Как сварить черный металл с нержавейкой: Можно ли приварить нержавейку к черному металлу

Сварка нержавейки и черного металла

Никогда не возникает вопросов, когда производится сварка идентичных по составу металлов. Проблемы возникают, когда свариваются две разные заготовки. И, скорее всего, не проблемы, а трудности, касающиеся правильного подбора технологий и режимов сварки, а также расходных к ним материалов. К примеру, сварка нержавейки и черного металла. Вроде бы две стали, но с разными техническими свойствами. Поэтому правильно варить два этих сплава – это значит, точно подобрать параметры сварочного процесса. Ведь сваренный шов будет держать обе заготовки прочно лишь в том случае, если он состоит из того же металла, что и свариваемые детали.

С черным металлом все более или менее понятно. Это самый распространенный материал, который легко поддается свариванию любыми видами сварки. С нержавеющей сталью все намного сложнее.

Содержание страницы

• 1 Особенности сварки нержавейки
• 2 Сварка нержавейки с черным металлом
  • 2. 1 Особенности сварки черного металла с нержавейкой
  • 2.2 Режимы для сварки
  • 2.3 Технология сварки

Особенности сварки нержавейки

Есть четыре технические характеристики нержавеющей стали, которые делают ее сварку особенной.

1. Низкая теплопроводность металла. Если сравнить данный показатель с черной сталью, то она у нержавейки в два раза ниже. Это говорит о том, что в процессе нагревания металла он не отводит тепловую энергию, а накапливает в себе. А это чревато повышением температуры на определенном участке, что при сварке обязательно приведет к прожогам. Эту проблему можно решить просто – нужно уменьшить силу тока на 20-30%.
2. Линейное расширение у нержавейки выше, чем у черного металла. Почему так важно данное значение. Все дело в том, что после большого расширения при нагреве будет происходить обратный процесс – усадка на туже величину, что и расширение. То есть, две заготовки могут порвать сварочный шов, или в нем появятся трещины в большом количестве.
   Выход из положения – большой зазор между свариваемыми деталями.
3. Электрическое сопротивление. Этот показатель у нержавейки тоже большой. Он влияет на электрод, а точнее на его перегрев в процессе сварки нержавейки и стали. Поэтому необходимо длину расходника уменьшить до предела 35 см, не больше.
4. Нержавеющая сталь под действием высоких температур меняет свои качества. То есть, из нержавейки она превращается в обычную сталь. Поэтому очень важно ее не перегревать. При +500С на зернах металла образуется карбидное соединение, которое и снижает антикоррозионные свойства нержавейки. По сути, коррозия начинает происходить на межкристаллических связях. Решается данная проблема по-разному, например, свариваемые детали охлаждаются водой.

Сварка нержавейки с черным металлом

Можно ли, и как сварить нержавейку с черным металлом? Вопрос, который требует особого подхода. Главное – правильно выбрать технология сваривания. Чтобы ее провести, можно использовать:

• Ручную дуговую сварку плавящимся электродом.
• Неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов с присадкой или без таковой.

Кстати, в качестве присадочного материала нужно использовать нержавеющую проволоку.

Сказать, что первый способ сварки лучше, а второй нет, или наоборот, нельзя. В каждой технологии есть свои особенности и нюансы. К примеру, чтобы сварной шов при ручной электродуговой сварки был качественным, нужно использовать электроды, с помощью которой можно варить саму нержавейку. Вторая технология предопределяет использование присадки только из нержавейки. Причем в ее состав обязательно должны входить легированные добавки: никель и марганец, редко хром. Но в сварочном шве все же должно быть больше нержавеющей стали. Идеальный шов, если в составе его металла входит 40% чистой нержавейки.

Что касается плавящихся электродов, то они подбираются с учетом состава обоих свариваемых металлов: нержавейки и обычной стали.

Все дело в том, что две заготовки могут отличаться не только техническими и механическими параметрами, но и разной степенью свариваемости, наличием или отсутствием легированных материалов, их процентным содержанием.

К тому же присутствие никеля в двух сплавах делит их на несколько категорий: легированные, низко- или высоколегированные, углеродистые или теплоустойчивые. Поэтому, выбирая электрод, придется все это учитывать. Хотя существует определенное правило сварки нержавейки и черной стали. Если хотите получить качественный шов без внутренних трещин – используйте расходник, который используется для сварки высоколегированных сталей. Стержень таких электродов обладает высокими прочностными характеристиками.

Марки каких электродов подойдут для сварки черной стали и стали нержавеющей:

• НИАТ-5 – прекрасно варит аустенитных металлов.
• ЦТ-28 – для нержавейки.
• Э50А – для сплавов с высоким показателем теплоустойчивости.
• ОЗЛ-25Б – для жаропрочных металлов.

Особенности сварки черного металла с нержавейкой

Особенность соединения двух разноплановых видов сталей заключается в том, что в процессе их нагрева происходит расплав. Металлы становятся мягкими, но нержавейка в этом плане становится текучей, как вода, а черная сталь приобретает вязкую консистенцию. Это и есть большая проблема. Решить ее можно только одним способом – использовать для соединения электрод для сварки нержавейки. К примеру, ОК61.30 – это универсальная марка, или ОК67.45 – этот электрод обычно используется в самых сложных ситуациях, к которым относится сварка нержавеющей стали и стали из черного металла.

Кстати, ручная электродуговая сварка плавящимся электродом в данной ситуации является самой простой по сравнению с другими технологиями. Но использование газосварки считается более качественным вариантом в плане получения шва высокого качества. Все дело в том, что присадочная проволока из нержавеющей стали снижает текучесть основного металла почти в три раза.

Из этого можно сделать вывод:

• Если вам необходимо соединить детали из нержавейки и черного металла в домашних условиях, то выбирайте электродуговую сварку.
• Если нужно, чтобы соединение смогло выдержать приличные нагрузки, тогда лучше воспользоваться сваркой в среде защитного газа.

Кстати, аргоновую сварку часто для этих целей лучше не использовать, слишком дорого обойдется такое соединение. Можно ее заменить обычной газосваркой, используя в качестве присадки нержавеющую проволоку. Идеально будет, если зону сварки защитить флюсом. Но и его также придется выбирать из расчета сваривания двух разных сплавов.

Режимы для сварки

Толщина соединяемых заготовок, мм	Диаметр электрода, мм	Род тока	Сила сварочного тока, А
1	2	постоянный	30-60
2	3	постоянный	50-80
4	4	постоянный	90-130

Технология сварки

Как и во всех сварочных процессах, свариваемые заготовки необходимо подготовить: очистить кромки или торцы металлической щеткой до блеска, обезжирить, если есть такая необходимость.

Для обезжиривания можно использовать растворитель или спирт. Если буде производится газосварка, то в стык укладывается флюс.

Сваривать черный металл и нержавеющую сталь лучше в нижнем положении. Таким образом, предотвращается растекание металла. Сваривание плавящим электродом должна производиться с соблюдением точных движений рук сварщика. В основном электрод должен располагаться ближе к черному металлу, потому что он меньше, чем нержавейка, становиться текучим.

При газосварке все эти же процесс происходят точно также, только медленнее. Шов надо формировать глубоким и широким. Чем больше однородного металла между заготовками, тем лучше. Самое главное никаких быстрых способов охлаждения, металл сварочного шва должен остывать медленно.

Конечно, чтобы добиться качества конечного результат, надо иметь опыт сваривания разнородных металлов. Поэтому после завершения сварочной процедуре рекомендуется провести контроль качества шва. Это можно сделать несколькими способами.

1. С помощью обычного керосина. Его наносят на поверхность шва, а с другой стороны проверяют, не прошел ли он сквозь соединение заготовок. Если керосина с обратной стороны нет, то сварка прошла на высоком уровне.
2. То же самое можно сделать, используя ацетон. Можно его подкрасить пигментом для лучшего проявления с обратной стороны сварного шва.
3. Существует так называемый гидравлический способ контроля. Обычно с его помощью проверяется шов на прочность. Если чисто визуально были обнаружены дефекты стыка, то этот вариант проверки качества лучше не использовать.

Становится понятным, что приварить нержавейку к обычной стали, это достаточно ответственный процесс. Не зная тонкостей сварочной технологии, не зная правил выбора расходных материалов, сделать стальной стык качественным не получится. Самое главное, как показывает практика, это поймать ту середину, когда расплавленная нержавейка не стала сильной текучей. А при этом черный металл не остался твердым.

Сварка нержавейки с черным металлом: технологии

Главная » Обработка металла » Сварка » Как провести сварку нержавейки с черным металлом?

На чтение 5 мин

Содержание

1. Можно ли сварить черный металл с нержавейкой?
2. Трудности в сварке разнородных сталей
3. Инструмент
4. Технологии сварки нержавейки и черного металла
5. Как сварить нержавейку с черным металлом?
6. Как проконтролировать качество соединения?
7. Меры безопасности

С процессом сваривания нержавеющей стали может справиться далеко не каждый сварщик. Связано это с техническими характеристиками этого материала. Больше сложностей возникает при сварке нержавейки с черным металлом. Чтобы создать прочное соединение между этими материалами, необходимо правильно выбрать режим сваривания и учитывать ряд особенностей.

Сварка трубы из разных металлов

Можно ли сварить черный металл с нержавейкой?

Если говорить о производстве, технологии сваривания нержавеющей стали с черным металлом, то она является изначально неправильной из-за разности материалов, их свойств, технических характеристик. Однако выполнить соединение можно.

Поскольку на предприятиях требуется соблюдение ГОСТов, такой способ соединения металлов востребован в небольших мастерских. Но для получения хорошего соединения нужно знать химический состав свариваемых компонентов, иметь практический опыт работы с ними.

Трудности в сварке разнородных сталей

Сварка нержавейки с черным металлом вызывает определенные трудности. Связано это с отличиями в технических характеристиках, химическом составе двух сталей. К ним относятся:

1. Наиболее слабым местом после проведения работ является стык спайки. Объясняется это тем, что у двух материалов есть различие по коэффициенту линейного расширения. Из-за этого после процесса сваривания остаются внутренние напряжения.
2. Неравномерность проплавки возникает из-за разницы в показателе теплопроводности. Это негативно влияет на прочность готового шва.
3. Эффект миграции углерода. Ухудшает антикоррозийную защиту готового изделия. Из-за этого шов быстрее покроется слоем ржавчины.

Инструмент

Для проведения работ необходимо подготовить сварочный аппарат, дополнительные инструменты, расходники, проволоку определенного химического состава. Список требуемых приспособлений, материалов:

1. Инверторный сварочный аппарат.
2. Присадочная проволока из нержавеющей стали.
3. Электроды (количество зависит от размеров шва, количества свариваемых деталей).

Отдельно необходимо поговорить о выборе электродов. Существует несколько основных типов расходных металлических стержней с особым покрытием:

1. ОЗЛ-25Б — применяется для соединения жаропрочных сталей.
2. НИАТ-5 — используется при сварке аустенитних материалов.
3. ЦТ-28 — применяется для сваривания сплавов на основе никеля.
4. Э50Ф — используется для соединения теплоустойчивых металлов.

Нельзя забывать про настройку сварочного материала. Принципы выбора режимов:

1. При толщине детали в 1 мм, применяют постоянный ток силой до 60 А (электрод 2 мм по диаметру).
2. При толщине заготовки 2 мм, выставляют переменный ток силой до 80 А (электрод 3 мм по диаметру).
3. При толщине детали 4 мм, применяют постоянный ток силой до 130 А (электрод 4 мм).

Если сила тока будет слишком большой, материалы повредятся.

Инвертор с маской и электродами

Технологии сварки нержавейки и черного металла

Существует несколько особенностей сваривания нержавеющей стали с черным металлом:

1. Нержавейка имеет высокий коэффициент линейного расширения. Из-за этого между соединяемыми заготовками требуется делать большие зазоры.
2. Нужно быстро охлаждать свариваемые металлы, чтобы сохранить коррозийную устойчивость.
3. Следует работать только короткими электродами, длиной до 350 мм. Использование длинных стержней с покрытием приведет к их перегреву при проведении рабочего процесса.
4. Сила сварочного тока должна снижаться на 20% из-за низкой теплопроводности нержавейки. Это поможет сохранить технические характеристики готового изделия.

Как сварить нержавейку с черным металлом?

Приварить нержавейку к черному металлу можно путем использования:

1. Электродов из высоколегированной стали, чтобы заполнить шов. Допускается применять стержни с никелевым покрытием.
2. Легированных электродов для наплавки кромок из черной стали. После этого шов создается с помощью плакированной стали, которая заполняет шов.

Перед свариванием нужно:

1. Подготовить расходники, изготовленные на никелевой основе.
2. Прокалить электроды. Оптимальная температура до 210 градусов в течение 1 часа.
3. Подключить постоянный ток.
4. Зачистить металлические поверхности от грязи, налета, палы, ржавчины.

Рекомендации:

1. Если применяется газовая сварка, нельзя выполнять быстрое охлаждение готового шва. Деталь должна остывать самостоятельно.
2. Рекомендуется наносить флюс на рабочую зону, чтобы сделать более качественное соединение.
3. При использовании вольфрамового стержня, не забывать затачивать его наконечник.
4. Сварка в среде защитного газа является предпочтительной, поскольку готовый шов будет более прочным.
5. При сваривании нужно захватывать больше черного металла. Это позволит создать более прочный шов на молекулярном уровне.
6. Движения должны быть аккуратными, неторопливыми.

Как проконтролировать качество соединения?

Существует три способа проверки шва:

1. Покрыть поверхность соединения керосином. Нельзя жалеть количества жидкости во время проверки. Если керосин выступил с другой стороны — шов плохой.
2. Второй вариант попытки — применение ацетона. Он наносится точно так же, как и керосин. Проступившие на другую сторону шва капельки говорят о наличии микротрещин, сквозных отверстий.
3. Промышленный метод проверки прочности швов — гидравлический способ. После его проведения, требуется осмотреть соединение визуально. Если появились дефекты, деталь бракуется.

Если мастер знает, что соединение получилось слабым, он не будет применять методы проверки, связанные с разрушением деталей. Любые неровности, трещины, углубления указывают на неправильное проведение работ.

Ацетон для проверки шва

Меры безопасности

Сварочные работы выполняются со строгим соблюдением правил техники безопасности:

1. Никогда не применять неисправное оборудование. Проверять аппарат заранее, осматривать рабочие элементы, провода на наличие возможных пробоев.
2. Электроды должны быть новыми, со сохранившимся рабочим слоем. Нельзя использовать треснутые стержни.
3. Подготавливать рабочее место заранее. Убрать все горючие смеси подальше, очистить стол от ненужных предметов, которые могут помешать проведению сварочных работ.
4. Сварка считается вредным технологическим процессом. Поэтому нужно использовать маску сварщика, защитный комбинезон, перчатки, прочную обувь.
5. Под ноги положить резиновый коврик, чтобы исключить удары током.
6. Помещение, в котором проводятся сварочные работы, должно быть оборудовано хорошей системой вентиляции.
7. Для удобства желательно проводить работы на металлическом рабочем столе.

Работая с баллонами, наполненными инертными газами или кислородом, необходимо вытирать любые подтеки масла в рабочей зоне.

Любой сварщик знает, как сложно сваривать детали из нержавейки между собой. Процесс усложняется, если нужно соединить нержавеющую сталь с черным металлом. Поэтому необходимо точно определить компоненты материалов, подобрать электроды, рабочий режим аппарата. Во время рабочего процесса нужно учитывать советы профессионалов.

( 6 оценок, среднее 3.67 из 5 )

Поделиться

3 Общие методы сварки нержавеющей стали

Процесс сварки нержавеющей стали зависит от толщины и отделки материала, а также от использования готового продукта. Хотя существует множество методов сварки нержавеющей стали, есть три, которые чаще всего используются сварщиками в Соединенных Штатах. Этими методами сварки нержавеющей стали являются сварка TIG, сварка сопротивлением и сварка MIG.
Это сварка TIG, сварка сопротивлением и сварка MIG. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о каждом из них.

1. Сварка ВИГ или дуговая сварка вольфрамовым электродом в газе

Предлагая высокое качество, универсальность и долговечность, ВИГ является наиболее часто используемым процессом сварки нержавеющей стали. Этот процесс сварки создает низкое тепловложение, что делает его идеальным для тонкого материала. Газообразный аргон часто смешивают с другими газами, в зависимости от потребностей конкретного проекта, включая гелий, водород и азот. Чтобы предотвратить окисление и повысить устойчивость к коррозии, можно использовать процесс односторонней сварки, создавая защиту инертным защитным газом между внутренними и внешними сварными швами.

2. Сварка сопротивлением или точечная сварка

Сварка сопротивлением или точечная сварка, как ее часто называют, является одним из самых экономичных видов сварки. Оборудование для контактной сварки (RW) невероятно универсально, что означает, что его можно использовать как в небольших, так и в крупных проектах.

RW использует электрический ток для нагрева потертых металлических краев и их герметизации. Этот тип сварки исключительно эффективен для металла с низкой температурой плавления, поскольку его можно настроить таким образом, чтобы предотвратить деформацию металла.

3. Сварка МИГ или газовая сварка АС

Сварка МИГ представляет собой полуавтоматический процесс, который при правильном выполнении обеспечивает прочное соединение двух кусков нержавеющей стали. В этом процессе используется защитный газ, богатый аргоном, и сплошной проволочный электрод.

Сварка MIG популярна, потому что она позволяет сварщику использовать импульсный источник тока, что может облегчить сварку труднодоступных мест в сложных проектах из нержавеющей стали. Смеси других газов, в том числе с гелием, кислородом и углекислым газом, часто используются для стабилизации дуги и улучшения качества сварного шва.

Какой метод сварки нержавеющей стали лучше?

Выбор правильного метода сварки нержавеющей стали действительно зависит от качества, которое вы ищете. Если вы ищете более доступный способ сварки, то точечная сварка может быть лучшим вариантом для этой работы. Но если материал, с которым мы работаем, тонкий, то лучшим выбором может быть сварка TIG или газовая вольфрамовая дуга.

В All-Type Welding and Fabrication, Inc. наша команда экспертов по сварке оценит материалы, возможности и стиль отделки, которые вы хотите использовать для каждого проекта, чтобы определить, какой метод сварки будет наиболее эффективным для этой задачи.

Обладая обширными знаниями в области сварки и многолетним опытом работы, компания ATWF готова выбрать и внедрить для вас наилучший метод сварки нержавеющей стали. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить предложение, узнать больше о нашем процессе и получить все ответы, которые вы ищете.

Как сваривать нержавеющую сталь: полное руководство

Нержавеющая сталь прекрасно выглядит и устойчива к коррозии. Кроме того, он прочный и прочный. Итак, у нержавеющей стали есть много преимуществ…

Но когда дело доходит до сварки, все может усложниться. Некоторые даже думают, что сварить нержавеющую сталь слишком сложно, если у вас нет многолетнего опыта.

Но так ли это?

Спойлер, вы можете научиться его сваривать, если у вас есть нужные знания и достаточно практики. Итак, давайте углубимся в факты о том, как сваривать нержавеющую сталь, и, надеюсь, развеем заблуждения на этом пути.

Часто задаваемые вопросы о сварке нержавеющей стали

Поскольку именно поэтому вы здесь, давайте сначала ответим на наиболее часто задаваемые вопросы.

Можно ли сваривать нержавеющую сталь?

Да! Нержавеющая сталь может быть сварена с использованием любого процесса дуговой сварки, такого как MIG, TIG, Stick & Flux-core. Каждый процесс даст немного отличающийся результат и потребует некоторого обучения и навыков.

Сложно ли сваривать нержавеющую сталь?

Хотя это и не так просто, как сварка низкоуглеродистой стали, это выполнимо при наличии некоторых знаний и практики практически для всех, у кого есть подходящее оборудование.

Сварка нержавеющей стали представляет собой сложную задачу для неопытных сварщиков, поскольку нержавеющая сталь эффективно сохраняет тепло. Если вы приложите избыточное тепло, нержавеющая сталь может деформироваться или даже деформироваться при охлаждении.

Нержавеющая сталь также четко показывает все дефекты сварного шва. Только по этой причине некоторые скажут, что сварка нержавеющей стали — более сложная и неумолимая работа, лучше всего подходящая для опытных пользователей. Но, как и во всей сварке, любой может научиться этому при достаточной практике.

Еще вопрос со сваркой нержавейки, там много разных сплавов. Вы ДОЛЖНЫ использовать правильный присадочный материал, защитный газ, настройки и т. д. для каждого сплава.

Этот уровень детализации может быть болезненным и добавляет к восприятию того, что сварка нержавеющей стали сложна. Но обычно вы сосредотачиваетесь только на конкретных сплавах, которые используете, а не на всех. Таким образом, кривая обучения не так плоха, как некоторые думают.

Какой сварочный аппарат лучше всего подходит для нержавеющей стали?

Многие начинающие сварщики с удивлением узнают, что для соединения нержавеющей стали («SS») можно использовать несколько различных процессов сварки, включая TIG, MIG, порошковую проволоку и электроды.

Сварочные аппараты TIG

Сварочные швы TIG с использованием аргона

Если вам нужны гладкие, профессионально выглядящие швы, вам следует выбрать сварочный аппарат TIG. Сварщики TIG делают чистые, привлекательные сварные швы на нержавеющей стали. Таким образом, они обычно являются правильным инструментом, когда готовое изделие должно быть эстетически приятным.

Кроме того, сварочные аппараты TIG с ножной педалью (или управлением пальцами) позволяют точно контролировать количество подаваемого тепла. Другими словами, вы можете вносить микрорегулировки на лету во время укладки валика. Точный контроль нагрева помогает свести к минимуму деформацию изделия из нержавеющей стали.

Однако сварка ВИГ SS имеет недостатки. Вам нужно время от времени заменять присадочный стержень, а это означает, что длинные сварные швы будут иметь остановки и начала. Кроме того, вам нужно использовать дорогой защитный газ.

Сварочные аппараты MIG

Сварные валики из нержавеющей стали, сваренные методом МИГ

Слишком многие полагают, что сварка ВИГ — единственный процесс, при котором свариваются нержавеющие стали. Но сварочные аппараты MIG, порошковой и электродной сварки также могут сваривать его. Вы даже можете быть удивлены, узнав, что они являются лучшим выбором для некоторых работ.

Например, сварочные аппараты MIG лучше подходят для длинных швов. Вам не нужно постоянно заменять новые электроды/присадочные стержни, как это необходимо при использовании аппаратов для сварки TIG и дуговой сварки. Однако вам понадобится другой, более дорогой защитный газ, поскольку уровни кислорода, которые может выдержать SS, ниже, чем у мягкой стали.

Аппараты для сварки порошковой проволокой

Если дополнительные расходы на сварку МИГ нержавеющей стали являются проблемой, сварка порошковой проволокой позволяет использовать менее дорогой CO ₂ или даже не использовать защитный газ. Но так как сердечник проволоки содержит флюс, вам придется иметь дело со шлаком, особенно при многократных проходах.

Еще одним преимуществом сварки порошковой проволокой является то, что ее можно использовать в ветреную погоду. Для SS многие предполагают, что вам нужен защитный газ. Но поскольку вы используете порошковую проволоку, вам может не понадобиться дорогой защитный газ, который просто сдувается в ветреную погоду.

Сварочные аппараты

В промышленности или строительстве внешний вид может не иметь большого значения. Таким образом, портативность и простота сварочных аппаратов SMAW или палки могут быть именно тем, что вам нужно на большой рабочей площадке. Плюс, поскольку нет защитного газа, можно сваривать в ветреную погоду.

Стержневые электроды имеют внешнее покрытие, содержащее флюс. Флюс означает, что эти электроды производят шлак, с которым вам придется иметь дело, и контроль тепла в металле может быть проблемой. Кроме того, вы должны часто заменять расходуемый электрод.

Какие металлы можно приваривать к нержавеющей стали?

Можно сваривать разнородные металлы, включая нержавеющую сталь. Но по ряду причин это сложная задача с особыми соображениями. Вам необходимо оценить риски и решить, приемлемы ли они для предполагаемого применения.

Во многих случаях точки плавления двух металлов сильно различаются, что создает проблемы. По этой причине материал наполнителя становится очень важным, и выбор наполнителя, который вы используете, имеет решающее значение.

Суть в том, что сварка разнородных металлов сопряжена с риском. Вы должны понимать два металла, которые вы свариваете, и использовать правильный присадочный материал.

Но есть также много методов и специальных материалов, которые могут вам понадобиться в зависимости от того, что вы свариваете. Проведите исследование заранее.

сплав / металл	Да / Нет
Углеродистая сталь	Да 1 9
Да 1 9
Да 1 9
Да 1 9	Да0105	Mild Steel (low carbon)	Yes 2
Galvanized Steel	Yes 3
Cast Iron	Yes 4
Aluminum	No 5

¹ Обычно требуется предварительный нагрев углеродистой стали.
² Для большинства работ используйте процесс MIG с присадочной проволокой ER309L и трехкомпонентным защитным газом.
³ Должен удалять цинк, который представляет опасность для здоровья и может загрязнить сварной шов.
⁴ Используйте «масляный» метод, чтобы удержать углерод от нержавеющей стали с наполнителем NiFe-CI или Ni-CI.
⁵ Существуют обходные пути, такие как биметаллические переходные вставки, но биметаллические вставки изготавливаются с использованием специальных процессов, обычно невозможных на месте. Готовые вставки трудно найти, если у вас небольшой магазин или любитель.

Как сваривать нержавеющую сталь

Прежде чем приступить к сварке нержавеющей стали, убедитесь, что у вас есть подходящее оборудование, а сварщик и сталь подготовлены.

Давайте рассмотрим их.

Что нужно для сварки нержавеющей стали?

Механизм, необходимый для сварки нержавеющей стали, не будет сильно отличаться от сварки других металлов. Как правило, вам потребуется:

• Сварочный аппарат (MIG, TIG, порошковая проволока или электрод)
• Электроды (проволока или электрод должны быть тщательно выбраны для сварки)
• Защитный газ (для MIG и TIG и возможно с флюсовой проволокой)
• Шлифовальная машина/проволочная щетка/растворитель для очистки металла
• Зажимы
• Сварочный стол (для небольших работ в цехе)
• Сварочная маска
• Защитные очки (для шлифовки и других вспомогательных работ)
• Кожаный фартук, рукава и перчатки
• Сварочные сапоги (25 % всех несчастных случаев при сварке травмы стопы)
• Вентиляция (если в помещении)
• Плоскогубцы MIG (удобны для всех сварочных процессов)

Вентиляция была включена как необходимое оборудование, поскольку нержавеющая сталь выделяет газ шестивалентного хрома. Этот токсичный газ означает, что вы должны защитить себя и убедиться, что вы не вдыхаете пары при сварке нержавеющей стали.

Подготовка сварочного аппарата

Для всех процессов сварки нержавеющей стали необходимо сначала выбрать правильный электрод/присадочный материал. Это должен быть правильный сплав для предполагаемого сварного шва, независимо от того, какой тип сварочного аппарата вы используете. Существует множество руководств от производителей и интернет-источников, которые помогут вам.

Далее идут сведения о различных процессах сварки, которые мы подробно рассмотрим ниже.

Подготовка сварочного аппарата TIG

Сила тока

На многих сварочных аппаратах TIG сила тока регулируется во время сварки (подробнее об этом чуть позже). Но сначала вы должны установить максимальный ток на машине. Это будет варьироваться в зависимости от сплава SS и других переменных, таких как толщина. Диаграммы легко доступны, чтобы помочь вам с этой настройкой.

Управление силой тока пальцем или ногой

Ножная педаль качающегося типа обеспечивает детальное управление

Если она есть у вашего сварщика, она позволяет регулировать температуру или силу тока во время сварки, что помогает свести к минимуму избыточное тепло и возникающее в результате коробление SS. Если вы находитесь на лестнице или в других труднодоступных местах, может потребоваться управление пальцами.

Но для других работ ножная педаль может оказаться более удобной. Убедитесь, что на вашем аппарате настроена наилучшая регулировка силы тока для конкретного сварного шва. Многие сварщики TIG имеют возможность включать и выключать ножную педаль/пальцевое управление, поэтому убедитесь, что вы правильно настроили ее заранее.

Детали электрода

Размер электрода имеет большое значение в аппарате для сварки TIG. Таким образом, используемый электрод должен иметь правильный диаметр. Обычно это 3/32, но может достигать 1/4 дюйма. Какой размер вам нужен, зависит от таких переменных, как полярность, сила тока, размер соединения, толщина основного металла.

Также следует обратить внимание на тип вольфрамового электрода. Вы увидите торированный красный электрод, используемый для большинства работ по сварке нержавеющей стали. Но для некоторых сплавов нержавеющей стали может потребоваться электрод другого «цвета».

Кроме того, важна геометрия. Конусность, не превышающая диаметр электрода более чем в 2,5 раза, позволяет сфокусировать дугу с образованием глубоких, тонких валиков и небольшой зоны термического влияния («ЗТВ»). Если электрод сужается более чем в 2,5 раза по сравнению с его диаметром, дуга начинает разветвляться, что приводит к меньшему проплавлению и большей ЗТВ.

Полярность и пульсация

Для сварки SS установите полярность сварочного аппарата TIG на DCEN (отрицательный электрод постоянного тока). Некоторые люди называют это прямой полярностью, и вы никогда не должны использовать электрод с положительным электродом, так как это мгновенно сожжет ваш вольфрам.

Также, если ваш сварочный аппарат имеет импульсный режим, используйте его. Опытные сварщики должны установить частоту пульса на уровне 100 импульсов в секунду (PPS) для начала и увеличить ее до 500 PPS. Некоторые сварщики TIG могут не иметь таких высоких импульсов, и неопытные сварщики часто считают импульсы (от 0,5 до 2 импульсов в секунду) для определения времени движения горелки и холодной проволоки, когда число импульсов в секунду ограничено 10.

Защитный газ TIG

Не второстепенная деталь; Вы должны выбрать правильный защитный газ и установить правильные скорости потока. Обычно для сварки TIG используется чистый аргон (Ar).

Но гелий (He) может быть добавлен для увеличения проникновения и текучести сварочной ванны. В некоторых случаях для достижения особых свойств добавляют азот (N ₂ ) и водород (H ₂ ). Например, включение водорода дает аналогичный, но более сильный эффект по сравнению с добавлением гелия. Однако водород не следует использовать при сварке мартенситных, ферритных или дуплексных сталей.

Скорость потока обычно составляет от 35 до 50 кубических футов в час, но см. рекомендации для вашей машины и другие общедоступные таблицы и источники.

Подготовка аппарата для сварки MIG

Проволока для сварки MIG

Первым шагом является получение и установка проволоки подходящего сплава и размера для сварки, которую вы хотите выполнить. В зависимости от конкретного сплава, который вы свариваете, могут потребоваться некоторые исследования, но популярна проволока ER309L. Не забудьте также использовать проволоку подходящего диаметра.

Защитный газ

Вы должны выбрать правильный газ. Нержавеющая сталь чувствительна к атмосферным газам, и популярна тройная смесь 90% гелия, 7,5% аргона и 2,5% углекислого газа. Эта смесь создает хороший контур валика, а уровень CO2 достаточно низок, чтобы не повредить коррозионной стойкости нержавеющей стали.

Вы не хотите использовать чистый инертный защитный газ, такой как гелий или аргон, для сварки SS MIG. Характеристики дуги процесса MIG заметно отличаются от процесса TIG, а чистый Ar или He отрицательно влияют на эффективность дуги MIG.

Также убедитесь, что скорость потока установлена ​​правильно. Как уже говорилось, нержавеющая сталь чувствительна к химически активным газам, а это означает, что для предотвращения загрязнения сварного шва требуется хорошее покрытие. Обратитесь к руководству вашего сварочного аппарата или таблице настроек для хорошей отправной точки.

Полярность

Ваш сварочный аппарат должен быть настроен на положительное расположение электрода постоянного тока (DCEP).

Скорость подачи проволоки

В руководстве и таблице настроек для вашего аппарата должны быть указаны необходимые скорости подачи проволоки для сплавов нержавеющей стали различной толщины. Но если нет, то для большинства сварных швов из нержавеющей стали используется немного более высокая скорость подачи проволоки («WFS»), чем та, которую вы использовали бы для мягкой стали.

Настройки силы тока и напряжения

Обратитесь к руководству по сварке и/или таблице параметров сварки, чтобы установить свои уровни силы тока и напряжения. Если у вас их нет, опытные сварщики или интернет также могут предоставить таблицы и рекомендации по начальным настройкам.

SS обычно требует более низкой настройки силы тока из-за более высокой WFS. Кроме того, необходимо использовать более высокие настройки напряжения, которые смачивают ванну, что позволяет получить более плоскую поверхность и выступы на концах сварного шва.

Подготовка аппарата для сварки порошковой проволокой

Выбор проволоки

Как и в других процессах сварки нержавеющей стали, важен присадочный материал. Но при сварке с флюсовой проволокой расходуемая электродная проволока является присадочным материалом, и она несет флюс в сердечнике проволоки для защиты сварного шва.

Это означает, что состав проволоки более сложный, чем у сплошной проволоки MIG. Таким образом, вы должны быть осторожны при выборе / покупке провода. Сплав и толщина нержавеющей стали будут двумя важными переменными при выборе порошковой проволоки, но состав порошковой проволоки также может варьироваться.

Кроме того, настоящая безгазовая проволока будет работать в ветреную погоду. Но это, вероятно, будет ограничено плоской и горизонтальной работой.

Итак, еще одним важным фактором, который следует учитывать, является защитный газ. Для многих порошковых проволок из нержавеющей стали требуется газ. В то время как ветер может быть проблемой, эти проволоки лучше справляются со сварными швами. Их часто называют проволокой с двойным экраном, и они широко доступны (получить настоящую «безгазовую» порошковую проволоку из нержавеющей стали сложнее).

Полярность

Полярность может запутаться при сварке порошковой проволокой (или FCAW), так как настройка меняется в зависимости от используемой проволоки. Поэтому обязательно запомните, какая полярность вам нужна для порошковой проволоки, и убедитесь, что ваша машина настроена соответствующим образом.

Защитный газ

Да, при FCAW защитный газ не нужен для многих сварных швов. Но нержавеющая сталь отличается от углеродистой стали и необходима для многих работ. При использовании проволоки с двойным экраном (флюс и защитный газ вместе) убедитесь, что защитный газ находится под рукой.

Сварщики часто используют смесь 100% CO ₂ или 75% аргона 25% CO ₂ . Шлаковая оболочка сварного шва ограничивает поглощение углерода, что делает возможным использование защитного газа с высоким содержанием CO ₂ .

Подготовка сварочного аппарата

Электрод

Возможно, здесь вы видите закономерность, но выбор присадочного материала имеет значение в каждом сварочном процессе. Стержневые электроды продаются из различных сплавов нержавеющей стали с различными флюсовыми покрытиями. Проведите исследование и выберите правильный размер и сплав для вашего конкретного сварного шва.

Производители обычно наносят правильное флюсовое покрытие на сплав SS, используемый для изготовления стержня. Таким образом, вам обычно не нужно проверять его. Но если вы свариваете разнородные металлы или другие необычные соединения, вы также можете отметить флюсовую смесь на электроде.

Сила тока

Значения силы тока должны быть указаны в руководстве к сварочному аппарату или в таблице, напечатанной на сварочном аппарате, или вы можете легко найти рекомендации, если их нет. Но в целом устанавливайте усилители на низах, как можно более «крутыми».

При использовании электродуховой сварки вы обнаружите, что по мере того, как вы входите в сварной шов на пару дюймов, палка нагревается сильнее, а характеристики дуги и валика изменяются. Таким образом, вам нужно учесть это на любом суставе длиной более одного или двух дюймов.

Продукт для защиты от брызг

Стик прост и удобен в использовании, но он производит много брызг. При работе с нержавейкой это может быть проблемой. Таким образом, вы можете захотеть иметь под рукой гель или спрей против брызг, чтобы подготовить заготовку перед сваркой.

Подготовка нержавеющей стали к сварке

После настройки сварочного аппарата для сварки нержавеющей стали вам необходимо подготовить металл перед сваркой. Вот некоторые вещи, которые вы должны подготовить…

Чистота

Нержавеющая сталь плохо переносит загрязнение. Даже следовые количества могут создать проблему. Таким образом, металл должен быть очищен от краски, ржавчины, масла и т. д. и очищен перед сваркой. Никаких исключений, так что будьте внимательны.

Подгонка

Убедитесь, что детали выровнены должным образом и что нет зазоров или отклонений в соединении. Зазоры разной ширины шва требуют избытка присадочного материала, который дополнительно нагревает сварной шов. Кроме того, сварной шов выглядит лучше, если ширина валика одинакова.

Подготовка кромок

Края более толстых деталей должны быть скошены или сняты фаски. Этот профиль помогает при подгонке, но также позволяет делать более прочные и красивые сварные швы.

10 советов по успешной сварке нержавеющей стали

1. Снизьте температуру

Нержавеющая сталь коробится под воздействием избыточного тепла. Запомнить? Мы упоминали об этом в начале статьи. Таким образом, имеет смысл установить ваши усилители, то есть тепловложение, на низкую сторону, чтобы избежать проблемы.

2. Избегайте большого диаметра присадочного материала

Чем толще присадочный стержень/проволока, тем больше тепла вам потребуется. Но с SS вам нужно держать усилители на низком уровне. Таким образом, избегайте больших наполнительных стержней / проволоки, поскольку это еще один способ снизить температуру.

3. Точная настройка Подгонка

Правильная подгонка позволяет использовать нужное количество наполнителя и устраняет необходимость заполнения зазоров. Это означает, что вам не нужно будет дополнительно нагревать металл. Итак, найдите время, чтобы отрегулировать подгонку заготовок, чтобы избежать коробления и плохого внешнего вида.

4. Используйте присадочный материал/электрод, предназначенный для сплава SS

Да, вы можете сваривать нержавеющую сталь с тем же присадочным материалом из мягкой стали, который вы регулярно используете. Проблема в том, что сварной шов может подвергаться коррозии, и вам нужно покрыть валик, чтобы он не ржавел. Использование присадочного сплава из нержавеющей стали, соответствующего основному металлу, позволяет избежать этой проблемы. Кроме того, вы избегаете загрязнения SS углеродом в ЗТВ, что может вызвать ржавчину на деталях SS.

5. Используйте правильный угол наклона горелки (стержневой и с порошковой проволокой)

Со шлаком таскаешь. Этот совет работает, как правило, для всех видов сварки FCAW или дуговой сварки. Перетаскивая электрод, вы позволяете флюсу подняться к верхней части сварочной ванны и должным образом покрыть валик. В противном случае могут возникнуть проблемы со шлаковыми включениями в сварном шве.

Для нержавеющей стали FCAW угол сопротивления 10 градусов обычно подходит в качестве отправной точки. Но при сварке стержнем вы можете попробовать использовать гораздо более крутой угол.

Подробнее : Толкать или тянуть при сварке MIG?

6. Правильный вылет проволоки 

При сварке MIG и сварке с флюсовой проволокой необходимо обеспечить правильный вылет в начале сварки, чтобы получить ровную дугу. Кроме того, вам нужно избегать изменения этого расстояния между соплом и металлом во время сварки.

Кроме того, при сварке с флюсовой проволокой подрезайте кончик проволоки каждый раз, когда вы накладываете валик. Если вы не подстригаете каждый раз, вы можете получить силиконовую каплю на кончике проволоки, которая может испортить ваш старт. Обрезка проволоки, вероятно, также является хорошим советом для ваших сварных швов MIG, чтобы обеспечить правильный выступ и чистый наконечник.

7. Сварочная ванна TIG

Диаметр сварочной ванны должен соответствовать толщине основного металла. Если лужа становится слишком большой, используйте кончик пальца или педаль, чтобы уменьшить нагрев. В конце сварки устраните кратеры, уменьшая ток и добавляя присадочный металл, пока лужа не затвердеет.

8. Скорость наплавки

Различные процессы сварки имеют разную скорость наплавки, и ничто не заменит опыт, чтобы узнать, как она меняется у ваших сварщиков.

Но в целом, если вам нужна высокая скорость наплавки, используйте сварочный аппарат с флюсовой проволокой и двойной экранированной проволокой. Эта настройка обычно дает вам лучшие скорости осаждения.

9. Скорость передвижения

В общем, вам не следует двигаться слишком медленно. Это создаст избыточное тепло в нержавеющей стали. Итак, держите скорость вашего путешествия.

Кроме того, при сварке стержнем и порошковой проволокой вы можете определить, снизилась ли ваша скорость, по образовавшемуся валику. Признаки, на которые вы можете обратить внимание:

Медленное перемещение сварного шва: ваш валик будет высоко выпуклым, и шлак не будет хорошо покрывать сварной шов. Это будет иметь тенденцию оставлять сварной шов открытым возле короны, и металл станет серым. У вас, вероятно, будут проблемы с пористостью, а сварной шов может быть подвержен ржавчине.

Быстрое перемещение сварного шва: сварной шов будет слишком вязким, а сварной шов будет слишком узким.

10. Защита от ржавчины

Это неприятно, но сварные швы из нержавеющей стали могут ржаветь. Чтобы этого не произошло, можно сделать несколько вещей.

Во-первых, не забудьте обеспечить хорошую газовую подушку. Реакционноспособные газы в воздухе могут вызвать всевозможные проблемы, включая ржавчину.

Второе, что нужно сделать, это полностью очистить готовый сварной шов, включая обесцвечивание. Очистка обычно выполняется травильными пастами, шлифовальными машинами/проволочными щетками/абразивами или электрохимической очисткой.