н11М3, Св-06Х20Н11МЗТБ. Компонент применяется в нефтяной, химической, машиностроительной отраслях.

Нержавеющая сварочная проволока ER321Lsi

Хромоникелевая проволока с хорошей коррозионной устойчивостью предназначена для полуавтоматической сварки элементов из стали марок 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т (304, 308, 321, 347) и других с использованием защитных газов (Ar) и постоянного тока DC.

Материал, легированный титаном, устойчив к межкристаллической коррозии и обеспечивает высокое качество сварного шва.

Аналогами проволоки являются Св-06Х19Н9Т, Св-12Х18Н10Т, Св-04Х19Н9. Она используется в нефтехимической и пищевой промышленности, в энергетической сфере.

Выбор нержавеющей сварочной проволоки

Выбор присадки для сварки нержавейки аргоном подводят с учетом:

химического содержания, который должен быть аналогичным составу соединяемых деталей;
внешнего вида поверхности, который отличается отсутствием трещин, расслоений, других включений;
плотности намотки проволоки без скрученных участков.

Выделяют четыре вида нержавеющей стали, разных по химическому наполнению:

Читайте также: