1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Советы по сварке нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа

Советы по сварке нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа

[Процесс сварки нержавейки] полуавтоматом в среде углекислого газа является непростым делом даже для опытных сварщиков.

В силу особенных свойств нержавеющей стали, ее обработка отличается спецификой и требует тщательной подготовки, правильного выбора рабочего режима и расходных материалов.

Что такое нержавейка?

Нержавеющей называют низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома. Именно хром, взаимодействуя с кислородом, создает оксидную пленку, которая обеспечивает коррозионную стойкость металла.

Чтобы сталь стала нержавеющей, достаточно 12% хрома в ее составе. При этом толщина пленки из оксида хрома равняется нескольким атомам.

Если поверхность нержавейки поцарапать, то защитный антикоррозийный слой разрушается, но через некоторое время восстанавливается опять.

В составе современных нержавеек есть не только хром и углерод, но и незначительная часть никеля или ниобия, титана или молибдена.

Все эти элементы также способствуют повышению коррозионной стойкости, чем улучшают физико-механические свойства стали.

В зависимости от типа микроструктуры, нержавейка подразделяется на классы с разными свойствами:

  • Аустенитный — содержит хром и никель. Отличается высокой коррозийной устойчивостью, прочностью и пластичностью, немагнитный;
  • Ферритный – содержит железо и хром. Устойчив к термической закалке. Применяется в агрессивной среде;
  • Мартенситный — содержит хром и углерод. Несмотря на высокую твердость, отличается хрупкостью. Применяется в слабоагрессивной среде.

Особые свойства нержавейки, о которых нужно знать сварщику

По физическим и химическим свойствам нержавейка считается сложным для сварки материалом. Поэтому, при сварке необходимо учитывать следующие параметры.

Низкая теплопроводность нержавеющей стали. По сравнению с другими видами низкоуглеродистой стали, теплопроводность нержавейки ниже в 2 раза.

Этот фактор может способствовать концентрации теплоты и более мощному проплавлению металла. При этом антикоррозионные свойства металла ухудшаются.

Чтобы избежать нежелательных эффектов, сварщики прибегают к уменьшению силы тока на 20 % и дополнительному охлаждению шва.

Невысокий уровень температуры плавления.

Соблюдение правильного термического режима — это единственный способ избежать потери антикоррозийного качества стали.

Межкристаллитная коррозия появляется как результат образования карбидного соединения железа и хрома. Это происходит, если температура сварки превышает 500 °С.

Впоследствии карбиды провоцируют растрескивание, которое и приводит к коррозии.

Чтобы предотвратить явление, сварщики прибегают к охлаждению свариваемого металла. Для этого применяют разные способы, в том числе и воду.

Склонность к тепловому расширению. Вследствие высокого уровня линейного расширения возникает литейная усадка.

Что в свою очередь запускает процесс деформации металла и провоцирует появление трещин между деталями сварки. Избежать этого можно, если оставить между ними зазор на расширение.

Высокий показатель электрического сопротивления может стать причиной интенсивного нагрева электродов, сделанных из стали высоколегированного типа.

Поэтому длина электродов со стержнями из хрома и никеля обычно не превышает 350 мм.

Как и чем варят нержавейку?

Существуют различные способы варки нержавеющей стали. Каждый из них отличается не только технологически, но и качеством полученного результата.

К примеру, для сварки без применения газа используется специальная порошковая проволока, обеспечивающая ровный и красивый шов. Но со временем такой шов может поржаветь.

Чтобы этого не случилось, необходимо использовать сварочный полуавтомат, также проволока для варки нержавейки должна быть из стали, а в сварную ванну нужно подать углекислоту.

Кроме того, обеспечить качественный результат сварка нержавейки полуавтоматом может только при условии использования защитного газового слоя, лучше всего углекислого.

Оптимальный вариант состава газовой смеси включает 98% аргона и 2% углекислоты. Иногда, чтобы понизить себестоимость работ, пропорции газа меняются — 70% аргона и 30 % углекислоты.

При использовании газа применяется специальная нержавеющая проволока, улучшающая не только внешний вид, но и качество свариваемой детали.

Технологические нюансы сварки

Функциональные возможности полуавтоматов отличается механизированной подачей проволоки в зону сварки, без чего осуществить рабочий процесс в среде аргона было бы затруднительно.

Конструкция полуавтомата позволяет обеспечивать сразу несколько функций: охлаждение горелки, высокое качество сварки в среде аргона, скорость подачи присадочной проволоки, а также возможность сварки в труднодоступных местах.

Для снятия напряжения деталь нагревают до 660°С и дают возможность остыть на воздухе.

Напряжение в области шва снимается при восстановлении хрома. Для этого шов нужно нагреть до 760°С.

Как подготовить металл к сварке?

Прежде чем приступить к сварке нержавеющего металла, поверхность кромки деталей нужно подготовить. Этот момент особенно важен для получения качественного шва и общего результата.

Подготовительные работы предусматривают:

  • Механическую зачистку поверхности нержавейки металлической щеткой и обработку специальными средствами-растворителями для удаления жира и предотвращения пор. Подходит ацетон, авиационный бензин или уайт-спирит;
  • Прогрев заготовки до 100°С для удаления влаги из сварочной зоны.

Техническая схема сварки нержавейки

Сварка нержавеющей стали в защитной среде из аргона и углекислоты является самой технологичной и надежной. Метод обработки металла с применением газа позволяет максимально сохранить естественную структуру и свойства стали.

Немаловажно, что специальная проволока из никелевого сплава, которая применяется для сварки, под воздействием газа сгорает интенсивнее, чем улучшает характеристики шва.

Если же применяется обычная сварочная проволока,то качество работы может быть хуже.

Существует несколько методов современной варки нержавеющих металлов:

  • метод короткой дуги применяют для соединения тонких листов металла;
  • метод струйного переноса актуален, когда необходимо соединить толстые изделия из металла;
  • сварка импульсного характера считается самой распространенной, поскольку при высокой производительности позволяет экономить ресурсы.

Общая схема сварочных работ выглядит так.

Горелка — важный узел сварочного полуавтомата, обеспечивающий подачу проволоки и защитного газа.

Корпус горелки наклоняют слегка назад, так чтобы проволока была расположена под противоположным углом к ходу шва, обеспечивая его обзор.

Сопло горелки располагают на расстоянии не более 12 мм от шва. Ток поступает через токопровод в наконечник внутри сопла, к нему же присоединяется сварочная проволока.

Присадочная проволока должна иметь более высокую степень легирования, чем металл, из которого сделана свариваемая деталь.

Воздействие на металл происходит посредством сварочной дуги. Высокие температуры расплавляют металл и образуют так называемую сварочную ванну.

Далее электродный металл подается в сварочную ванну в виде капель, а защита из аргона распространяется вокруг сварочной ванны и шва.

Технические особенности сварки нержавейки в углекислой среде

Сварка нержавейки полуавтоматом, осуществляемая в среде углекислого газа, должна соответствовать таким требованиям:

  • Обеспечение обратной полярности;
  • Соблюдение угла наклона электрода. Если проволока будет иметь наклон вперед, глубина провара изменится в меньшую сторону, а шов станет шире. Этот вариант актуален только для тонких металлов;
  • Величина допустимого вылета проволоки — максимум 12 мм;
  • Расход газа нужно контролировать. Недопустимо, чтобы рабочий расход составлял меньше 6 куб. м/мин, но не более 12 куб.м /мин. В противном случае качество сварочного результата может заметно ухудшиться;
  • Использование осушителя — важный технологический момент сварки. Дело в том, что баллон с газовой смесью содержит воду, которая в процессе сварки соединяется с продуктами контакта углекислоты и металлов высоких температур. В результате образуется кислота, способная разрушать углерод в составе стали и таким образом влиять на прочность шва. В качестве осушителя применяют медный купорос, прогретый в течение 20 минут при температуре 200 °С. На 4 баллона расходуется примерно 100 г осушителя;
  • Для обеспечения защиты от брызг расплавленного металла лучше применять водный раствор мела;
  • Чтобы получить приемлемое качество шва, сварку в среде аргона ведут плавно, без колебательных движений;
  • Нельзя, чтобы сварка начиналась или заканчивалась по краю детали. Чтобы избежать появления водородных трещин, необходимо отступить от края хотя бы 5 см.

Сварка закончена. Выпрямляем деформации

Чтобы удалить возможные деформации, необходимо дополнительно обработать деталь после сварки. С помощью молотка воздействуют на деталь через гладилку.

Образовавшийся на листе пузырь простукивают молотком, начиная от края и двигаясь постепенно в сторону пузыря.

Еще один способ устранить пузырь — нагреть его выпуклую часть с помощью горелки. Движения должны идти по кругу и чередоваться с простукиванием.

Для качественной варки нержавеющей стали необходимы определенные навыки.

Видео в нашей статье познакомит вас с различными этапами сварки нержавейки — подготовкой сварочной области и проволоки, осуществлению качественного шва, а также после сварки работами по охлаждению шва и устранению деформаций.

Как выполняется сварка нержавейки полуавтоматом?

Время чтения: 6 минут

Нержавеющая сталь применяется во многих сферах: от производства кастрюль до сборки космических кораблей. Такая популярность нержавейки связана с ее эксплуатационными свойствами: металл практически не подвержен коррозии и надолго сохраняет свой привлекательный внешний вид. Именно по этой причине сейчас так востребованы сварщики, которые могут качественно сварить детали из нержавеющей стали.

А сварить нержавейку не так уж просто. Здесь не получится применить ручную дуговую сварку и обойтись покрытыми электродами. Вам понадобится профессиональный или полупрофессиональный полуавтомат, а также защитный газ и присадочная проволока. Эта технология сварки нержавейки одна из самых эффективных. Она применяется как в быту, так и на производстве.

В этой статье мы подробно расскажем, как использовать полуавтомат для сварки нержавеющей стали и какова технология сварки нержавейки полуавтоматом. Вы узнаете все, что необходимо для качественного выполнения работ.

Общая информация

Сварка и резка полуавтоматом нержавеющей стали с применением защитного газа — это технология, которая давно зарекомендовала себя как одна из самых оптимальных. У данной технологии есть аббревиатура MIG/MAG, что означает «сварка металла инертным газом» или «сварка металла активным газом» соответственно.

Суть этой технологии проста: для сварки применяется газ и сварочная проволока, которая непрерывно подается в зону сварки и формирует шов. В процессе формируется дуга, которая плавит металл и позволяет расплавленной проволоке смешаться с заготовкой для формирования шва. Газ выполняет защитную функцию, не позволяя кислороду проникнуть в зону сварки и окислить металл.

Чтобы сформировать качественный шов, необходимо правильно настроить режим сварки. Режим сварки — это совокупность настроек. А именно, сила тока, скорость подачи присадочного материала, сам тип присадочного материала, а также выбор газа и его оптимальный расход.

Зачастую для MIG/MAG сварки нержавеющей стали применяют смесь из углекислого газа и аргона. Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона или сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа в чистом виде применяется редко.Порой углекислый газ заменяют кислородом, но это необходимо для выполнения определенных технологических требований и малоприменимо в любительской сварке.

Есть три способа сварки нержавеющей стали с применением технологии MIG/MAG: это сварка с применением короткой дуги, с помощью технологии струйного переноса или импульсная сварка. Выбор способа зависит от толщины металла. Для тонкой нержавейки подойдет первый способ, для сварки металла толщиной до 3 мм подойдет метод струйного переноса, ну а импульсная сварка эффективна при сварке нержавеющей стали толщиной от 3 мм и более.

Достоинства и недостатки метода

MIG/MAG сварка нержавеющей стали имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами, вроде MMA или TIG. Мы перечислим некоторые из них.

Прежде всего, технология MIG/MAG отличается высокой производительностью. Работа выполняется куда быстрее, чем при использовании других технологий. При этом качество швов остается на достойном уровне.

Также отметим, что при сварке не наблюдается большое количество дыма. Что очень удобно при сварке в помещении.

Из недостатков лишь необходимость применения газового баллона, что зачастую приводит к проблемам с транспортировкой. У вас не получится просто перенести баллон на необходимую локацию, поскольку его вес слишком велик. Но этого недостатка нет разве что у MMA технологии, которая малоприменима для сварки нержавеющей стали.

Мы считаем, что необходимость применения газовых баллонов при MIG/MAG сварке — это ничтожный минус по сравнению с возможностью производить сварку быстро и качественно. В крайнем случае баллон можно установить на специальную тележку и транспортировать в нужное место.

Обязательно ли использовать газ?

Прочитав информацию выше, вы наверняка задались вопросом: «А возможна ли сварка нержавейки полуавтоматом без газа, но с применением MIG/MAG технологии?». Ответ: да, возможна. Газ можно заменить специальной порошковой проволокой. Она заправляется в подающий механизм так же, как и обычная присадочная проволока, и позволяет работать без газа. Порошковая проволока состоит из наружного металлического слоя и внутренней сердцевины, заполненной флюсом. При плавлении внешнего слоя флюс высвобождается и защищает сварочную зону от окисления.

Казалось бы, идеальный расходный материал. Но у всего хорошего есть недостатки. Порошковая проволока хоть и удобна для сварки, но на сегодняшний момент не способна обеспечить такую же защиту сварочной ванны, как газ. Поэтому швы при использовании порошковой проволоки получаются менее качественными и долговечными. Этот способ применим разве что при экстренной сварке в очень труднодоступных местах, куда просто невозможно привезти даже самый маленький баллон с газом.

В остальных случаях мы все же рекомендуем классическую сварку газом и нержавеющей проволокой.

Материалы и оборудование

Перейдем к выполнению самой сварки. Вам понадобится сварочный полуавтомат полупрофессионального или профессионального класса, присадочный материал для сварки нержавейки (состав проволоки должен быть идентичен составу детали, которую вы будете варить), баллон с газом. Это основное. Также вам понадобится щетка с металлической щетиной для зачистки металла и растворитель вроде уайт спирита.

Если вы не можете по каким-либо причинам использовать газовый баллон, то газ и присадочный материал можно заменить на порошковую проволоку. Но помните, что качество швов будет заметно хуже.

Особенности сварки

Существует несколько ключевых особенностей, о которых вам нужно знать, если вы хотите сформировать качественный шов. Мы перечислим наиболее важные из них.

Как мы уже говорили выше, чистый аргон или чистая углекислота редко применяются для сварки нержавеющей стали. Лучше использовать газовую смесь. Она должна состоять из 70% углекислого газа и 30% аргона.

Также обращайте на вылет присадочной проволоки относительно горелки. Оптимальная длина видимо части присадочного материала — от 6 до 12 миллиметров. При формировании шва следите за расстоянием от сопла до поверхности металла. Чем оно меньше, тем лучше. Это непросто, но при частой практике можно добиться хороших результатов. Не экономьте на газе. При недостаточном количестве газа шов будет некачественным.

Рекомендуем установить обратную полярность. Прямая полярность применяется только при использовании флюсов, что не предусмотрено в описываемой нами технологии.

Немаловажен и угол сварки. Оптимальное значение от 5 до 10 градусов относительно детали. Так шов хорошо проплавляется и получается ровным. Особенно это важно при сварке толстых деталей, где необходимо хорошо проплавить металл.

Вместо заключения

Как видите, сварка нержавеющей стали с применением полуавтомата — не такая уж сложная задача, как может показаться на первый взгляд. Конечно, применение MIG/MAG технологии требует от сварщика опыта и навыков. Не ждите, что с первого раза сформируете идеально ровный и эстетичный шов. Но и не стоит отчаиваться, если проделанная вами работа неудовлетворительного качества. Проверьте, правильно ли вы настраиваете режим сварки. Также проверьте, какие расходники вы используете. Возможно, состав проволоки не совпадает с составом металла. Практикуйтесь как можно больше, и так вы достигнете высот в сварочном деле. Желаем удачи в работе!

Сварка нержавейки полуавтоматом

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа – процесс не самый простой даже для очень опытных сварщиков. Все дело в самом свариваемом металле, потому что нержавейка – это сталь, в состав которой кроме углерода входит и хром (12%). Так вот именно хром в соприкосновении с кислородом, находящемся в воздухе, образует на поверхности заготовок оксидную пленку толщиною всего лишь в несколько атомов. Но именно эта пленка и не дает проводить сварочный процесс, потому что она тугоплавкая. Кстати, именно она отражает такой высокий показатель, как стойкость к коррозии. Ее можно легко удалить, используя, к примеру, железную щетку или наждачку. Но пленка быстро восстанавливается.

Все эти особенности нержавеющей стали влияют на способ ее обработки и сварки, правильному выбору режима сваривания и подбора расходных материалов. Но необходимо учитывать и тот факт, что производители нержавейки предлагают сегодня не только сплав из железа и хрома. Есть три класса, у которых разные свойства.

  • Ферритный – в нем содержится только хром. Такой металл используется в агрессивных средах. Одна из его особенностей – устойчивость к термической закалке.
  • Аустенитный – в состав кроме хрома входит и никель. Такая сталь обладает повышенной прочностью и пластичностью.
  • Мартенситный – в составе хром и углерод. При достаточно высокой прочности такая нержавейка очень хрупкая, поэтому применяется только в слабоагрессивных средах.

Свойства нержавеющей стали

Перед тем как варить нержавейку с углекислотой, необходимо понимать, что это не обычная сталь. Это сложный сплав для процесса сваривания, поэтому рекомендуется обратить внимание на его физические свойства.

  • По сравнению с той же обычной сталью у нержавейки теплопроводность в два раза ниже. То есть, чтобы проводить ее сварку, необходимо понижать сварочный ток. При высоком токе может образоваться прожог, потому что сам металл на всю свою массу тепло будет проводить с трудом. К тому же перегретый участок – это гарантия снижения антикоррозийных способностей металла. Поэтому выход один – увеличить охлаждение сварного шва и понизить ток на 20-30%.
  • Существует такое понятие, как межкристаллитная коррозия металла. По сути, это когда при нагреве внутри стали образуется карбид, как следствие соединения железа и хрома. Такое может случиться, если температура нагрева доходит до +500С. Сами карбиды изнутри металла приводят к его растрескиванию. И, как следствие, коррозия. Поэтому нельзя допускать долгого действия температуры данного значения. Выход из этого положения – охлаждать зону сварки любыми средствами, даже водой.
  • Нержавейка – это сталь с высоким линейным расширением. При нагреве металл очень сильно расширяется, а при охлаждении, соответственно, и сильно сужается. Такая огромная усадка приводит к растрескиванию сварного шва. Поэтому при сварке нержавейки даже полуавтоматом необходимо между заготовками оставлять увеличенный зазор. Он и будет компенсировать величину усадки.
  • Есть такой показатель – электрическое сопротивление. Он у нержавеющей стали достаточно высокий. Именно это свойство влияет на перегрев электрода, сделанного из высоколегированной стали. Именно поэтому такие расходники имеют небольшую длину – в пределах 35 см.

Как правильно варить нержавейку полуавтоматом

Чтобы провести сварку нержавеющей стали полуавтоматом, необходимо правильно выбрать состав защитного газа. Оптимально считается, если газ должен состоять из аргона – 98% и углекислоты – 2%. Хотя многие сварщики, чтобы снизить себестоимость проводимых работ, увеличивают процентное соотношение в пользу дешевого углекислого газа. К примеру, 30% – углекислота и 70% – аргон.

Что касается присадочной проволоки, то рекомендуется использовать точно такую же, как и сам свариваемый металл. К примеру, если свариваются заготовки из нержавейки 304, то рекомендуется использовать для их соединения присадку марки Y 308.

С неплавящимся вольфрамовым электродом все также просто. Его диаметр будет зависеть от толщины свариваемых деталей. К примеру, если их толщина не будет превышать 1 мм, то используется электрод диаметром 1 мм. Толщина 1-4 – диаметр 1,6. Толщина свыше 4 мм, диаметр 2,5 мм.

Нюансы сварки

Полуавтоматы для сварки нержавейки обеспечивают сразу несколько функций технологического сварочного процесса.

  • равномерная скорость подачи присадочного материала в зону сварки;
  • возможность отрегулировать точную силу сварочного тока;
  • охлаждение горелки.

Все это обеспечивает высокое качество сварного шва, плюс увеличивается скорость сварочного процесса. Конечно, необходимо сказать и о том, что в среде углекислого газа присадочная проволока расплавляется интенсивнее, поэтому нагрев сварного участка будут происходить при низких (относительно) температурах.

Все остальные операции проводятся точно так же, как при сварке полуавтоматом обычных сталей.

  • Производится подготовка свариваемых заготовок из нержавейки. Их очищают железной щеткой от грязи, красок и других материалов. Если есть необходимость, то и обезжиривают. Для этого можно использовать спирт, ацетон, бензин и так далее. Если соединяются детали толщиною долее 4 мм, то обязательно формируются кромки. Обязательно производится подогрев до +100С, чтобы полностью удалить влагу с поверхностей.
  • И сам процесс сварки.

Очень важно соблюдать точную схему проведения сварки полуавтоматом. Горелка должна подноситься к зазору между заготовками под небольшим углом. Присадочная проволока подается под противоположным углом. При этом сопло горелки должно находиться на расстоянии 10-12 мм от поверхности сварочного шва.

Получается так, что дуга, возникающая между вольфрамовым неплавящимся электродом и металлом заготовок, расплавляет металл присадочной проволоки. Он каплями падает между заготовками, образу шов. При этом капли под действием давления защитного газа растекаются по всей сварной ванне. И все это происходит равномерно. Это очень хорошо видно на видео.

Подводя итог всему вышесказанному, необходимо обозначить позиции, которые влияют на качество конечного результата при сварке нержавейки полуавтоматом в среде защитного углекислого газа.

  • Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.
  • Горелка наклоняется вперед, присадка назад.
  • Максимальный вылет вольфрамового электрода – 12 мм.
  • Очень важен показатель расхода защитного газа. Его диапазон 6-12 м³/ мин. Увеличение расходуемого объема приводит к снижению качества шва.
  • Обязательно в баллон с газом добавляется осушитель, к примеру, медный купорос. Все дело в том, что при соприкосновении углекислого газа с металлом образуется кислота, которая при подаче в зону сварки будет разрушать углерод. Поэтому нельзя допустить, чтобы кислота образовалась.
  • Сам процесс наплавления должен проводиться плавно.
  • Рекомендуется также после окончания работы простучать молотком по сварочному шву. Таким образом, удаляются пузыри, образовавшиеся на поверхности шва при сварке.

И все же при кажущейся простоте, сварка нержавейки полуавтоматом – процесс не самый простой, и очень ответственный. Для его проведения нужны навыки и опыт. Так что начинающим сварщикам он не под силу. Посмотрите видео, как правильно варить нержавеющую сталь полуавтоматом в среде защитного углекислого газа.

Сварка полуавтоматом нержавейки в среде углекислого газа: основные особенности технологического процесса

Нержавеющая сталь из-за содержащихся в ней химических элементов (например, хрома) слабо подвержена коррозийному воздействию окружающей среды. Однако такие свойства данного металла требуют тщательного подхода к процессу его сварки, что выражается в тонкостях подбора присадочных материалов, с помощью которых производится сварочный процесс.

Сварка нержавейки в среде углекислого газа: основные нюансы подбора проволоки

Если говорить о выборе проволоки, с помощью которой будет производиться сварка, следует обратить внимание на ее химический состав. Так, чтобы шов получился максимально прочным, с химической точки зрения проволока должна быть идентична составу самой нержавеющей стали, которая будет сварена с ее помощью. В связи с этим выделяются два вида проволоки, которую можно использовать:

  • порошковая проволока, прошедшая процесс легирования хромом;
  • проволока, в которой повышено содержание никеля.

Если же использовать проволоку, в которой отсутствуют указанные легирующие материалы, то высок риск скорого образования коррозии на выполненном сварном шве, что негативным образом скажется на итоговых свойствах прочности такого соединения.

Необходимое оборудование

Использование защитных газов является необходимым условием для получения максимально качественных сварных соединений с минимальным количеством пор в сварном шве, а также с минимальным количеством образуемого шлака.

Необходимость использования защитного газа накладывает определенные особенности на перечень оборудования, которое должно быть использовано в сварочном процессе. Все такое оборудование делится на две большие группы:

  1. Оборудование, используемое для собственно осуществления сварочного процесса.
  2. Оборудование для соблюдения техники безопасности при выполнении сварочных работ.

В первую группу входят:

  • источник сварочного тока в виде полуавтоматического сварочного аппарата;
  • газовый баллон или резервуар иного типа, из которого в процессе сварки подается используемый в данной технологии защитный газ;
  • сварочные кабели для подачи тока на свариваемые детали;
  • шланги для подачи защитного газа;
  • газовая горелка;
  • машинка для подачи сварочной проволоки.

В большинстве современных сварочных аппаратов, позволяющие реализовать принцип сварки с использованием защитного газа, сварочная горелка и «держак», через который подается сварочная проволока, объединены в одно устройство, что позволяет сократить объем попадающего в сварочную зону воздуха (это минимизирует количество образуемого шлака и сокращает риск возникновения микротрещин при остывании металла), а также уменьшить количество кабелей и шлангов (кабель для подачи тока и шланг для защитного газа находятся в одной оплетке, что делает их использование более удобным для сварщика).

На машинке для подачи проволоки у сварщика есть возможность установить индивидуальную для него скорость подачи проволоки с целью минимизации разбрызгивания металла в процессе сварки.

Примерная стоимость сварочных полуавтоматов с механизмом подачи проволоки

Во вторую группу входят:

  • защитный костюм. Главное требование, которое предъявляется к нему – сокращение риска получения ожогов сварщиком от летящих капель расплавленного металла, а также воспламенения одежды вследствие попадания таковых на ткань (достигается за счет специальной огнезащитной пропитки ткани);
  • маска. Ее использование необходимо для защиты лица и, в первую очередь, глаз сварщика от воздействия экстремально высоких температур, в результате которых может наступить ожог кожных покровов и глаз работника;
  • защитные перчатки (краги). Они должны отвечать двум главным требованиям – исключение ожогов кожных покровов от воздействия экстремально высоких температур от разогретого металла в виде микрокапель, а также защита от возможного поражения электрическим током в результате касания свариваемых деталей или ввиду вероятной неисправности сварочного оборудования.

Выбор газа

Полуавтоматическая сварка без использования защитного газа возможна только в том случае, если речь идет об использовании присадочной порошковой проволоки. В этом случае защита шва создается из порошка, которым покрыта проволока, что исключает попадание воздуха в сварочный шов.

Если же сварка происходит с использованием проволоки, изготовленной без специального покрытия, то возникает необходимость выбора специального защитного газа, который также защитит сварочный шов от попадания воздуха.

Для сварки нержавейки в настоящее время могут быть использованы два газа:

  • углекислый газ;
  • аргон.

Опытные сварщики используют для данного вида сварки специальную смесь, в которой соединены аргон и углекислый газ. Наиболее распространенным процентным соотношением таких газов является: 98% аргона, 2% углекислого газа.

Однако каждый сварщик в зависимости от своего опыта работы, предпочтений и технологических требований к качеству и внешнему виду шва подбирает параметры смеси по-своему. Главным условием при этом является обеспечение максимальной защиты сварочной зоны.

Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет

Варианты настройки режимов сварочного аппарата

Для того чтобы качество сварного соединения было максимальным, а сам стык был предельно прочным и не мог разрушиться в скором времени после начала эксплуатации изделия, необходимо грамотно подобрать режимы сварочного аппарата.

При подборе параметров, в которых будет работать аппарат, необходимо опираться на следующие исходные данные:

  • вариант исполнения соединения (угловое нижнее соединение, нижнее соединение встык либо вертикальное пространственное);
  • толщина свариваемых деталей соединения (чем толще металл, тем выше параметры сварочного тока и сварочного напряжения);
  • толщина проволоки (здесь также действует правило прямой зависимости сварочного тока и сварочного напряжения от толщины проволоки);
  • наличие или отсутствие зазора при сварке деталей встык и величина такого зазора.

Если речь идет о сварке деталей, где толщина металла каждой детали составляет 0,8 мм, и которая осуществляется встык с нулевым зазором с использованием проволоки толщиной также 0,8 мм, то сварочный ток находится в диапазоне от 50 до 80 А, сварочное напряжение не может быть выше 16 В.

Все основные режимы сварки можно увидеть в таблице.

Особенности процесса

Нержавеющая сталь устойчива к коррозионным поражениям, в результате чего ее прочность сохраняется достаточно длительное время. Однако легирование нержавейки, из-за чего она приобретает такое свойство, негативным образом сказывается на другом аспекте – процесс сварки становится существенно затрудненным из-за наличия в химическом составе этого металла легирующих химических элементов, в первую очередь, хрома. В результате снижается теплопроводность металла, что вызывает (при несоблюдении технологии) перегрев металла с последующим его прожогом, а также выгорание хрома, из-за чего снижается устойчивость детали к коррозии в месте сварного стыка.

Детали из нержавеющей стали имеют очень большой коэффициент теплового расширения, в результате чего сварной шов и металл вокруг него может подвергнуться растрескиванию. Избежать этого можно только одним способом: оставить широкий зазор между деталями.

У нержавеющей стали есть еще одна негативная особенность – она имеет очень высокое электрическое сопротивление, что вызывает постоянный перегрев электродов и, как результат, ухудшение качества шва. По этой причине опытные сварщики обрезают электроды настолько, насколько это возможно, чтобы успеть использовать их до момента перегрева.

Технология сварки

Как и в любом другом виде сварки, технология сварки нержавейки полуавтоматом с использованием защитного газа осуществляется в три больших этапа:

  • подготовительный этап, на котором происходит механическая зачистка деталей и их обезжиривание, а также их нагрев до температуры выше ста градусов с целью полного удаления из потенциальной сварочной зоны каких-либо остатков влаги;
  • основной этап, на котором осуществляется весь сварочный процесс;
  • этап завершающих работ, где определяется качество сварного соединения и наличие необходимости проводить такие работы повторно.

В целом для сварки нержавейки с использованием защитных газов применимы три основных способа:

  • способ с использованием короткой дуги, который можно применять только при сварке изделий с небольшой толщиной свариваемых деталей;
  • способ со струйным переносом, который можно использовать в случае сварки деталей с большой толщиной;
  • импульсный способ, который является наиболее универсальным и может быть использован на любых видах деталей и позволяет достичь высокого уровня производительности со сравнительно небольшими (по отношению к другим способам) затратами ресурсов.

Сама технология сварки выглядит следующим образом:

  • сварочный ток подается только с обратной полярностью;
  • сварочная горелка должна быть расположена таким образом, чтобы она могла обеспечить необходимую по технологии глубину провара металла и требуемую ширину шва. Угол пространственного расположения горелки составляет не более одиннадцати часов по отношению к свариваемым деталям;
  • проволока должна выходить из подающего механизма не более, чем на 12 мм, в противном случае, есть риск ухудшения качества шва из-за попадания лишних элементов в сам шов с проволоки, а также из-за ее перегрева;
  • с целью сохранения высокого качества шва необходимо установить грамотный расход защитного газа. Универсальные показатели находятся в диапазоне от 6 до 12 кубометров в час, однако, каждый сварщик устанавливает данные значения в зависимости от своего опыта и имеющихся требований к осуществлению технологии;
  • перед началом сварочного процесса необходимо подготовить установку для удаления влаги из защитного газа. Это осуществляется путем заправки осушителя прокаленным в течение не менее двадцати минут при температуре 200 градусов медным купоросом;
  • так как металл даже при полном соблюдении всей технологии может быть подвержен разбрызгиванию, прилегающую к сварному шву территорию детали необходимо обработать с помощью мела, растворенного в воде;
  • при формировании сварного шва необходимо отступить от края детали на расстояние, равное примерно 5 мм, что позволит избежать трещин с содержанием водорода в их полостях;
  • весь шов формируется посредством плавного движения электрода вдоль шва без допуска поперечных колебаний с целью исключения выхода расплавленного металла за пределы защитной среды.

Кроме того, есть также несколько общих правил, которые должны быть соблюдены вне зависимости от того, идет ли речь о сварке нержавейки в среде углекислого газа, смеси газов или в среде аргона:

  • корпус горелки необходимо располагать под противоположным углом к направлению шва. Это позволит обеспечить максимальный обзор формируемого шва и исключить смещение сварочной ванны;
  • сопло горелки, при условии, что защитный газ и проволока подаются через него одновременно, должно располагаться на высоте не более 12 мм от сварочного стыка: это позволит избежать излишней подачи проволоки и ее перегрева;
  • проволока, которая была расплавлена в процессе горения электрической дуги, в шов может подаваться только каплями, что позволит избежать лишнего наплавления материала и снизит риск внутреннего разрушения шва в процессе его остывания.

Сварка нержавейки полуавтоматом

Для соединения заготовок из нержавеющей стали в арсенале сварщиков есть несколько методов: аргоновая, ручная или полуавтоматическая сварки. Наиболее надежные и долговечные соединения получаются при работе с полуавтоматами. Именно благодаря им удается получить сварные швы высокого качества.

  • Можно ли варить нержавейку полуавтоматом
  • Достоинства и недостатки
  • Особенности сварки нержавейки полуавтоматом
  • Защитный газ – как применять и всегда ли нужен
  • Оборудование и материалы
    • Основное оборудование
    • Средства защиты
    • Выбор сварочной проволоки
  • Подготовительные работы
  • Основные правила выполнения работ
  • Сваривание нержавейки полуавтоматом с другими металлами
  • Таблицы настройки полуавтоматического оборудования для сварки
    • Соединение встык, расположение нижнее
    • Вертикальное расположение сварного шва
    • Угловое соединение с нижним расположением
  • Заключительный этап работы

Можно ли варить нержавейку полуавтоматом

Сваривание нержавеющей стали с помощью полуавтоматической установки подразумевает выполнение работ в среде инертного газа. В наши дни применяется два способа: MIG – сваривание заготовок в защитном облаке из инертного газа; MAG – использование активного газа.

Помимо газа для выполнения работ по данной технологии потребуется и присадочная проволока. В рабочую зону она подается непрерывно. То есть, присадочный материал образует расплав с металлом заготовок, который, остывая, превращается в сварной шов. Защитный газ необходим для того, чтобы атмосферный кислород не поступал в зону сваривания. Благодаря этому, предотвращается окисление металла.

Достоинства и недостатки

Работа с полуавтоматическими установками имеет свои положительные и отрицательные стороны. Полуавтоматическая сварка имеет такие плюсы:

  • высокая производительность труда. При этом качество сварного шва не страдает;
  • нет большого количества дыма во время выполнения работы. Сваривать заготовки можно в помещении;
  • минимальное образование брызг. Достигается такой эффект из-за постепенной подачи сварной проволоки;
  • сваривать можно заготовки разной толщины;
  • сварочные материалы расходуются экономно.

К недостаткам следует отнести использование газового баллона. Дополнительный груз необходимо доставить к месту работ, разместить и подключить. Это занимает время и требует приложения определенных усилий. С другой стороны, достоинства заметно перекрывают этот недостаток.

Особенности сварки нержавейки полуавтоматом

Сваривание заготовок из нержавеющей стали полуавтоматом, как и любой другой способ, имеет свои особенности. Основные из них:

  • состав газовой смеси регламентирован и должен состоять на 30% из аргона и на 70% из углекислого газа;
  • чтобы металл лучше плавился, следует выдерживать угол сварки по отношению к рабочей поверхности в пределах 5-10 градусов. Это особенно важно при работе с толстостенными заготовками;
  • подключение – обратная полярность;
  • присадочный материал из отверстия подачи должен выходить на 6-12 мм;
  • нужно выдерживать минимальное расстояние между металлом и соплом для формирования качественного шва.

Различают три метода сваривания заготовок полуавтоматом:

  1. Струйный перенос. Используется в случаях, когда нужно соединить толстостенные материалы. В качестве расходного материала служит порошковая проволока. Используется специальная головка для ее подачи.
  2. Короткая дуга. Метод является оптимальным при работе с тонкой нержавейкой: исключаются прожиги металла.
  3. В защитной среде. Самый распространенный способ. Защитным газом чаще всего выступает аргон, углекислота, а также их смесь.

Защитный газ – как применять и всегда ли нужен

Уже упоминалось, что есть три варианта инертного газа, который можно использовать при сваривании нержавеющей стали полуавтоматом. А именно:

  1. В среде аргона. Преимущество такого способа заключается в том, что шов получается эстетичным. Недостаток – большое количество брызг расплавленного металла. Дуга горит нестабильно, а стоимость аргона высока.
  2. В среде углекислого газа. Самый бюджетный из трех вариантов способ сваривания. Однако брызг получается еще больше, чем при работе с аргоном. Да и шов получается очень грубым и непривлекательным.
  3. Смесь углекислого газа и аргона. Оптимальный вариант, позволяющий собрать воедино достоинства обоих инертных газов – высокое качество шва в сочетании с невысокой стоимостью.

Если требования к качеству шва невысоки, то процент содержания углекислоты в смеси можно доводить до 30. Но чаще всего применяются сочетания аргона и углекислоты в соотношениях 95-98% и 5-2% соответственно.

Относительно вопроса, всегда ли требуется использовать инертный газ, есть однозначный ответ – нет, не всегда. Защитная среда нужна, но обеспечить ее можно и без газа. Альтернатива решению – порошковая проволока. Она представляет собой тонкостенную узкую трубку, внутри которой содержится флюс. Покрытый защитным металлическим слоем флюс освобождается в процессе сварочных работ и обеспечивает защиту расплавленному металлу от атмосферного кислорода.

Следует иметь ввиду, что степень защиты рабочей зоны при использовании проволоки с флюсом меньше, нежели при работе с газом. Швы получаются не такими надежными и эстетичными. Поэтому данный метод сваривания менее востребован и прибегают к нему реже.

Подводя итоги, можно подчеркнуть, что среди достоинств использования защитного газа с присадочной проволокой (назовем данный вариант классическим) – высокая производительность и минимальное количество брызг расплавленного металла. Его недостатками является необходимость тащить баллон с самим газом и связанные с этим некоторые ограничения при использовании вне стационарных сварочных постов.

Порошковая проволока дает возможность избавиться от этих недостатков. Можно выполнять сварочные работы где угодно и нет необходимости тащить за собой тяжелый баллон с инертным газом. Но у этого способа свои минусы. И заключаются они в высокой стоимости расходного материала, обильном образовании шлака на поверхности шва и необходимость в дополнительной его защите от коррозии после завершения сварочных работ.

Оборудование и материалы

Основное оборудование

Список оборудования, без которого при сварке нержавеющей стали не обойтись:

  1. Полуавтомат для сварки.
  2. Редуктор. Необходим, если работы ведутся с использованием защитного газа. С его помощью регулируется давление на подачу инертного газа в зону сварочных работ. Важно учесть, что для каждого газа предусмотрен отдельный редуктор.
  3. Проволока сплошная или порошковая в зависимости от способа выполнения работ. Чтобы качество шва было максимально высоким расходный материал по составу должен быть идентичен свариваемым деталям.
  4. Баллон м защитным газом.

Средства защиты

Помимо основного оборудования требуются также индивидуальные средства защиты:

  1. Сварочная маска. Обязательно должна быть при выполнении любых сварочных работ. Защищает глаза и лицо. Они производятся нескольких видов: сплошные, с небольшой площадью защиты; с большим экраном, защищающим голову, шею и волосы; с регулируемым или подымающимся светофильтром, а также другие.
  2. Краги. Еще один незаменимый атрибут сварщика. Защищают руки от возможных ожогов. Чаще всего производятся из брезентовой ткани. Отличаются по количеству «пальцев».
  3. Костюм сварщика. Изготовлен из брезентовой или другой негорючей ткани. Защищает все тело от окалины.

Выбор сварочной проволоки

В зависимости от требований к готовой конструкции и условий работы сварщик может использовать присадочную проволоку:

  • сплошную. При невысокой стоимости расходного материала получается шов хорошего качества;
  • порошковую. Шов менее качественный, но работы производятся без использования защитного газа из баллонов;
  • омедненную. Предназначена для работы в защитной среде из углекислого газа. Данный тип проволоки обеспечивает устойчивое горение электрической дуги.

Присадочная проволока производится разных диаметров: от 0,13 до 6 миллиметров.

Подготовительные работы

Перед началом сварочных работ следует выполнить подготовку:

  1. Поверхность соединяемых заготовок зачистить абразивными материалами до блеска.
  2. При условии, что толщина стенок заготовок составляет 4 мм и больше, нужно снять фаски.
  3. Обезжирить стыки спиртом, ацетоном, бензином либо растворителем.
  4. Горелкой прогреть кромки до 100 градусов Цельсия с тем, чтобы испарить влагу.
  5. Иногда требуется устранить внутреннее напряжение металла. В этом случае заготовки прогреваются до 200 градусов Цельсия.

Основные правила выполнения работ

Независимо от способа сварки и вида используемого защитного газа, следует придерживаться основных правил и рекомендаций:

  1. Работы выполняются при подключении с обратной полярностью.
  2. Удерживать горелку нужно под оптимальным углом относительно поверхности, чтобы обеспечить провар металла на всю глубину и оптимально по ширине.
  3. Подача проволоки регулируется таким образом, чтобы вылет не превышал 12 мм.
  4. Для работы расход газа настраивается в диапазоне от 6 до 12 кубических метров за час.
  5. Защитный газ перед подачей в зону сварки просушивают. Для этого его достаточно пропустить через осушитель на основе медного купороса. Перед использованием купорос прокаливают при температуре порядка 200 градусов Цельсия на протяжении 20 минут.
  6. Поверхность, которая прилегает к стыку, желательно защитить от раскаленных брызг. С этой целью ее следует обработать растворенным в воде мелом.
  7. Не следует начинать вести шов от края стыка. Лучше отступить примерно 5 мм от края, а потом вернуться и заварить пропущенный отрезок. Таким нехитрым способом удается предотвратить образование водородных трещин.
  8. Вести электрод нужно строго вдоль шва. Не стоит делать поперечных движений. Если нарушить данное правило, то расплавленный металл окажется за пределами защитной среды.

Сваривание нержавейки полуавтоматом с другими металлами

Современные технологии дают возможность соединять нержавейку с алюминием, низко- и высоколегированной сталью, другими сплавами.

Отличительные особенности другими видами металлов при помощи полуавтомата:

  • при соединении с черными металлами уменьшается предел текучести металла. Под воздействием окружающей среды на поверхности образуется тонкий защитный слой;
  • для сваривания нержавейки и Ст40 нужно использовать проволоку 08Г2С. Тем самым удастся предотвратить разрыв в месте стыка двух типов металлов после остывания заготовки;
  • для соединения нержавейки с медью следует применять флюс и легкосплавные припои;
  • на случай, если требуется свести воедино нержавеющую сталь и алюминий, полуавтоматическую сварку выставляют на импульсный режим. Благодаря ему обеспечивается качественный провар стыка, а соединение отличается высокой устойчивостью к коррозии;
  • при сваривании нержавейки и алюминия (а также ряда других металлов) в качестве защитного газа используется аргон. Также рекомендуется применять медно-порошковую проволоку.

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона и углекислым газом

Употребляемое в разговорной речи слово «нержавейка» представляет собой низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома. В результате взаимодействия с кислородом хром создает защитную оксидную пленку, которая противодействует ржавлению металла.

Если в составе металлического сплава находится от 12% хрома, то он уже относится к категории нержавеющих и обладает устойчивостью к коррозии. В то же время работа с этим материалом требует определенной подготовки металла перед проведением сварочных работ. На качество сварочных работ влияет выбор рабочего сварочного режима и правильный подбор расходных материалов.

  • Свойства нержавеющего сплава
  • Сварка полуавтоматом
    • В среде аргона
    • В среде углекислого газа

Поверхностный антикоррозийный слой металла обладает устойчивостью к восстановлению. В составе современных антикоррозийных сплавов могут присутствовать в незначительных количествах: углерод, титан, никель, молибден, ниобий. Все эти элементы также повышают стойкость к коррозии и улучшают качество стали.

В зависимости от микроструктуры нержавеющая сталь может иметь различные свойства и применяться в разной среде:

  1. Сталь с содержанием хрома и никеля относится к классу аустенитной. Ее отличают высокие показатели устойчивости к ржавлению, пластичностью, прочностью и немагнитностью.
  2. Сплав с содержанием хрома и железа называется ферритным. Он устойчив к термической закалке и может использоваться в агрессивной среде.
  3. Сплав с содержанием углерода и хрома называется мартенситным и используется в слабоагрессивной среде. Объясняется такое применение высокой твердостью и одновременно хрупкостью сплава.

Свойства нержавеющего сплава

Начинающему сварщику рекомендуется учитывать некоторые свойства химического состава стального сплава, чтобы выполнить работу качественно. Среди основных параметров обычно выделяют:

  1. Низкую теплопроводность. Теплопроводность нержавеющей стали ниже в два раза по сравнению с другими металлами. В процессе сварочных работ металл может расплавиться больше, чем это необходимо. Устойчивость к коррозии в результате этого снизится. Для устранения негативных последствий мастера уменьшают силу тока на 20% и дополнительно охлаждают шов.
  2. Минимальный уровень температуры плавления. Для сохранности устойчивости к ржавлению в процессе работ сохраняют оптимальный режим температуры.
  3. Межкристаллитную коррозию. Является результатом образования карбидного соединения хрома и железа. Растекание, приводящее к коррозии металла, происходит при повышении температуры более 500 градусов. Для устранения нежелательных эффектов применяются различные способы охлаждения свариваемых конструкций.
  4. Высокий уровень линейного расширения стали. Литейная усадка стали происходит благодаря высоким температурам. Превышение температурного режима может привести к деформации металла и появлению между свариваемыми деталями трещин. С этой целью при работе с нержавейкой рекомендуется оставлять небольшие зазоры на расширение.
  5. Высокий показатель электрического сопротивления. Этот показатель может послужить причиной нагрева электродов из стали высоколегированного типа. Для предупреждения высокого нагревания длина электродов из никеля и хрома не превышает 350 мм.

Сварка полуавтоматом

При использовании различных способов сваривания нержавеющей стали можно получить различные по качеству результаты. Для сварки в безгазовой среде применяют порошковую проволоку. Этот метод обеспечивает получение ровного и красивого шва. Но такой шов в процессе эксплуатации изделия может поржаветь.

Для предотвращения таких последствий и получения качественного результата сварщики используют полуавтомат с применением стальной проволоки и углекислоты. Идеальным является состав газа из 2% углекислоты и 98% аргона. Для снижения стоимости производимых работ пропорции газа меняют в соотношении 30% углекислоты и 70% аргона.

Применение полуавтомата позволяет подавать проволоку в сварочную область механизированным путем. Полуавтомат позволяет охлаждать горелку, осуществлять высококачественные соединения в аргоновой среде, регулировать скорость подачи присадочной проволоки и производить сварку в труднодоступных местах.

Перед осуществлением сварочных работ поверхность свариваемых деталей подготавливают:

  1. Зачищают поверхность с помощью металлической щетки и обезжиривают при помощи специальных средств: уайт-спирита, ацетона или авиационного бензина.
  2. Прогревают свариваемые детали до 100 градусов, чтобы сварочная зона просохла и не имела влаги.

Самой надежной и результативной является сварка с применением аргона и углекислоты. Такой метод сварки металла позволяет сохранить все свойства стали. В процессе сварки проволока из никелевого сплава сгорает интенсивнее, что улучшает показатели сварки.

При использовании обычной проволоки показатели могут быть хуже. Методы современной сварки нержавеющих металлов:

  1. Тонколистовые металлы соединяют методом короткой дуги.
  2. Толстолистовые металлы соединяют методом струйного переноса.
  3. Экономия ресурсов высокой производительности осуществляется методом сварки импульсного характера. Этот метод позволяет подавать проволоку короткими импульсами.

В среде аргона

Полуавтоматическая сварка в среде аргона позволяет увеличить производительность. Технология такой сварки позволяет осуществлять не только сваривание толстых металлов, но и получать надежные высококачественные соединения, привлекательные по внешнему виду.

В состав сварочной проволоки должен быть включен никель для повышения качества производимых работ. Для сваривания толстостенных металлов применяют смесь аргона и углекислого газа.

Сварщику следует помнить, что изделия в процессе работы могут деформироваться из-за длительного нагрева. Решить эту проблему можно простукиванием и прогревом деталей. С этой целью можно применять бытовую газовую горелку.

В среде углекислого газа

При проведении сварочных работ в среде углекислого газа полуавтоматом должны выполняться следующие требования:

  1. Применение обратной полярности.
  2. Выдержка угла наклона электрода. Тонкие металлы можно проваривать наклоном проволоки вперед. Этот метод делает шов шире, а глубину провара меньше.
  3. Величина вылета проволоки не должна превышать 12 мм.
  4. Обеспечение контроля за расходом газа. Слишком маленький или очень большой расход газа может отрицательно сказаться на итоговом результате.
  5. Применение осушителя. В процессе сварки металла при высоких температурах из баллонов с газовой смесью выделяется вода, которая при взаимодействии с углекислотой снижает прочность шва. Медный купорос, применяемый в качестве осушителя, позволяет сохранить качество сварного шва.
  6. Не следует начинать и заканчивать сварку по краю детали. Это может привести к появлению водородных трещин. Рекомендуется отступать от края изделия не менее 5 см.

Как 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.

Материал с такими свойствами трудно поддается сварке. Есть несколько способов, один из которых, сварка на полуавтоматическом аппарате. Как варить полуавтоматом нержавейку, начинающему можно ознакомиться на сайте mrmetall.ru.

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:

  1. 0,8х20н9г7т – содержит хром, никель и марганец;
  2. 0,6х19н9т – высокого качества, устойчивая к коррозии;
  3. 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:

Толщина металла,
мм
Диаметр проволоки,
мм
Зазор, при сварке
деталей в стык,
мм
Сила тока,
А
Сварочное напряжение,
В
10,806517
1,50,8011517
20,80,513017,5
311210 –21518
41 – 1,21,5 – 2,5220 – 28020
51,22,5190 – 30021
61,22,530022

К каждому аппарату дается таблица режимов сварки. Мастер выбирает режим работы полуавтомата, в зависимости от параметров сварки. Настроив аппарат, сварить на пробной заготовке. В случае необходимости коррегировать настройки.

Последовательность хода работы

Сварку нержавейки можно проводить тремя основными способами:

  • С использованием короткой дуги – сварка полуавтоматом в газовой среде, особенно подходящая для работы с тонкими заготовками;
  • со струйным переносом – используется порошковая проволока;
  • импульсный метод – наиболее точный и эффективный, когда проволока подается в зону сварки импульсами в виде небольших капель.

Перед тем, как варить нержавейку полуавтоматом в углекислоте, надо учесть общие положения:

  1. Установить обратную полярность – в плюсовую клемму включить горелку, а в минусовую – заготовку;
  2. сила тока должна быть примерно на 20% ниже, чем для обычных сварочных работ;
  3. вылет, т.е. расстояние от наконечника до кончика проволоки, не более 12мм;
  4. для удаления водяных паров, газ проходит через осушитель, расположенный перед или после редуктора.
  5. аппарат заправить катушкой с проволокой. При помощи механизма протяжки регулируется ее натяжение.

Сварочный процесс

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.

Начинать надо с минимальным расходом защитного газа. Выключить подачу проволоки и настроить вентилем на редукторе расход газа на рабочий режим. Затем направить газовый поток на заготовку и продуть ее поверхность буквально за 3-5сек.

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 — инструкция от профессионалов

Сварка нержавеющих металлов полуавтоматом

Содержание:

  1. Метод полуавтоматической сварки нержавеющих металлов – что это.
  2. Оборудование и расходные материалы.
  3. Сварка нержавейки полуавтоматом с другими типами металлов.
  4. Рекомендации и нюансы.
  5. Обработка нержавейки после проведения сварочных работ.
  6. Защитный газ, нужен ли при сварке полуавтоматом нержавейки.
  7. Преимущества и недостатки по сравнению с другими методами сварки.

Метод полуавтоматической сварки нержавеющих металлов – что это

Современный MIG/MAG полуавтоматический процесс сварки нержавеющих сталей с использованием защитного газа заключается в автоматической подаче присадочного материала в сварочную зону.

Присадочная проволока под воздействием дуги начинает расплавляться, формируя сварочный шов вместе с нержавеющим металлом. Для достижения более качественной сварки нержавеющих сталей используется импульсный режим. Импульсная сварка полуавтоматом позволяет добиться полного контроля над тепловложением и формированием сварочного качественного шва с оптимальной глубиной проплавления, а также исключить коробление и деформацию изделия. Кроме того, необходимо правильно выполнить все настройки инвертора, подобрать присадочный материал и выбрать защитный газ. При полуавтоматической сварке МИГ/МАГ нержавеющих металлов достигается высокая скорость формирования шва с оптимальной глубиной провара и красивой формой сварочного соединения.

Сварка нержавеющих металлов полуавтоматом может выполняться тремя методами:

  • короткой дугой – для сварки нержавейки толщиной до 0,8 миллиметров;
  • струйной дугой – для сварки изделий толщиной от 0,8 до 3 миллиметров;
  • импульсный режим сварки – для сварки нержавейки разного сечения – наиболее эффективный метод, позволяющий добиться качественного провара с контролируемым тепловложением.

Оборудование и расходные материалы

  • инверторный полуавтомат c импульсным режимом сварки, к примеру;
  • присадочная проволока нужного сечения, которая по составу идентична свариваемому металлу;
  • баллон с газом (преимущественно смесь аргона и углекислоты);
  • материалы для обработки и подготовки изделия до и после проведения сварочных работ.
Толщина металла, ммСечение проволоки, ммСила тока, Ампер
10,865
1,50,8115
20,8130
31215
31210
41220
41,2280
51,2300
51,2190
61,2300
61115
81,2300
81130
101,2300

Сварка нержавейки полуавтоматом с другими типами металлов

  • сварка с черными металлами – снижается текучесть металла, защищается рабочая поверхность от воздействия атмосферы;
  • при сварке металлов марки Ст40 с нержавейкой используется проволока 08Г2С, что позволяет исключить деформацию шва (разрыв) по границе с черным металлом при остывании;
  • при сварке меди с нержавейкой используют легкоплавкие припои и флюс;
  • импульсный режим сварки нержавейки с алюминием и другими металлами позволяет добиться хорошую коррозийную стойкость, качественный провар с контролируемым тепловложением;
  • сварку алюминия с нержавейкой рекомендуется выполнять в импульсном режиме в среде аргона с использованием медно-порошковой проволоки.

Рекомендации и нюансы

  • Иногда сварку нержавейки выполняют в режиме Double Pulse – двойной пульс. В данном режиме происходит наложение двух импульсов (низкого и высокого) на сварочный базовый ток. Во время высокого импульса достигается высокоэффективная сварка, а в период низкого импульса металл остывает, исключается образование подтеков и коробления В высокий период импульса сварочная капля «вгоняется» в зону расплава, без включения коротких замыканий, а в низкий период происходит остывание металла, исключая образование наплывов и подтеков. . В режиме Double Pulse достигается идеальный теплообмен плавления присадочного материала и ванны нержавейки, и повышается качество шва. Режим «Двойного пульса» реализован в аппарате TRITON ALUMIG 250P Dpulse Synergic.
  • Сварка осуществляется при обратной полярности. Сварка при прямой полярности осуществляется только под флюсами.
  • В качестве защитного газа применяется смесь углекислоты и аргона.
  • Вылет присадочной проволоки должен быть в пределах 6-12 миллиметров. Средний расход газовой смеси настраивать в пределах 6-12 м³/мин.
  • Сварка осуществляется углом горелки назад для достижения глубокого проплавления и правильной формы шва. Сварка углом вперед используется для тонколистовых металлов, когда необходима небольшая глубина провара с широкой формой шва.

Соблюдая вышеописанные рекомендации и правильные настройки инверторного полуавтомата, можно добиться качественной сварки изделий из нержавеющих сталей.

Обработка нержавейки после проведения сварочных работ

При сварке нержавейки полуавтоматом в режиме МИГ/МАГ образуется пористый слой окиси на поверхности заготовки. При этом хром, который содержится в металле, ослабляет свойства стали, подвергая ее коррозии. Для устранения этих дефектов нужно выполнять тщательную подготовку и обработку изделий после завершения сварочного процесса.

Перед началом работ необходимо:

  • очистить рабочую поверхность заготовки от следов масла, ржавчины и т.д.;
  • обезжирить поверхность изделия с помощью ацетона или растворителя.

В конце сварочного цикла следует проверить внешний вид шва, и при необходимости выполнить очистку и шлифовку.

Технология сварки нержавейки полуавтоматом

По эффективности сварка нержавейки полуавтоматом превосходит многие другие. Специфика материала, особенности способа, поэтапные действия рассмотрены далее.

Нержавеющая сталь сваривается несколькими способами. Распространены ручной (при помощи электродов) и аргонодуговой. Однако в данном материале речь пойдет о таком способе, как сварка нержавейки полуавтоматом. По эффективности он превосходит ранее названные. Специфика материала, особенности способа, поэтапные действия рассмотрены далее.

Особенности нержавеющей стали

Нержавейка отличается от обычной низкоуглеродистой стали тем, что в ее составе присутствует небольшое количество хрома. С одной стороны, это делает ее более устойчивой к воздействию кислот. С другой же — у металла снижается теплоотдача и проводимость тока. Это также отражается на ухудшении сопротивлению действия воды и химических веществ, а еще осложнением термической обработки.

Возникает резонный вопрос — какими способами выполнять неразъемное соединение заготовок и можно ли варить нержавейку полуавтоматом? Ручной способ хорош и востребован, но при серийном производстве он неэффективен. В чем же специфика обработки стали полуавтоматическими установками?

Особенности сварки

Рассматриваемый метод зарекомендовал себя как один из самых надежных по причине высокого качества шва и долговечности полученного соединения. Различают три способа сварки полуавтоматом:

  • короткой дугой;
  • с использованием струйного переноса;
  • в среде углекислого газа.

Первый способ подходит для термообработки тонколистового металла. Достоинство метода — в малой вероятности прожигания стали. Второй способ зачастую исключает применение газа, но требует использования флюсовой проволоки (порошковой). Также понадобятся особые головки на полуавтоматический аппарат.

Импульсный метод также известен как сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа. Это наиболее точный способ, полностью контролируемый. Его преимущества:

  • постепенная подача проволоки малыми количествами, предотвращающая разбрызгивание металла;
  • малый расход проволоки;
  • высокое качество шва;
  • эффективность работы при серийном производстве.

Наиболее часто применяемый газ при сварке импульсным методом — аргон, однако на практике он не так хорош, как кажется. Опытные сварщики жалуются на обилие брызг и нестабильность дуги. По этой причине аргон в чистом виде никогда не используется — применяют лишь его смесь с углекислым газом в соотношении 98:2 или 95:5. Все промышленные работы проводятся при подобных пропорциях, при этом углекислота порой заменяется на чистый кислород. Аналогичные соотношения рекомендованы для сварки в домашних условиях.

Последовательность работы

  • очистка и обезжиривание свариваемых поверхностей;
  • обезвоживание места будущего шва (непродолжительный прогрев горелкой);
  • подбор мощности установки и силы тока в зависимости от толщины деталей;
  • подбор и закупка необходимых расходников в достаточном количестве (конкретнее о них рассказано ниже).

Не будем вдаваться в подробности, как сваривается нержавеющая сталь при помощи установок MIG/MAG — этому посвящены другие статьи ресурса. После работы необходимо провести ряд процедур, а именно:

  1. Устранение возможных деформаций. Для этого продукт сварки укладывают на наковальню, обрабатывают через гладилку оббивают молотком. Если в процессе сварки появился пузырь, его обрабатывают ударным инструментом сначала по периметру, постепенно приближаясь к центру.
  1. Обработка детали.

Включает три подэтапа:

  • механическое воздействие (пескоструем, шлифмашинкой, щеткой и др.);
  • травление (обработка швов веществами, разъедающими окалину; при появлении последней изделие покроется ржавчиной);
  • пассивация (нанесение на поверхность средств, вызывающих появление пленки из оксида хрома; делается с целью улучшения устойчивости от коррозии).

Вкратце вы узнали, как правильно варить полуавтоматом нержавейку. Теперь — несколько слов о требуемых расходных материалах.

Что понадобится для процесса

  • сварочный аппарат типа MIG/MAG (полуавтоматический);
  • стальная щетка (для удаления грубых брызг после окончания работ);
  • баллон с газом;
  • растворитель (противокоррозийный);
  • присадочная проволока, предназначенная для сварки нержавеющих сталей в соответствии с ГОСТ 2246-70.

Конечно, стоит помнить про средства индивидуальной защиты — маску сварщика, рукавицы, брезентовая спецодежда и иже с ними.

Примером присадочной проволоки выступают изделия отечественной фирмы БАРС (например, БАРС ER-309LSi) или зарубежных производителей (BRIMA, ESAB, Linkoln Electric и ряд других).

Если вы собираетесь варить металл без использования газа, обязательно приобретите порошковую проволоку с функцией самозащиты.

Несколько полезных советов

  1. В классическом случае (использование смеси аргона и углекислого газа) образуется обратная полярность, и лишь при сварке под флюсом — полярная.
  2. Электродная проволока вылетает на расстояние не более 12 мм. При сварке же между ней и поверхностью образуется зазор от 5 до 15 мм. При выполнении данных условий рабочий расход смеси углекислоты и аргона составит не более 13 куб.м/мин при установленном давлении до 0,2 атм. Если расход смеси понизить, качество шва станет неудовлетворительным.
  3. При сварке движение рабочего элемента осуществляется слева направо, а угол сварки должен смотреть назад от пользователя.
  4. Угол сварки выполняется в пределах 5-10 градусов, чтобы достичь хорошей проплавки заготовки, получить надежный и прочный шов. Способ хорош для толстолистового металла.
  5. При обработке тонких листов нержавейки можно увеличить шов путем наклона головки аппарата вперед — это уменьшит глубину проплавки, а риск прогорания детали насквозь сведется к нулю.

Некоторые сварщики рекомендуют изменять пропорции между углекислотой и аргоном до 70:30. Однако данное соотношение не обязательно соблюдать.

Как выбрать хороший полуавтомат

Однако производители сварочного оборудования разработали хорошие варианты для тех, кто прибегает к сварке время от времени. Для работ в домашних условиях достаточно мощности 10 кВт, чтобы сварить хромированную сталь. Стоят такие аппараты не дороже 25 тысяч рублей, а большой их ассортимент предлагается отечественными производителями.

Примером подобного полуавтомата выступает «Ресанта САИПА-165». Его характеристики:

  • мощность — 5 кВт;
  • напряжение дуги — от 17 до 26 В;
  • максимальный потребляемый ток — 22 А;
  • совместимость с проволокой диаметром от 0,6 до 0,9 мм;
  • габариты — 300х140х270 мм;
  • вес — 11,5 кг.

Оптимальный выбор для дачи, дома или гаража стоимостью 16 до 20 тысяч рублей. При благосклонности к отечественным товарам также стоит рассмотреть продукцию брендов «Сварог» и «ФЕБ».

Сварка нержавейки полуавтоматом — способ, учитывающий специфику обрабатываемого материала. Его итогом станут качественный сварной шов, минимум дефектов на поверхности, ее однородность. Если вам известны тонкости сварки нержавейки с помощью MIG/MAG, напишите об этом в комментариях. Также вы можете высказать свое мнение относительно того или иного сварочного полуавтомата, если пользовались им.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector