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.
Особенности сварки нержавейки
Есть четыре технические характеристики нержавеющей стали, которые делают ее сварку особенной.
- 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%.
- 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.
- 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.
- 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.
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.
- 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.
- То же самое можно сделать, используя ацетон. Можно его подкрасить пигментом для лучшего проявления с обратной стороны сварного шва.
- 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.
Поделись с друзьями
1
0
0
0
Сварка нержавейки с черным металлом: технологии
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 металловЕсли 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:
- 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.
- Неравномерность проплавки возникает из-за разницы в показателе теплопроводности. Это негативно влияет на прочность готового шва.
- 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:
- Инверторный сварочный аппарат.
- Присадочная проволока из нержавеющей стали.
- 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:
- ОЗЛ-25Б — применяется для соединения жаропрочных сталей.
- НИАТ-5 — используется при сварке аустенитних материалов.
- ЦТ-28 — применяется для сваривания сплавов на основе никеля.
- Э50Ф — используется для соединения теплоустойчивых металлов.
Нельзя забывать про настройку сварочного материала. Принципы выбора режимов:
- При толщине детали в 1 мм, применяют постоянный ток силой до 60 А (электрод 2 мм по диаметру).
- При толщине заготовки 2 мм, выставляют переменный ток силой до 80 А (электрод 3 мм по диаметру).
- 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 электродамиТехнологии сварки нержавейки и черного металла
Существует несколько особенностей сваривания нержавеющей стали с черным металлом:
- Нержавейка имеет высокий коэффициент линейного расширения. Из-за этого между соединяемыми заготовками требуется делать большие зазоры.
- Нужно быстро охлаждать свариваемые металлы, чтобы сохранить коррозийную устойчивость.
- Следует работать только короткими электродами, длиной до 350 мм. Использование длинных стержней с покрытием приведет к их перегреву при проведении рабочего процесса.
- Сила сварочного тока должна снижаться на 20% из-за низкой теплопроводности нержавейки. Это поможет сохранить технические характеристики готового изделия.
Приварить нержавейку к черному металлу можно путем использования:
- Электродов из высоколегированной стали, чтобы заполнить шов. Допускается применять стержни с никелевым покрытием.
- Легированных электродов для наплавки кромок из черной стали. После этого шов создается с помощью плакированной стали, которая заполняет шов.
Перед свариванием нужно:
- Подготовить расходники, изготовленные на никелевой основе.
- Прокалить электроды. Оптимальная температура до 210 градусов в течение 1 часа.
- Подключить постоянный ток.
- Зачистить металлические поверхности от грязи, налета, палы, ржавчины.
Рекомендации:
- Если применяется газовая сварка, нельзя выполнять быстрое охлаждение готового шва. Деталь должна остывать самостоятельно.
- Рекомендуется наносить флюс на рабочую зону, чтобы сделать более качественное соединение.
- При использовании вольфрамового стержня, не забывать затачивать его наконечник.
- Сварка в среде защитного газа является предпочтительной, поскольку готовый шов будет более прочным.
- При сваривании нужно захватывать больше черного металла. Это позволит создать более прочный шов на молекулярном уровне.
- Движения должны быть аккуратными, неторопливыми.
Как проконтролировать качество соединения?
Существует три способа проверки шва:
- Покрыть поверхность соединения керосином. Нельзя жалеть количества жидкости во время проверки. Если керосин выступил с другой стороны — шов плохой.
- 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.
- 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 шваМеры безопасности
Сварочные работы выполняются со строгим соблюдением правил техники безопасности:
- Никогда не применять неисправное оборудование. Проверять аппарат заранее, осматривать рабочие элементы, провода на наличие возможных пробоев.
- Электроды должны быть новыми, со сохранившимся рабочим слоем. Нельзя использовать треснутые стержни.
- Подготавливать рабочее место заранее. Убрать все горючие смеси подальше, очистить стол от ненужных предметов, которые могут помешать проведению сварочных работ.
- Сварка считается вредным технологическим процессом. Поэтому нужно использовать маску сварщика, защитный комбинезон, перчатки, прочную обувь.
- Под ноги положить резиновый коврик, чтобы исключить удары током.
- Помещение, в котором проводятся сварочные работы, должно быть оборудовано хорошей системой вентиляции.
- 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.
Сварка нержавейки с черным металлом: технология, безопасность, трудности
Электродуговая сварка является, пожалуй, одним из самых распространённых методов соединения металлических деталей. Технологически процесс сваривания металла выглядит таким образом: под действием электрической дуги, металл в зоне варки плавится и, смешиваясь, соединяет детали. Фактически получается одна целая деталь, поэтому сварочное соединение по характеристикам равно цельнометаллической детали.
Сварка нержавейки с черным металломРазные сплавы имеют разную температуру плавления и текучесть, поэтому иногда появляются сложности, когда требуется сварить два разных вида металла. Например, нержавейку и чёрный металл.
Можно ли сварить чёрный металл с нержавейкойЕщё на заре зарождения электродуговой сварки, изобретатель Николай Гаврилович Славянов представил публике небезызвестный «Стакан Славянова». Этот стакан примечателен тем, что он состоит из семи металлов, которые нельзя сплавить естественными методами. Несмотря на различные характеристики чёрного металла и нержавейки, сварить их, тем не менее можно. О том, как происходит сварка нержавейки с простым чёрным металлом, основных трудностях процесса и способах их решения будет рассказано ниже.
Схема сварки нержавейки с черным металлом
Трудности в сварке разнородных сталейКак говорилось выше, при варке сплавов разных сортов, а также во время сваривания сталей разных марок, могут возникнуть некоторые сложности. Основные трудности, которые могут возникнуть:
- Разная теплопроводность. Может служить причиной прожога деталей во время сварочного процесса. Чем хуже металл отводит тепло от сварочной ванны, тем выше её температура. Уменьшение сварочного тока снижает температуру, но может привести к непровару в соединении.
- Разное линейное расширение. При нагреве все тела увеличиваются в размерах, при остывании, соответственно принимают прежние размеры. Таким образом, изменение размера в процессе остывания могут послужить причиной разрыва сварочного шва или образованием в нём трещин.
- Разница в электрическом сопротивлении. Влияет на перегрев электрода во время сварочного процесса. Это также сказывается на прочности шва.
Разнородные слои при сварке
Перегрев некоторых видов металлов ведёт к печальным последствиям. Нержавейка, например, при температуре свыше 500 градусов теряет свои свойства. То есть из нержавейки она превращается в обычный чёрный металл. Сварка приводит к перегреву стали в месте шва, поэтому на месте сварочного шва часто выступает ржавчина. Несмотря на кажущиеся трудности, сварка нержавейки и чёрного металла возможна при соблюдении ряда определённых правил.
Технологии сварки нержавейки и чёрного металла
Перед тем как ответить на вопрос «как сварить нержавейку с обычным чёрным металлом», следует рассмотреть существующие способы получения сварного соединения. Наиболее распространены следующие способы:
- MMA. Ручная электродуговая сварка при помощи электрода в специальной обмазке.
- MIG. Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа с применением специальной проволоки.
- TIG. Сварка в среде инертного газа неплавящимся вольфрамовым электродом.
MMA-сварка
Практически все виды металлов, в том числе и нержавейку с чёрным можно сваривать электродом, однако, потребуется подобрать электрод, обладающий определёнными характеристиками. В принципе, при этом получается неплохое соединение, однако, в промышленных условиях сварка разнородных сталей нержавеющей обычной производится в среде защитного газа. Это обусловлено тем, что сварной шов, при контакте с воздухом, насыщается азотом и становится довольно хрупким. Что является недопустимым при создании ответственных или несущих конструкций, поэтому, например, способы сварки швеллеров между собой предусматривают исключение попадания воздуха к остывающему сварному шву. При сварке большинства изделий, изготовленных из нержавейки, в качестве защитного газа используется аргон. Он обладает большой инертностью и не вступает в реакцию с расплавленным металлом в зоне шва. Также аргон имеет молекулярную массу выше, чем у воздуха, поэтому полностью вытесняет его из зоны сварки.
Технология сварки нержавейки с черным металлом
В процессе сваривания, плавится больше нержавеющая сталь, а чёрный только-только становится вязким. Для равномерного распределения расплавленного металла и получения прочного и красивого шва, свариваемые детали необходимо расположить строго горизонтально. В принципе, этого требуют все методы сварки нержавейки.
Дополнительно стоит упомянуть, что во время процесса сваривания, электрод должен находиться строго перпендикулярно свариваемой поверхности.
Сварку всегда ведут только при постоянном токе, переменка при варке нержавейки и чёрной стали – недопустима. Всё это позволит достичь высокого качества и прочности сварных швов. Помимо техники, немаловажным фактором, играющим большую роль в получении прочного шва, является правильный выбор присадочной проволоки или электрода.
Применяемые электродыРазобравшись с технологией сварки, можно переходить к вопросу какими электродами и присадочной проволокой следует воспользоваться для сварки чёрного металла и нержавейки. Проволока, применяемая в процессе сваривания двух различных сталей должна содержать не менее 30% основного материала. Степень его легирования должна быть такой же или выше, как у свариваемых металлов. В случае с нержавейкой и чёрным – основным материалом является нержавеющая сталь (как имеющая наиболее высокую степень легирования). Остальную долю в присадочном материале занимает никель и марганец.
Электроды для сварки
В принципе, хорошее сварное соединение для не сильно ответственных конструкций, можно получить и без применения специальных расходных материалов. Чаще всего применяются для соединения нержавеющей и обычной стали нержавеющий электрод или нержавеющая присадочная проволока. Такие электроды содержат повышенное количество легирующих компонентов, позволяющих компенсировать их выгорание в процессе нагрева.
Если необходимо сварить какую-либо ответственную конструкцию, следует обратить внимание на специальные переходные электроды для варки разнородных или трудно свариваемых сталей. При их использовании наплавляется специальный промежуточный (или буферный) слой, который и позволяет соединить детали. Наиболее часто используются электроды ОЗЛ-312 (в случае, когда химический состав сталей вообще неизвестен) и НИИ-48Г.
Как проконтролировать качество соединения
Проверку полученного шва проводят после полного его остывания. В первую очередь производят визуальный осмотр поверхности на наличие трещин или прожига деталей. Если требуется герметичность соединения, то проверку продолжают с применением керосина или аммиака. С помощью керосина проверяются микротрещины, которые могли возникнуть в процессе сваривания. Для этого с одной стороны проверяемого шва наносят меловой раствор, а с другой стороны — керосин, подкрашенный красителем. Если меловой раствор изменил цвет – герметичность шва отсутствует. В том месте, где произошло окрашивание и отсутствует герметичность. Эффект окрашивания основан на капиллярном проникновении керосина по микротрещинам. Именно керосин также выбран неслучайно, эта жидкость имеет очень большую текучесть. Проверка аммиаком не отличается от проверки с помощью керосина, только в этом случае меловой раствор заменяют специальными индикаторами, меняющими цвет.
Качество соединения шва
Ответственные замкнутые конструкции можно также проверить и на герметичность, и на прочность одновременно. Для этого используется искусственно создаваемое гидравлическое давление.
Важно помнить, что если есть подозрение в заведомо слабом сварном шве, то применять этот способ категорически запрещено.
Проверка качества шва позволит быть уверенным, что удалось качественно сварить детали.
Правила безопасностиПри проведении любых сварочных работ всегда необходимо соблюдать правила техники безопасности. Особенно это касается процесса сваривания нержавейки и чёрной стали.
Техника безопасности
Нержавейка очень текуча в расплавленном состоянии и может сильно разбрызгиваться, поэтому всегда необходимо надевать защитный костюм сварщика и рукавицы.
Сварочную маску также желательно выбирать закрытого типа.
Как правильно сварить нержавейку с черным металлом?
Сварка нержавейки с изделиями из черного металла является весьма проблематичной, потому что сама по себе нержавеющая сталь является материалом, сваривать который очень сложно. Бывает, что не получается соединить одноплановые изделия, выполненные из нержавейки.
Сварочные работы, связанные с необходимостью сварить черный металл и нержавейку, могут выполняться только очень опытным сварщиком. Дело в том, что такой материал, как нержавеющая сталь, обладает очень высокой текучестью по сравнению с обыкновенным металлом, кроме того, они имеют различную температуру плавления.
Возможность сваривать такие изделия появляется только при наличии специального оборудования, правильной его настройки, грамотного подхода к выбору расходных материалов. Например, присадочная проволока берется только из нержавеющей стали, куда должен быть добавлен никель и марганец. Если этих элементов не будет, то качество сварного соединения будет значительно ниже. В процессе проведения работ, стараются выполнять шов на наибольшей глубине, чтобы сваренные разнородные изделия обменивались частицами по всей своей толщине.
Можно ли сваривать сталь с нержавейкой?
Сварка нержавейки и черного металла в условиях промышленного производства с соблюдением всех технологических особенностей не представляет собой нечто особо сложное. Стоит отметить, что с физической точки зрения подобный процесс является вполне выполнимым.
В условиях домашней сварки это сделать тоже весьма реально, тем более что в этом случае наиболее серьезных требований к качеству сварного соединения не предъявляют. Чтобы соединение получилось наиболее долговечным, желательно иметь определенный опыт в области сваривания нержавейки.
Какую технологию использовать?
Черные и нержавеющие детали проще всего соединять друг с другом при помощи специальных электродов и электрической сварки. Осуществляется это довольно быстро, не требует привлечения каких-то дополнительных средств, однако, качество шва оставляет желать лучшего. Это связано с тем, что под воздействием высоких температур нержавейка становится очень жидкой, а сталь продолжает сохранять вязкость.
Сделать потолочный или вертикальный шов в данном случае практически невозможно, так как расплавленный материал будет попросту стекать вниз. Для проведения работ берут только качественные электроды из нержавейки, которые должны иметь соответствующую обмазку.
Возможно сваривать сталь и нержавейку за счет газовой сварки. В качестве присадочного материала здесь используют проволоку, также изготовленную из нержавеющей стали. Данный расходный материал позволяет значительно снизить текучесть стали, что помогает получить более качественное соединение.
В случае с газовой сваркой придется применять флюс, который позволит примерно уравнять текучесть стали и нержавейки. Эта технология значительно сложнее в плане проведения подготовительных работ, нужно будет соблюдать определенные правила техники безопасности, касающиеся использования газовых баллонов.
Сварка нержавейки с черными металлами зачастую производится в аргоновой среде. Данный метод принято считать наиболее надежный, так как он позволяет получить сварное соединение самого высокого качества. Покрытия проволоки здесь может и не быть, так как газовая среда из аргона будет надежно предохранять сварную ванну от попадания воздуха. Однако сама по себе данная технология очень сложная и стоит дорого, поэтому пользоваться ей для подобных целей далеко не всегда имеет смысл.
Технология работ
Перед тем как приступить к свариванию нержавейки и черной стали, нужно правильно подготовить не только сами изделия, но и все необходимое оборудование. Участки деталей, поблизости от которых должен будет формироваться шов, очищают от оксидной пленки с помощью металлической щетки угловой шлифовальной машинки. На стальной заготовке не должно быть следов коррозионных процессов.
После окончания подготовки на место будущего формирования соединения следует нанести флюс. Элементы устанавливают в горизонтальное положение – так их сваривать будет наиболее удобно: данный подход позволяет обеспечивать наиболее равномерное растекания стали по шву.
Движения должны быть уверенными и очень точными. Это связано с тем, что сталь будет расплавляться значительно медленнее по сравнению с нержавейкой. Следует стараться как можно больше захватить черного металла, чтобы изделия хорошенько проникли друг в друга на молекулярном уровне.
Примерно то же самое производится в процессе изготовления шва при помощи газовой сварки, однако все здесь будет происходить значительно медленнее. Шов делают как можно шире и максимально глубоким, чтобы на участке его формирования материал получился наиболее однородным. После того как работы будут завершены, дают изделию полностью остыть.
Как проконтролировать качество соединения?
Когда сварное соединение достигнет приемлемой температуры (хотя бы 40 градусов), приступают к контролированию его прочности и ряда других параметров. Сделать это можно следующим образом:
- При помощи керосина, принцип действия которого базируется на капиллярном проникновении через кристаллическую решетку стали;
- Аммиаком: тут контроль основывается на принципе окрашивания индикаторов при его непосредственном воздействии;
- Гидравлические методы, которые позволяют не только получить сведения относительно надежности шва, но и проверить, насколько прочным он получился.
Если соединение заведомо довольно слабое, то используют разрушающие методы контроля.
Меры безопасности
Техника безопасности очень важна при проведении сварных работ. Прежде всего, следует надежно защитить глаза от воздействия интенсивного излучения ультрафиолетового типа. Кроме того, надевают на руки и на ноги плотную одежду, которая не допустит попадания на кожу расплавленного металла. Очень важно соблюдать правила использования электрических установок, газовых баллонов и другого оборудования, так как при неверном применении они могут стать причиной возникновения угрозы жизни либо здоровью человека, работающего с ними при производстве сварных соединений самого разного рода.
Можно ли сварить черный металл и нержавейку?
Осуществляя такой процесс как сварка нержавейки и черного металла, нужно быть готовым к ряду трудностей, с которыми можно столкнуться во время работы. Несмотря на то, что оба этих материала характеризуются как разновидности стали, они абсолютно разнородные. Для того чтобы максимально качественно сварить нержавейку с черным металлом, первоначально, нужно запастись правильными электродами. К тому же, чтобы в конечном итоге образовался хороший сварной шов, надо обязательно обращать внимание на такой показатель как свариваемость данных металлов. Другими словами важно учесть возможность образования прочных и надежных соединений, образованных методом сварки нержавейки и черного металла.
Содержание статьи
- Можно ли варить разнородные стали
- Способы сварки
- Выбор способа
- Какими электродами воспользоваться для сварки?
- Технология
- Правила безопасности
Можно ли варить разнородные стали
Прежде чем приступить непосредственно к сварочным работам, надо иметь представление об особенностях сварки, связанных с разным химическим составом материалов, которые обязательно нужно учитывать:
- разная теплопроводность нержавеющей стали и черного металла, что может сказаться на плохом проплавлении одного из металлов,
- коэффициенты линейного расширения, эти показатели также разнятся. В месте, где материалы соединяются, могут остаться напряжения даже после термообработки. Такие участки будут самыми слабыми,
- «Миграция углерода» из Cr-Mo стали, которого в этом металле содержится большое количество, из-за этого нержавейка в большей степени становится подверженной коррозийным процессам.
Обратите внимание! Из-за большого разнообразия сталей с разным составом, дать четкие рекомендации по сварочному процессу не предоставляется возможным
Исходя из большого количество противоречий, многие пользователи постоянно задаются вопросом: можно ли все таки сварить нержавеющую сталь и черный металл?
Рассматривая этот вопрос с точки зрения физики, можно прийти к выводу, что осуществить подобную процедуру реально. Применяя переходные электроды для сварки нержавейки и деталей из черного металла в домашних условиях, нужно придерживаться технологии сварки нержавеющей стали, а также рекомендуется осуществлять сварочные работы человеку, имеющему опыт в этом деле. В любом случае, важно знать химический состав и того и другого металла, для того чтобы осуществить правильный выбор расходных материалов.
Способы сварки
В большинстве случаев используется сварка нержавейки и черного металла электродом при помощи электрической сварки. Популярность такого метода обусловлена его простотой и минимальным количество вспомогательных действий. Однако, качество подобного соединения не очень хорошее. Из-за высокой температуры нержавейка будет растекаться, в то время как черный металл будет вязким. В конечном итоге не получится сделать вертикальный или потолочный шов, т.к. все стечет вниз. Поэтому нужно применять переходные электроды для сварки нержавейки и черного металла.
Обратите внимание! Используемые в процессе сварки электроды по черному металлу должны быть выполнены из нержавейки
Другой способ – газовая сварка, в качестве присадки также используется нержавеющая проволока. Такой метод является более подходящим, т.к. в таком случае материал будет менее текучим. Осуществляя сварочные работы нужно применять флюс, который обеспечит лучшее плавление черного металла. Однако, газовая сварка требует предварительную подготовку и строгое соблюдение техники безопасности использования газовых баллонов.
Считается, что получить наиболее прочный и надежной шов можно используя такой метод как сварка нержавейки с черным металлом аргоном. В данном случае не требуется покрытие проволоки, т.к. аргон самостоятельно справляется с функцией защиты от негативного воздействия внешней среды.
Обратите внимание! Сваривать заготовки из нержавеющей стали и черного металла не всегда целесообразно, поскольку такая технология достаточно дорогостоящая
Выбор способа
Выбирая к какому способу сварки прибегнуть, нужно определиться с целями, которые вы преследуете. В случае, когда вам нужно сделать что-то для дома или вы просто хотите проверить можно ли сварить черный металл и нержавейку, то рекомендуется прибегнуть к способу обычной электродуговой сварки с нержавеющими электродами. Как показывает практика, такой метод хорошо пригоден для этого. Если же свариваемые детали будут подвержены серьезным нагрузкам, то в такой ситуации наиболее оптимальным вариантом станет – газовая сварка. Сварка аргоном применяется очень редко и при крайней необходимости.
Какими электродами воспользоваться для сварки?
Для получения максимально качественного шва, образующегося в процессе сварки изделий из нержавеющей стали и черного металла, нужно учесть некоторые нюансы. Важно выбрать присадочную проволоку определенного химического состава.
В металле присадочной проволоки, показатель степени легирования которого дол;ен превышать идентичный показатель материала свариваемого изделия, обязательно в состав должны входить такие элементы, как марганец, никель и иногда хром
Технология
Перед тем как начать варить нержавейку, надо провести ряд подготовительных процедур. Поверхность обеих деталей должны быть хорошо вычищена. Для этого можно воспользоваться щеткой или наждачкой, после очистки обязательно протрите изделия от пыли. Если оборудование и детали подготовлены можно приступить к нанесению флюса на тот участок, где предположительно будет образовано соединение.
Очень важно расположить все в горизонтальном положении. Это необходимо для равномерного распределения материала. Осуществляя сварку нержавейки и черного металла инвертором, соблюдайте максимальную точность движений, т.к. сталь начнет плавиться раньше и необходимо как можно больше захватить сторону черного металла.
Все эти требования выдвигаются и к газовой сварке, только каждый процесс совершается в более медленном темпе. Образовавшийся шов должен быть как можно шире и глубже, это необходимо для увеличения однородности материала в месте его прохождения. Когда сварочная работа будет завершена, надо выждать некоторое время, пока изделие не остынет.
Правила безопасности
В процессе осуществления сварки нержавейки и черного металла полуавтоматом, следует строго соблюдать правила электробезопасности. Также важным условием является защитная одежда. Обязательно работайте в специальном костюме, перчатках и маске, т.к. в случае разбрызгивания стали, случайное ее попадание на участок кожи чревато серьезными ожогами.
Подводя итог, можно прийти к выводу, что сварить черныq металл и нержавеющую сталь вполне реально. Главное соблюдать все нюансы, возникающие в процессе работы с данными материалами.
как правильно, варить в домашних условиях, с черным металлом, инвертором, обычными электродами, полярность, каким током, тонкую, трубы
Нержавеющая сталь является очень популярным материалом. Нержавейка активно используется в промышленной, производственной и бытовой сферах. Из коррозионностойких сталей изготавливаются многие агрегаты, конструкции, сооружения и оборудование различного назначения. Востребованность обусловлена техническими параметрами нержавейки, в частности, стойкостью к коррозии, долговечностью эксплуатации, прочностью, привлекательным внешним видом и простотой обработки.
Наиболее ходовым способом работы с нержавеющей сталью являются сварка. Сварочный процесс обладает нескольким особенностями:
- невысокий уровень свариваемости значительно влияет на формирование соединения;
- низкая теплопроводимость нержавейки приводит к тому, что свариваемые изделия проплавляются даже при достаточно небольших величинах силы тока;
- высокий коэффициент расширения означает, что при нагреве изделие как бы растягивается. В то время как при остывании появляется стягивающий эффект. Инородный металл, входящий в структуру основной конструкции и обладающий меньшим коэффициентом расширения, оставляет микротрещины. Поэтому важно правильно подбирать расходные материалы;
- при нагреве более 500°С в изделиях из нержавейки возникает межкристаллитная коррозия. Чтобы этого избежать нужно тщательно подбирать режим сваривания, а также принудительно охлаждать свариваемые детали.
Сварка электродами по нержавейке
Сваривание коррозионностойких сталей является сложным и трудоемким процессом. Данная процедура требует от исполнителя наличия теоретических знаний и практического опыта. Ещё одним важным критерием для комфортного проведения сварочных работ является правильный выбор электродов.
Особые характеристики нержавейки, а также несколько особенностей сваривания данного материала требует применения специальных сварочных материалов. Сварка нержавейки правильно подобранным электродом является гарантией надежности, прочности и долгого эксплуатационного срока готового изделия.
Как обычным электродом заварить нержавейку
Очень часто начинающие сварщики задаются вопросом: можно нержавейку варить обычными электродами? Важно отметить, что сварка коррозионностойких сталей обычными электродами технически возможна. При отсутствии или нехватке специальных сварочных материалов можно использовать простые расходники. Многие мастера неоднократно применяли такой подход, но исключительно для обработки деталей бытового использования. Так как к промышленным конструкциям применяются повышенные требования по надежности и монолитности.
С технологической точки зрения, рекомендуется использовать специализированные электроды, имеющие подходящее покрытие. Сварка нержавейки простыми электродами отрицательно сказывается на качестве соединения, также возможно появление микротрещин.
Вывод! Поэтому сварка нержавейки обычными электродами должна применяться как крайняя мера, только в экстренном случае или если вы мало чем рискуете.
Также часто возникает вопрос: можно ли варить нержавейку обычной сваркой? Здесь также подразумевается возможность применения простых расходников для работы с коррозионностойкими сталями.
Видео
Предлагаем посмотреть небольшой ролик, где самодельщик показывает как заварил теплообменник банной печи черным электродом. В комментариях видно, что мнения по поводу допустимости такой сварки разделились, что делает такой подход спорным.
Способы сварки нержавейки
Существует несколько способов сварки нержавеющих сталей. Каждый метод подразумевает применение конкретного оснащения и расходных материалов. О том, как правильно варить нержавейку электродами будет проанализировано далее.
Ручная электродом
Ручная сварка нержавеющих сталей электродом с покрытием является универсальной, может использоваться практически в любой отрасли. Данный метод обеспечивает приемлемое качество соединения, поэтому применяется домашними и профессиональными исполнителями. Также важным достоинством технологии ММА является простота и легкость сварочного процесса. Кроме этого, сварка нержавейки дуговой сваркой имеет ещё несколько достоинств:
- ценовая доступность электродов и оборудования;
- аппараты могут работать в течение всего рабочего дня;
- агрегаты обладают компактными размерами и небольшим весом, что позволяет быстро перемещаться по рабочему объекту;
- высокая скорость выполнения работ при умелом обращении с оснащением и расходными материалами;
- прочность сварных швов;
- существует возможность самостоятельно изучить данный способ сварки и применить на практике.
Чтобы сварной шов обладал высокой надежностью, необходимо правильно подобрать сварочные материалы. Для ручной сварки подойдут следующие марки:
ОЗЛ-8 предназначены для того, чтобы сваривать изделия, эксплуатирующихся при воздействии агрессивных сред. При этом к наплавленному металлу не предъявляются повышенные требования по стойкости к МКК. Электродами ОЗЛ-8 исполнители пользуются для обработки ответственных конструкций.
Электроды НЖ-13 создают надежное соединение, предотвращают образование МКК. Тонкий слой шлаковой корки после остывания и сжатия рабочей зоны отпадает самопроизвольно. Это значительно ускоряет процесс, когда необходимо выполнить большое количество швов.
Электроды ЦЛ-11 характеризуются хорошей изоляцией сварочной ванны от воздействия внешних факторов. Данная марка обеспечивает прочное соединение.
При использовании данной технологии применяется постоянный ток для сварки нержавейки, полярность – обратная.
Проанализировав данные сведения, исполнитель любого уровня сможет узнать как варить нержавейку дуговой сваркой.
Ручная аргоном
Ручная сварка нержавейки в среде аргона осуществляется с помощью вольфрамовых электродов. Данная технология гарантирует получение качественных и надежных швов. Причем соединения отвечают всем поставленным требованиям, даже, если они выполнены в домашних условиях. Следовательно, аргонодуговая сварка применяется, когда исполнителю нужен эстетический результат. Швы не требуется зачищать от шлаков. Искры при сваривании отсутствуют. Это самый чистый метод соединения. Также данный способ предназначен для работы с деталями с очень тонкими стенками.
Сваривание осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности.
Вид напряжения зависит от толщины металла:
- если толщина свариваемых листов составляет 1 мм., то применяется постоянный ток в 30-60 А,Ø электродов – 2 мм.
- сварка нержавеющей стали переменным током также возможна при работе с элементами толщиной 1 мм.: сила напряжения – 35-75 А, электрод Ø – 2 мм.
- данные для обрабатываемых изделий толщиной 1,5 мм.:
- постоянный ток прямой полярности, 40-75 А, Ø сварочного прутка – 2 мм.;
- переменный ток, 45-85 А, Ø – 2 мм.
- толщина 4 мм.: постоянный ток прямой полярности, 85-130 А, Ø – 4 мм.
Особенности данного метода:
- дугу следует поджигать бесконтактным способом, чтобы вольфрам с электродов не попал в расплавленный металл;
- сварка должна проводиться без колебательных движений стержня. Нарушение этого правила может привести к нарушению защиты рабочей зоны, что приведет к окислению шва.
Совет! При использовании данного метода можно уменьшить расход сварочных материалов. Для этого необходимо после окончания сваривания в течение 10-15 секунд не отключать подачу аргона. Подобная процедура позволяет защитить раскаленный электрод от активного окисления.
Сварка нержавейки электродом в домашних условиях
Для проведения сваривания в домашних условиях многие исполнители применяют аппараты инверторного типа.
Агрегаты подобного типа работают от стандартного источника питания в 200 В, их небольшие габариты и вес позволяют удобно перемещать и транспортировать оборудование.
Сравнительно невысокая стоимость сделала оснащение такого типа лидером продаж среди исполнителей. Сварка нержавейки инверторной сваркой создает надежное соединение.
Во время настройки инвертора следует учитывать следующие параметры:
- если толщина металла составляет 1,5 мм., то сила тока должна быть равна 40-60 А, Ø электрода – 2 мм.
- толщина детали 3 мм.: напряжение 75-85 А, Ø прутка – 3 мм.
- толщина 4 мм: ток 90-100 А,Ø стержня – 3 мм.
- толщина 6 мм. напряжение 140-150 А, Ø расходника – 4 мм.
Сваривание производится постоянным током обратной полярности.
Сварочный процесс включает несколько этапов:
- следует удалить с рабочей поверхности ржавчину, масло и другие загрязнения, зачистка осуществляется металлической щеткой;
- кромки изделия, толщина которого превышает 4 мм., необходимо разделать. Это обеспечивает хороший уровень проплавления и заполнения сварочной ванный. Разделка производится болгаркой или напильником;
- при работе с тонким металлом, нужно плотно свести свариваемые края друг к другу, выполнить прихватки;
- изделие толщиной более 7 мм. следует подогреть до 150°С. При проведении бытовой сварки это рекомендуется делать паяльной лампой;
- работа начинается с поджигания дуги. Электрод подносится к поверхности и несколько раз дотрагивается до него, таким образом он активируется.
- соединения проводится на короткой дуге;
- в конце шва следует сделать “замок”, чтобы избежать образование трещин и свищей;
- после окончания сварочного процесса, нужно дать изделию остыть, принудительно этого делать не рекомендуется;
- шлаковую корку убирают молотком или зачищают примерно через пять минут после окончания работ;
- в последнюю очередь проводится полировка и шлифовка.
Полезное видео
Для данного метода нужны электроды, использующиеся для работы с металлами коррозионностойких и жароустойчивых видов.
Электроды, предназначенные для инверторной сварки коррозионностойких сталей:
Шов, выполненный электродами ОЗЛ-6, обладает жаростойкостью, не склонен к образованию трещин и пор. Данная марка характеризуется высокими эксплуатационными свойствами.
Электроды АНО-27 предназначены для сварки ответственных конструкций, эксплуатирующихся при статических и динамических нагрузках, а также при отрицательных
температурах.
Какими электродами варить нержавейку с чёрным металлом
На производстве, где все процессы проводятся исключительно в соответствии с технологией, чаще всего не возникает вопроса: как приварить нержавейку к черному металлу? Ведь соединение таких различных металлов в обычных условиях является неправильным, с технической точки зрения. Также потребность в такой процедуре, как правило, практически отсутствует. Но иногда такая необходимость бывает. И для этого выпускаются специальные электроды.
Также в домашних условиях процесс подобного рода вполне реален. Но для этого нужно знать химический состав свариваемых изделий, чтобы правильно подобрать расходные материалы. Ведь нержавейка и черный металл являются разнородными материалами. Также следует учитывать такой параметр как свариваемость, т.е. способность данных материалов образовывать неразъемные соединения удовлетворительного качества.
Существует два способа для соединения:
- сварка нержавейки и черного металла электродом с покрытием;
- сваривание вольфрамовыми расходниками.
При использовании технологии ММА следует применять сварочные материалы, предназначенные для цветных металлов и сплавов.
Сварочные электроды АНЖР-2.
Наиболее распространенными марками являются АНЖР-1 и АНЖР-2. Основное преимущество – возможность проведения сварки практически во всех пространственных положениях, кроме вертикального “сверху-вниз”.
Также подходящим вариантом станут электроды ЦТ-28. Достоинства: шов, образованный с помощью сварочных материалов данной марки, отличается высокой жаропрочностью и жаростойкостью.
Кроме того, исполнитель может использовать специальные электроды по нержавейке.
Востребованными среди исполнителей являются электроды ESAB для сварки разнородных сплавов: ОК 67.42, ОК 67.45, ОК 67.52, ОК 68.81, ОК 68.82, ОК 92.26.
Второй метод является менее востребованным из-за более высокой стоимости вольфрамовых электродов. Также исполнителю понадобится специальное сварочное оборудование. В процессе сварки данной технологией, необходимо тщательно следить за положением прутка. Для получения качественного и надежного соединения, нужно держать стержень перпендикулярно к поверхности свариваемых изделий.
В зависимости от толщины материалов применяются различные ток и полярность при сварке нержавейки:
- толщина изделия 1 мм.: постоянное напряжение, сила в 30-60 А, Ø стержня – 2 мм.;
- толщина деталей 2 мм.: переменный ток силой 50-80 А, Ø прутка – 3 мм.;
- толщина составляет 4 мм.: постоянный ток, сила напряжения – 90-130, Ø расходника – 4 мм.
Сварка тонкой нержавейки
Сварка тонкого металла требует от исполнителя определенного уровня знаний и навыков. При работе с тонкостенными изделиями из коррозионностойких сталей важно не только верно выбрать электроды, но правильно определить напряжение. О том, как варить тонкую нержавейку электродом и каким током сваривают нержавейку будет рассказано далее.
Если сравнивать с обыкновенной сталью, то сваривание тонкой нержавейки электродом должно проводится при меньшей величине силы тока. Требуемое количество ампер примерно на 20% меньше.
Важную роль играет диаметр сварочного прутка. При толщине свариваемого изделия 3 мм. диаметр расходника 3-4 мм.
Следует применять стержни длиной не более 35 мм. Температура нагрева не должна превышать 500°С.
Не рекомендуется резко охлаждать изделие.
Бытовая сварка тонкой нержавейки проводится с помощью инвертора. Рекомендуется выполнять следующие правила:
- не нагревать заготовки и место соединения выше температуры в 150°С;
- сварочный процесс осуществляется на малых величинах тока с высокой скоростью;
- без колебательных движений электрической дуги;
- под заготовки подкладывать пластины, которые будут “забирать” часть тепла на себя. Это предотвратит сильное нагревание рабочей зоны и возможность образования дыр.
Металл толщиной до 3 мм. варят без разделки. Между заготовками должен быть зазор в 1-2 мм.
При осуществлении инверторной сварки с помощью электродов диаметром 3 мм, необходимо выставлять напряжение величиной 80 А.
Мастера применяют для соединения тонких коррозионностойких сталей следующие марки электродов:
ЦЛ-11 – распространенная и ходовая марка сварочных материалов. Материал шва, наплавленного ЦЛ-11, отличается стойкостью к коррозии в неблагоприятных условиях.
ОК 63.20 предназначен для работы с тонкостенными элементами, работающими в контакте с жидкими агрессивными неокислительными средами при температурах до 350°С.
Сварка нержавеющих труб
Сварка труб из нержавеющей стали электродами является популярным видом соединения подобных изделий. Сварочные работы с трубами проводятся электродами с основной или рутиловой обмазкой. Сварочный процесс плавящимся расходником осуществляется на постоянном токе обратной полярности.
Сварка нержавейки постоянным током обладает несколькими преимуществами: малое разбрызгивание металла; простота процесса для сварщика; подходит для работы с тонкостенными трубами; качественный шов.
Вольфрамовые электроды для сварки труб из нержавеющей стали работают на постоянном токе прямой полярности. Преимущества данного способа:
- надежная защита от воздействия кислорода, которое может привести к окислению;
- устойчивая дуга;
- соединение обладает высокой коррозийной стойкость.
Независимо от выбранного способа соединения, технология сваривания нержавеющих труб включает три этапа:
- Подготовительный делится на две части: подготовка исполнителя и подготовка основного материала. Для сварщика должны быть подготовлены спецодежда и защитная маска. Нержавеющие трубы нужно зачистить от от различных загрязнений: коррозия, краска и т.д. Стыки и площадь возле них следует обработать металлической щеткой или наждачной бумагой.
- Сварочный процесс начинается с зажигания электрода и возбуждения дуги. Важно в ходе работ удержать дугу. Затем осуществляется соединение.
- Важным этапом является проверка качества шва. Перед этим необходимо отбить шлак.
Электроды для труб из нержавейки:
ОК 63.20 предназначены для сварки точками, т.е. процесс производится при кратковременном поджиге и гашении электрической дуги.
Небольшой видеоролик для наглядности.
Режимы сварки
Выбирая оптимальный режим для работы с коррозионностойкими сталями, у исполнителей возникают следующие вопросы: каким током варить нержавейку и какой полярностью варить нержавейку?
Для работы с коррозионностойкими сталями используются различные аппараты, но оптимальным вариантом являются те, которые работают на постоянном токе.
В случае отсутствия постоянного тока, следует применять инвертор, который способен преобразовывать вид напряжения. Использование соответствующего типа и диаметра сварочных материалов обеспечивает качественное соединение.
Как правило! Для сварки нержавейки рекомендуется обратная полярность. Плюс на электроде, минус на нержавейке.
Однако, следует помнить, что каждая конкретная ситуация требует применения определенных расходных материалов и агрегатов.
Поэтому, чтобы узнать о том, как правильно сварить нержавейку электродами, следует ознакомиться с вышеперечисленными актуальными сведениями.
Как приварить нержавейку к черному металлу
Сварка двух деталей из различных видов металла сопряжена с определенными трудностями: отличия температуры плавления, химические и физические свойства. Для решения этих задач используют различные методы. Чаще всего возникает вопрос, как правильно сварить вместе нержавейку и черный металл. Для этого следует ознакомиться с особенностями процесса.
Трудности сварки разнородных сталей
Для обеспечения качественного сварного шва необходимо учитывать толщину заготовок, направление сварки, режим работы аппарата и марку электродов. В месте соединения при температурном воздействии будут происходить специфические процессы.
Нужно учитывать следующие нюансы сварки нержавейки и черного металла:
- Использование присадки из нержавеющего состава. В ней должно быть больше никеля, марганца и хрома. Это обеспечит хорошую связь с металлами.
- Заполнение шва основным металлом – до 40%, по 20% от черного и нержавейки. Остальной объем заполняется присадкой. Показатель для основного материала можно изменить в меньшую сторону, используя автоматический или полуавтоматический режим сварки.
- При выборе электрода учитывается химический состав свариваемых материалов, их физические свойства при расплавлении.
Главная задача при выполнении этого типа работ – добиться максимально качественного сварного шва. Явные признаки неправильно выбранного режима работы аппарата или марки электрода – формирование каверн, неоднородностей в месте соединения материала.
Описание способов сварки нержавейки и черного металла
Самый распространенный метод качественного соединения заготовки из нержавеющего металла и черного — электродуговая сварка. Ее можно сделать с помощью инвертора или другого аппарата. Для стабильной дуги необходимо использовать постоянный ток, его величина определяется шириной и глубиной шва. Также можно использовать дополнительные возможности сварочного аппарата: форсированный старт, стабилизация дуги, предотвращение прилипания электрода. Это поможет сделать качественное соединение.
При выполнении работ следует обратить внимание на такие тонкости:
- Направление сварки. Важно, чтобы расплавленная присадка не вытекала из области шва. Поэтому не рекомендуется выбирать вертикальное или потолочное положение заготовки.
- Место соединения должно быть однородным. Точечный метод в данном случае будет неэффективным и значительно снизит качество состыковки металлов.
- Технология остывания соединения. Нельзя воздействовать низкими температурами, так как разница температурного расширения станет причиной появления дефектов. Остывание должно происходить естественно, при положительной температуре.
- Из-за разницы в свойствах шов будет ржаветь. Это необходимо учесть при дальнейшей эксплуатации металлоконструкции.
Для получения по-настоящему качественного соединения рекомендуется использовать аргоновую сварку. В качестве присадки используется нержавеющая проволока. Сложность этого процесса заключается в точном выставлении температурного режима воздействия. В домашних условиях сделать это проблематично. Но подобная технология используется для приваривания нержавейки к черному металлу в заводских условиях.
Выбор электродов
Для формирования качественного шва с помощью электродуговой сварки необходимо проанализировать состав материалов – нержавейки и черного металла. На основе полученных данных подбирается оптимальная модель электродов. Если есть сомнения в правильности выбора – рекомендуется купить несколько пробных стержней для пробного сваривания.
Популярные модели электродов для сваривания различных типов металла:
- Э50А. Они применяются для соединения с теплоустойчивыми сортами стали.
- ОЗЛ-25Б. Рекомендуется использовать при работе с жаропрочными видами.
- НИАТ-55. С помощью этих электродов происходит соединение нержавейки и аустенитных сталей.
- ЦТ-28. Область применения – работа с материалами с повышенным содержанием никеля.
О правилах выбора электродов для сварки нержавеющей стали читайте здесь.
Основные характеристики указываются производителем на упаковке. Важно уметь расшифровать маркировку. При выборе учитывается возможный объем шлака и наплавки. Эти параметры можно сравнить с заявленными только после формирования пробного шва.
Справочник по сварке черных металлов
Справочник по сварке черных металлов Сварка Цветной Металлы Лечение Сварка Чугун Сварка Железо Металлы 9Сварка Техника.Как отмечалось выше, вам нужно подходящий присадочный металл и флюс, специально разработанный для
сварка нержавеющей стали. Флюс должен смешать с водой до образования густой пасты, а затем нанести краску на поверхности под сварку. Потому что нержавеющая сталь имеет гораздо более низкую теплопроводность, чем обычная углеродистая сталь, сварочный наконечник выбран должен быть один или два размера меньше, чем размер, который вы бы использовали с углеродом сталь такой же толщины. Регулировать сварочное пламя должно быть слабым избыток ацетилена.(Действительно нейтральное пламя будет удовлетворительным, но любое избыток кислорода доставит неприятности; предлагается небольшой видимый избыток ацетилена для защиты от возможность избытка кислорода.) Поскольку аустенитные нержавеющие стали имеют гораздо более высокий коэффициент расширения, чем низкоуглеродистая сталь, в частности следует обратить внимание на расширение / сжатие проблема. Для листового металла, осторожная отсадка, с охлаждающими пластинами предназначен для отвода тепла от металл в точке, близкой к зоне сварного шва, настоятельно рекомендуется.В материале лист толщиной более 2 мм (калибр 16), когда необходимо сделать сварной шов длиной более 30 см (1 фут), рекомендуется прихватывать: сварите оба конца обычным способом, но затем держите клин в стыке на расстоянии 15-20 см перед сварочной лужей, и периодически перемещайте клин по мере того, как сварка прогрессирует. Пока сварке, старайтесь не перемещать присадочный стержень больше, чем это абсолютно необходимо. Следите за тем, чтобы сварочная лужа была тихой по возможности, пытаясь расплавить пруток и основной металл почти одновременно.Этот сведет к минимуму вероятность чрезмерного окисление расплавленного металла с последующей потерей хрома. В то время как стандарт техника прямой сварки предпочтительнее для сварки листов, метод обратной руки, вероятно, лучше для тяжелых материал, так как эта техника облегчает плавление стержня и основного металла вместе.Методы сварки нержавеющей стали
Сварка нержавеющей стали имеет свои проблемы и отличия.Хотя нержавеющая сталь не так сложно сваривать, как некоторые металлы, она имеет особые свойства, которые отличаются от других более распространенных сталей, которые следует решать перед сваркой.
Нержавеющая сталь — это сплав цветных металлов, состоящий из железа, углерода и не менее 10,5% хрома. Он известен своей прочностью и устойчивостью к коррозии. Множество различных марок нержавеющей стали определяется степенью и комбинацией других элементов, смешанных с железом, углеродом и хромом, таких как никель, ниобий, молибден и титан.Добавление хрома в сплав, устойчивый к ржавчине и потускнению, также придает металлу привычный блеск.
Нержавеющая сталь находит широкое применение в промышленности. Основное применение — архитектурная облицовка, пищевая промышленность и другое кухонное оборудование, аэрокосмическое, автомобильное и морское оборудование. Из-за своего широкого использования это популярный металл во многих сварочных операциях на промышленном оборудовании.
Для достижения эстетического результата при сварке нержавеющей стали, независимо от вашего метода, нагрев и охлаждение металла необходимо контролировать.Известно, что металл сохраняет тепло, что может привести к таким проблемам, как коробление, ржавчина или охрупчивание. Слишком много тепла, всего пять ампер, может означать разницу между обгоревшим швом и безупречным качеством. Во-вторых, убедитесь, что присадочные материалы соответствуют свариваемому материалу. Наконец, обеспечьте чистое рабочее пространство и не допускайте попадания мусора на сварочный стол, так как нержавеющая сталь может очень легко поцарапаться.
Самое главное, что сварка нержавеющей стали требует вентиляции. Из-за хрома пары могут быть токсичными.Вытяжные вентиляторы, специальные насадки для всасывания дыма, прикрепленные к сварочной горелке, и дыхательный аппарат — все это настоятельно рекомендуется для предотвращения попадания дыма и вредного дыма на сварщика.
Три наиболее распространенных метода сварки нержавеющей стали — это сварка TIG, сварка MIG и контактная сварка. У каждого есть свои преимущества и уникальные характеристики.
Сварка TIGTIG — это аббревиатура от Tungsten Inert Gas, сокращенно от Gas Tungsten Arc Welding (GTAW).Он назван в честь вольфрамового электрода и окружающей его оболочки из инертного газа. Неплавящийся вольфрамовый электрод подводит ток к сварочной дуге. Газ аргон используется потому, что он защищает и охлаждает вольфрам, создает гораздо меньше дыма, чем другие газы, и предотвращает окисление.
СваркаTIG идеально подходит для ответственных соединений и широко используется в промышленности для тонких и точных сварных швов, и это наиболее распространенный метод сварки тонких профилей из нержавеющей стали на более тонких металлах. Преимущества использования сварки TIG для нержавеющей стали включают низкий износ электродов, беспористые, качественные сварные швы, концентрированный источник тепла, который, в свою очередь, приводит к узкой зоне плавления, точное управление, очень стабильную дугу, сварку с присадочным материалом или без него и остатки окисления удаляются, что упрощает процесс окончательной очистки.
Сварка МИГМеталл в инертном газе, сварка MIG, также известная как газовая дуговая сварка металла (GMAW), представляет собой процесс сварки, в котором используется электричество для плавления и соединения кусков металла. В мире сварки его часто называют «клеевым пистолетом», который был разработан в 1940-х годах для сварки цветных металлов. Сварка MIG требует, чтобы проволока была подключена к источнику постоянного тока, который действует как электрод для соединения двух металлических частей, когда она непрерывно проходит через сварочную горелку.Смесь защитного газа для сварки нержавеющей стали методом MIG состоит из 90% гелия, 7,5% аргона, 2,5% двуокиси углерода.
Основным преимуществом сварки MIG является то, что она позволяет сваривать металл намного быстрее, чем традиционные методы сварки штучной сваркой. Метод сварки MIG позволяет получать длинные непрерывные сварные швы намного быстрее и может использоваться для более толстой нержавеющей стали в тех случаях, когда требуются длинные линии сварки. Поскольку защитный газ защищает сварочную дугу, этот тип сварки дает чистый сварной шов с очень небольшим количеством брызг.
Сварка сопротивлениемКонтактная сварка — это процесс точечной и шовной сварки. Когда электрический ток, проходящий через электрод, вступает в контакт с металлом, образуются как резистивное тепло, так и самородок. Конечный результат — металлический стык. Хотя он требует значительного количества тока от источника питания, для работы он использует низкое напряжение.
В производстве, по сравнению с другими методами сварки, контактная сварка может быть намного более эффективной, поскольку для ее выполнения требуется всего лишь нажатие кнопки.В частности, что касается нержавеющей стали, время нагрева и концентрация тепла меньше, и, следовательно, меньше влияет на обрабатываемую площадь. Для производителей процесс может быть механизирован и автоматизирован и не требует многочасового предварительного обучения сварщиков. Результатом является не только эстетичный вид, но и высокая производительность и низкая стоимость, меньшее количество дыма и более здоровая рабочая среда, что в целом является более рентабельным для производителей.
Не уверены, какой метод подойдет именно вам? Не стесняйтесь обращаться к нам сегодня, наши знающие и дружелюбные сотрудники всегда готовы помочь!
Почему не следует сваривать проволоку из углеродистой и нержавеющей стали вместе
Некоторое время назад клиент спросил инженеров Marlin Steel, можно ли приварить гайку из нержавеющей стали к проволоке из углеродистой стали.
Короткий ответ был: «Да, можете, , но, вероятно, не захотите». В большинстве случаев, если вам нужна нержавеющая проволока, лучше всего использовать проволоку из нержавеющей стали, а не смешивать и подбирать металлы.
Как можно,
, Сваривать разнородные металлы Аустенитные нержавеющие стали, такие как нержавеющая сталь марки 304 или нержавеющая сталь 316, можно приваривать к простой углеродистой стали с использованием сварки MIG и TIG. При сварке нержавеющей стали с разнородным металлом, например с простой углеродистой сталью, предпочтительны такие процессы сварки, как сварка MIG, в которой используется присадочный материал.
Сварку сопротивлением нержавеющей и углеродистой стали обычно не проводят, так как различия в электропроводности между двумя металлами чрезвычайно затрудняют достижение правильной температуры сварного шва. При использовании контактной сварки углеродистую сталь обычно предварительно нагревают, поскольку она более электропроводна и не нагревается так быстро, как нержавеющая сталь.
Какой вид сварки используется для нержавеющей стали?
При определении того, какая форма сварки лучше всего подходит для вашей проволочной корзины, ответ зависит от того, какой тип металла используется.Если ваша корзина изготовлена из нержавеющей стали, то есть определенные методы сварки нержавеющей стали, которые превосходят другие.
Перед выбором сварного шва необходимо учитывать свойства нержавеющей стали. Например, Marlin Steel производит большую часть своих проволочных корзин по индивидуальному заказу из нержавеющей стали марки 304 или 316, они устойчивы к коррозии и обладают высокой прочностью на разрыв. Хромоникелевые сплавы нержавеющей стали обладают высоким электрическим сопротивлением и быстро остывают. Поскольку сплавы нержавеющей стали склеиваются и затвердевают быстро с минимальными искажениями, контактная сварка — лучший способ сварки нержавеющей стали.
Использование контактной сварки для сварки нержавеющей стали — более простой и плавный процесс по сравнению с другими металлами. Благодаря высокому сопротивлению току, тепло в сварном шве выделяется легче и быстрее, чем у низкоуглеродистой стали.
Контактная сварка может быть выполнена невероятно быстро, поскольку контактная сварка работает, пропуская электричество через материал и выделяя тепло за счет сопротивления. Нержавеющая сталь очень быстро нагревается до температуры сварки, что позволяет производить быструю сварку.Например, сварочный аппарат IDEAL от Marlin может выполнить сварку за две миллисекунды и (т. Е. 2/1000 секунды), что делает его лучшим сварочным аппаратом для нержавеющей стали.
Хотя контактная сварка похожа на дуговую сварку, поскольку в обоих случаях применяется электрический ток, чтобы соединить два металлических куска вместе, для нее не требуется присадочный материал, такой как дуговая сварка. Вместо этого контактная сварка использует давление для соединения двух свариваемых материалов. Контактная сварка также является лучшим методом сварки нержавеющей стали в целом, поскольку без использования присадки значительно меньше риск образования брызг сварного шва и гораздо более «чистый» внешний вид продукта.Использование контактной сварки также снижает риск обесцвечивания и ожогов вокруг места сварки, поскольку сварочный аппарат контактного типа для нержавеющей стали работает очень быстро.
Как сваривать нержавеющую сталь с другими металлами
При сварке нержавеющей стали с другими металлами следует рассматривать другие типы сварки, кроме контактной сварки. Например, сварка MIG и TIG являются предпочтительными типами сварки нержавеющей стали с углеродистой сталью вместе. При соединении разнородных металлов вместе, например при сварке нержавеющей стали с углеродистой сталью, необходим присадочный материал, чтобы связать два металла.При сварке MIG непрерывно поданная электродная проволока плавится в сварном шве, что позволяет соединить два разнородных металла без их нагрева до температуры плавления.
При сварке нержавеющей стали с использованием процессов MIG команда Marlin Steel программирует сварочного робота MIG для завершения сварки. Необходимо использовать наполнитель, поскольку точки плавления двух разнородных металлов могут сильно отличаться. Например, если один из металлов перегревается до точки плавления другого, могут возникнуть трещины под напряжением и микротрещины.Сварка двух разнородных металлов возможна, но это очень сложный процесс с множеством осложнений.
Причины, по которым следует избегать сварки нержавеющей стали с углеродистой сталью
- Сложность. Объединение разнородных металлов вместе, например сварка нержавеющей стали с углеродистой сталью, добавляет дополнительные сложности в процесс. Это приводит к увеличению трудозатрат, увеличению количества отказов / ошибок и стоимости.
- Горячее растрескивание нержавеющей стали. Поскольку нержавеющая сталь более электрически устойчива, чем углеродистая сталь, сварка нержавеющей стали контактной сваркой нагревает металл намного быстрее, чем углеродистая сталь.Пока углеродистая сталь нагревается до температуры сварки, нержавеющая сталь может перегреться и образоваться горячие трещины. Это можно улучшить с помощью сварки на основе присадки или предварительного нагрева простой стали, но эти методы не идеальны.
- Тепловое расширение в условиях высоких температур. Другая проблема, связанная с использованием разнородных металлов в сварной проволоке, заключается в том, что тепловое расширение от тепла влияет на каждый металл по-разному. Эта разница в степени расширения между двумя металлами может вызвать дополнительную усталость сварного соединения, уменьшая структурную целостность формы проволоки и срок ее службы.
- Повышенная биметаллическая коррозия. Одна из причин, по которой вы обычно хотите использовать нержавеющую сталь, — это ее высокая коррозионная стойкость. Непокрытый сварной шов из гладкой и нержавеющей стали, подвергающийся воздействию экстремальных коррозионных условий, таких как погружение в соленую воду, может вызвать коррозию. Это связано с тем, что смешивание частиц простой стали с нержавеющим сплавом нарушает защитный оксидный слой нержавеющей стали, что приводит к образованию ржавчины.
- Пониженная прочность сварного шва. Другая проблема, связанная с соединением разнородных металлов, заключается в том, что это может привести к ослаблению сварных швов — даже при использовании методов сварки на основе присадок. Разница в температуре сварных швов и эксплуатационные допуски сами по себе могут легко снизить прочность сварного соединения.
Вкратце, сварка разнородных металлов вместе трудна для правильного выполнения и часто дает худшие результаты по сравнению с использованием аналогичных или одинаковых металлических сплавов.
Принимая во внимание долгосрочные последствия использования различных металлических сплавов в нестандартной форме проволоки, вы можете быть уверены, что получите правильную корзину для работы.
Если у вас есть вопросы о сварке нержавеющей стали, проблемах формирования проволоки или вам нужна проволока нестандартной формы для высокоточного применения со строгими требованиями к допускам, обязательно обратитесь к опытному инженеру-механику!
Сварка черных металлов: листового металла и стали
Черные металлы — это металлы с содержанием железа.Включает чугун (чугун, чушек, кованое) и сталь.
Различия между чугуном и сталью заключаются в количестве углерода в составе металла.
Типы черных металлов включают железо, сталь и карбид вольфрама.
Один простой способ проверить, есть ли в металле железо, — это притягивать магнит.
Если это так, то металл содержит железо и является черным.
Процессы
При сварке черных металлов используется несколько способов сварки. К ним относятся:
Сварка листового металла
Для целей сварки термин «листовой металл» ограничен толщиной металла до 1/8 дюйма включительно.(3,2 мм).
Сварные швы листового металла толщиной до 1/16 дюйма (1,6 мм) можно удовлетворительно выполнить путем отбортовки кромок в месте соединения. Фланцы должны быть не меньше толщины металла. Кромки должны быть выровнены с фланцами, а затем прихваточным швом через каждые 5 или 6 дюймов (127,0–152,4 мм).
Тяжелые уголки или стержни должны быть зажаты с каждой стороны соединения, чтобы предотвратить деформацию или коробление. Поднятые края одинаково оплавляются сварочным раструбом. В результате получается сварной шов почти заподлицо с поверхностью листового металла.Регулируя скорость сварки и движение пламени, можно добиться хорошего сплавления с нижней стороной листа без прожигания. Простое квадратное стыковое соединение также может быть выполнено на листовом металле толщиной до 1/16 дюйма (1,6 мм) с помощью коррозионностойкого низкоуглеродистого присадочного стержня с медным покрытием диаметром 1/16 дюйма (1,6 мм). Метод выравнивания стыка и прихватывания кромок такой же, как и при сварке фланцевых стыков кромок.
Если необходимо выполнить сварной шов по внутренней кромке или углу, существует опасность прожечь лист, если не будут приняты особые меры для контроля температуры сварки.Такие сварные швы можно удовлетворительно выполнить на листовом металле толщиной до 1/16 дюйма (1,6 мм), выполнив следующие процедуры:
Нагрейте конец низкоуглеродистого сварочного стержня размером 1/8 дюйма (3,2 мм) до тех пор, пока стержень не расплавится примерно на 1/2 дюйма (12,7 мм).
Удерживайте стержень так, чтобы расплавленный конец находился над свариваемым соединением.
Проведя пламя по расплавленному концу стержня, металл можно удалить и нанести на шов. Количество расплавленного металла сварного шва относительно велико по сравнению с легким листом.Его тепла достаточно для предварительного нагрева листового металла. Благодаря быстрому прохождению пламени вперед и назад присадочный металл распределяется по стыку. Дополнительное тепло, поступающее от пламени, приведет к полному плавлению. Этот метод сварки может использоваться для выполнения сложных ремонтов автомобильных кузовов, металлических контейнеров и других подобных устройств. Перед заявлением о сварке следует учитывать расширение и сжатие листового металла.
Для листового металла от 1/16 до 1/8 дюйма (от 1,6 до 3.2 мм) следует подготовить стыковое соединение с зазором примерно 1/8 дюйма (3,2 мм) между краями. Следует использовать низкоуглеродистый присадочный стержень диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) с медным покрытием. Сварку листового металла присадочной проволокой на стыковые соединения следует производить прямым методом сварки.
Сварка черных металлов: сталь
Термин «сталь» может применяться ко многим черным металлам, которые сильно различаются как по химическим, так и по физическим свойствам.
В целом их можно разделить на группы из чистого углерода и сплавов.B
г. При соблюдении соответствующих процедур можно успешно сваривать большинство сталей. Однако детали, изготовленные сваркой, обычно содержат менее 0,30% углерода.
Тепло увеличивает способность стали связывать углерод.
Во время всех сварочных процессов необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить накопления углерода.
Сварочный процесс
Сталь, нагретая кислородно-ацетиленовым пламенем, становится текучей при температуре от 2450 до 2750ºF (1343–1510ºC), в зависимости от ее состава.
Он проходит через мягкий диапазон между твердым и жидким состояниями. Этот мягкий диапазон позволяет оператору контролировать сварку.
Для получения хорошего плавления сварочный стержень следует поместить в ванну с расплавом. Стержень и основной металл следует расплавить вместе, чтобы они затвердели и образовали прочное соединение. Следует проявлять осторожность, чтобы не нагревать большую часть стыка.
Это приведет к рассеиванию тепла и может привести к прилипанию части металла шва к сторонам сварного шва, но не к плавлению с ними.Развальцовка должна быть направлена против боковых сторон и дна сварного шва. Это позволит проникнуть в нижнюю часть шва.
Металл сварного шва следует добавлять в достаточном количестве, чтобы заполнить шов, не оставляя поднутрений или перекрытий.
Не перегревать. Перегрев приведет к ожогу металла шва и ослаблению готового соединения.
Примеси
Примеси кислорода, углерода и азота приводят к образованию дефектного металла шва, поскольку они имеют тенденцию увеличивать пористость, увеличивать образование пузырей, оксидов и шлаковых включений.
Когда кислород соединяется со сталью с образованием оксидов железа при высоких температурах, следует позаботиться о том, чтобы все образующиеся оксиды были удалены путем надлежащих манипуляций с стержнем и пламенем горелки.
Окислительное пламя вызывает вспенивание стали и образование искр. Образующиеся оксиды распределяются по металлу и вызывают хрупкий пористый шов. Оксиды, образующиеся на поверхности готового сварного шва, можно удалить с помощью металлической щетки после охлаждения.
Пламя науглероживания добавляет углерод к расплавленной стали и вызывает кипение металла.Стальные сварные швы, выполненные сильно науглероживающим пламенем, твердые и хрупкие.
Азот из атмосферы соединяется с расплавленной сталью с образованием нитридов железа. Они ухудшат его прочность и пластичность, если будут добавлены в достаточном количестве.
Регулируя скорость плавления основного металла и сварочного прутка, размер лужи, скорость сварки и регулировку пламени, можно свести к минимуму включение примесей из вышеуказанных источников.
Сварка черных металлов в механическом цехеСварка стальных листов
В пластинах до 3/16 дюйма(4,8 мм) стыки подготавливаются с зазором между краями, равным толщине пластины. Это позволяет пламени и сварочному стержню проникнуть в основание стыка. Следует сделать соответствующий допуск на расширение и сжатие, чтобы исключить коробление пластин или растрескивание сварного шва.
Края толстых стальных листов (толщиной более 3/16 дюйма (4,8 мм)) должны быть скошены, чтобы обеспечить полное проплавление металла шва и хорошее сплавление в месте стыка. Используйте передовой метод сварки.
Пластины толщиной от 1/2 до 3/4 дюйма (от 12,7 до 19,1 мм) должны быть подготовлены для соединения U-типа во всех случаях. Корневая поверхность предусмотрена в основании соединения для амортизации первого валика или слоя металла сварного шва. При сварке этих пластин обычно используется метод обратной руки.
ПРИМЕЧАНИЕ
Сварка пластин толщиной от 1/2 до 3/4 дюйма (от 12,7 до 19,1 мм) не рекомендуется для кислородно-ацетиленовой сварки.
Кромки пластин толщиной 3/4 дюйма (19,1 мм) или более обычно подготавливаются с использованием двойного V-образного или двойного U-образного соединения, когда сварка может выполняться с обеих сторон листа.Одиночный V-образный или одинарный U-образный стык используется для листов любой толщины, когда сварка выполняется с одной стороны листа.
Общие принципы сварки стали
Для сварки большинства сталей используется хорошо сбалансированное нейтральное пламя. Чтобы пламя не окислялось, иногда его используют с небольшим ацетиленовым перышком. Для сварки сплавов с высоким содержанием углерода, хрома или никеля можно использовать очень небольшой избыток ацетилена. Однако увеличение скорости сварки возможно при использовании немного уменьшающегося пламени.Избегайте чрезмерного давления газа, поскольку он дает резкое пламя. Это часто приводит к холодным закрытиям или притиркам и затрудняет контроль за расплавленным металлом.
Размер наконечника и объем используемого пламени должны быть достаточными для восстановления металла до полностью расплавленного состояния и для обеспечения полного проплавления шва. Следует проявлять осторожность, чтобы избежать образования капель расплавленного металла со дна стыка. Пламя должно доводить края стыка до точки плавления перед лужей по мере продвижения сварного шва.
Ванна с расплавленным металлом должна равномерно продвигаться вниз по шву по мере выполнения сварки.
Внутренний конус пламени не должен соприкасаться со сварочным стержнем, расплавленной лужей или основным металлом. Пламенем нужно управлять так, чтобы расплавленный металл был защищен от атмосферы оболочкой или внешним пламенем.
Конец сварочного стержня следует оплавить, поместив его в лужу под защитой охватывающего пламени.Стержень не должен плавиться над лужей и капать в нее.
Плюсы, минусы и лучшие способы сварки нержавеющей стали
Нержавеющая сталь — популярный строительный материал, давно известный своей долговечностью и значительной устойчивостью к коррозии. Сварка с этим привлекательным металлом создает некоторые уникальные проблемы, которые необходимо учитывать перед запуском проекта с нержавеющей сталью. Давайте подробнее рассмотрим плюсы и минусы работы с этим веществом и рассмотрим лучшие способы сварки нержавеющей стали.
Нержавеющая сталь — это сплав на основе железа, содержащий различное количество хрома, который является элементом, который придает нержавеющей стали репутацию стойкой к ржавчине. Степень содержания хрома может варьироваться от 11% до 30%, причем каждый вариант имеет несколько разные химические свойства, которые влияют на его работу.
Популярность нержавеющей сталипродолжает расти, потому что это прочный материал, устойчивый ко многим типам жидкой, газовой и химической коррозии. Это вещество требует значительных усилий, и оно хорошо работает в различных областях применения.Фактически, поскольку многие марки нержавеющей стали могут выдерживать экстремальные высокие и низкие температуры, это популярный материал для трубной и нефтяной промышленности. Рестораны, крафтовые пивоварни и производители медицинского оборудования полагаются на его устойчивость к росту бактерий, что делает его безопасным выбором для приготовления пищи, медицинских нужд и транспортировки агрессивных химикатов.
С другой стороны, нержавеющая сталь — дорогой металл — в три-пять раз дороже, чем низкоуглеродистая сталь. Когда дело доходит до сварки этого дорогостоящего материала, выбор может оказаться непростым по нескольким причинам.
Сложно ли сваривать нержавеющую сталь?Нержавеющая сталь очень эффективно сохраняет тепло, что затрудняет сварку, особенно для начинающих сварщиков. При столкновении с чрезмерным нагревом при сварке нержавеющая сталь может деформироваться от высоких температур и даже деформироваться в процессе охлаждения. Он также может быть очень неумолимым с эстетической точки зрения, поскольку отображает все изъяны и царапины, которые остались позади. Точно так же, если вы когда-либо занимались сваркой на металлическом столе, вы должны принять меры предосторожности перед началом работы, потому что он так легко царапается.Все это говорит о том, что нержавеющая сталь не очень прощает ошибок, когда дело доходит до сокрытия ошибок, и имеет тенденцию отдавать предпочтение более опытным сварщикам.
Какой вид сварки лучше всего подходит для нержавеющей стали?Ответ непростой: все зависит от того, какого результата вы пытаетесь достичь. Нержавеющую сталь можно сваривать дуговой сваркой в защитном металлическом корпусе (MIG), дуговой сваркой вольфрамовым электродом (TIG) и электродной сваркой, и каждый из этих процессов дает несколько разные результаты. Чтобы выбрать лучший процесс сварки для вашего проекта, учитывайте следующие факторы: уровень квалификации сварщика, эстетику готовой детали, включая внешний вид валика, толщину металла, а также затраты и временные факторы проекта.Если мастерство имеет первостепенное значение, тогда тонкость сварки TIG может быть хорошим вариантом, но если скорость и эффективность являются приоритетом, тогда сварка MIG может быть лучшим процессом.
Можно ли сваривать нержавеющую сталь методом TIG? СваркаTIG известна своей точностью, поэтому ее часто используют в проектах, где требуются чистые, контролируемые сварные швы, особенно на менее щадящих материалах, таких как сплавы нержавеющей стали или алюминий. Несмотря на то, что он дает красивые сварные швы, это самый медленный процесс сварки, требующий опытного сварщика с превосходной техникой.Здесь также проще всего контролировать искажения.
СваркаMIG — лучший выбор для работ, которые не связаны с внешним видом или безупречной сваркой, но требуют, чтобы работа выполнялась эффективно и с минимальными затратами. При сварке MIG нержавеющей стали используется простое оборудование, которое легко транспортировать, поэтому это популярный выбор для технического обслуживания и ремонта. Другие факторы, которые следует учитывать: стоимость и характеристики присадочного металла, степень сложности оборудования и уровень опыта сварщика.
Профессиональный совет по передовой практикеОдин из способов предотвратить коробление при сварке нержавеющей стали — зажать кусок латуни или меди за швом сварного шва. Это будет служить охлаждающим механизмом или «радиатором», поглощая тепло и предотвращая прогорания. Это также может помочь вам непрерывно сварить весь шов.
Ржавеет ли сварная нержавеющая сталь?В нормальных условиях нержавеющая сталь выдерживает все виды коррозии.Однако в экстремальных условиях нержавеющая сталь может ржаветь. Это происходит, когда слой оксида хрома — тот самый элемент, который защищает нержавеющую сталь от ржавчины — разрушается или удаляется. Иногда это может произойти во время сварки, в процессе нагрева или охлаждения.
Даже при сварке TIG ржавчина может быть одной из самых серьезных проблем при сварке нержавеющей стали. Вот почему так важны очистка и подготовка нержавеющей стали перед началом работы. При правильно очищенном и подготовленном куске нержавеющей стали оксид хрома внутри действует как защитное уплотнение от ржавчины во время процесса сварки.Это может помочь нержавеющей стали заживить от обесцвечивания и стойких следов.
Подготовка — это ключ к успехуИмейте отдельный набор инструментов только для подготовки и очистки нержавеющей стали перед сваркой. Почему? Потому что он чрезвычайно чувствителен к любому количеству углеродистой стали. Если на каком-либо из ваших инструментов есть остатки углеродистой стали, а затем они соприкоснутся с нержавеющей сталью, эти следы будут вкраплены и вызовут ржавчину вашего конечного продукта. Даже частицы пыли из углеродистой стали могут представлять угрозу коррозии нержавеющей стали, и их следует хранить в отдельных рабочих зонах.
Сварка нержавеющей сталью — задача, на которую стоит взятьсяСварка нержавеющей стали имеет свои преимущества и проблемы, но если вы учитываете эти ограничения в своем процессе, конечный результат того стоит. Совершенствуя свои сварочные навыки с помощью этого ценного и модного материала, вы сэкономите время и деньги. Что еще более важно, это может дать прекрасный профессиональный результат, который сделает ваши сварочные навыки более востребованными.
Большой мир сварки нержавеющей стали
Люди часто удивляются, узнав, что существует более одного вида нержавеющей стали.Три самых распространенных типа в стандартных цехах изготовления аустенитные, мартенситные и ферритные. В техника, необходимая для сварки любого из этих сталь не сильно отличается от требуемой для сварки углеродистой стали, с несколькими исключения.
Разработка нержавеющих сталей с отличными характеристиками, включая разную степень коррозионной стойкости, прочности и обрабатываемости, принесла огромную пользу пользователям стали. Однако это развитие сделало сварку нержавеющей стали более сложной, чем сварку традиционной углеродистой стали.
Люди часто удивляются, узнав, что существует более одного вида нержавеющей стали. Первоначальная нержавеющая сталь, представленная Гарри Брирли в 1913 году, была гораздо более устойчивой к коррозии, чем стандартная углеродистая сталь, но за счет более низкой пластичности. С тех пор металлурги, экспериментирующие с разным количеством легирующих материалов, разными способами улучшили характеристики нержавеющей стали.
Техника, необходимая для сварки нержавеющей стали, не сильно отличается от той, которая требуется для сварки стандартной углеродистой стали, за двумя исключениями.Во-первых, вы должны проявлять больше осторожности и контроля в отношении нагрева и охлаждения нержавеющей стали. Во-вторых, более важно правильно подобрать присадочный металл со свариваемым материалом.
Типы нержавеющей стали
Пять видов стали, каждая из которых имеет множество вариаций, попадают под зонтик из нержавеющей стали. Все они классифицируются на основе их микроструктуры — результата как химического состава, так и способа нагрева и обработки стали. Микроструктура оказывает большое влияние на прочность, пластичность и другие физические и химические свойства стали.
Три типа нержавеющей стали чаще всего встречаются в стандартных производственных цехах. Аустенитная нержавеющая сталь , вероятно, является наиболее широко используемой, особенно при типичной механической обработке и изготовлении. Твердая мартенситная нержавеющая сталь часто используется в областях, связанных с повышенным износом, таких как наплавка твердым сплавом. Ферритная нержавеющая сталь дешевле, чем другие виды нержавеющей стали, что делает ее фаворитом для таких потребительских товаров, как компоненты автомобильных выхлопов.
Четвертый тип, дуплексная нержавеющая сталь , представляет собой комбинацию микроструктур аустенита и феррита, что делает ее более прочной, чем любой из ее компонентов, но с которой труднее работать. Наконец, дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь включает другие легирующие элементы, например ниобий, которые увеличивают как прочность, так и стоимость. И дуплексная, и дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь — это специальные типы, используемые в основном в высокопроизводительных приложениях, таких как аэрокосмическая и обрабатывающая промышленность, и мы не будем вдаваться в подробности о них.
Подготовка к сварке
Как и при любой сварке, важно очистить нержавеющую сталь перед сваркой. Однако вы можете не осознавать, насколько важно использовать инструменты, такие как молотки и щетки, только для обработки нержавеющей стали из-за того, насколько этот материал чувствителен к присутствию любой углеродистой стали. Например, если вы используете щетку из нержавеющей стали для очистки углеродистой стали, больше не используйте ее для очистки любой нержавеющей стали. То же самое и с молотками и зажимами из нержавеющей стали.Почему? Потому что следы углеродистой стали могут проникать в нержавеющую сталь, вызывая ее ржавление.
Точно так же шлифование углеродистой стали рядом с нержавеющей сталью может привести к проблемам. Пыль из углеродистой стали, взвешенная в воздухе, может попасть на расположенную поблизости нержавеющую сталь и вызвать ржавчину. Вот почему рекомендуется разделять рабочие зоны из углеродистой и нержавеющей стали.
Другой важный фактор при подготовке к сварке — убедиться, что у вас есть подходящий присадочный материал, что означает знание того, какой тип основного материала вы свариваете.Во многих случаях это так же просто, как использовать присадочный металл с тем же номером, что и у основного металла. Например, если вы соединяете две детали из основного металла 316L, вы должны использовать присадочный металл 316L.
Конечно, бывают ситуации, когда это не так просто, например, когда вы соединяете разнородные металлы или когда делаете наложение.
Используйте ручные инструменты, предназначенные для очистки и подготовки нержавеющей стали. Этот материал чрезвычайно чувствительна к присутствию углеродистой стали, и даже следовые количества могут вызвать коррозию нержавеющей стали.
Аустенитная нержавеющая сталь
Аустенитная нержавеющая сталь, наиболее распространенная в производственных цехах, обозначается как серия 300. Хотя эти основные материалы не требуют предварительного нагрева, они имеют максимальную температуру промежуточного прохода. Когда температура основного металла достигнет 350 градусов по Фаренгейту, например, когда вы выполняете несколько проходов, вам нужно прекратить сварку и дать материалу остыть.
Некоторые из нержавеющих сталей серии 300 считаются полностью аустенитными — стали 310, 320 и 330.С ними нужно обращаться осторожно, чтобы предотвратить растрескивание, используя процесс с низким тепловложением и выпуклые сварные швы. Если вы сделаете плоский или вогнутый сварной шов на этих материалах, они будут подвержены растрескиванию.
Еще один параметр, который следует учитывать, — это состав основного материала и присадочного металла. Рассмотрим нержавеющую сталь 316L. Марка с буквой «L» в названии обычно ограничивается температурой 800 градусов по Фаренгейту или ниже в большинстве случаев, но L не означает низкую температуру. Обозначает низкое содержание углерода, обычно 0.03 процента углерода.
Как упоминалось ранее, подходящий присадочный металл для использования с этим основным металлом имеет такое же обозначение — 316L. Однако не думайте, что совпадения номера основного металла достаточно. Возможно, у вас под рукой есть присадочный металл 316L, но это не значит, что вы можете использовать его для сварки основного металла 316H. Буква «H» означает высокое содержание углерода, и даже несмотря на то, что он отлично сваривается с основным металлом 316L, он не выдержит, когда сварная деталь будет введена в эксплуатацию.
Самый популярный сорт аустенитной нержавеющей стали — 304, но выбор присадочного металла для использования с этим основным металлом немного сложнее, поскольку присадочного металла 304 нет.Вместо этого в качестве присадочного металла следует использовать 308L. Он имеет несколько иной химический состав, который позволяет присадочному металлу подвергаться быстрому затвердеванию и охлаждению, связанным со сваркой, без образования трещин.
Другой пример — 321 основной металл, который включает небольшое количество титана. Однако любой титан в присадочном металле может выгореть в процессе сварки. В этом случае подходящий наполнитель — 347, химический состав которого аналогичен 321, но титан заменен ниобием.
К счастью, чаще всего марки присадочного металла и основного металла совпадают. Если у вас есть вопросы о том, что использовать, компании-поставщики сварочных материалов всегда готовы помочь вам подтвердить ваш выбор или определить более незнакомые комбинации.
Мартенситная нержавеющая сталь
Мартенситная нержавеющая сталь меньше используется для соединения, чем в качестве накладок и для наращивания износостойкого материала. Обычно они имеют минимальную температуру промежуточного прохода.
Один из распространенных способов применения этого типа материала — восстановление стальных валков, используемых на станах непрерывной разливки. Как только валки изнашиваются сверх определенной точки, их восстанавливают с помощью мартенситной проволоки. Перед началом сварки на валке горелка или резистивный нагреватель нагревают валок до 400-600 градусов по Фаренгейту. После начала сварки нельзя допускать, чтобы температура опускалась ниже этой температуры предварительного нагрева. Мартенситная нержавеющая сталь становится очень твердой и хрупкой при охлаждении, что обеспечивает высокую износостойкость, но плохо влияет на сварные швы во время их изготовления.Поддержание температуры выше минимальной температуры между проходами предотвращает слишком быстрое охлаждение области вокруг сварного шва.
При сварке мартенситной нержавеющей стали крайне важно обеспечить точную температуру предварительного нагрева и поддерживать минимальную температуру между проходами на протяжении всего времени сварки. В противном случае у вас могут появиться трещины.
Как и в случае со многими другими видами нержавеющей стали, если вы соединяете мартенситные неблагородные металлы, вы, вероятно, будете использовать присадочный металл с тем же номером.В некоторых случаях для соединения может использоваться присадочный металл из аустенитной нержавеющей стали. Для наплавок, которые часто наносят на углеродистую сталь, стандартным присадочным металлом является 410. Но независимо от типа работы ключом к успеху при сварке с мартенситным присадочным металлом является надлежащий предварительный нагрев и медленное последующее охлаждение.
Ферритная нержавеющая сталь
В автомобильной промышленности используется самая ферритная нержавеющая сталь. В этом приложении используются два наиболее распространенных сорта: 409 и 439.Ферритная нержавеющая сталь обычно бывает толщиной дюйма или меньше, поэтому большая часть сварки с этим материалом выполняется за один проход. Это хорошо, потому что сварка ферритной нержавеющей стали наиболее успешна при низком тепловложении, а максимальная температура между проходами составляет 300 градусов F.
Если вы нарушите это правило, вы скоро об этом узнаете. При высоких тепловыделениях в материале начинает расти зерно и он может быстро терять прочность. При менее распространенной сварке более толстой ферритной нержавеющей стали особенно осторожно следует ограничивать подвод тепла.Кроме того, сопоставьте марку присадочного материала с маркой основного металла, и ваши сварные швы должны получиться хорошо.
Дуплекс из нержавеющей стали
Слишком много тепла также отрицательно сказывается на дуплексных нержавеющих сталях из-за большей сложности химического состава материала. Помните, что этот вид нержавеющей стали содержит как аустенитную, так и ферритную нержавеющую сталь, что также затрудняет выбор присадочного металла. Многие типы дуплексных нержавеющих недрагоценных металлов недоступны в качестве присадочных металлов в основном из-за того, что присадочный металл охлаждается намного быстрее, чем основной металл.Незначительное изменение химического состава позволяет сварному шву иметь такие же прочность и свойства материала, как и основной металл.
Одним из примеров является недрагоценный металл 2205, дуплексная нержавеющая сталь, содержащая некоторое количество никеля. Присадочный металл, который вы бы использовали с этим, — 2209, потому что он дает сварной шов с таким же количеством феррита и аустенита, что и основной металл, что исключает проблемы со сваркой. Другой пример — основной металл 2507, который вы бы сварили с присадочным металлом 2594.
Сварные производственные детали обычно требуют определенной процедуры сварки, включая испытательные сварные швы и разрешения, в которых подробно разъясняется, как выполнять сварку.В этой процедуре указывается не только используемый присадочный металл, но и все требования к температуре предварительного нагрева и промежуточного прохода. Однако, когда вы обнаружите, что свариваете проект с использованием дуплексной нержавеющей стали, вам могут потребоваться некоторые рекомендации по выбору присадочного металла.
Сварка смешанного или неизвестного основного металла
Иногда может потребоваться сварка разнородных металлов или неизвестных недрагоценных металлов, например, при ремонте в полевых условиях. К счастью, присадочные металлы были разработаны с химическим составом, специально разработанным для таких ситуаций.Например, нередко возникает желание соединить нержавеющую сталь 304L и углеродистую сталь. В этом случае рассмотрите присадочный материал 309L, который, вероятно, будет хорошим выбором для разнородных металлов при температуре примерно до 750 градусов F.
Если вы не уверены в составе основного металла, рассмотрите один из электродов, разработанных специально для ремонта, например электрод 312 из нержавеющей стали. Эти универсальные электроды, продаваемые под различными торговыми марками, которые рекламируют их всестороннюю совместимость, отличаются химическим составом, обеспечивающим высокую прочность, коррозионную стойкость и хорошую пластичность.Они также совместимы с большинством типов недрагоценных металлов. И дело в том, что электроды 312 и им подобные делают свою работу. Обратной стороной является то, что они могут стоить в три-четыре раза дороже, чем проволока для стандартной газовой сварки металлическим электродом (GMAW). Однако, когда производительность имеет значение и вы хотите рассчитывать на успех, он того стоит.
При сварке нержавеющей стали не забудьте сначала найти присадочный металл, который совпадает с основным металлом. Если вы столкнетесь с трудностями при поиске точного соответствия, проконсультируйтесь с вашей компанией по сварке, чтобы найти подходящий материал.А когда возникают вопросы о составе основного металла, но вам все еще необходимо обеспечить возможность выполнения хороших сварных швов, знайте, что доступны специальные ремонтные электроды, которые помогут вам выполнять работу и делать ее хорошо.
Проверка температуры материала сварного шва
При сварке нержавеющей стали важно контролировать температуру как металла шва, так и основного металла. Если вы не соблюдаете указанные температурные диапазоны, у вас, вероятно, возникнут проблемы с производительностью.Есть три способа проверить температуру стали во время сварки:
- Палочки-указатели температуры имеют большой опыт точного подтверждения температуры. Однако их диапазоны ограничены, и для каждой целевой температуры требуются разные палочки.
- Электронные инфракрасные термометры измеряют температуру поверхности стали быстро и на расстоянии. Они требуют прямой видимости, что обычно не является проблемой. Блестящие поверхности и другие условия, связанные с освещением, могут привести к ошибочным показаниям, как и изменение расстояния от поверхности.Но большинство людей, использующих этот тип устройства, научились приспосабливаться к таким причудам.
- Электронные датчики температуры поверхности предлагают третье средство контроля температуры. Они доступны с ручками разной длины, которые позволяют прикоснуться к металлу для чтения. Некоторые также могут быть установлены на заготовку. Это идеальная настройка при выполнении пробной сварки, поскольку она позволяет непрерывно контролировать температуру и даже распечатывать график температуры металла на протяжении всей сварки.
Сварка углеродистой стали с нержавеющей сталью
Нержавеющая сталь может быть предпочтительной сталью для многих областей применения, но когда дело доходит до тяжелого производства, стоимость изготовления крупных деталей полностью из нержавеющей стали может быть непомерно высокой.
Создание второстепенных деталей и каркаса из более дешевой углеродистой стали может помочь снизить общие затраты на более крупные производственные проекты.
Это дает инженерам возможность использовать нержавеющую сталь только в определенных областях, например, в областях с высокой температурой или коррозионных областях, а затем сопоставлять неуказанные области с мягкой сталью.
Соединение углеродистой стали и нержавеющей стали не совсем уникально, но особое внимание необходимо уделить деталям нагрева, присадочным материалам и конструкции соединения, чтобы два металла сварились друг с другом для получения прочной связи.
Подготовка и планирование соединения двух разнородных металлов требует опытной команды сварщиков и производителей, чтобы убедиться, что это сделано правильно.
Сварка разнородных металлов
Swanton Welding было поручено изготовить два кожуха печи из углеродистой стали A36 и нержавеющей стали 304L.Мы уже работали с этим клиентом ранее, и он хорошо осведомлен о наших больших производственных возможностях и передовых сварочных способностях нашей команды.
Swanton Welding Company имеет возможность резать нержавеющую сталь толщиной до 1 ½ дюйма.
Из-за толщины листа мы скошили края, чтобы создать большую поверхность для зоны сварного шва, чтобы обеспечить прочное соединение между частями проекта.
Нам удалось разрезать необходимый толстый лист из нержавеющей стали, однако мы стали сотрудничать с другими компаниями, чтобы придать листу желаемую форму.
Инструменты торговли
При создании проекта было использовано множество макетных и измерительных инструментов. Уровни, квадраты, рулетки, строгие линии, зажимы и другие инструменты были критически важны для сборки.
Мы также широко использовали наш мостовой кран для перемещения деталей по цеху по мере того, как проект переходил в разные фазы.
По большей части изготавливается толстый лист, требующий нескольких проходов сварного шва для достижения требуемого размера сварного шва. Для проекта был выбран процесс сварки FCAW.
Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) — это полуавтоматический процесс сварки, который выполняется намного быстрее, чем дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), и обеспечивает более высокую скорость наплавки.
GTAW — это более медленный, контролируемый ручной процесс сварки, который не так часто используется на крупных производствах.
Установка температуры
На части проекта соединяются разнородные металлы: аустенитная нержавеющая сталь и низкоуглеродистая сталь A36. Подготовка швов имеет решающее значение наряду с корневыми отверстиями, предварительным нагревом и максимальной температурой промежуточного прохода.
Необходимо тщательно контролировать подвод тепла к нержавеющей стали. Необходимо контролировать нагрев, а время в диапазоне температур сенсибилизации должно быть как можно короче. Слишком большое количество тепла приведет к снижению коррозионной стойкости участков, подвергшихся термическому воздействию. Для этого проекта необходимы тщательная подготовка и внимание к деталям.
Для сварки разнородных металлов также требуются различные присадочные металлы. Используются электроды из нержавеющей стали с более высоким содержанием сплава, поэтому добавка мягкой стали к наплавленному слою нержавеющей стали не приводит к образованию неудовлетворительного сплава.Swanton использовал E309, поскольку это обычно используемый присадочный металл для соединения мягкой стали с нержавеющей сталью 304.
Последние штрихи
После сварки изделие очищается вручную и отправляется на струйную очистку. Опять же, из-за размера краны Swanton для тяжелого оборудования используются для транспортировки корпуса к взрывной камере.