Сварка нержавейки обычной проволокой полуавтоматом

Обновлено: 05.05.2024

Можно ли варить нержавейку полуавтоматом и что это такое?

Сварка нержавейки полуавтоматом представляет собой соединение заготовок между собой в среде защитного газа. Выделяют две технологии: MIG (сварка металла инертным газом) и MAG (сварка активным газом). Для проведения данного типа сварки необходимы защитный газ и сварочная проволока, которая автоматически непрерывно подается в зону сварки. Таким образом, присадочный материал плавится вместе со сталью заготовок, образуя сварной шов. Защитный газ, поступающий из баллона, нужен для того, чтобы кислород не смог проникнуть в зону сварки и окислить металл.

Достоинства и недостатки сварки полуавтоматом

Достоинства:

высокая производительность без потери качества сварного шва;
отсутствие сильной задымленности, что облегчает сварку в помещении;
небольшое количество брызг металла (благодаря постепенной подаче сварочной проволоки);
возможность сваривать тонкие и толстые заготовки;
уменьшенное количество расхода сварочного материала.

Недостатки:

необходимость использования газового баллона

В этом недостатке кроется сложность транспортировки баллона к месту сварки. Но если учесть все перечисленные достоинства, то на этот недостаток с легкостью можно закрыть глаза.

Видео о сварке нержавейки полуавтоматом

Особенности сварки нержавеющей стали полуавтоматом

Как и любой другой способ, сварка полуавтоматом имеет свои особенности. Рассмотрим самые важные из них:

газовая смесь для сварки должна включать в себя 70% углекислого газа и 30% аргона
угол сварки должен составлять от 5 до 10 градусов по отношению к детали для лучшего проплавления шва. Это особенно актуально для сваривания толстых деталей
обратная полярность
видимая длина присадочного материала должна составлять от 6 до 12 мм. При формировании шва расстояние от сопла до металла должно быть минимальным

Обычно выделяют 3 способа соединения заготовок методом сварки полуавтоматом:

1. Струйным переносом

Его используют при необходимости сварить толстостенные детали между собой. Для этого применяют порошковую проволоку и специальные головки.

2. Короткой дугой сваривают тонкую нержавейку для исключения прожига металла

3. В среде защитного газа

Наиболее традиционный метод сварки, где в качестве защитного газа используется аргон, углекислота или их смесь. Более подробно поговорим об этом ниже.

Использование газа в сварке нержавеющей стали

Когда мы используем полуавтомат для сварки нержавейки, возникает следующий вопрос: “Какой газ использовать?”

Существует 3 варианта газа, которые можно использовать:

Аргон

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона широко используется из-за эстетичности получаемых швов, но имеет недостатки в виде обилия брызг, нестабильности дуги и высокой стоимости.

Углекислый газ

Сварка полуавтоматом нержавейки в среде углекислого газа - самый дешевый вариант, но из-за ещё большего количества брызг, чем при аргоне, швы получаются очень грубыми.

Cмесь аргона и углекислого газа

В основном эти смеси содержат 98% аргона и 2% углекислого газа, либо 95% и 5% соответственно. Это самый оптимальный вариант, т.к. он объединяет в себе и доступную стоимость, и хорошее качество шва. При отсутствии высоких требований к виду шва процент углекислого газа возможно увеличить до 30.

Но всегда ли необходим защитный газ?

Ответ - нет. Защитную среду можно обеспечить и без использования газа. В этом случае применяют аналог сплошной проволоке - порошковую проволоку. Она представляет собой тонкостенную трубку, которая внутри заполняется флюсом и газом. Сверху покрывается металлическим защитным слоем, который при плавлении высвобождает флюс, который в свою очередь перекрывает доступ кислорода к месту сварки.

При этом порошковую проволоку применяют не так часто в силу неспособности обеспечить нужную защиту зоны сварки. Это в свою очередь занижает качество шва - он становится менее долговечным и прочным.

Как быстро освоить и сваривать полуавтоматом нержавейку

Сварка нержавейки полуавтоматическим аппаратом – распространенный метод создания неразъемных соединений. Ответственный процесс не из простых и для получения хорошего результата, лучше, чтобы его проводил квалифицированный специалист.

Материал, который не ржавеет

К низкоуглеродной стали добавляют различные легирующие добавки: хром – не менее12%, никель и др. Хром при взаимодействии с кислородом из воздуха, образует на поверхности очень тонкую окисную пленку, которая препятствует процессу ржавления и действию химически агрессивной среды. Поверхностный антикоррозионный слой восстанавливается при повреждении. Нержавеющая сталь имеет свои особенности:

Малая теплопроводность препятствует отводу тепла от места сварки. В результате происходит перегрев и прожог металла, выгорание легирующих элементов.
Низкая температура плавления снижает энергетические затраты.
Низкая электропроводимость ведет к снижению напряжения на металле заготовки, что является причиной перегрева и образования прожогов, особенно на тонких деталях
Большое тепловое расширение деформирует детали при нагревании.

Употребляемые расходники

Для работы с полуавтоматом потребуются основные материалы – проволока, газ или смесь газов.

Электрод заменяет проволока, которая с заданной скоростью автоматом продвигается к рабочей зоне. От грамотного выбора соответствующих материалов и настроек аппарата зависит качественное исполнение соединения.

Какой газ выбрать

Для защиты сварочной ванны от негативного влияния воздуха используют газ. Он улучшает сжигание проволоки и ее сцепление с обрабатываемой заготовкой, не вступая в реакцию с расплавленным металлом.

Различают два метода: MIG – сварка с защитой инертными газами: аргон, гелий; MAG – с активными газами: азот, кислород, оксид углерода.

Основные используемые газы: аргон (Ar), углекислый газ (CO2) – углекислота, азот (N2) и их смеси.

В среде углекислого газа сварка нержавейки полуавтоматом часто встречающийся вариант, как экономически более доступный. В этом случае шов получается корявым из-за сильного разбрызгивания металла.

При использовании аргона получается надежный шов, который имеет красивую форму. Дороговизна газа предусматривает его использование для изделий, где немаловажен внешний вид соединения. Сварка нержавейки полуавтоматом с аргоном больше всего используется в промышленности.

Каждый газ в чистом виде имеет положительные и отрицательные качества. Поэтому для более эффективного процесса используют газовые смеси в различных пропорциях. Исходя из сложности работ, необходимого результата и материальных затрат, выбирают ту или иную газовую смесь.

Наиболее употребляемый состав Ar+CO2 в пропорциях 98% на 2%, 95% на 5% соответственно. Без повышенных требований к виду шва, допускается увеличение углекислоты до 32%. Процентное соотношение зависит от толщины материала, его типа и других параметров. Сварка нержавейки в такой защитной смеси способствует хорошему растеканию расплавленного металла, улучшает структуру шва.

Иногда к аргону добавляют 1-5% кислорода – Ar+O2. Это способствует уменьшению пористости обрабатываемой поверхности и мелкокапельному переносу металла, стабилизирует дугу.

Выбор проволоки

При сварке проволока является как присадкой, так и вместе с расплавленным металлом заполняет шов. Используются два вида: порошковая и сплошного сечения с очень низким содержанием углерода и высоким – кремния, устойчивая к окисляющей среде.

Диаметр варьируется от 0,13 до 6-10мм. Для применения в быту обычно берут проволоку сечением 0,6 и 0,8мм, для производства, где работают с мощными полуавтоматичными системами – свыше 1,0мм.

Для сварки нержавейки полуавтоматом без газа используют порошковую (самозащитную) проволоку. Она представляет собой тонкую стальную трубку, заполненную флюсом. При плавлении верхнего слоя, флюс освобождается, а также предохраняет сварочную зону от окисления. Образуется много шлака, которые надо удалять.

Сплошная проволока используется для проведения процесса в газовой среде и под флюсом, при этом она должна быть идентичной обрабатываемому металлу, т.е. из нержавейки. Лучше брать проволоку с немного большим содержанием легирующих элементов, из-за их выгорания при высоких температурах.

Некоторые марки сварочной проволоки:

0,8х20н9г7т – содержит хром, никель и марганец;
0,6х19н9т – высокого качества, устойчивая к коррозии;
0,4х19н11м3 – хром-никелевая с добавлением кремния и молибдена для стойкости к межкристаллической коррозии.

Для уменьшения образования брызг от расплавленного металла используется проволока меньшего диаметра, чем электрод. Шов получается аккуратным, но при этом увеличивается ее расход.

Некоторые аппараты снабжены кабель-шлангом, внутри которого для доставки к сварочной зоне проходят изолированно друг от друга проволока, газ, ток – так называемый сварочный рукав.

Подготовительные работы

Перед тем, как варить полуавтоматом нержавейку, требуется провести тщательную подготовку:

Зачистить рабочие поверхности до блеска;
обезжирить детали ацетоном или каким-либо органическим растворителем;
при толщине металла более 4мм обработать торцы, чтобы между ними образовалось небольшое пространство для заполнения металлом;
прогревая детали до100, убрать лишнюю влагу;
нагреть металл до 200, чтобы снять внутреннее напряжение.

На производстве для удаления поверхностных загрязнений: нагара, следов от смазки, ржавчины детали и проволоку протравливают раствором соляной или серной кислоты. После этого промывают горячей и холодной водой и просушивают.

Расход газовой смеси при рабочем давлении 0,2 атмосферы с помощью редуктора устанавливается в пределах 6-12м3/мин. Несоблюдение этих показателей снижает качество шва.

Регулировка силы тока и напряжения зависят от мощности аппарата.

От этих параметров зависит глубина провара, длина дуги, форма шва. С увеличением силы тока – шире наплавленный шов, а глубина проварки уменьшается.

Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:

После того как настроена аппаратура, а также учтены все рекомендации, можно приступать непосредственно к сварке.

Во избежание появления деформации и трещин, между деталями по всей длине оставляется зазор на расширение. Детали закрепляются в тисках или другим способом и прихватываются в нескольких местах.

В начале сварки нужно смотреть на шов. Если образуются поры, увеличить подачу газа до тех пор, пока они не будут появляться. Расход газа надо настраивать на экономный режим. Чтобы качество шва при этом не пострадало.

Начинать варить надо, отступив от края 5-6мм, чтобы не допустить образования трещин. Сопло горелки должно быть расположено под углом слегка назад по направлению шва и на высоте 10-12мм над сварочным стыком.

В случае наклона угла вперед увеличивается ширина шва, а проникновение сварочной дуги уменьшается, что хорошо для тонких листов.

Скорость сварки

Скорость, с которой электрическая дуга движется вдоль места сварки, контролируется сварщиком. Слишком высокая – может вызвать много брызг и расплавление металла, при этом защитный газ не успевает выйти и образуются поры. Недостаточная скорость – причина изменения проникновения сварочной дуги в свариваемые детали.

Варить надо короткой дугой – это, когда расстояние между концом проволоки и поверхностью расплавленного металла составляет 0,5-1,5мм. Проваренный таким способом, шов имеет правильные очертания, гладкую и выпуклую поверхность.

Другой способ сварки тонких деталей – сварка с отрывом, т.е. короткими замыканиями дугового промежутка. Нажать на курок – отпустить, и так постепенно заполнить ниточным швом (валиками) место соединения.

Если аппарат имеет импульсную функцию, то лучше работать на ней. Для расплавления металла используются импульсы, генерируемые коротким замыканием в сварочном аппарате.

При сварке тонкой (до3мм) нержавейки полуавтоматом сопло горелки вести вдоль шва, не допуская поперечных движений. В противном случае есть вероятность выхода расплавленного металла из зоны защитной среды. Лучше выполнять сварку тонких деталей в вертикальном положении, двигаясь сверху вниз.

Если две заготовки различной толщины, то сопло держать на толстой. Мгновенным движением переместить горелку на тонкую заготовку и опять вернуться на толстую. Иначе произойдет пережог тонкого металла.

Чтобы избежать серьезных дефектов во время сварочных работ, стоит использовать керамические подкладки, которые представляют собой самоклеящуюся ленту. Они наиболее подходящие для работы с тонкими деталями, а также в неудобном пространственном положении.

Соединение нержавейки с черной сталью

Сварку таких материалов ведут при постоянном токе. Положение проволоки – строго перпендикулярное к рабочей зоне.

В составе проволоки из нержавейки должны содержаться марганец, а также никель, например, марки ESAB OK, Autrod. Специальная переходная проволока наплавляет буферный слой, который и соединяет детали.

Приваривая сталь Ст40 к нержавейке, можно использовать проволоку 08Г2С. Это упрочняет шов двух разнородных металлов после остывания. Самое главное в процессе – это, чтобы нержавейка не стала сильно текучей, а черный металл не остался твердым. Шов делается как можно шире и максимально глубоким.

Достоинства и недостатки

Несомненные преимущества сварки нержавейки полуавтоматом:

Высокая производительность сочетана с качественным соединением;
незначительное выделение дыма, что сохраняет здоровье и окружающую среду;
небольшое разбрызгивание металла, вследствие автоматической подачи проволоки;
универсальность – можно сваривать различные по толщине заготовки, а также разнородные металлы.

Один существенный недостаток – громоздкий газовый баллон. Это дополнительные затраты на его приобретение и неудобное перемещение.

Распространение метода стало возможным с развитием технологий и автоматизации процессов. Применяется в основном в промышленности для крупномасштабного производства. Работа со сварочным полуавтоматом, хотя требует определенных знаний и умений, все же остается одним из популярных видов обработки металлов. Подробнее о том как работать сварочным полуавтоматом можете в нашей статье.

Сварка нержавейки полуавтоматом: что нужно, технология, лайфхаки

Сварка полуавтоматом нержавеющей стали - способы и советы по сварочному процессу.

При больших объемах сварки нержавеющей стали целесообразно использовать полуавтомат. Почему именно такое сварочное оборудование лучше, как его правильно настроить и вести сварку, расскажем в нашей статье.

Суть полуавтоматической сварки нержавейки

Сварка нержавейки полуавтоматом — это процесс соединения металла при помощи плавления кромок электрической дугой в среде защитного газа. В аппарате есть подающий механизм, толкающий сварочную проволоку. Она выступает одновременно электродом для замыкания контакта, возбуждающего электрическую дугу, и присадочным материалом. Ток на нее подается через токосъемный наконечник (мундштук).

Проволока проталкивается непрерывно, пока нажата кнопка на горелке. Это позволяет прокладывать длинные швы без отрыва. Одновременно подается защитный газ, поступающий из баллона через редуктор и газовый клапан. При сварке нержавейки используется смесь аргона и углекислоты. Газовая среда вытесняет окружающий воздух, поэтому сварочная ванна не бурлит, жидкий металл равномерно растекается, сварщик может управлять дугой и формировать красивые швы.

Сварочный ток вырабатывает инвертор полуавтомата. В нем настраивается сила тока, напряжение, индуктивность. Подающий механизм бывает встроенный в единый корпус с инвертором или с раздельным исполнением. В нем предусмотрена настройка скорости подачи проволоки и холостая протяжка без газа, необходимая при установке новой катушки, чтобы довести конец проволоки до сопла горелки.

Сферы использования полуавтомата для сварки нержавейки

Сварка нержавейки полуавтоматом широко применяется на разных производствах, в мастерских и в быту. На предприятиях это может быть сваривание элементов автомобилей (защитные дуги бамперов, подножки, выхлопная система), изготовление крупных емкостей и коллекторов химической промышленности, водоочищающих промышленных фильтров и пр. В пищевой промышленности полуавтоматами соединяют магистрали для подачи жидкостей (молоко, соки и пр.).

В быту сварка нержавейки полуавтоматом пригодится при изготовлении бака, оград, решеток. Имея полуавтомат для сварки нержавеющей стали получится самому заварить прогоревший глушитель, сделать емкость, отремонтировать нержавеющую посуду.

Какие легированные стали можно сваривать полуавтоматом

Под нержавейкой подразумевается металл, способный сопротивляться коррозии. Для этого в его составе присутствуют легирующие добавки в виде хрома, никеля, марганца, молибдена. Различают низколегированные, среднелегированные и высоколегированные металлы. Полуавтоматом можно сваривать все виды, но только с соблюдением определенных условий.

Низколегированные стали (содержание легирующих элементов 3-5%) и среднелегированные стали (5-10%) свариваются "на холодную", т.е. можно приставить заготовки и сразу варить полуавтоматом. Высоколегированные металлы (содержание присадок более 10%) можно сваривать так же, но лучше использовать предварительных подогрев до 300-400º С. Эта категория нержавеющих сталей называется аустенитными (высокое содержание хрома и никеля), отлично сваривается при любой толщине и долго сопротивляются коррозии, если правильно подобрать сварочную проволоку.

Сварка нержавейки полуавтоматом Аврора (Бак для воды в баню)

Всем привет! Для строящейся баньки потребовался бак для горячей воды. В специализированном магазине, который предлагает услуги изготовления баков, на мои размеры мне зарядили цену 18 тыс руб. (нержавейка толщиной 2мм, объем бака 140 литров). "Что-то сильно дорого!" — сказала жаба. Купил в этом же магазине лист нержавейки размером 1х2 метра (7000 руб) и катушку проволоки для нержавейки 1 кг (800 руб), щетку для зачистки швов на болгарку (тоже из нержи) и решил попытаться сделать бак сам. Кроме чернухи никогда ничего не варил. Полуавтомат в гараже есть, баллон аргона незадолго до этого был куплен за небольшие деньги по объявлению на известном сайте :). Вдобавок очень хотелось попробовать — что же из этого получится. Если бы не вышло — отложил бы все до лучших времен (покупки TIG). Поехали!
Составляем раскроечный план )

На заданные куски разрезал плазмой. Преимущества — рез очень ровный (по линейке), почти не нагревается, и ОЧЧЕНЬ быстро. Но при необходимости можно и болгарой отпилить.

После раскроя на маленьких кусочках решил потренироваться и подобрать режимы сварки.

Вроде все ок, погнали! Собрал на прихватках.

Поздно подумал и заметил — разлетающиеся брызги проволоки подпортили внешний вид нержи, пришлось шлифовать. Нужно обязательно чем-то прикрывать!
Итог. Провар есть, неровно конечно, но и в магазине на образцах были косяки на швах, так что уверен — вышло не хуже. Главное что крепко и не протекает :) Плюс бесценный опыт, и в остатке еще больше полкатушки проволоки — можно еще бак сварить для кого-нибудь :) .
Внутри из остатков листа еще добавил две усилительные распорки, чтоб от объема воды стенки не распирало.

П.С. Сварка в чистом аргоне — интересный процесс :) Происходит капельное перемещение расплавленной проволоки в ванну. Дуга совершенно не управляемая. Если в углекислоте куда сопло повернул, туда и проволока ложится, то в аргоне совершенно не так. Проволока плавится в районе горелки, и при накоплении определенного объема с каким-то шлепком-плевком плюхается в ванну. Вобщем необычно и интересно. Всем успехов!

Читайте также: