Поры при сварке нержавейки

Обновлено: 19.05.2024

Товарищ @vileChuka, спрашивал про нержавейку под высоким давлением. Указанный ГОСТ 32569-2013 на технологические трубопроводы, по большому счету там все есть. Но обо всем по порядку!
Начнем с самой стали, чем опасна нержавейка? Что с ней не так?
Да все с ней нормально, при условии что вы знаете чем она опасна. Как многим известно, а кому то и не очень, нержавейка имеет склонность к межкристаллитной коррозии (МКК). МКК в нержавейки вызвана обеднением границ зерен хромом и появление карбидов хрома. Кто, что понял? Карбид хрома это соединение хрома с углеродом. Всему виной, как мы видим, углерод. А теперь посмотрим немного с другой стороны. Нержавейка имеет наилучшие химические и механические свойства при аустенитной структуре. Что такое аустенит спросите вы? Кто не знает тот открывает диаграмму железо-углерод. А вот она ниже, интересно?

Во время нагревания стали, имеющей структуру перлита, углерод, выпавший из твердого раствора (аустенита), полностью растворяется в железе, в результате чего вновь образуется твердый раствор. То есть вот вам товарищи причина для термообработки. Но это не панацея. Во первых стойкость к МКК для сварного соединения придается грамотным подбором сварочного материала (электроды, пруток, проволока). Материалы как правило должны быть с низким содержанием углерода, и/или стабилизированы ниобием или титаном. Но есть ещё интересная вещь, многие знают но не многие приобретают зачистные круги, щетки, корд щетки для нержавейки. Тоесть все что касается нержавеющей трубы должно быть нержавеющее. Если у вас заложена сварка неплавящимся электродом в среде аргона, то обязательно аппараты должны быть с бесконтактным поджигом. Иначе вольфрамовые включения будут обязательно, и будут резать трубу ребята до потери сознания, а именно не более 3 раз потом участок на замену. Что касается сварки РАД, если она присутствует, а я считаю она должна быть, хотя бы для корня на таком давление, обязательно с поддувом. Поддув необходим для формирования качественного, ровного обратного валика. Представьте себе что товарищ сварщик оставил "сопли" в стыке и их ненароком, через какое-то время сдуло вашим давлением в 400кг/см2. Это будет печально.
Отдельно хотел бы написать про допуск сварщиков на объект. Лично я бы, не смотря на наличие удостоверения НАКС, прогнал бы всех через контрольные образцы (КСС). Берём две трубные катушки миллиметров по 200-400, в зависимости от диаметра и вперёд, свариваем, смотрим ВиК, потом РК (рентген), потом отправляем на мех испытания с проверкой образцов на стойкость к МКК. Естественно ребята это делают на том оборудование, теми материала, которыми собираются работать.
Термообработка.
Термообработка сварных соединений требуется, если читать ГОСТ только при толщинах более 30, или при наличии агрессивной среды. Для самой термообработки потребуется как минимум термопост в полной комплектации (пояса КЭН, коврики, компенсационные провода, термопары, маты термостойкие, каолиновая вата). И все помнят, что согласно ГОСТа термообработки сварного соединения газовой горелкой возможно производить при диаметра 76мм и менее, но при наличии равномерного нагрева и контроля температуры. Нержавеющие стали как правило нагревают до 1000-1200 градусов Цельсия, а потом резко охлаждают, или не очень резко, то есть при температуре окружающей среды.
Да и чуть не забыл по поводу того что нержавеющие стали ведёт. Это норма, при нагреве она удлиняется, а при охлаждении ее стягивает. Всему виной коэффициент расширения. Так что это надо учитывать при монтаже. Во время сварки использовать например обратноступенчатый способ сварки, или в шахматном порядке. Но никто не заморачивается, а просто пилит в том месте, где стянуло зазор.
Ну и наконец контроль.
Как мы видим из ГОСТа он 100%. 100% входной, Визуальный и измерительный, рентгенографический или ультразвуковой, где необходимо Капиллярный (кромки старых труб если такие имеются лучше бы проверить), и стилоскопирование обязательно, как материалов так и сварных соединений. И сразу понятно что высокое давление это I Aa категория, и там не допускается практически ни чего в стыке (таблица в госте имеется).
По итогу мы имеем, что на такую работу требуется высококвалифицированный персонал. Недешевое оборудование (ресантами высокое давление не сваришь), зачистные расходные материалы для нержавеющих сталей. Термопост и даже не один. Лаборатория неразрушающего контроля и желательно, если нет на предприятии, свой технический надзор, который будет следить чтобы ребята не шалили.
Вот вкратце на что требует обращать внимание при сварке нержавеющих сталей. Так что @vileChuka, хороших Вам подрядчиков и грамотного персонала. И всем кому это интересно того же.

Ничего не понимаю в химии и сварке, но пост написан так живо, что зачитался! Тс, ты молодец!

Нифига не понял, кроме того, что сварщиков недооценивал, кажется, они типа космонавтов! 🤔

О! Вот теперь ясно: автор может в сварку.
Отличная систематизация и выкладка инфы. Даже про зачистку не забыл.
Единственный серьезный минус: не указана марка стали.
"Нержавейка" понятие очень растяжимое. А без марки(а значит без хим состава), выкладки про перлит и аустенит немного не к месту.
Ведь стали 08х14ндл, 08х18н10т, или самая простенькая 40х13, все нержавеющие, но технология сварки у них разная. Самая простая технология сварки у 4х13(берёшь и выкидываешь) :).
В целом. Пост годнота, правда для неподготовленного человека тяжеловат.
Автор прошу подсказать о какой конкретной марке идёт речь.
P.S. аж самому захотелось что-нить высказаться на тему. да хоть МКК. Вещь пакостная, но интересная. Так сказать ликбез, чтоб и непосвящённому стало ясно, на пальцах так сказать..

У нас в цеху со сварщиками так и было. Для допуска на нержавейку варили контрольные образцы. При этом если сварщик уже варил образец раньше, но более двух месяцев не работал с нержавеющими сталями, то по новой варил образец.

Мало того что автор сказал о необходимости применения для нержавейки спец щёток и инструментов. Так вообще впринципе нельзя допускать чтобы нержавейка соприкасалась с чернухой. Ну и в цеху у нас заказчик строго следил чтобы нержавейку не подписывали маркерами строительными, только фломастером, потому как в маркерах содержится хлор, таки дела

@borodulis, Спасибо за работу! Единственное, если будите продолжать пилить посты добавляйте пож-та больше фотографий

Эх, когда-то в Союзе ведущим НИИ по сварке был институт Е. О. Патона в Киеве (УССР), вторым, вроде, Могилевский машиностроительный институт в БССР. А сейчас — кто его знает, остались ли там специалисты, ведутся ли там какие разработки. Беда.

Неужели в серьёзных местах не перешли со стилоскопии на PMI c рентгено-флуоресцентными анализаторами?

Для того чтобы перевезти готовый спул из цеха нержавейки на гидротест, его нужно было провести через основной цех где варят чернуху, так вот заказчик требовал чтобы изделия оборачивали плёнкой и только потом везли, якобы пыль от чёрных металлов во время транспортировки осядет и нержавейка начнёт ржаветь

"на диаграмме железо-углерод вы можете видеть, дорогие студенты. "

Вопрос есть. Просьба не пинать, я не сварщик, обычный гаражник-самоучка) Есть инверторный полуавтомат, варю обычной обмедненкой кузовное железо (по вашему MIG в защитной среде СО2), и вот как-то прикупил катушку нержавейки и попробовал варить ей чернягу (пробовал на выхлопной трубе своего автомобиля) после долгого наблюдения, понял, что шов вообще не ржавеет в отличии от соседнего сделанного обычной обмедненкой. Отсюда вопрос, насколько вообще допустимо варить ржавеющую сталь с присадкой нержавеющей) пока побаиваюсь применять ее в кузове, но нержавеющий шов на выхлопной трубе в условиях Питера спать не дает)

Спасибо за хороший пост. Могли бы еще уточнить про зачистные круги и корщетки доя нержавейки, их принципиал ные отличия и маркировку.

В какой бы отрасли не производилась сварка допускные стыки (КСС) обязательны. Трубы, листы, арматура все, на что претендует сварщик. Более того, в мостах и атомке все поступающие партии сварочных материалов подлежат подобному испытанию. Акты испытаний потом прикладываются в журналы.

О, ееее график сталей и чугунов.) Матвед на отлично.)

Много букв. Осилил, но ничего не понял. Помню только, что эта диаграмма называлась у нас в институте на конструкционных материалах не железо-углерод, а железо-цементит.

Можно покороче. У меня есть нержавеющий бак в печке в деревне. Марку стали не знаю. И есть электроды по нержавейке ОЗЛ-8 (06Х19Н9Т + основное покрытие). И есть инвертор. Как варить или никак не варить? Сварочные швы будут стоять в открытом огне не слишком высокой температуры (дрова без каменного угля и турбонаддува), в баке будет вода, но давление будет только от высоты бака. Высота около метра.

Аргон без углекислоты- деньги на ветер.И вообще, эквивалент углерода мне ваш не нравится

Когда на работе есть немного свободного времени))⁠ ⁠

Решил вспомнить уроки труда в начальной школе. Материал - нержавеющая сталь 1.5 мм. Толстовата и тяжело чеканить по холодной, так как горелки нет(( Сварка полуавтомат.

Ответ на пост «(Не)дельный план»⁠ ⁠

Да, знакомый дефективный менеджмент.

Работал на предприятии производящем некоторые изделия для пищпрома. Предприятие не шибко крупное, около 20 работников, но лидер в своей отрасли по региону.

Попал на предприятие в 2014м году, штат был 8 человек, отношения дружеские, особенно учитывая что вечером все шли отдыхать в один и тот же рок-бар и были давно друг другу знакомы.

Фирма начала развиваться, расширился штат сотрудников, кои набирались, в основном, из общих знакомых, залётные неадекваты и "четкие пацанчики" мгновенно вылетали при проявлении своей неадекватности, в общем, товарищеская атмосфера усердно сохранялась.

Но всегда есть одно но. В один день на работу, в число офисных сотрудников, была принята дама по совместительству жена шефа, на должность кладовщика и начала эта дама давать советы по эффективному менеджменту.. когда стоял вопрос об адекватной взаимосвязи 4 цехов, предложение поставить 4 ПК/планшета и по дешманскому принтеру было отвергнуто, со словами "это дорого и долго", ага а ходить за каждым чертежом на каждый заказ и бригадиру каждого цеха в отдельности, да ещё и в соседнее здание, это быстро и эффективно. Мое предложение написать программу расчета типовых конструкций, которая будет сразу выдавать расчет материала и листы кроя материала, было тоже отправлено лесом, при том что я предлагал сделать её бесплатно, но нет, считать вручную на листике быстрее и надёжней (нет). Но это так мелочи, за которые просто обидно.

Потом начался сюрр, перчатки которые без каких-либо проблем выдавали раз в неделю, теперь выдает лично кладовщик, причем только взамен старых (ну да, обычные тканные строительные перчатки отработавшие неделю так и хочется забрать домой, все спят и мечтают об этом), диски на болгарку, расход которых у сварщиков 1-2 диска в неделю, да их целых 8 человек, и у кроя 2-3 диска, точно так же, обмен у кладовщика на "корешок" от старого сработанного диска, даже сраные маркеры выдавались в том же режиме, безумный расход 1 (50р) маркер на человека в месяц. Так же поступили с выдачей всех расходников, спасибо что за присадочную проволоку не пришлось отчитываться ))

И это при том, что личных шкафчиков на работе нет и если кто-то что либо решит спереть можно взять это с любого стола и уж явно не со своего. Ах да, при несдаче отработанного расходника он вычитается из зп. И это при суточном обороте фирмы, около 200-300к.

Народ покривился, посопел, но принялся работать как всегда.

Но как оказалось это только начало. Тринадцатая зарплата, она же годовая премия, была разбита на квартальные, в квартал же были забиты нормы по количеству опоздание и "прогулов" (т.е. приболел ты на пару дней и вышел это оказывается менее выгодно фирме, чем на гарантированную неделю больничного народ отправлять), при этом за каждое опоздание и прогул поставили штраф, а если ты все же хочешь получить премию - выходи отрабатывать по часам в выходные по ставке 1 и да, штраф это не отменяет (так выход в субботу - 1,5 ставки, в воскресенье - 2), отдельным бонусом стало то что даже если тебя начальство отпустило по каким либо серьезным причинам свадьба/похороны/пожар это только снимало штраф с этого дня, и то лично я добился отмены штрафа спустя пол часа откровенной ругани, ибо увещевания человеческим языком до человека не доходили. Да, такая мелочь, всеми этими нововведениями заведовала всё та же кладовщица. Вот с этого момента народ начал охреневать, когда за суммарное опоздание в два-три часа за квартал они начали пролетать с премией, кто-то забил, кто-то начал работать по субботам, ибо ещё не в каждую субботу можно выйти, а только тогда когда наберётся N человек.

Казалось бы всё, эффективней некуда, но производительность труда начала крепко падать, ибо что, правильно, когда сотрудники чувствуют себя в товарищеском кругу, могут подойти к шефу и отпроситься с ребенком посидеть или ещё что-то, а потом выйти и отработать это время или задержаться несколько раз на работе, народ чувствовал себя комфортно и работали в радость, ибо и зп хорошая и компания приятная и вообще на работу шли с желанием работать, а не с мыслью "опять 8 часов хернёй какой-то маяться, блин не опоздать бы на пять минут а то штрафанут на треть дневного оклада".

Как только начала падать эффективность труда, начались очередные нововведения, по цехам расставили камеры и началось "ты сегодня что-то слишком часто делал перекуры и три раза сходил в туалет, ты неэффективно тратишь рабочее время" и все в таком стиле, приход/уход сотрудников смотрелся по камерам. Бригадиром кроя поставили суетливого рукожопа, который провел агитационную компанию среди сотрудников кроя (вот блин реально как на выборах), сместил старого бригадира, уверив начальство что он все умеет, а старый бригадир дурак. Как в дальнейшем выяснилось, новый бригадир отлично умел имитировать бурную деятельность и скидывать свои косяки на остальных коллег.

Лично я, в свете этих всех событий, сказал сразу, что на малейший чих буду идти в больницу, потом к слову, получил претензию что я "что-то слишком часто болею" ))

При том что сварщики работали в помещении что-то около 12х6х5м, сквозь крышу которого отлично шел снег и дождь прям в цеху, а из отопительных приборов была только буржуйка, рассчитанная на в трижды меньший объем.

Когда грянул ковид, всех разогнали по домам, ессно из оплаты только белая ее часть, при чем было обсуждено что мы сидим дома, имеем только белую часть и не имеем претензий. Спустя пару месяцев дружно вышли на работу и выяснили что далеко не все сидели дома, а часть народа работала и получала вполне себе полную за, вздохнули, и решили что с голоду-то не померли за эту пару месяцев и хрен с ним, будем работать в старом режиме. Но так мы думали ровно до первой зарплаты, ибо оказалось что полученное за эту пару месяцев сумму нужно вернуть, это был типа кредит на выживание, премии не будет ибо кризис у фирмы и отпускных тоже.

С тех пор народ с фирмы начал постепенно валить, я в первых рядах. Не совсем честно, но справедливо прострадал фигнёй, не выходя на работу, ровно так что бы мне на карту капнула сумма равная отпускным, фирме было сказано "досвидони". Не хотелось бы себя переоценивать, но из-за сраной премии и отпускных просрать человека который занимался всей электропроводкой и почти всей пусконаладкой и ремонтом станков параллельно с основной работой сварщиком, причем занимался почти на добровольных началах, да, ещё и токарные работы все на мне висели, но выполнялись за ценник где-то в 1/4-1/3 от рыночных ( по моей инициативе, в качестве спасибо за финансовую помощь в приобретении токарки), это ли не эффективный менеджмент. Бригадира кроя, опытного специалиста, смещенного рукожопом, просрали примерно таким же образом, подняв всем кроме него зарплату на 1000р, а он видите ли в опале был, ибо честно говорил что новый бригадир, что так приглянулся начальству, рукожоп и косячник, и не соглашался за него доделывать и переделывать работу.

К слову, старый бригадир тоже нифига не жалеет о произошедшем, он так же и работает бригадиром, правда бригадиром айтишников и называется более умным и модным словом )))

В чем-то я вполне себе рад даже тому как оно сложилось, если бы не переломный момент с этим ковидом, вряд ли бы я решился на полноценное открытие своей мастерской, а так я сел и прикинул, что за этот период я из нее заработал вполне себе ту же зарплату, что и в этой фирме.

До сих пор общаюсь с народом из этой конторы, многие ушли оттуда, много людей готовы хоть завтра, но, на текущий момент, некуда.

Весь эффективный менеджмент длился чуть более года, фирма за это время развилась скорее в минус. Если за 4 года до этого было приобретено несколько крупных гибочных станков ЧПУ, углоруб, новая гильотина и ещё ряд станков, то за последние два года, там приобрели только один углоруб, ибо старый почти ушатали. Э - эффективность.

З.Ы. Если Фюррер или Миша прочитали это, мужики не обижайтесь, у вас было отличное предприятие с шикарным потенциалом и хорошим штатом сотрудников, теперь у вас рядовой проходняк который сидит в ранее занятой нише, ровно до того момента пока его оттуда не вытолкнут, ибо у вас осталось всего три-четыре идейных человека, которые будут держаться за неё до конца.

Технология сварки высоколегированных (нержавеющих) и жаропрочных сталей и сплавов

Защитный газ необходимо предварительно просушить или добавить к нему 2-5% кислорода. Это обеспечит плотность шва.

Нужно поддерживать самую короткую дугу и добиваться получения шва с низким коэффициентом формы (отношением ширины шва к его толщине). Иначе в металле шва и околошовной зоны появятся горячие (кристаллизационные) трещины.

После сварки металл должен как можно быстрее остыть. Для этого используют медные, охлаждаемые водой, подкладки; промежуточное остывание слоев; охлаждение швов водой. Эго повысит коррозионную стойкость сварного соединения.

Подготовка к сварке

Кромки стыкуемых деталей из высоколегированных сталей лучше подготавливать механическим способом. Однако допускаются плазменная, электродуговая, газофлюсовая или воздушно-дуговая резка. При огневых способах резки обязательна механическая обработка кромок на глубину 2-3 мм

КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ СВАРКЕ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Подготовка кромок и вид собранного стыка

S, мм

b, мм

с, мм

α, град.

Снимать фаску для получения скоса кромки можно только механическим способом. Перед сборкой свариваемые кромки защищают от окалины и загрязнений на ширину не менее 20 мм снаружи и изнутри, после чего обезжиривают.

Сборку стыков выполняют либо в инвентарных приспособлениях, либо с помощью прихваток. При этом необходимо учесть возможную усадку металла шва в процессе сварки. Ставить прихватки в местах пересечения швов нельзя. К качеству прихваток предъявляются те же требования, что и к основному сварному шву. Прихватки с недопустимыми дефектами (горячие трещины, поры и т.д.) следует удалить механическим способом.

Выбор параметров режима. Основные рекомендации те же, что при сварке углеродистых и низколегированных сталей. Главная особенность сварки высоколегированных сталей - минимизация погонной энергии, вводимой в основной металл. Это достигается соблюдением следующих условий:

короткая сварочная дуга;
отсутствие поперечных колебаний горелки;
максимально допустимая скорость сварки без перерывов и повторного нагрева одного и того же участка;
минимально возможные токовые режимы.

Техника сварки. Основное правило: поддерживать короткую дугу, поскольку при этом расплавленный металл лучше защищен газом от воздуха. При сварке в аргоне W-электродом подавать присадочную проволоку в зону горения дуги следует равномерно, чтобы не допускать брызг расплавленного металла, которые, попадая на основной металл, могут вызвать очаги коррозии.

В начале сварки горелкой подогревают кромки и присадочную проволоку. После образования сварочной ванны выполняют сварку, равномерно перемещая горелку по стыку. Необходимо следить за глубиной проплавления, отсутствием непровара. По форме расплавленного металла сварочной ванны определяют качество проплавления: хорошее (ванна вытянута по направлению сварки) или недостаточное (ванна круглая или овальная)

Короткая дуга, сварка углом вперед, «ниточные» швы - все это обеспечивает получение швов с повышенной сопротивляемостью образованию горячих трещин. Значение сварочного тока уточняют при сварке пробных стыков

Образование пор в сварных швах и способы их предупреждения

Поры, наблюдаемые в сварных швах, связаны с процессами выделения газов в макро- и микрообъемах.

При объемном пересыщении металла сварочной ванны газами, вызванном уменьшением растворимости из-за снижения температуры металла, в основном образуются макропоры. Рост пузырьков газа в этом случае происходит в основном в результате конвективной диффузии газа из окружающих объемов металла. Скорость роста пузырьков определяется степенью пересыщения ванны газами и скоростью десорбции газов в зародыш.

При локальном пересыщении жидкого металла у фронта кристаллизации зарождение и развитие пузырьков наиболее вероятно на стадии остановки роста кристаллов. Пузырьки в этом случае в основном развиваются вследствие диффузии атомов (ионов) газа из прилегающих микрообъемов металла. Размеры пузырьков определяются в основном длительностью остановок в росте кристаллов. При кристаллизации первых слоев и длительности остановок 0,1. 0,2 с, характерных для наиболее употребляемых режимов сварки, вероятно образование мельчайших пор у линии сплавления. Роль азота в образовании крупных пор при отсутствии конвективной массопередачи газа невелика.

Получение плотных швов при сварке покрытыми электродами и порошковыми проволоками может быть достигнуто путем снижения содержания газов в сварочной ванне ниже предела растворимости в твердом металле при температуре плавления. В этом случае образование пузырьков газа в момент кристаллизации не происходит. Этот способ обеспечения плотных швов реализуется в электродах с покрытием основного вида.

При увлажнении электродного покрытия основного вида содержание водорода в сварочной ванне возрастает выше его предела растворимости в твердом железе при температуре плавления и попадает в наиболее опасную с точки зрения образования пор концентрационную зону скачка растворимости (12. 27 см 3 /100 г). При таких концентрациях водорода процесс образования и удаления пузырьков газа из сварочной ванны протекает вяло, что приводит к образованию пор.

Поры, обнаруживаемые в швах при сварке длинной дугой электродами с карбонатно-флюоритным покрытием, вызваны выделением азота. Плохое смачивание капель электродного металла и ванны шлаками электродов этого вида создает условия для непосредственного контакта металла с газовой фазой и повышенной абсорбции азота.

Газом, вызывающим пористость швов при сварке электродами с рутиловым и руднокислым покрытиями, в основном является водород. Выделение оксида углерода и азота играет второстепенную роль.

Получение плотных швов при сварке этими электродами достигается путем создания благоприятных условий для повышенной абсорбции водорода на стадии капли и интенсивного роста и быстрого удаления образовавшихся пузырьков газа из сварочной ванны до момента ее кристаллизации. Такая ситуация реализуется при обеспечении содержания водорода в сварочной ванне, значительно превышающем предел его растворимости в жидком железе при температуре плавления, т. е. намного больше 27 см 3 /100 г.

Введение в рутиловые и руднокислые покрытия материалов, содержащих кристаллизационную влагу, способствует интенсивной абсорбции водорода каплями электродного металла и высокотемпературной областью сварочной ванны, что создает впоследствии благоприятные условия для зарождения, роста и удаления пузырьков газа до момента кристаллизации сварочной ванны.

Увеличение силы тока при сварке электродами с рутиловым и руднокислым покрытиями повышает вероятность образования пор в металле шва, что обусловлено перегревом второй половины электрода, уменьшением содержания влаги в перегретом покрытии и содержания водорода в металле шва, выполненном перегретой частью электрода до опасного концентрационного уровня (12. 27 см 3 /100 г).

При введении значительных количеств алюминия, титана, кремния в покрытия рутиловых и руднокислых электродов возрастает вероятность образования пор, обусловленная ростом концентрации кремния в металле сварочной ванны.

Будучи поверхностно-активным элементом, кремний тормозит десорбцию водорода, дегазация ванны идет вяло, в металле образуются поры. Подобное влияние может оказывать сера и другие поверхностно-активные элементы.

Раскисление покрытий рутиловых или руднокислых электродов кремнием, титаном, алюминием, углеродом, высокое содержание этих элементов в основном металле, повышение температуры прокалки, снижение окислительного потенциала покрытия и др. приводят к снижению скорости выделения газов и к образованию пористости.

Подавление кремневосстановительного процесса путем повышения основности шлака, введения карбонатов в покрытие и окисления кремния водяным паром способствует увеличению скорости выделения водорода. Предложенный метод интенсификации выделения водорода использован при создании промышленных марок рутил-карбонатных электродов серии АНО.

Менее падежная защита металла от воздуха при сварке порошковыми проволоками открытой дугой приводит к большей (по сравнению с электродами) абсорбции азота металлом, поэтому выделение азота из ванны оказывает существенное, а в ряде случаев решающее, влияние на пористость. В проволоках карбонатло-флюоритного типа предупреждение выделения азота в виде газовой фазы достигается легированием металла титаном и алюминием. Эффективно снизить абсорбцию азота можно, зашитив зону сварки углекислым газом, смесями газов на основе аргона либо используя проволоку двухслойной конструкции.

Сварка тонкой нержавейки

Сварка тонкой нержавейки — это достаточно сложный технологический процесс. Нержавеющий металл трудно поддается сварке из-за своей низкой температуры плавления. А в сварочной ванне нержавейка и вовсе приобретает свойства жидкости, теряя присущую металлам тягучесть и податливость.

Особенности сварки тонкой нержавейки

Сварочный процесс толстостенного нержавеющего металла производится в обычных условиях. Для тонкой же нержавейки требуются более щадящие режимы сварки, минимизирующие риск прожигания металла насквозь. При мельчайшем промедлении сварщика в металле может появиться прожиг из-за особенных свойств нержавейки либо по причине нарушения технологии при растекании сварочного материала. Из-за малой толщины металла следует уделить повышенное внимание нагреву свариваемого участка — возникающие напряжения в заготовке могут дать трещины и разрывы, а резкий перепад температур может спровоцировать деформирование. Обрабатываемый лист необходимо также надежно фиксировать, не давая ему возможность смещаться в процессе сварочных работ.

Для относительно быстрой сварки тонких листов в бытовых условиях подойдут обычные нержавеющие электроды, но при этом необходимо выставить минимальный режим сварки. Впрочем, учитывая мягкие требования к изделиям, изготавливаемым в домашних условиях, допустимы незначительные дефекты.

Если же обработке подлежит изделие из тонкой нержавейки, которое будет использоваться под нагрузками и должно отвечать определенным требованиям, сварочные работы следует проводить в защитной газовой среде. Для этого может использоваться как газовая сварка, так и аргонодуговая. Первый вариант предпочтительнее ввиду низкой скорости обработки, в то время как второй вариант способен обеспечить более высокое качество работ, хотя он и более трудоемкий. Следует помнить о том, что температурные режимы можно делать одинаковыми и в том, и в другом случае.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Для каждого значения толщины нержавейки выбираются свои параметры оборудования и определяется свой набор расходных материалов. Результат работ будет качественным, если подбирать значения по следующей таблице:

Толщина нержавейки, мм	Вид тока	Сила тока, А	Напряжение, В	Диаметр электрода, мм	Скорость сварки, см/мин	Расход аргона, л/мин
1	Постоянный	30-60	11	1	12/28	2,5
1,5	Постоянный	40-70	12	1	9-19	2,7
2	Переменный	50-80	13	2	14-13	2,9
2,5	Постоянный	60-90	14	2	—	3

Подготовка тонкой нержавейки к сварке

Перед сваркой тонкой нержавейки для получения качественных соединений поверхности изделий необходимо грамотно подготовить. Предварительная обработка тонких листов металла ненамного отличается от обработки других форм металлических заготовок.

Для начала производится зачистка кромок соединяемых деталей до блеска с использованием шлифовального устройства или щетки с металлической щетиной. Затем кромки нужно обезжирить ацетоном либо авиационным бензином. Это обеспечит устойчивую дугу и повысит качество шва.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Подготавливаемые к сварочному соединению заготовки должны иметь зазор, необходимый для компенсации возможных деформаций.

Также в процессе подготовки тонкой нержавейки к сварке особо важен правильный подбор присадки. Нужно оценивать как диаметр присадочной проволоки, так и ее состав. В частности, степень легирования присадочного материала должна быть выше, чем у металла соединяемых заготовок.

Важно! При обработке тонкой нержавейки щеткой не следует снимать избыточный слой металла.

На подготовленную поверхность выкладывается флюс, улучшающий качество сварочных работ. После этого заготовка подогревается примерно до 250 градусов Цельсия, когда начнется характерное изменение цвета заготовки. Такая операция облегчит процесс сварки и защитит металл от возникновения напряженных состояний. После этого сварочные работы можно начинать.

Методы сварки тонкой нержавейки

Для сваривания заготовок из нержавеющей стали применяют несколько методов, подразумевающих в каждом случае использование конкретных инструментов и расходных материалов.

- Ручной метод с применением электрода

Сварка тонкой нержавейки электродом вручную — это универсальный метод, пригодный для использования в любой производственной отрасли. Обеспечивая удовлетворительное качество сваривания, метод может использоваться как в домашних условиях, так и специалистами на производстве. Простота процесса и его легкость являются важными достоинствами данной технологии. У дуговой сварки нержавейки имеются и другие преимущества, которые стоит упомянуть:

ценовая доступность оборудования и расходных материалов;
длительный период непрерывной работы оборудования (в течение рабочего дня);
компактность оборудования и его небольшой вес, как следствие — высокая мобильность;
высокая скорость сварочного процесса при условии правильной эксплуатации оборудования и расходных материалов;
высокая прочность сварных швов;
простота освоения технологии, позволяющая изучить весь процесс самостоятельно и реализовать его на практике.

Качество и надежность сварного шва зависят от правильно подобранных электродов. Для ручной сварки можно использовать перечисленные ниже марки сварочных материалов в зависимости от условий.

Электроды ОЗЛ-8 используются для сваривания тонкой нержавейки в агрессивной среде. Высокие требования к присадочным материалам по стойкости к МКК при этом не предъявляются. В основном эти электроды используются при обработке ответственных сооружений.

Электроды марки НЖ-13 обеспечивают надежное сварочное соединение и защищают от образования межкристаллитной коррозии. Образующаяся после сварочного процесса тонкая корка шлака отходит сама после остывания и сжатия зоны обработки, что позволяет увеличить скорость сваривания в случае большого объема сварочной работы.

Марка ЦЛ-11 обеспечивает надежную изоляцию сварочной зоны от внешнего агрессивного воздействия, а также дает прочное сварное соединение. Данный метод предполагает использование постоянного тока с обратной полярностью. Изложенные выше данные помогут овладеть дуговой сваркой даже новичку.

- Ручной метод с применением аргона

При ручной сварке тонкой нержавейки аргоном применяются вольфрамовые электроды. Правильное использование этого метода гарантированно даст качественные сварные швы. Даже при выполнении работ в домашних условиях с соблюдением технологии полученные соединения будут отвечать всем требованиям. Данный метод сварки можно использовать, если особенно важен эстетический внешний вид сварных швов. Швы при этом не нуждаются в последующей зачистке от шлаков. Аргонодуговая сварка считается наиболее чистым методом соединения металлических деталей и изначально создана для обработки очень тонкого материала. Характерной особенностью метода является отсутствие искр при сваривании. При сварке используется постоянный либо переменный ток с прямой полярностью.

Стоит учесть некоторые особенности метода:

поджигание дуги производится бесконтактно во избежание попадания вольфрама в расплавленный металл;
в процессе сварочных работ не следует совершать колебательных движений стержнем, иначе защитная область сварочной зоны может нарушиться, и, как следствие, возникнет риск окисления сварного шва.

Важно! Применяя данный метод, можно уменьшить расход электродов. Для этого не следует отключать подачу газа сразу по окончании обработки, а выждать примерно 10-15 секунд. Это обеспечит защиту горячего электрода от обильного окисления.

- Лазерный и плазменный методы

Для лазерного метода необходимо специальное оборудование, поэтому данный метод сварки производится только в производственных условиях. При этом процесс сваривания может осуществляться либо по шву, либо точечно.

Изделия из тонкой стальной нержавейки, стойкой к коррозии, соединяются лазером исключительно встык, поскольку при соединении внахлест возникают термические напряжения в металле, негативно сказывающиеся на прочностных характеристиках свариваемой детали.

Основные достоинства лазерного метода: прочность в зоне отпуска не снижается, исключено образование термических трещин на заготовке, а благодаря быстрому и точному воздействию лазерного луча оксидная пленка не успевает образоваться. К тому же сварной шов остывает сравнительно быстро, что является основной особенностью этого метода.

Плазменный метод сварки делят на автоматический и ручной. В ручном методе сваривание производится дугой, которая формируется между тонкой заготовкой и электродом. Ручной плазменный метод еще называют микро-плазмой либо мини-плазмой. Сваривание выполняется на переменном токе в диапазоне 0,1-15 А. Метод хорошо подходит для сварки тонкой нержавейки. В числе прочих применяется техника «беспучкового сопла», выполняющаяся при силе тока 15-100 А.

Автоматический плазменный метод основан на действии плазмотрона, формирующего лучевой поток. Плазменный пучок высокой мощности создается переменным током силой более 100 А и потоком газа.

Среди основных достоинств метода: возможность контролировать затраты энергии благодаря стабильной и «жесткой» дуге; относительно высокая скорость сваривания; изменяемое расстояние между соплом и обрабатываемой зоной без потери качества сварного шва.

Проверка качества сварки тонкой нержавейки

Непосредственно перед проверкой всего металлоизделия на соответствие действующим стандартам обязательно проверяется качество сварных швов для выявления возможных их недостатков как снаружи, так и изнутри. По возможности обнаруженные недостатки устраняются.

Перед вводом в эксплуатацию каждого изделия из тонкой нержавейки, обработанного сваркой, проводится его тщательный и многоуровневый контроль. Первый уровень проверки качества представляет собой визуальный осмотр изделия, позволяющий выявить наиболее заметные и грубые дефекты швов — непровары, крупные трещины и т. п.

Большая часть видимых деформаций в швах сваренного изделия из тонкой нержавейки выявляется именно на стадии визуального осмотра невооруженным взглядом. Но иногда применяются и специальные приспособления. Контрольные мероприятия по выявлению недостатков делятся на два вида: разрушающие и неразрушающие. К первому типу относят только визуальный осмотр, более сложные методы проверок причисляют ко второй категории.

В свою очередь, неразрушающий тип контроля бывает капиллярным, магнитным, ультразвуковым, радиационным и проверяющим на проницаемость.

Неразрушающий контроль отличается от разрушающего также сохранением внешнего вида изделия из тонкой нержавейки без его деформирования. Поэтому данный вид проверки является более востребованным.

Разрушающий контроль выполняется лишь после процесса сваривания изделия в постоянных условиях с применением одного типа сварки.

Методы проверки швов также различаются. Для контроля на соответствие ГОСТ и определения качества шва выполняются несколько видов проверок поочередно. Эти методы разделяются на химические, физические, механические, визуальный осмотр и ультразвуковая проверка.

Визуальный осмотр проводится без каких-либо финансовых трат — это самый дешевый способ. Но его использование диктуется отнюдь не экономией средств, а необходимостью для выявления самых грубых нарушений сварки.

Визуальному осмотру подвергаются все виды соединений металлических заготовок вне зависимости от того, какие проверки будут проводиться после этого. Зачастую визуально осматривают изделия из тонкой нержавейки на соответствие ГОСТ без вспомогательных средств. Для повышения точности иногда пользуются лупой с десятикратным увеличением.

Лупа поможет обнаружить наиболее мелкие дефекты (непровары, наплывы, подрезы и т. д.). Кроме визуального осмотра в процессе внешней проверки также обмеряются швы, замеряются кромки и проводятся другие процедуры. Для изделий из тонкого металла, производимых большим тиражом, используются специальные шаблоны, контролирующие точность и одинаковость замеров характеристик шовных соединений.

После успешного прохождения визуального осмотра деталь из тонкой нержавейки подвергается физическому осмотру, определяющему качество сварного шва и другие важные параметры. Физический контроль проверяет соответствие характеристик швов требованиям ГОСТ.

Физический и химический тесты требуют специального оборудования, такого как электромагнитный сердечник, а также других приспособлений. Любые контролирующие мероприятия после сварки тонкой нержавейки проводятся для определения качества не только шовного соединения, но и самого получившегося в результате изделия. Выявляются также нарушения в процессе сварочных операций.

Почему следует обращаться 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 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 нержавейки

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.

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.

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

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.

Читайте также: