Сварка нержавейка: Список статей

alexxlab | 17.07.1981 | 0 | Разное

Содержание

Сварка нержавеющей стали – технологии и особенности

Почему нержавеющая сталь не ржавеет?

В 1913 году английский металлург Гарри Бреарли, работая над проектом по улучшению оружейных стволов, случайно обнаружили, что добавление хрома в низкоуглеродистую сталь придает ей способность сопротивляться кислотной коррозии.

Все нержавеющие стали содержат железо в качестве основного элемента и хром в количестве от 11% до 30%. Добавление не менее 12% хрома в сталь делает её коррозионностойкой. Содержащийся в стали хром при взаимодействии с кислородом из атмосферы образует тонкий, невидимый слой оксида хрома, называемый оксидной пленкой. Размеры атомов хрома и их оксидов схожи, поэтому они примыкают вплотную друг к другу на поверхности металла, образуя стабильный слой толщиной всего в несколько атомов.

Если поверхность нержавеющей стали порезать или поцарапать оксидная пленка разрушается, создаются новые оксиды, восстанавливающие поверхность и защищающие ее от окислительной коррозии. Железо, с другой стороны, поэтому и ржавеет быстро, потому что атомы железа гораздо меньше, чем атомы их оксидов, и оксиды образуют рыхлый, а не плотный слой.

Кроме железа, углерода и хрома, современные нержавеющие стали могут также содержать другие элементы, такие как никель, ниобий, молибден, титан. Никель, молибден, ниобий и хром повышают коррозионную стойкость и другие физико-механические свойства нержавеющей стали. Добавление никеля в состав уменьшает теплопроводность и снижает электропроводность стали.

Типы нержавеющей стали

Существуют три основных типа нержавеющей стали – аустенитного, ферритного и мартенситного класса. Эти три типа стали определяются их микроструктурой, преобладающей кристаллической фазой.

  • Аустенитные стали:
    Аустенитные стали имеют аустенит в качестве основной фазы. Это сплавы, содержащие хром и никель (иногда марганец и азот). Наиболее известная нержавеющая сталь аустенитного класса, 304 сталь, иногда её называют T304. Тип 304 –нержавеющая сталь с содержанием хрома 18-20% и 8-10% никеля. Такое содержание элементов делает сталь немагнитной и придает ей высокую коррозионную стойкость, прочность и пластичность. Благодаря этому они широко используются в разных отраслях промышленности.
  • Ферритные стали:
    Ферритные стали имеют феррит в качестве основной фазы. Эти стали содержат железо и хром. Основной тип стали – сталь 430 с содержанием хрома 17%. Ферритные стали менее пластичны, чем аустенитные стали. Не закаляются путем термической обработки и используются, как правило, в агрессивных средах.
  • Мартенситные стали:
    Характерную микроструктуру мартенсита впервые наблюдал немецкий микроскопист Адольф Мартенс в 1890 году. Мартенситные стали – низкоуглеродистые стали основным типом которых является 410 сталь с содержанием 12% хрома и 0,12% углерода. Мартенсит придает стали высокую твердость, но и снижает ее жесткость и делает металл хрупким. Поэтому эти типы стали используют в слабоагрессивной среде, например при изготовлении столовых приборов и режущего инструмента.

Сварка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь может свариваться с помощью различных методов дуговой сварки, таких как ручная дуговая сварка MMA, аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом TIG и полуавтоматическая сварка MIG/MAG.

Сварка нержавеющих сталей немного более сложный процесс, чем сварка обычной углеродистой стали. Физические свойства нержавеющей стали отличаются от обычной стали, что и делает процесс сварки более трудным и требует предварительного нагрева.

Этими различиями являются такие свойства нержавеющей стали:

  • – Низкая температура плавления
  • – Низкий коэффициент теплопроводности
  • – Высокий коэффициент теплового расширения

Стали с содержанием углерода менее 0,20%, обычно не требуют предварительного нагрева. При сварке нержавеющих сталей с уровнем углерода более 0,20% может потребоваться предварительный подогрев. Изделия с толщиной металла более 30 мм, следует также при сварке подогревать. Температуры 150 °С, как правило, достаточно.

Ручная дуговая сварка MMA нержавейки

Для ручной дуговой сварки нержавеющей стали существует два основных типа электродов. Электроды первого типа, с основным покрытием, используются только на постоянном токе на обратной полярности («+» на электроде). В качестве основного покрытия наиболее часто используются основном карбонаты кальция и магния.

Электроды второго типа – с рутиловым покрытием, в основном из двуокиси титана, могут быть использованы при сварке на переменном токе и постоянном токе обратной полярности. Они значительно превосходят электроды с основным покрытием, благодаря стабильности горения дуги и уменьшенному разбрызгиванию при сварке.

Оба типа электродов хорошо используются во всех пространственных положениях. Тем не менее, электроды с рутиловым покрытием, как замечают сварщики, работают лучше в нижнем положении. Покрытые электроды для дуговой сварки должны храниться при нормальной комнатной температуре в сухом месте.

Аргонодуговая сварка TIG нержавеющей стали

Аргонодуговая сварка TIG широко используется для сварки тонких листов из нержавеющей стали. В качестве защитного сварочного газа наиболее часто используется 100% аргон. Для автоматической сварки иногда применяют аргонно-гелиевую смесь.

Аргонодуговая сварка может быть без подачи присадочной проволоки (для сварки тонкого металла), так и с подачей, вручную или автоматической.

Полуавтоматическая сварка MIG MAG

Процесс полуавтоматической сварки MIG MAG широко используется для толстых материалов, так как это позволяет увеличить производительность благодаря скорости сварки. Используемый защитный сварочный газ – смесь аргона и углекислоты в соотношении 98%Ar / 2%CO2. Вместо углекислоты может использоваться кислород. Содержание кислорода увеличивает смачиваемость по краям сварочного шва.

При полуавтоматической сварке нержавейки используются несколько процессов, таких как сварка короткой дугой, сварка со струйным переносом и импульсная сварка. Сварка короткой дугой применяется при сварке тонкого металла, струйный перенос – для сварки более толстых изделий.

Преимуществом импульсного процесса сварки является то, что он является наиболее управляемым процессом. Металл сварочной проволоки переходит в сварочную ванну благодаря подаваемым импульсам. Каждый импульс – одна сварочная капля. Благодаря этому снижается средний ток горения дуги, следовательно, и тепловложение, что очень важно при сварке нержавейки. Уменьшается зона термического влияния. Подробнее про сварочный полуавтомат для сварки нержавеющей стали можно посмотреть здесь.

Кроме того, при импульсной сварке практически отсутствуют сварочные брызги, что значительно экономит сварочные материалы (сварочная проволока для нержавейки – дорогой продукт) и увеличивает производительность, сокращая время на зачистку сварочного шва.

Надеемся, что данная статья будет полезна для вас.

© Смарт Техникс

Данная статья является авторским продуктом, любое её использование и копирование в Интернете разрешена с обязательным указанием гиперссылки на сайт www.smart2tech.ru

Сварочное оборудование для сварки нержавеющей стали

Видео по сварке нержавеющей стали:

Время сварки@6 – TIG сварка нержавеющей стали для начинающих

Время сварки@8 – Сварка выхлопных систем из нержавеющей стали

 

Технология сварки нержавеющей стали. | МеханикИнфо

 

Сваривать детали из нержавейки достаточно непросто, поскольку исполнитель данной работы должен иметь определенный опыт работы и знания. Также для этих целей необходимо пользоваться специальными электродами. Их диаметр может быть 3, 4 или 5 мм.

 

Почему для сварки нержавейки нужно использовать специальные электроды?!

 

С тех пор, как появилась сталь, которая не ржавеет, из нее в большом объеме изготавливают разнообразные элементы. Это произошло потому, что нержавейка обладает отличной устойчивостью к образованию коррозии, она твердая, прочная, у нее долгий срок службы и достаточно привлекательный внешний вид. Но среди огромного количества преимуществ имеется весьма значимый недостаток – она плохо поддается сварке, что доставляет некоторое количество затруднений при работе с данным материалом.

 

Особенности сварки нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь плохо поддается сварке по ряду причин:

  • У нержавеющей стали теплопроводность в 2 раза меньше, чем у других сплавов из углерода, именно поэтому такая сталь имеет небольшую теплопроводность и сильно перегревается. Следовательно, при выполнении данного технологического процесса необходимо уменьшать ток для сварки на 15 – 20% в сравнении со сваркой остальных стальных сплавов;
  • Если предполагается сваривать между собой изделия большого объема, то зазор, оставляемый между ними должен быть достаточно большим. Если же этого не сделать, то около шва, который был сварен, появятся микротрещины, из-за которых соединение станет менее качественным и надежным;
  • В той зоне, где производится сварка, происходит большое сопротивление электричества. Поэтому нагрев электродов получается очень сильным. Именно по этой причине необходимо сваривать изделия только специальными электродами, выбирать их стоит по маркировке.

 

Для получения качественных изделий после сварки нержавейки, необходимо обращать внимание на следующее:

  • Если использовать вольфрамовый электрод, то не стоит поступать так, как при изготовлении стандартного шва из сварки, а именно производить движения резко, поскольку этим можно повредить получившуюся на самом металле в результате работы электродом пленку для защиты, что может стать причиной образования коррозии на металле;
  • Во избежание проникновения в формируемый шов вольфрама из электрода, стоит делать зажег сварочной дуги на пластине из графита, либо производить ее розжиг без контактов, а не делать это на самом изделии, которое нужно соединить;
  • На изнаночную шовную сторону сварки стоит оказывать воздействие аргоновой струей, этот газ послужит защитой для горячего металла и защитит шов, образовавшийся при сварке, от окисления.

 

Проволока для сварки нержавейки.

 

Когда производится сваривание предметов из нержавеющей стали можно взять плавящиеся электроды, которые представляют из себя металлические стержни, имеющие специальное покрытие. Также можно использовать проволоку, у которой повышен уровень легирования. Среди них:

  • Импульсно-дуговая, которая применяется для соединения деталей, толщина которых 8-10 мм;
  • Короткодуговая, которую выполняют в газовой инертной среде, нержавейка должна иметь толщину от 0,8 до 3 мм;
  • Дуговая струйная, ее применяют для соединения материала в форме листа, толщина которых больше 10 мм;
  • Плазменная, это универсальная проволока, соединяющая детали любой толщины.

 

Основные требования, предъявляемые к металлу стержней электродов.

В большинстве случаев такую сталь сваривают плавящимися штучными электродами, поэтому крайне важно со всей серьезностью подойти к выбору данного расходного материала. Основные требования, которые предъявляются к металлу, используемому для изготовления стержней для электродов:

  • Он должен отлично противостоять термической ползучести;
  • Он должен иметь небольшой показатель теплового расширения;
  • Упругость должна быть высокой;
  • Он должен плохо поддаваться износу и иметь хорошую теплопроводность.

Выбирая тот или иной электрод для сварки нержавейки, стоит в первую очередь посмотреть на марку самой стали, которую придется подвергнуть обработке.

 

 

Сварка нержавейки своими руками | Строительный портал

Металлург Гарри Бреарли из Англии в 1913 году при работе над проектом, связанным с улучшением оружейных стволов, обнаружил случайно, что добавление в низкоуглеродистую сталь хрома придает ей способности сопротивляться кислотной коррозии. Добавление в сталь хотя бы 12% хрома делает её коррозионностойкой и нержавеющей, а увеличение содержания хрома до 17% делает её стойкой к агрессивной среде.

Содержание:

  1. Свойства нержавеющей стали
  2. Состав нержавеющей стали
  3. Разновидности нержавейки
  4. Виды аустенитной нержавейки
  5. Свариваемость нержавейки
  6. Особенности сварки нержавейки
  7. Ручная сварка нержавейки покрытыми электродами
  8. Сварка вольфрамовыми электродами в среде аргона
  9. Механические методы обработки нержавейки
  10. Профилактика дефектов после сварки

 

Свойства нержавеющей стали

Согласно классификации нержавеющие стали принято относить к высоколегированным сталям, что являются устойчивыми к коррозии. Хром, который содержится в стали, при взаимодействии с кислородом образует невидимый и тонкий слой оксида хрома, который называют оксидной пленкой.

Атомы хрома и их оксиды имеют подобные размеры, поэтому они вплотную примыкают между собой на поверхности металла и образуют стабильный слой, который имеет толщину всего лишь в несколько атомов. Если поцарапать или порезать поверхность нержавеющей стали, то оксидная пленка разрушится. Однако вместе с этим создаются новые оксиды, которые восстанавливают поверхность и защищают ее от окислительной коррозии.

Благодаря своим прочностным и антикоррозионным характеристикам, нержавеющие стали активно применяются в промышленности и быту. Изделия, что изготовлены из нержавейки, вы можете встретить везде, – начиная от кухни в каждой квартире и заканчивая цехами-гигантами химического производства.

Оборудование для сварки нержавейки в современном мире позволяет создавать такие сложные изделия, как разнообразные конструкции с нержавейки высокой прочности, перила для лестниц, нержавеющие трубы, листы, сетки, полосы, уголки, нержавеющие баки самого разнообразного назначения, нержавеющие вешалки.

Нержавеющая сталь вместе со стеклом и некоторыми синтетическими материалами является почти незаменимым материалом для создания оборудования для обработки и транспортировки пищевых продуктов, изготовления хирургического инструмента, разнообразных металлических конструкций. Это объясняется высокими гигиеническими, токсикологическими и эстетическими требованиями.

Гигиена в пищевой отрасли имеет высочайшее значение. Существуют конкретные требования, которые касаются смываемости тяжелых металлов с такого оборудования, которое постоянно находится в контакте с пищевыми продуктами. Марками нержавейки, которые используются в пищевой промышленности, выступают AISI 304 и 316.

Состав нержавеющей стали

В составе нержавейки основным легирующим элементом выступает хром с содержанием 12 – 20%. Если содержание хрома составляет больше 17%, такие сплавы являются коррозионностойкими в агрессивных и окислительных средах.

В составе нержавеющей стали также присутствуют элементы, которые отвечают за специфические физико-механические и увеличивающие антикоррозионные свойства нержавейки: никель, молибден, ниобий, титан и марганец. Ниобий, молибден и хром увеличивают коррозионную стойкость, а никель уменьшает теплопроводность и электропроводность стали.

Нержавеющая сталь по химическому составу бывает хромистой, хромоникелевой и хромомарганцевоникелевой. Хромистая нержавейка применение нашла в качестве конструкционного материала для изготовления клапанов гидравлических прессов, арматуры крекинг-установок, турбинных лопаток, режущих инструментов, пружин и прочих предметов быта.

Хромоникелевая нержавейка используется в различных отраслях промышленности. Отмечаются такие свойства нержавеющей стали аустенитного класса. Благодаря собственной структуре поверхность нержавеющей стали считается высококачественной и не нуждается в дополнительной обработке для использования в пищевой промышленности.

Хромоникелевая аустенитная нержавейка не способна магнититься, что позволяет её легко отличить от прочих сплавов, а также применять подобное свойство в промышленности. Особо отличается сталь 12Х18Н10Т, которая используется для сварных конструкций, бытовых приборов, в архитектуре и строительстве зданий различного назначения.

Разновидности нержавейки

Выделяют три основных вида нержавеющей стали – аустенитная, ферритная и мартенситная нержавейка. Эти типы определяются микроструктурой нержавеющей стали, а также преобладающей кристаллической фазой.

Аустенитные стали в качестве основной фазы имеют аустенит. Подобные сплавы содержат никель и хром, иногда азот и марганец. Самой известной нержавеющей сталью аустенитного класса является 304 сталь, которую называют иногда T304, с содержанием 18-20% хрома и 8-10% никеля. Подобное содержание элементов делает нержавеющую сталь немагнитной и придает ей высокие коррозионные свойства, пластичность и прочность, благодаря чему они используются повсеместно в различных областях промышленности.

Ферритные стали в качестве основной фазы имеют феррит. Данные стали содержат хром и железо. Основной вид подобной нержавеющей стали – сталь 430, что содержит 17% хрома. Ферритные стали являются менее пластичными, чем аустенитная сталь. Стали не закаляются посредством термической обработки и, как правило, применяются в агрессивной среде.

Мартенситные стали имеют характерную микроструктуру, которую наблюдал впервые микроскопист Адольф Мартенс из Германии в 1890 году. Мартенситная нержавеющая сталь является низкоуглеродистой сталью, основным видом среди которой является сталь 410, что содержит 12% хрома и около 0,12% углерода. Мартенсит способен придавать стали высокую твердость, однако вместе с этим снижает ее жесткость и делает её хрупкой. Поэтому этот тип стали используется в слабоагрессивной среде, к примеру, при изготовлении режущих инструментов и столовых приборов.

Виды аустенитной нержавейки

Виды сталей самой популярной аустенитной группы обозначают дополнительным номером, указывающим на химический состав:

  • Нержавеющая сталь A1, как правило, используется в подвижных и механических узлах. Из-за высокого содержания серы подобная сталь имеет низкое сопротивление коррозии, чем прочие типы нержавейки.
  • Нержавейка A2 является самой распространенной, нетоксичной, немагнитной, незакаливаемой, устойчивой к коррозии сталью, которая легко поддается сварке и после этого не становится хрупкой. А2 проявляет магнитные свойства после механической обработки. Крепежи и изделия из нержавейки A2 не подходят для применения в кислотах и средах, которые содержат хлор, к примеру, в соленой воде и бассейнах. Пригодна А2 для температуры вплоть до минус 200 градусов по Цельсию.
  • Сталь A3 отличается похожими свойствами, как и нержавейка A2, и стабилизирована дополнительно титаном, танталом и ниобием. Это улучшает ее качества сопротивления против коррозии при высокой температуре.
  • Нержавеющая сталь A4 является похожей на нержавейку A2, но в своем составе имеет 2-3% молибдена. Это придает ей в большой степени высокие способности сопротивляться кислоте и коррозии. Такелажные изделия и крепеж из A4 применяются в судостроении. Пригодна нержавеющая сталь А4 для температуры до минус 60 градусов.
  • Нержавейка A5 имеет похожие свойства, которые присущи стали A4, и дополнительно стабилизирована танталом, ниобием и титаном, но с разным содержанием легирующих добавок для повышения ее сопротивляемости высоким температурам.

Свариваемость нержавейки

Перед тем, как приступить к сварке нержавейки своими руками, рекомендуется ознакомиться с ее особенностями. Сварка нержавейки является достаточно трудным занятием, которое зависит от многих параметров. Наиболее важным среди них выступает свариваемость – способность металла образовывать сварное соединение, материал шва которого имеет аналогичные или близкие механические свойства к металлу основы.

На свариваемость нержавеющей стали влияет ряд характеристик, которыми она обладает:

  • Большое значение показателя линейного расширения и существенная литейная усадка, которая возникает из-за этого, высокая литейная усадка способствуют росту деформации металла при сварке и после нее. Если между свариваемыми деталями, обладающими значительной толщиной, отсутствует достаточный зазор, то могут образоваться огромные трещины.
  • Теплопроводность, что снижена по сравнению со сталями низкоуглеродистыми в 1,5 — 2 раза, способна вызывать концентрацию теплоты и усиливать проплавление металлов в зоне сварки. При сварке нержавейки из-за этого возникает потребность уменьшения силы на 15 — 20% тока по сравнению с током для обычной стали.
  • Высокое электрическое сопротивление провоцирует очень сильный нагрев электродов из высоколегированной стали. Чтобы уменьшить отрицательный эффект, изготовляют электроды с хромоникелевыми стержнями, которые имеют длину не больше 350 миллиметров.
  • Важным свойством нержавейки выступает склонность высокохромистой стали к потере собственных антикоррозийных свойств при применении неправильного термического режима или неправильном использовании аппарата для сварки нержавейки. Данное явление называют межкристаллитной коррозией. Его природа заключается в том, что при температурах больше 500 градусов по Цельсию по краям зерен формируется карбид хрома и железа, которые становятся впоследствии очагами коррозионного растрескивания и самой коррозии. С подобными явлением борются различными методами, к примеру, с помощью быстрого охлаждения места сварки любой методикой, вплоть до поливания водой, для уменьшения потерь коррозионной стойкости.

Особенности сварки нержавейки

При сварке нержавейки рекомендуется учитывать некие отличия её физических свойств от характеристик углеродистого проката. К примеру, стоит брать во внимание, что уделенное электрическое сопротивление приблизительно в 6 раз больше, на 100 градусов меньше точка плавления, теплопроводность достигает одной трети от аналогичного показателя углеродистого проката. Показатель теплового расширения по длине составляет на 50% больше.        

Сварку нержавейки в домашних условиях выполняют разными методами. Ручную дуговую сварку нержавейки вольфрамовыми электродами в инертной среде обычно применяют, когда толщина материала составляет больше 1,5 миллиметров. Для сварки труб и тонких листов используют дуговую сварку плавящимися электродами в инертном газе.             

Импульсная дуговая сварка плавящимися электродами в инертном газе предназначена для листов, которые имеют толщину 0,8 миллиметра. Сварка короткой дугой плавящимися электродами в инертной среде прописана для листов, толщина которых 0,8-3,0 миллиметра, а сварка со струйным переносом металла плавящимися электродами в инертном газе – для листов, что имеют толщину больше 3,0 миллиметров.

Плазменная сварки нержавеющей стали может использоваться для широкого диапазона толщины и применяется в наше время достаточно широко. Дуговая сварка нержавейки под флюсом предназначена для материалов, толщина которых больше 10 миллиметров. Однако самыми популярными методами остается технология сварки нержавейки покрытыми электродами, вольфрамовыми электродами в среде аргона и аргонная полуавтоматическая сварка нержавеющей проволокой.

Подготовка кромок нержавеющих деталей практически не отличается от подготовки изделий из стали низкоуглеродистой, за исключением одного нюанса – в сварном стыке должен быть зазор для обеспечения свободной усадки швов.

Поверхности кромок перед сваркой принято зачищать до блеска стальной щеткой и промывать растворителем – к примеру, авиационным бензином или ацетоном для удаления жира, который вызывает появление в шве пор и уменьшение устойчивости дуги.

Ручная сварка нержавейки покрытыми электродами

Сварка нержавеющей стали покрытыми электродами способна обеспечить без особых проблем приемлемое качество швов. Поэтому если вы не предъявляете к сварному соединению особых требований, искать другой способ сварки нержавейки нет резона.

К покрытым металлическим электродам для ручной дуговой сварки нержавеющей стали относят электроды особого состава ОЗЛ-8, НИАТ-1, ЦЛ-11. Выбирать рекомендуется электроды, обеспечивающие основные эксплуатационные характеристики сварного соединения – высокие механические свойства, значительную коррозионную стойкость и жаростойкость.

Сварку принято производить с помощью постоянного тока обратной полярности. Стремитесь к меньшему проплавлению шва, техника сварки нержавейки предполагает использование электродов, которые имеют небольшой диаметр, при минимальной тепловой энергии. При сварке нержавеющей стали сила тока должна быть примерно на 15-20% меньше, чем для обыкновенной стали.

Использование большого тока из-за низкой теплопроводности и высокого электрического сопротивления электродов может спровоцировать перегрев их покрытия и даже отваливание отдельных кусков. Электроды для сварки по данной причине отличаются высокой скоростью плавления, по сравнению с обычными стальными. Приступая к сварке нержавейки впервые, нужно к этому быть готовым.

Чтобы сохранить коррозионные характеристики шва, необходимо обеспечить его ускоренное охлаждение при использовании для этого медных прокладок или обдувания воздухом. Если сталь причисляется к хромоникелевым сталям аустенитного класса, вы можете использовать для охлаждения воду.

Сварка вольфрамовыми электродами в среде аргона

Сварку нержавеющей стали данным методом применяют в ситуациях, когда свариваемый металл очень тонкий или предъявляются к сварному соединению повышенные требования качества. Нержавеющие трубы, которые используются для перемещения под давлением жидкостей или газов, сваривать лучше всего именно вольфрамовыми электродами в инертной среде.

Сварку проводят в среде аргона постоянным или переменным током прямой полярности. Желательно использовать в качестве присадочного вещества проволоку, которая имеет более высокий уровень легирования, чем главный металл. Выполняют работу электродами без колебательных движений, иначе можно нарушить защиту зоны варки, что провоцирует окисление металла шва и увеличивает стоимость сварки нержавейки.

Обратную сторону шва защищают поддувом аргона от воздуха, однако нержавеющая сталь к защите обратной стороны не является такой критичной, как титан. Исключите попадание вольфрама в сварочные ванны. Поэтому целесообразно применять бесконтактный поджог дуги или проводить зажигание дуги на графитовой или угольной пластинке, перенося ее на основной металл.

После окончания процедуры с целью меньшего расхода вольфрамового электрода защитный газ сразу не выключайте. Это следует делать спустя определенное время – 10-15 секунд. Это поможет исключить интенсивное окисление нагретых электродов и продлить срок его службы.

Механические методы обработки нержавейки

Помните, что использовать разрешается только такие рабочие принадлежности, которые предназначаются для обработки нержавеющего проката, и которые вы видели на видео о сварке нержавейки: специальные шлифовальные ленты и круги, щетки из нержавеющей стали, нержавеющие дроби.

Травление считается самой эффективной методикой дальнейшей обработки сварных швов. Если правильно выполнить травление, то вы сможете устранить зону с низким содержанием хрома и вредный оксидный слой. Травление выполняют посредством погружения в кислоту, покрытия пастой или поверхностного нанесения зависимо от условий.

При травлении чаще всего используют смешанную кислоту: азотную и фтористоводородную кислоту в таких пропорциях – от 8 до 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% фтористоводородной кислоты, вода выступает в качестве остального компонента. В народе с этой целью используют крепкий настой чая.

Время травления нержавеющего аустенитного проката зависимо от концентрации кислоты, температуры, сорта проката, толщины окалины. Помните, что кислотоупорный прокат нуждается в более продолжительном времени обработки, чем нержавеющий прокат. Доведение уровня шероховатости сварных швов до соответствующего показателя главного листа посредством полирования или шлифования после процедуры травления повышает еще более стойкость конструкции к коррозии.

Профилактика дефектов после сварки

Процесс нержавеющей стали имеет некие особенности. Если их не учитывать особенностей сварки нержавейки, в итоге возникнут некоторые дефекты сварных швов и нежелательные эффекты. К примеру, через определенное время после процедуры в области сварных швов может формироваться так называемая «ножевая» коррозия.

Результат воздействия высокой температуры – горячие трещины, которые возникают из-за аустенитной структуры сварных швов. Причина хрупкости швов кроется в длительном воздействии высокой температуры, а также стигматации.

Чтобы предотвратить возникновение горячих трещин, принято использовать присадочные материалы, которые позволяют формироваться прочным швам. Содержание феррита при этом составляет не меньше 2%. Также с этими целями рекомендуется проводить дуговую сварку с малой длиной дуги. Не следует кратеры выводить на основной металл.

Автоматическую сварку принято осуществлять при уменьшенных скоростях. Лучше всего сделать меньше подходов. Увеличение скорости и применение короткой дуги существенно уменьшают риски возникновения сварочных деформаций и цену сварки нержавейки. Благоприятно влияет на стойкость нержавейки к коррозии сварка на максимальной скорости.

Таким образом, нержавейка бывает разных видов и различного состава. Присутствие в металле хрома определяет основные свойства, за которые нержавейка и ценится в разных отраслях промышленности. Зависимо от конечного результата, существует много способов её сварки. Один из них обязательно подойдет и вам!
 

Сварка нержавейки аргоном. Услуги аргоновой сварки нержавеющей стали

Аргонодуговая сварка нержавейки

Процесс сваривания нержавеющей стали очень кропотливый и трудоемкий. Это связано не только с обязательными условиями соблюдения многих нюансов работы, но и с некоторыми особенностями самого металла и используемой технологии сварки.

Виды нержавеющей стали

В зависимости от микроструктуры различают пять видов нержавеющей стали, но используются, как правило, только три группы материала:

  • аустенитная – немагнитная сталь, которая имеет в своём составе 15-20% хрома и 5-15% никеля. Эти составляющие увеличивают сопротивление металла к коррозии. Этот тип прекрасно поддается сварке и тепловой обработке. При маркировке обозначается буквой А;
  • мартенситная. Этот тип нержавейки намного тверже, чем аустенитная. Чтобы сделать ее прочнее применяется технология термической закалки. Материал подвержен коррозийным изменениям. Обозначается буквой С;
  • ферритная. Самая мягкая нержавеющая сталь, поскольку в ней низкий процент содержания кислорода. Она также имеет магнитные свойства. Чтобы определить этот вид нержавейки, нужно искать на маркировке букву F.

Основные свойства нержавеющей стали

Это очень вязкий материал, механическая обработка которого всегда связана с огромными трудностями. При перегреве поверхность покрывается неприглядным слоем, который трудно удалить без порчи внешнего вида и изменения размерной точности деталей.

Однако кроме этого нержавейка имеет ряд положительных характеристик, выделяющих ее среди других материалов.

  1. Высокая степень пластичности и вязкости
  2. Коррозийная стойкость
  3. Сопротивление к теплопроводности
  4. Твердость и прочность
  5. Стойкость к образованию окалин при обработке высокими температурами
  6. Повышенное механическое упрочнение

Аргоновая сварка выезд к вам на объект!

Проблемные вопросы сваривания нержавеющей стали

На процесс сварки нержавейки в первую очередь влияет ряд свойств, которыми она обладает. Явные проблемы могут возникнуть в связи с тем, что:

  • теплопроводность нержавеющей стали почти в 2 раза ниже этого же показателя для низкоуглеродистой стали, что вызывает резкую концентрацию тепла и увеличение степени проплавления металла в зоне сварки. Именно поэтому сила тока при сварке нержавейки должна быть на 15-20% ниже, чем ток при стандартном процессе сваривания элементов из других материалов.
  • происходит значительная деформация металла во время сварки, вызванная большим коэффициентом линейного расширения и соответственно, усадки нержавейки. Если не учесть этот фактор и не соблюсти достаточный размер зазора между свариваемыми деталями, это может привести к образованиям трещин.
  • высокий показатель электрического сопротивления, который способствует сильному нагреву электродов, выполненных из высоколегированной стали. Чтобы уменьшить этот отрицательный эффект, длина стержней обычно уменьшается до 350 мм.
  • при неправильно выбранном термическом режиме нержавейка может легко утратить свои антикоррозийные свойства. Это явление получило название межкристаллитная коррозия.

Она связана с тем, что при превышении температурного порога в 500 градусов, по границам зерен начинается образование карбидов железа и хрома. Именно они провоцируют трещины и коррозию. Чтобы избежать подобных негативных моментов, специалисты стараются быстро охладить место сварки, чтобы снизить уровень потери коррозийной стойкости. Самым простым способом может быть поливание изделий водой, но он эффективен только для хромоникелевой стали аустенитного класса.

Технология сварки нержавейки вольфрамовыми электродами в аргонной среде

Такая технология является оптимальной для сваривания изделий, к которым будут выдвинуты особые требования касаемо их качества. Также она применима для соединения конструкций из очень тонкого металла. Технология аргонной сварки вольфрамовыми электродами эффективна для создания трубопроводов (аргонная сварка труб из нержавейки), которые будут использованы при транспортировке газа или жидкостей под высоким давлением.

Примечание

Чтобы максимально тщательно произвести сварку, необходимо помнить, что:

  • для избегания попадания вольфрама в сварочную ванну, необходимо использовать исключительно бесконтактный поджог дуги. Если это условие невозможно выполнить, то допустимо произвести зажигание на угольной плите, а затем перенести дугу на металл;
  • выполнять сварочные работы можно как на постоянном, так и на переменном токе;
  • следует правильно подобрать сварочный режим с учетом толщины соединяемых деталей. Отдельно выставляются показатели сечения электрода и присадочной проволоки, расход аргона, полярность и сила тока, скорость и т.д.;
  • уровень легирования присадочной проволоки должен быть выше, чем этот показатель у основной стали;
  • нежелательно производить колебательные движения, чтобы избежать окисления металла и не нарушить сварочную зону.

Подготовка деталей из нержавеющей стали к сварке

Перед началом сварочных работ, следует тщательно зачистить кромки заготовок до металлического блеска. На данном этапе можно использовать щетку или шлифовальную машинку. После этого чистые кромки обезжириваются ацетоном или авиационным бензином, чтобы обеспечить устойчивость дуги и повысить качественный показатель будущего сварного шва.

Обязательно важно предусмотреть увеличенный зазор между деталями, чтобы максимально компенсировать возможную деформацию. Обращать внимание нужно и на присадочный материал, его диаметр и состав.

Аргоновая сварка труб

Особенности технологии

Этот метод сварки оптимально подходит для деталей небольшой толщины. Он позволяет получить надежное соединение с аккуратными сварными швами.

Основная работа при таком виде сварки возложена на горелку, в которой закреплен электрод, а из сопла происходит подача струи аргона. Формирование сварного шва осуществляется благодаря присадочной проволоке, которую вручную подают в зону горения сварочной дуги. Манипуляции с горелкой также выполняются вручную.

В отличие от обычной технологии сварочных работ, при аргонной сварке исключены любые поперечные движения. Все перемещается только вдоль оси будущего сварного шва. Это обеспечивает нахождение сварочной ванны в зоне действия аргоновой защиты. Данный фактор крайне важен для хорошего качества соединения. Следует также не забывать и о защите обратной стороны шва от попадания воздуха. Недостатком этого считается увеличение расхода газа, но при этом гарантируется высокое качество и эстетичный внешний вид сварного шва.

В процессе работы вольфрамовый электрод не должен прикасаться к основному металлу даже в процессе розжига дуги. Это обеспечит чистоту поверхности соединяемых между собой заготовок и защитит конец электрода от оплавки.

Чтобы избежать начала процесса окисления нагретого электрода и свежего шва, не следует сразу прекращать подачу аргона. Важно выждать минимум 10-15 секунд. Это продлит срок службы электрода и положительно скажется на качестве сварного шва.

Аргонная сварка на svarka-argonom.ru

Нержавеющая сталь пользуется постоянным спросом, благодаря таким свойствам, как хорошие антикоррозионные характеристики, эстетичный внешний вид, большой срок эксплуатации изделий. Наша компания предлагает вниманию клиентов услуги по свариванию изделий из нержавейки.

Заказывая нам изделия из нержавеющей стали, будьте уверены в их надежности! Они прослужат вам долгие годы, не требуя никаких защитных покрытий, без всякой потери эксплуатационных качеств. Мы предлагаем высокое качество работ по доступной цене!

Преимущества сварки нержавейки аргоном

Аргоновая сварка нержавейки имеет ряд неоспоримых преимуществ перед другими видами сварки.

  • Прочные, надежные и долговечные сварные соединения.
  • Чистота и безопасность. В процессе такой сварки нет выделения ядовитых веществ, которые могут нанести ущерб здоровью человека.
  • При сварке не бывает искр. Это позволяет использовать сварку аргоном в жилых помещениях.

Сварка нержавейки: виды, ГОСТ, электроды

В нашем понимании закрепилась мысль, что сварка нержавеющей стали имеет определенные нюансы, однако этот процесс вполне выполним, даже в домашних условиях. Под нержавейкой понимают материал с антикоррозийными свойствами, которые проявляются, благодаря добавлению в состав хрома. В результате реакции хрома с кислородом образуется своеобразный оксидный барьер, защищающий сталь от окисления.

Зачастую вместе с хромом в составе нержавейки присутствуют такие элементы, как никель, молибден или титан. Эти элементы называются вспомогательными, от их наличия и количества зависят физико-химические свойства полученного сплава. Именно об этих свойствах должен знать сварщик, готовясь к проведению сварочных работ.

Виды

Сталь, традиционно именуемая нержавейкой, может иметь разные составы и, как следствие, по-разному реагировать на ведение сварки. Прежде всего, следует отметить, что материал можно разделить на несколько видов.

Аустенитная сталь характерна тем, что в своем составе имеет достаточно много хрома. В долевом соотношении его количество составляет 18%. Также в такой нержавейке содержится до 10% никеля. Примером может служить пищевая нержавейка, маркируемая по ГОСТ, как 08Х18Н10. В другой классификации она имеет название AISI 304. Применяется эта сталь, как при строительстве, так и в производстве посуды. К физическим свойствам можно отнести отсутствие магнитных свойств, пластичность, прочность и химическую стойкость.

Мартенситная нержавейка, благодаря своей специфической внутренней структуре, выделяется в особый класс. Она отличается низким содержанием углерода, который составляет всего 0,12% общего количества вещества. В составе мартенситной стали содержится 13% хрома. В отличие от предыдущего вида, данный материал прочен, но хрупок. Может использоваться в качестве сырья для производства режущих инструментов, а также крепежной фурнитуры при условии эксплуатации в неагрессивных средах. Подлежит дополнительной обработке. Так, при воздействии температуры нержавейка приобретает вязкость. Обозначается, как AISI 410 или 12х13, согласно ГОСТ.

Среднее положение по содержанию хрома занимает ферритная сталь. После ее закалки наблюдается повышенная устойчивость к внешним факторам агрессивной среды. Считается, что этот сплав наиболее трудно поддается сварке. Обозначается подобная сталь по ГОСТ 12х17 или AISI 430. Число 12 указывает на процентное содержание хрома.

Проблемы

Основная сложность сварочных работ обусловлена тем, что нержавеющая сталь считается высоколегированной. Компоненты, входящие в его состав, оказывают непосредственное влияние на результат работы. Ведущая роль здесь отводится хрому. В некоторых материалах его процентное соотношение может достигать 30. Тем не менее, от хрома невозможно «отказаться», так как именно он, наряду с никелем, титаном, молибденом и марганцем, придает металлу антикоррозийные свойства. Приходится учитывать ряд особенностей сплава.

  • Нержавеющая сталь обладает высоким коэффициентом температурного расширения. Если сварка ведется без выдержки нужного зазора, особенно при значительной толщине заготовок, могут наблюдаться трещины. Они возникают в процессе остывания, когда металл начинает «стягиваться».
  • Низкая теплопроводность не позволяет быстро распределяться теплу, как в случае сварки низкоуглеродистых сталей. В результате этого наблюдаются локальные зоны высокой температуры, что приводит к проплавлению заготовок насквозь, особенно если их толщина невелика. Причем снижение силы тока никак не влияет на ситуацию.
  • Наблюдается такое явление, как межкристаллическая коррозия. Она вызвана появлением в структуре металла прослоек, содержащих железо и карбид хрома. Прогрессировать коррозия начинает после нагрева детали до 500°C градусов. Чтобы этого избежать, приходится с большой степенью точности настраивать параметры сварки, а сформированный шов необходимо сразу охлаждать. Самый простой способ – охлаждение в воде, однако он приемлем только для аустенитной нержавейки.

Не стоит забывать про еще один фактор, значительно усложняющий сварочный процесс. Высокое электрическое сопротивление и низкая теплопроводность материала приводит к тому, что при использовании хромоникелевых электродов наблюдается сильное нагревание последних. Выходом из данной ситуации является подбор электродов не только по диаметру, но и по длине.

Подготовительные работы

Сваривать детали из нержавеющей стали можно как обычным инвертором, так и с помощью аргонно-дугового сварочного аппарата. Какой бы способ сварки ни выбрал мастер, в любом случае необходимо провести подготовительные работы.

  • Первым делом заготовки следует очистить от пыли и грязи. Посторонние частицы на поверхности металла становятся причиной некачественного и неровного шва.
  • Если работа ведется с заготовками, имеющими относительно небольшую толщину (до 1,5 мм), то кромки прижимаются друг к другу вплотную. Для этого рекомендуется воспользоваться струбцинами.
  • При толщине металла более 4 мм приходится разделывать кромки. Обычно их обтачивают напильником или шлифовальной машиной под углом 45° градусов. Такая своеобразная канавка позволяет добиться проваривания по всей толщине. Чем больше толщина заготовки, тем больший угол следует создать на кромках.
  • Если тонкие листы нержавейки скрепляются плотно, то массивные заготовки требуют зазора между кромками. Имеющимися приспособлениями выставляется зазор в 2 мм. Он должен оставаться постоянным в течение всего процесса.
  • Когда толщина металла превышает 7 мм, требуется его предварительный прогрев.

Способы

Различают несколько технологий, по которым ведется сварка нержавейки. Они зависят от имеющегося в наличии сварочного аппарата. Аргонодуговая сварка (сварка в режиме TIG) осуществляется инверторами, предназначенными для работы в среде аргона. Сварка ведется неплавящимся вольфрамовым электродом. В зону контакта электрода подается аргон через специальную горелку.

Классический режим сварки подразумевает применение плавящихся покрытых электродов. Сварочные инверторы, работающие в режиме MMA, считаются самыми доступными и недорогими. Ручная дуговая сварка применима для нержавейки только с условием использования специальных электродов.

Сварка в полуавтоматическом режиме (MIG/MAG) требует наличие проволоки из нержавеющей стали. Инверторный полуавтомат оснащен механизмом подачи проволоки, а также горелкой, через которую поступает защитный газ в зону формирования шва.

Холодная сварка принципиально отличается от представленных выше способов. Материал не нужно нагревать и плавить. Соединение деталей осуществляется под воздействием высокого давления.

Можно говорить лишь о статистике, которая показывает, что некоторые способы нашли свое применение в промышленности и в домашних условиях, а другие, наоборот, в силу технологичности не стали массовыми. Однако выбор зависит не от популярности, а от конкретных условий сварки и требований к полученному результату.

Сварка аргоном

Чтобы вести данный вид работ, необходимо иметь в наличии инвертор AC/DC TIG, предназначенный для ведения аргонодуговой сварки постоянным и переменным током. Сварка производится в ручном режиме с помощью неплавящихся вольфрамовых электродов. Так как подобные инверторы можно встретить у любого начинающего мастера, то данный вид сварки нержавейки доступен в домашних условиях. При этом результат получается достаточно качественным. Обычно к подобному способу прибегают при сваривании нержавеющих труб при монтаже магистралей для жидкостей или газов.

Можно выделить основные нюансы аргоновой сварки.

  • Дугу необходимо поджигать бесконтактным способом, во избежание попадания вольфрама с электрода в зону расплавленного металла. Часто мастера зажигают дугу на стороне, а впоследствии ее постепенно перемещают в зону формирования будущего шва.
  • Как было указано выше, допустима сварка постоянным и переменным током.
  • В зависимости от толщины детали выбирается режим сварки. Под ним подразумеваются такие параметры, как диаметр вольфрамового электрода, присадка, показатели сварного тока, скорость подачи аргона и скорость формирования шва.
  • В качестве присадки используется проволока из легированной стали. Степень ее легирования должна быть выше, нежели у самого материала.
  • Не допускается ведение колебательных движений электродом, это может привести к нарушению зоны сварки и окислению металла.

Важным моментом является окончание сварки, так как на данном этапе можно существенно сэкономить вольфрамовый электрод. После наложения шва необходимо в течение некоторого времени продолжить подачу аргона. В результате того, что раскаленный электрод защищен газом, он не окисляется. Если обеспечить подачу присадки, то скорость сварки существенно увеличится, к тому же автоматизация повышает точность и эстетичность шва.

Ручная дуговая

В силу распространенности инверторов MMA такой режим работы считается традиционным. Если сварщик обладает достаточным опытом ведения работ покрытыми электродами, то технология сварки нержавейки ничем не будет отличаться от работ с черными металлами. Отметим, что при этом качество шва оставляет желать лучшего. При выборе электродов необходимо основываться на том, что все расходные материалы для нержавеющей стали делятся на два вида.

  1. Электроды с рутиловым покрытием предназначены для выполнения работ постоянным током с обратной полярностью. Имеет место разбрызгивание металлов, что является одним из недостатков сварки в режиме MMA.
  2. Электроды с покрытием из карбоната магния и кальция выбираются только для определенных сплавов.

Более подробное описание по подбору расходных материалов для каждого типа нержавейки прописаны в ГОСТ 10052-75.

Полуавтоматическая

Если использовать полуавтомат, работающий в режиме MIG/MAG, то в этом случае также можно сваривать нержавейку. По качеству и эстетике результата данный режим считается приоритетным, независимо от толщины заготовок. Источником тока служит инверторный полуавтомат, но подойдет и любой альтернативный выпрямитель тока.

Масса подается на одну из привариваемых деталей, а плюсовым электродом служит специальная горелка. Эта горелка выполняет одновременно две функции: обеспечивает подачу защитного газа и представляет собой электрод. Присадочная проволока подается встроенным устройством. Современные инверторные полуавтоматы снабжены удобным механизмом, позволяющим загружать проволоку в готовых бобинах.

Проволока для полуавтоматической сварки нержавейки также состоит из нержавеющей стали. Ее диаметр, как и прочие параметры, определяются толщиной заготовок.

Например, при толщине листа металла в 1,5 мм рекомендуется использовать проволоку диаметром 1 мм при силе тока в 80 – 100 А. Скорость подачи проволоки составляет 160 м/час. Если же толщина металла достигает 5 мм, то диаметра проволоки увеличивается до 1,6 мм, а сила тока – до 300 А.

В промышленности зачастую требования к сварному шву повышены, так как он должен противостоять агрессивному воздействию среды, поэтому применяют порошковую проволоку. Она представляет собой трубку, внутри которой размещен флюс. Это дает дополнительную защиту в зоне сварки. По себестоимости работы с полуавтоматической сваркой несколько выше, чем работы в режиме ММА, причем описанный метод требует от сварщика определенного навыка.

Холодная

Данный метод характерен тем, что не требует нагрева деталей и применения специального оборудования. В качестве скрепляющего материала используется двухкомпонентный клей. Состав сохраняет прочность и целостность после застывания. Место сварки не боится влаги, поэтому технология применяется при заделывании течи в емкостях.

Алгоритм работ достаточно прост. Необходимо зачистить и обезжирить поверхности, а затем нанести царапины. Клей отрезается в необходимом количестве. Состав следует размять в руке, слегка разогрев его и перемешав компоненты. После застывания шов можно обрабатывать.

Важная особенность такого способа заключается в том, что клеем можно заделывать отверстия, однако шов не способен выдерживать сильные нагрузки. Не рекомендуется использовать холодную сварку, как способ соединения деталей. Популярность таких работ обусловлена малыми затратами и относительной простотой их проведения.

Сварка нержавейки – Красноярск

Провар.ру предлагает услуги сварки нержавейки в Красноярске профессионально и с полным восстановлением любой трещины или иной неисправности. Получить более подробную информацию Вы можете по тел. 8-929-33-99-100, написать в онлайн чате, либо отправив фото изделия и вопросы на E-mail [email protected]

Знакомство человека с нержавейкой началось в 18 веке. Англичане Стоддард и Фарадей, а также француз Пьери Бертьё смогли заметить устойчивость сплавов железа и хрома к воздействию кислот. Но они испытывали сплавы с малым содержанием хрома. С тех пор разными учёными проводились работы по получению сплавов железа и хрома, устойчивых к воздействию различных кислот.

Плюсы нержавеющей стали

Почти 100 лет спустя британец Гарри Брайрли явил свету сталь, в которой содержалось 0,24% углерода и 12,8 хрома. Официальной датой рождения нержавеющей стали на территории Соединенного Королевства считается 13 августа 1913 года. С тех дней она прочно вошла в жизнь человека. Сегодня она пользуется спросом во многих производственных сферах. Дизайнеры видят в ней презентабельность и оригинальность. Лестницы, перила, сушилки в ваннах, отдельные фрагменты интерьера, изготовленные из хромсодержащих сталей и отполированные до блеска, действительно имеют шикарный вид.

В пищевой промышленности нержавеющую сталь ценят за гигиеничность. Ведь она не поддаётся воздействию кислот, не имеет токсичных выделений как, например, цинк, на ее поверхности не собираются микробы. Из неё изготавливают ёмкости, различные трубы, некоторые инструменты. В автомобилестроении пользуются устойчивостью металла к коррозии и всевозможным нагрузкам. Детали из нержавейки имеют высокую прочность и при правильной эксплуатации служат очень долго. Народные умельцы, также очень часто используют сплав в своих произведениях. На страницах рунета можно ознакомиться со множеством таких работ. Начиная от всяких мелочей и заканчивая экструдером для производства сладких кукурузных палочек и даже самодельной крекинг установкой. Эдаким самогонным аппаратом, который вместо спиртного выпаривает солярку из отработанного масла.

Сварка нержавейки – один из основных способов монтажа конструкций. Но этот технологический процесс имеет определённые трудности из-за особых свойств хромсодержащих сплавов. Получение качественного результата и высокую производительность работ при сварке нержавеющих сталей затрудняют:

  • 1. Коэффициент линейного расширения.
  • 2. Сниженная теплопроводность стали.
  • 3. Склонность к межкристаллитной коррозии.

Коэффициент линейного расширения

При нагревании металлы, да и не только они, расширяются, а при охлаждении – сужаются. Насколько увеличивается длина тела по отношению к увеличению температуры и есть показатель коэффициента. У нержавейки он имеет большое значение и приводит к деформации металла. А это чревато появлениями трещин в сварочном шве. Во избежание этих последствий перед сваркой нержавейки между заготовками выставляют зазор.

Это приводит к повышению температуры в зоне действия дуги, поэтому у раскаленного металла в ванне повышается текучесть. И он попросту стекает с поверхности в разные стороны. Это затрудняет формирование даже горизонтального шва не говоря уже о вертикальном или потолочном швах. Уменьшение тока сварки в 1,5-2 раза помогает в устранении этого эффекта.

Межкристаллитная коррозия

При температуре в 500 градусов, по краям зерен происходит образование карбида железа и хрома, что в последствии приводит к образованию коррозионных очагов в сварочном шве. Подводя всему этому итог можно сказать: нарушение технологии работ по сварке может привести к трещинам сварочного шва и появлению коррозии на готовом изделии, которая будет проявляться в виде коричневых, ржавых пятен. Можно представить, как это будет портить внешний вид изделия и разрушать сварной шов.

Провар.ру выполняет сварку двумя способами:

В случае, когда металл свариваемых заготовок тонкий или нужно получить качественный шов, не пропускающий жидкость или газ, сварка нержавейки выполняется аргонодуговой сваркой. Этот способ даёт высокое качество и герметичность шва. Инертный газ аргон, в среде которого происходит сварка, защищает ванну с раскалённым металлом от воздействия кислорода, содержащегося в атмосферном воздухе. Расценки на сварку в этом случае выше, но это компенсируется качеством шва и скоростью производимых сварочных работ. Применение аргона конечно облегчает работу, но для достижения качественного результата нужны определенные навыки. Сварщики в мастерской Провар.ру имеют профессиональную квалификацию по работам с нержавеющей сталью и гарантируют высокое качество и внешний вид сварных швов.

Все эти теоретические знания и практические навыки приобретаются годами работы. Сварка нержавейки аргоном для специалистов нашей фирмы дело весьма знакомое. Мы смогли собрать квалифицированный персонал и приобрести современное оборудование. Наши мастера смогут выполнить заказ быстро, качественно и в разумные сроки. Не тратьте свое время, не ищите лучших, посмотрите результаты и отзывы.

Мы производим сварку нержавейки в Красноярске любой марки, из которой изготовлена ваша деталь или бытовое изделие, будь это предметы домашнего обихода (дорогие ножи, детали от мясорубки, миксера и т.д.), самогонный аппарат, защита автомобильного бампера или порога – починить можно все! Получить более подробную информацию Вы можете по тел. 8-929-33-99-100, написать в онлайн чате, либо отправив фото изделия и вопросы на E-mail [email protected]

Работы и отзывы


Сварка нержавейки: способы сварки нержавеющей стали

Это достаточно трудоёмкий процесс. Качественно выполнить сварку можно только в том случае, если учесть все физико-химические свойства материала.

В состав сплава входит до 20% хрома, который является легирующим элементом.

Хром вместе с остальными элементами (никель, титан, марганец и молибден) делают нержавейку стойкой к коррозии. Особый состав требует специальных технологий её обработки.

Сварщик работы должен учитывать следующие особенности:

  • Коэффициент теплопроводности в два раза ниже, чем у других сплавов. Температура достигает высоких показателей. В связи с этим повышается риск проварить металл.
  • Повышенный риск деформации свариваемых элементов. Если не предусмотреть зазор при сварке деталей значительной толщины, могут появиться крупные трещины.
  • Возникновение межкристаллитной коррозии в результате нагрева металла более 5000С. Только выбрав подходящий режим, возможно избежать возникновения этой проблемы.
  • Высокое электрическое сопротивление. Поэтому электроды, которые подвергаются сильному нагреву, должны быть длиной около 35 см.

Сварка элементов из нержавеющей стали может производиться с использованием нескольких технологий. Наиболее распространенными из них являются:

  • сварка аргоном;
  • сварка инвертором;
  • сварка полуавтоматом.

Какую бы технологию сварщик не выбрал, в процессе проведения работ необходимо учитывать особенности технологического процесса:

  • тщательная обработка краёв свариваемых деталей;
  • необходимость оставления зазора между элементами для предотвращения;
  • обезжиривание краёв металла;
  • степень легирования присадочной проволоки должна быть выше аналогичного показателя нержавеющей стали;
  • электрод нужно двигать ровно, без колебаний и рывков, иначе происходит нарушение защиты сварочной зоны. В результате чего образуется оксидная плёнка на сварочном шве.

Такая технология позволяет получить качественный шов даже при работе с тонкими элементами. В качестве защитного газа используется аргон. Сварка может быть с автоматикой или ручной подачей проволоки. Полуавтоматическая технология практически не отличается от ручной, но процесс работы протекает значительно быстрее и легче.

В этом методе используют вольфрамовые электроды. Чтобы сократить их расход, необходимо после выключения сварочного аппарата ещё несколько секунд не отключать подачу аргона. Эта процедура поможет защитить электрод от окисления.

Особенностью этого метода является получение качественных швов при соединении тонких элементов. Он используется при монтаже труб для транспортировки газов или жидкостей.

Инвертор применяется, как правило, в бытовых целях или для выполнения небольших объёмов работ в мелкосерийном производстве. Также его применяют для устранения небольших дефектов или прихватки деталей во время монтажа под сварку.

Стоит отметить преимущества:

  • аппарат достаточно простой в использовании и справиться с ним может даже начинающий сварщик;
  • удобство использования агрегата в труднодоступных местах, так как он имеет небольшие габариты;
  • возможность сварки нержавейки разной толщины;
  • отсутствие необходимости использования газовой защиты.

Но этот метод также имеет несколько недостатков:

  • необходимость постоянного удаления шлака со свариваемого шва;
  • чтобы избежать перегрева электрода, приходится выставлять ограничения;
  • значительные временные затраты.

При проведении следует тщательно подойти к выбору электрода. Для этого разработаны специальные таблицы, где отмечаются все необходимые характеристики. Если выбрать неподходящий электрод, можно спровоцировать появление трещин.

Использование этого агрегата позволяет свести к минимуму разбрызгивание проволоки и защитить металл по краям шва.

Для проведения сварочных работ полуавтоматом используются следующие способы:

  • Импульсный метод. Наиболее распространённый, так как позволяет полностью контролировать работу. Обеспечивает отсутствие разбрызгивания, что приводит к получению качественных швов без шлака.
  • С применением короткой дуги. Как правило, используется для соединения тонких листов. Позволяет минимизировать вероятность прожига элемента.
  • С использованием струйного переноса. В этом методе рекомендуется применять проволоку с флюсом без газа, а также специальные головки на сварочный агрегат. Метод предназначен для сваривания толстых деталей.

Какой бы способ не был выбран, использование полуавтомата гарантирует получение однородного и качественного шва.

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 различные количества 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 немного разные химические свойства, которые влияют на его работу.

Популярность нержавеющей стали продолжает расти, поскольку 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 сварка нержавеющей стали?

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, прежде чем начать, 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?

Сварка TIG 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 с его помощью получаются красивые сварные швы, это самый медленный процесс сварки, требующий опытного сварщика с превосходной техникой.Здесь также проще всего контролировать искажения.

Сварка MIG – лучший выбор для работ, которые не связаны с внешним видом или тонкими сварными швами, 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 практике

Один из способов предотвратить деформацию 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 главное

Имейте 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 стали – задача, на которую стоит взяться.

Сварка нержавеющей стали имеет свои преимущества и проблемы, но пока 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.

Стратегии подготовки к сварке нержавеющей стали

Люди обычно покупают готовую нержавеющую сталь, что добавляет сложности при работе с материалом, который должен учитывать оператор.

Как и большинство материалов, нержавеющая сталь имеет множество преимуществ и недостатков. Сталь считается «нержавеющей», если сплав содержит не менее 10,5% хрома, который создает оксидный слой, обеспечивающий стойкость к кислотам и коррозии. Эту коррозионную стойкость можно дополнительно повысить за счет увеличения содержания хрома и добавления дополнительных легирующих добавок.

«Нержавеющие» свойства материала, низкие эксплуатационные расходы, долговечность и различная отделка поверхности делают его подходящим для таких отраслей, как архитектура, мебель, продукты питания и напитки, медицина и многих других областей, где требуются как прочность стали, так и устойчивость к коррозии. .

Нержавеющая сталь обычно дороже, чем другие варианты из стали. Однако он дает преимущество в соотношении прочности и веса, позволяя использовать его с меньшей толщиной материала по сравнению с обычными сортами, что может привести к экономии затрат. Из-за его общей стоимости магазины должны убедиться, что они работают с правильными инструментами, чтобы избежать дорогостоящих отходов и переделки этого материала.

Нержавеющая сталь часто считается трудной для сварки из-за быстрого рассеивания тепла и значительного ухода, необходимого на стадии окончательной отделки и полировки.

Работа с нержавеющей сталью

Работа с нержавеющей сталью обычно требует более опытного сварщика или оператора, чем тот, кто работает с углеродистой сталью, которая имеет тенденцию быть более упругой. Это может быть менее щадящим при введении определенных параметров, особенно в процессе сварки. Из-за высокой стоимости нержавеющей стали имеет смысл работать с ней более опытному оператору.

«Люди обычно покупают нержавеющую сталь из-за ее отделки», – сказал Джонатан Дувиль, старший менеджер по продукции, R&D International, Walter Surface Technologies, Пуэнт-Клер, Квебек.«Это добавляет ограничение, которое оператор должен учитывать».

Будь то отделка с линейной текстурой № 4 или зеркальная отделка № 8, оператор должен бережно относиться к материалу и не повредить отделку во время транспортировки и обработки. Это также может ограничить возможности для подготовки и очистки, которые необходимы для обеспечения хорошего производства деталей.

«При работе с этим материалом в первую очередь необходимо убедиться, что он чистый, чистый, чистый», – сказал Рик Хателт, менеджер по территории Онтарио, PFERD Canada, Миссиссауга, Онтарио.«Обеспечение чистой (безуглеродной) атмосферы очень важно, так же как и очистка нержавеющей стали для удаления примесей, которые могут вызвать окисление (ржавчину) позже и препятствовать восстановлению пассивного слоя, который создает защитный слой для минимизации окисление ».

При работе с нержавеющей сталью важно, чтобы материал и окружающая среда были чистыми. Удаление масел и остатков пластика с материала – хорошее начало. Загрязнения на нержавеющей стали могут привести к окислению, но они также представляют проблему во время процесса сварки, потенциально вызывая дефекты.Поэтому перед началом сварки важно очистить поверхность.

Производственные помещения не всегда самые чистые, и перекрестное загрязнение может стать проблемой при работе как с нержавеющей, так и с углеродистой сталью. Часто в магазине есть несколько работающих вентиляторов или кондиционер для охлаждения рабочих, которые могут выталкивать загрязнения по полу или вызывать капание или накопление конденсата на сырье. Это особенно сложно, когда частицы углеродистой стали выдувают на нержавеющую сталь.Хранение этих материалов отдельно и в чистой среде имеет решающее значение, когда дело доходит до эффективной сварки.

Важно избавиться от обесцвечивания, чтобы ржавчина не накапливалась со временем и не ослабляла структуру в целом. Также неплохо удалить воронение, чтобы поверхность стала однородной по цвету.

В Канаде, когда очень холодная и зимняя погода, важно выбрать правильный сорт нержавеющей стали.Дувиль объяснил, что большинство магазинов изначально продают 304 из-за его цены. Но если магазин будет работать с материалом снаружи, он порекомендует вместо него использовать 316, хотя это вдвое дороже. 304 имеет тенденцию к коррозии при использовании или хранении вне помещения. Даже если поверхность очищена и пассивный слой образован, внешние условия повлияют на поверхность и разъедают пассивный слой, в конечном итоге вызывая его повторную ржавчину.

Pre-Weld Prep

«Есть много основных причин, почему предварительная подготовка к сварке важна», – сказал Габи Михоликс, специалист по разработке приложений, подразделение абразивных систем, 3M Canada Company, Лондон, Онтарио.«Удаление ржавчины, краски и снятие фаски необходимо для правильной сварки. На поверхности сварного шва не должно быть загрязнений, которые могут ослабить сцепление ».

Хателт добавил, что очистка области важна, но предварительная подготовка к сварке также может включать снятие фаски с материала для обеспечения надлежащей адгезии и прочности сварного шва.

Для сварки нержавеющей стали важно правильно выбрать присадочный металл для используемой марки. Нержавеющая сталь особенно чувствительна и требует, чтобы сварной шов был сертифицирован из того же материала.Например, для основного металла 316 требуется присадочный металл. Сварщик не может просто использовать присадочный металл любого типа, каждая марка нержавеющей стали требует определенного присадочного материала для получения надлежащего сварного шва.

«При сварке нержавеющей стали сварщик действительно должен следить за температурой», – сказал Майкл Радаэлли, менеджер по продукции, Norton | Saint-Gobain Abrasives, Вустер, Массачусетс. «Существует множество различных устройств для измерения температуры в процессе сварки. нагревает сварной шов и деталь, потому что, если в нержавеющей стали возникает трещина, деталь в основном разрушается.

Радаэлли добавил, что сварщик должен убедиться, что он не находится на одном участке в течение длительного времени. Многослойная сварка – хороший способ предотвратить перегрев основного материала. Продолжительная сварка нержавеющей основы приведет к ее перегреву и растрескиванию.

«Сварка нержавеющей сталью может занять больше времени, но это также искусство, требующее опытного руки», – сказал Радаэлли.

Подготовка после сварки

Подготовка после сварки действительно зависит от конечного продукта и его применения.Михоличс объяснил, что в некоторых ситуациях сварной шов никогда не будет рассматриваться, поэтому требуется лишь ограниченная очистка постсварочного шва с быстрым удалением любых значительных брызг. Или сварной шов может потребоваться выровнять или очистить, но не требует специальной отделки. Если требуется чистовая или зеркальная отделка, могут потребоваться более тщательные этапы отделки. Это просто зависит от приложения.

Одна из распространенных проблем, о которой должны знать операторы, – это посинение материала.

«Проблема не столько в цвете», – сказал Михоличс.«Это изменение цвета поверхности указывает на то, что свойства металла изменились и теперь он подвержен окислению / ржавчине».

Выбор чистового инструмента с регулируемой скоростью сэкономит время и деньги и позволит оператору подобрать чистовую обработку.

Важно избавиться от обесцвечивания, чтобы ржавчина не накапливалась со временем и не ослабляла структуру в целом. Также неплохо удалить воронение, чтобы поверхность стала однородной по цвету.

В процессе чистки поверхность может быть повреждена, особенно если она выполняется с использованием агрессивных химикатов. Неправильная очистка препятствует образованию пассивного слоя. Вот почему многие специалисты рекомендуют чистку этих сварных деталей вручную.

«При ручной очистке, если вы не позволяете кислороду реагировать с поверхностью в течение 24 или 48 часов, у вас не будет времени на создание этой пассивной поверхности», – сказал Дувиль. Он объяснил, что поверхности нужен кислород, чтобы реагировать с хромом в сплаве для создания этого пассивного слоя.Некоторые магазины стремятся очистить, обернуть деталь и сразу же отправить ее, что замедляет этот процесс и увеличивает риск коррозии.

Рабочая среда

Производители и сварщики обычно работают с различными материалами. Однако, как упоминалось ранее, работа с нержавеющей сталью накладывает некоторые ограничения. Потратьте время на очистку детали – хороший первый шаг, но он хорош ровно настолько, насколько хороша среда, в которой это делается.

Хателт сказал, что он постоянно видит загрязненные рабочие места.Ключевым моментом является устранение присутствия углерода в рабочей среде из нержавеющей стали. Обычно магазины, работающие со сталью, переходят на нержавеющую сталь без должной подготовки рабочей среды для этого материала. Это ошибка, особенно если они не могут хранить два материала отдельно или покупать каждый отдельный набор инструментов.

«Если у вас есть проволочная щетка, которая используется для шлифования или обработки нержавеющей стали, а затем для обработки углеродистой стали, вы не сможете вернуться к нержавеющей стали», – сказал Радаэлли.«Щетка загрязнена углем и вызовет ржавчину. Щетку нельзя очистить после перекрестного загрязнения ».

Hatelt сказал, что магазины должны использовать отдельные инструменты для подготовки материалов, но они также должны маркировать инструменты «только нержавеющими», чтобы избежать ненужного загрязнения.

Абразивы и другие инструменты

Мастерские должны принимать во внимание многие факторы при выборе инструментов для подготовки нержавеющей стали к сварке, включая параметры рассеивания тепла, тип минерала, скорость и размер зерна.

«Выбор абразива с теплоотводящим покрытием – отличное начало», – сказал Михоличс. «Нержавеющая сталь настолько тверда, что при шлифовании выделяет значительное количество тепла, больше, чем мягкая сталь. Тепло должно куда-то уходить, поэтому покрытие, которое позволяет теплу течь к краю диска, а не сидеть прямо в той точке, где вы шлифуете, – это идеальный вариант ».

Она добавила, что выбор абразива также может зависеть от того, как должна выглядеть общая отделка. Это действительно в глазах смотрящего.Минерал оксида алюминия в абразивных материалах, безусловно, является наиболее распространенным типом, используемым на этапах чистовой обработки. Чтобы нержавеющая сталь выглядела синей на поверхности, следует использовать минерал карбид кремния. Он более резкий и оставляет более глубокие разрезы, которые по-разному отражают свет, придавая ему синий цвет. Если оператору требуется особая или уникальная обработка поверхности, рекомендуется поговорить с поставщиком.

«Обороты в минуту – большая проблема, – сказал Хателт. «Для разных инструментов требуется разная частота вращения, и обычно они работают слишком быстро.Использование правильной частоты вращения обеспечивает наилучший результат, будь то скорость выполнения работы и достижение требуемой отделки. Знайте, какая отделка требуется и как она измеряется ».

Инвестирование в чистовой инструмент с регулируемой скоростью – один из способов решения проблем со скоростью, добавил Дувиль. Многие операторы пытаются использовать обычный шлифовальный станок для чистовой обработки, но он имеет только одну высокую скорость для резки. Для завершения процесса необходимо снизить скорость. Выбор чистового инструмента с регулируемой скоростью сэкономит время и деньги и позволит оператору подобрать чистовую обработку.

Также при выборе абразива важна зернистость. Оператор должен начать с максимально возможной зернистости.

Начиная с зернистости 60 или 80 (средний), оператор может почти сразу перейти к зернистости 120 (мелкий) и перейти к зернистости 220 (очень мелкий), что доведет нержавеющую сталь до качества № 4. .

«Это может быть всего лишь три шага», – сказал Радаэлли. «Однако, если оператор работает с большим сварным швом, он не может начать с зернистости 60 или 80 и может выбрать зерно 24 (очень крупное) или 36 (крупное).Это добавляет дополнительные ступеньки и может оставить глубокую царапину на материале, от которой будет трудно избавиться ».

Кроме того, добавление спрея или геля для защиты от брызг может быть лучшим другом сварщика, сказал Дувиль, но часто это то, что часто упускают из виду при сварке нержавеющей стали. При наличии части с брызгами ее необходимо удалить, а это может поцарапать поверхность, что потребует дополнительных этапов шлифования и больших затрат времени. Использование системы защиты от разбрызгивания может легко устранить этот шаг.

С младшим редактором Линдси Луминосо можно связаться по адресу lluminoso @ canadianfabweld.com.

3M, www.3m.com

Norton | Saint-Gobain, www.nortonabrasives.com

PFERD, www.pferdcanada.ca

Walter Surface Technologies, www.walter.com

Сварка нержавеющей стали: понимание Сплавы и выбор присадочного металла

10 июля 2018 г.
Сварка нержавеющей стали может вызвать определенные проблемы. Сварочная ванна может быть медленной и менее текучей по сравнению со сваркой сплава мягкой стали. Сохранение меньшего количества подводимого тепла имеет решающее значение для успеха при сварке нержавеющей стали, поскольку этот материал менее теплопроводен.

Когда компонент должен выдерживать коррозию и экстремальные температуры – от минус 100 градусов по Фаренгейту до 1800 градусов по Фаренгейту – производители часто обращаются к нержавеющей стали. Хотя сварка нержавеющей стали обычно используется в производстве, она может создавать определенные проблемы. Сохранение низкого подводимого тепла имеет решающее значение для успеха при сварке материала, поскольку он менее теплопроводен.

Общие сведения об основных типах
Также важно выбрать правильный сплав и присадочный металл для сварки нержавеющей стали, и при этом следует учитывать множество факторов.Следуйте основным передовым методам, чтобы оптимизировать результаты.

Существует пять наиболее часто используемых марок нержавеющей стали. Понимание различий между типами помогает убедиться, что в сварочном процессе будет использоваться правильный. Для всех пяти типов хром и никель в той или иной степени являются основными сплавами материала.

Существует пять наиболее часто используемых марок нержавеющей стали. Понимание различий между типами помогает убедиться, что используется правильный.

Для всех пяти типов хром и никель в разной степени являются основными сплавами в материале. Три наиболее распространенных типа – аустенитная, ферритная и мартенситная – представляют собой фазы нержавеющей стали. По мере охлаждения материала результатом будет один из этих типов или их комбинация, в зависимости от того, как охлаждается металл и какой температуры он достигает во время охлаждения.

Все пять типов имеют одинаковую свариваемость. Поскольку все они высоколегированные, неповоротливость сварочной ванны является общей проблемой.Решить эту проблему может использование электродов с повышенным содержанием кремния. Типы действительно различаются по силе. Если классификация материалов имеет класс L, например 308L, это означает более низкий уровень углерода, что может означать немного более низкую прочность на разрыв.

Выбор подходящего присадочного металла для каждого типа нержавеющей стали зависит от характеристик основного материала, свойств, необходимых для готового сварного шва, и окружающей среды, в которой будет находиться сварной шов.

Аустенитная сталь: Этот тип нержавеющей стали имеет содержание хрома от 16 до 25 процентов и никеля от 8 до 20 процентов.Дополнительные легирующие элементы часто включают кремний, марганец, азот и молибден. Аустенитные нержавеющие стали хорошо себя чувствуют в высококоррозионных средах и обычно используются в медицинском и кухонном оборудовании, таком как миксеры и посудомоечные машины. Наиболее распространенными аустенитными сталями являются 304, 308, 309 и 316. Для 304 и 308 можно использовать присадочный металл 308. Для основного материала 309 существует множество вариантов, включая присадочные металлы 308, 309 или 316. Для основных материалов 316 рекомендуется использовать присадочный металл 316.Требования к нагреву до и после сварки обычно не являются проблемой для аустенитных нержавеющих сталей. Если существует необходимость в термообработке после сварки, избегайте диапазона температур от 1200 до 1650 градусов по Фаренгейту, поскольку в этом диапазоне будет быстро образовываться карбид и вызвать охрупчивание сварного шва.

Ферритный: Эти нержавеющие стали имеют содержание хрома в диапазоне от 10,5% до более 25% и, как правило, обладают наилучшей коррозионной стойкостью.Обладая прочностью на разрыв от 55 до 65 фунтов на квадратный дюйм, они обычно не так прочны, как аустенитные и мартенситные нержавеющие стали. Ферритные нержавеющие стали часто используются в выхлопных системах автомобилей, химической и целлюлозно-бумажной промышленности. Обычными сортами являются 409 и 430, с соответствующими присадочными металлами 409 и 430. Ферритные основные материалы обычно ограничиваются эксплуатационными температурами ниже 750 градусов по Фаренгейту из-за тенденции к образованию хрупких фаз. Растрескивание при сварке при затвердевании также может быть проблемой для ферритных основных материалов, поэтому важно использовать присадочный металл со стабилизирующими сплавами, такими как титан или ниобий, которые помогают снизить склонность к растрескиванию при затвердевании.

Мартенситная сталь: Эти нержавеющие стали обеспечивают хорошее сочетание высокой прочности на разрыв и коррозионной стойкости и обычно используются для изготовления паровых и газовых труб, лопаток турбин и других применений, в которых может происходить накопление пара и влаги. Имейте в виду, что материалы с высокой прочностью на разрыв имеют более низкую пластичность. Мартенситные нержавеющие стали обычно содержат от 11,5 до 18 процентов хрома и имеют более высокие уровни углерода и других легирующих элементов, которые способствуют образованию мартенсита.Распространенными мартенситными нержавеющими сталями являются 410 и 420, которые могут сочетаться с присадочными металлами 410 и 420 с аналогичными характеристиками. Эти сплавы также подвержены растрескиванию под действием водорода. Этот риск можно снизить, контролируя подвод тепла за счет надлежащих требований к температуре предварительного нагрева, промежуточного прохода и после сварки или уменьшая степень ограничения сварного шва. Для этих типов нержавеющих сталей можно использовать термическую обработку после сварки, чтобы отпустить образующийся мартенсит, который повлияет на твердость, предел прочности и пластичность сварного шва.

Дисперсионная закалка (PH): Эти нержавеющие стали обычно легируются различными элементами и проходят термообработку для придания прочности и твердости. Некоторые марки нержавеющих сталей PH могут иметь прочность более 200 тысяч фунтов на квадратный дюйм, что делает их самым прочным типом нержавеющей стали. Обычная нержавеющая сталь PH – это 17-4, которая часто используется в приложениях, где требуются высокая прочность и коррозионная стойкость. Применения включают пусковые трубы ракет, корпуса самолетов и газовые баллоны высокого давления.Этот тип может сочетаться с присадочным металлом 17-4 PH или присадочным металлом 630. Поскольку для достижения своих свойств она проходит контролируемое охлаждение, рекомендуется перед сваркой довести нержавеющую сталь 17-4 PH до состояния, обработанного раствором. Эта температура обычно находится в диапазоне от 1650 до 1800 градусов по Фаренгейту в течение одного-двух часов, после чего следует закалка. Термическая обработка после сварки может использоваться для восстановления желаемых свойств материала после сварки. Рекомендуется связаться с поставщиком нержавеющей стали PH для получения рекомендаций по температуре и времени нагрева после сварки для достижения желаемых свойств.

Дуплекс: Эти сплавы имеют микроструктуру, состоящую из 50 процентов феррита и 50 процентов аустенита в готовой форме. Дуплексные нержавеющие стали имеют диапазон рабочих температур от минус 40 до 535 градусов по Фаренгейту и прочность выше 60 тысяч фунтов на квадратный дюйм, что обеспечивает сочетание устойчивости к истиранию и коррозии. Они используются в широком спектре приложений, включая нефте- и газопроводы. Дуплексные присадочные металлы появились на рынке недавно, и их использование растет.

Передовой опыт
Правильный выбор присадочного металла – один из ключей к успешной сварке нержавеющей стали.Также важно следовать некоторым передовым методам, которые могут помочь оптимизировать результаты.

Менее жидкая, более неповоротливая сварочная ванна из нержавеющей стали может вызвать некоторые проблемы, особенно для сварщиков, которые не так хорошо знакомы с материалом. Если менее жидкая сварочная ванна вызывает беспокойство, выберите присадочный металл с большим количеством кремния в классификации, например ER308LSi, вместо стандартного присадочного металла ER308L. Повышенный уровень кремния улучшает текучесть и текучесть сварочной ванны.

При сварке нержавеющей стали также важно использовать более высокие скорости хода, что помогает снизить тепловложение.Слишком низкая скорость перемещения увеличивает тепловложение, которое может выжигать легирующие элементы из металла и ухудшать такие свойства торцевого шва, как прочность, пластичность и коррозионная стойкость. В то время как скорость перемещения от 3 до 8 дюймов в минуту является типичной для других материалов, сварка нержавеющей стали порошковой или металлической проволокой требует скорости перемещения от 8 до 11 дюймов в минуту.

Также учитывайте окончательный вид сварного шва. Сварной шов с использованием порошковой проволоки или порошковой проволоки будет иметь отчетливый золотой цвет или радужный блеск.Сварка TIG с использованием присадочного металла или сварка самотеком не должна иметь такой вид валика.

Избегайте загрязнения сварного шва, используя специальную щетку из нержавеющей стали для очистки сварных швов из нержавеющей стали. Использование одной и той же щетки для чистки нержавеющей и мягкой стали может вызвать перекрестное загрязнение, которое в дальнейшем может привести к появлению ржавчины. Точно так же не используйте щетку для нержавеющей стали для чистки алюминия и наоборот.

Использование надлежащих средств защиты и средств индивидуальной защиты (СИЗ) также важно при сварке нержавеющей стали.Некоторые присадочные металлы создают более высокий уровень сварочного дыма, чем другие, поэтому при их использовании важно иметь надлежащую вентиляцию или улавливать источник сварочного дыма. В некоторых случаях сварщик может также захотеть использовать шлем с респиратором.

Успех с нержавеющей сталью
Подбор соответствующего присадочного металла к типу нержавеющей стали, используемой в данной области применения, помогает гарантировать, что сварные швы сохранят коррозионную стойкость, ударную вязкость и механические свойства.Правильный процесс сварки и присадочный металл также могут помочь контролировать подвод тепла при сварке нержавеющей стали.

Принятие во внимание этих ключевых соображений и передовых методов при выборе присадочного металла и сварки нержавеющей стали может помочь обеспечить успех и оптимизировать результаты.

Что такое пассивация сварных швов из нержавеющей стали?

Что такое пассивация и почему она так важна для сварных швов из нержавеющей стали?

Вопреки распространенному мнению, нержавеющая сталь все еще подвержена коррозии.Вы заметите, что после сварки нержавеющей стали сварщики часто очищают сварные швы различными химическими веществами, включая азотную кислоту и «травильную пасту», содержащую плавиковую кислоту. Этот процесс очистки, также известный как «пассивация», предназначен не только для улучшения внешнего вида сварных швов, но и для предотвращения коррозии. Другими словами, пассивация – это процесс восстановления поврежденного оксидного слоя для предотвращения коррозии нержавеющей стали.

После завершения химической обработки поверхность нержавеющей стали должна иметь защитный окисленный слой, который будет более устойчивым к кислороду воздуха и меньше подвержен коррозии.В следующий раз, когда вы увидите, как кто-то чистит недавно законченный сварной шов, вы поймете, что это гораздо больше, чем просто внешний вид сварного шва.

Хотя мы упомянули два химических раствора, используемых для пассивации, существует еще один метод, называемый «электролитическая очистка сварного шва», который включает в себя TIG Brush от Ensitech. Щетка TIG – одна из самых интересных новых технологий, используемых в сварочной промышленности для пассивации. Это простой, быстрый и эффективный способ получить преимущества пассивации без использования опасных и сложных химикатов.

История пассивации

Это было в 1800-х годах, когда химик Кристиан Фридрих Шёнбейн обнаружил влияние пассивации на металл. Он окунул железо в концентрированную азотную кислоту и сравнил его с железом, не обработанным в растворе азотной кислоты. Железо, которое было погружено в азотную кислоту, почти не имело химической активности по сравнению с железом, которое не было обработано.

В течение 1900-х годов, когда сварка и пассивация нержавеющей стали стали более распространенными, влияние использования азотной кислоты на окружающую среду и безопасность стало гораздо более очевидным.

Воздействие азотной кислоты может привести к опасному повреждению органов дыхания, если не используются надлежащие средства защиты и соответствующая вентиляция. Любое воздействие азотной кислоты на вашу кожу, глаза, лицо или легкие может нанести непоправимый вред вашему здоровью. Плавиковая кислота еще более опасна и может привести к тяжелым ожогам, остеопорозу и даже смерти.

Зачем пассивировать нержавеющую сталь?

После завершения процесса изготовления и сварки любых компонентов из нержавеющей стали следующим шагом является пассивация.Некоторые из преимуществ пассивации включают:

  • Удаляет загрязнения с поверхности сварного шва
  • Увеличивает срок службы сварного шва и общий срок службы компонента
  • Создает химический пленочный барьер, защищающий от ржавчины и коррозии
  • Снижает потребность в любом текущем техническом обслуживании и ремонте .

Как работает процесс пассивации?


Нержавеющая сталь состоит из железа, хрома и никеля.Это хромовый компонент нержавеющей стали, который придает ей коррозионно-стойкие свойства. Когда хром подвергается воздействию кислорода, на поверхности нержавеющей стали образуется тонкий слой оксида хрома, который защищает железо от ржавчины.

Без пассивации загрязняющие вещества в окружающей среде (например, хлориды) могут вступать в реакцию со свободным железом на поверхности металла и запускать процесс коррозии, который распространяется на компонент через сварной шов. Пассивация проводится для замедления или устранения этого процесса двумя способами.Во-первых, он удаляет свободное железо с поверхности нержавеющей стали, что удаляет материал, наиболее подверженный процессу коррозии. Во-вторых, он усиливает и ускоряет окисление хрома с образованием инертного слоя, который затем защищает нижележащий компонент от загрязнений окружающей среды.

Когда требуется пассивация, а когда нет?


После завершения шлифовки, сварки, резки и любых других операций механической обработки можно начинать процесс пассивации.Сама нержавеющая сталь устойчива к коррозии и ржавчине, но несколько различных процессов могут привести к загрязнению, которое будет препятствовать образованию защитного оксидного слоя в процессе изготовления.

Некоторые из различных факторов, которые могут препятствовать образованию оксидной пленки, включают:

  • Посторонние материалы, такие как грязь, пыль, масла, стружка и материал покрытия
  • Различные сульфиды, которые были добавлены в нержавеющую сталь, чтобы сделать ее более удобной для станка
  • Частицы железа внедряются в нержавеющую сталь в процессе резки лезвиями , диски и другие режущие инструменты.

Пассивация не используется по следующим причинам:

  • Если готовые компоненты должны быть окрашены или покрыты порошковой краской, пассивация может не потребоваться.

Есть ли только один способ добиться пассивации?


Хотя традиционные методы обработки азотной кислотой и травильной пастой являются эффективными способами пассивирования деталей и компонентов из нержавеющей стали, они также опасны и требуют много времени. Еще один новый способ добиться 100% пассивации – использовать TIG Brush.

Вы можете навсегда расстаться с часами утомительной работы по очистке сварных швов травильной пастой, начав пользоваться щеткой для сварки TIG Brush. Щетка для сварки TIG эффективно обходит процедуры безопасности и утомительные часы трудоемкой работы, которую требует травильная паста, обеспечивая гораздо более чистую и лучшую отделку, благодаря которой ваши сварные швы будут выглядеть потрясающе и без загрязнений.

Вы или ваша команда сможете тратить больше времени на сварку и подготовку компонентов и меньше времени на опасную травильную пасту.Благодаря технологическим достижениям, которые мы видим в TIG Brush, вы сможете воспользоваться преимуществами электролитической очистки сварных швов, которая включает в себя очистку и пассивирование поверхности металла путем применения сильных электрических токов и электролитических жидкостей экономичным и быстрым способом. .

Процедура TIG Brush намного безопаснее по сравнению с опасным процессом нанесения травильной пасты. С системой очистки сварных швов из нержавеющей стали TIG Brush вы также можете избавиться от требующих много времени дополнительных этапов пассивации и повторной полировки поверхности.

Заключение по пассивации


Процесс пассивации многих сварных швов и компонентов из нержавеющей стали является неизбежной, но необходимой частью процесса, но это не означает, что вам нужно продолжать делать это так же, как это делалось всегда. Пора отказаться от азотной кислоты и травильной пасты и взглянуть на будущее пассивации нержавеющей стали, щетки для сварки TIG от Ensitech.


Если вам нужна дополнительная информация о том, что мы обсуждали, не стесняйтесь обращаться к нам.

Поделиться публикацией

Facebook Twitter Linkedin Электронная почта

Руководство по сварке нержавеющей стали и никелевых сплавов

Руководство по сварке нержавеющей стали и никелевых сплавов

Сварка нержавеющих сталей и никелевых сплавов – это чистота и правильный выбор присадочного металла. Эти рекомендации предназначены для пошаговой поддержки успешной сварки нержавеющих сталей и никелевых сплавов.

Шаг 1: Выбор сплава присадочного металла для процесса сварки

Если оба основных металла одинаковые , используйте сплав основного металла в качестве ориентира. Например, при соединении 316L с 316L используйте присадочный металл 316L. Прошлый опыт может показать преимущественную коррозию сварного шва, и в этом случае может потребоваться увеличение содержания сплава. Необходимо внимательно рассмотреть вопрос о том, насколько далеко подниматься, чтобы не допустить чрезмерного легирования, вызывающего гальваническую коррозию.

Для сварки разнородных соединений (например, нержавеющая сталь с углеродистой сталью)

Замечание: отказ может произойти из-за низколегированных смесей, если выбран неправильный присадочный металл или если степень разбавления слишком высока.Самым распространенным видом отказа является растрескивание, но также возможно охрупчивание сварного шва.

Поэтому правильный выбор сплава и техника сварки имеют решающее значение для успешной сварки:

  • НЕ используйте низколегированные электроды для соединения низколегированной стали с нержавеющей сталью. Это приведет к появлению хрупких сварных швов.
  • НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ присадочную проволоку из низколегированной нержавеющей стали для соединения низколегированной и нержавеющей стали. В результате этого могут стать хрупкие сварные швы из-за образования мартенсита.
  • ИСПОЛЬЗУЮТ сплавы с повышенной легкостью, такие как 309 и 312, которые разработаны специально для этой цели.

Для соединений из разнородных нержавеющих и нержавеющих или никель-никелевых соединений см. Руководство по соединению разнородных материалов. Как правило, лучше всего использовать присадочный металл, предназначенный для более высоколегированного из двух. Например, при соединении основных металлов 304L и 316L используйте присадочный металл 316L.

При соединении нержавеющей стали со сплавами на основе никеля всегда используйте присадочные металлы на основе никеля.

  • ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать присадочные материалы из нержавеющей стали для соединения нержавеющей стали со сплавами на основе никеля, поскольку существует очень высокий риск растрескивания по средней линии.Это происходит из-за разжижения никелевой стороны стыка. Более высокое содержание никеля в наплавленном нержавеющем шве создает дисбаланс в составе, повышая чувствительность к растрескиванию.

Шаг 2: Выбор параметров сварки для процесса сварки

Параметры сварки должны быть выбраны таким образом, чтобы получить как можно более низкое тепловложение, чтобы свести к минимуму деформацию. Термическая деформация может быть достаточно высокой, чтобы вызвать перенапряжение основных материалов, вызывающее растрескивание под напряжением.

Тепловая нагрузка = (А x Вольт x 60) / Скорость движения.Более низкая сила тока или напряжения приводит к меньшему тепловложению. Более высокая скорость перемещения, например, бусинок стрингера, по сравнению с ткачеством, дает меньшее тепловложение.

Отрегулируйте силу тока или напряжение для оптимизации:

  • Стабильность дуги
  • Проникновение (более низкое напряжение, как правило, дает меньшее проникновение)
  • Брызги (используйте либо более низкую подачу проволоки, либо более высокое напряжение)
  • Подрез (более высокое напряжение имеет тенденцию к увеличению подреза. В качестве альтернативы уменьшите скорость перемещения, чтобы расплавленная сварочная ванна могла заполнить поднутрение)
  • Разбавление (меньшее проплавление дает меньшее разбавление)

Используйте сварочную технику с короткой длиной дуги, чтобы минимизировать выгорание легирующих элементов.

Шаг 3: Правильная подготовка стыка

ЗАГРЯЗНЕНИЕ

Удалите или устраните все возможные источники загрязнения, включая продукты коррозии: грязь, масло, жир, окалину, краски и маркировочные краски, которые могут содержать хлориды.

Если используются средства, предотвращающие разбрызгивание, используйте материалы, специально разработанные для нержавеющих сталей. Остерегайтесь масел в сжатом воздухе, если они используются для охлаждения или сушки сварных швов.

Обратите внимание, что при обезжиривании могут появиться загрязняющие вещества, нарушающие сварку, а также образоваться опасные ядовитые газы.

Не смешивайте нержавеющую сталь и углеродистую сталь, чтобы избежать загрязнения железом. Частицы железа вызывают локальную коррозию.

ВЛАГА И ТЕМПЕРАТУРА ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА

Удалите конденсат. Во избежание конденсации дайте сварным деталям, хранящимся на открытом воздухе, нагреться до температуры окружающей среды. Проверить влажность защитных газов.

ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА

Финишная шлифовка для очистки металла, стыков, полученных плазменной резкой или процессов с использованием азота или воздуха в плазме.Это может привести к азотированию шва, которое может вызвать ржавление в зоне термического влияния готового шва.

Используйте чистые абразивные материалы, предназначенные для нержавеющих сталей.

ПРЕДУПРЕЖДАЮЩЕЕ ИСКАЖЕНИЕ

Нержавеющие стали имеют коэффициент теплового расширения на 50% больше, чем углеродистые стали. Никелевые сплавы расширяются в меньшей степени. Используйте частые прихваты или пропустите сварку, чтобы снизить напряжение. Сведите к минимуму методы ткачества, которые приводят к более медленным скоростям движения и более высокому тепловложению. Бусины стрингера наиболее востребованы при сварке нержавеющей стали или сплавов на основе никеля.

Узкие щели

Избегайте узких щелей. Корневой зазор должен как минимум равняться диаметру электрода. Это особенно важно при сварке дуплексных нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля, которые имеют тенденцию иметь плохие характеристики текучести сварного шва, что приводит к отсутствию плавления или поднутрения.

Шаг 4: Очистка после сварки

Это очень важный шаг. Целью очистки после сварки является обеспечение должным образом сформированной пленки оксида хрома на поверхности для обеспечения оптимальной коррозионной стойкости: чем ровнее поверхность, тем выше коррозионная стойкость.Тепло от сварки способно разрушить хром на поверхности, что может привести к коррозии. Чтобы избежать ржавчины, очень важно удалить обедненную хромом зону с помощью химической или механической очистки после сварки.

Настоятельно рекомендуется использовать щетки из нержавеющей стали и другие инструменты, чтобы избежать попадания частиц железа на поверхность, которые могут вызвать ржавчину.

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ПОЛИРОВКА

Это лучший метод, но он медленный и дорогой.

PICKLING

Азотная и плавиковая кислота. Наряду с гладкой поверхностью этот метод обеспечивает оптимальную коррозионную стойкость и устраняет поверхностные дефекты. Избегайте чрезмерного травления, которое приведет к шероховатости поверхности. Обратите внимание, что побочные продукты травления должны быть должным образом нейтрализованы и утилизированы в соответствии с местными экологическими нормативами. Затравленный сварной элемент одновременно пассивируется. Растворы для пассивации не так эффективны для удаления загрязнений, как растворы для травления.

ШЛИФОВКА

Коррозионная стойкость зависит от чистоты поверхности.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ПОЛИРОВКА

Практически так же эффективна, как и электролитическая полировка, в зависимости от используемой зернистости: чем мельче поверхность, тем выше коррозионная стойкость.

ЩЕТКА

Это подходящий метод, если используются чистые щетки из нержавеющей стали.

Пескоструйная обработка

Используйте незагрязненные среды. Избегайте чрезмерной струйной очистки, которая может привести к грубой отделке.

Особые рекомендации для никеля и супераустенитных сплавов

Наплавки стандартных сварных швов серии 300 содержат определенный уровень феррита, который помогает подавить микротрещины. Микротрещины могут переходить в непрерывные трещины, которые обычно наблюдаются в центре сварного шва. Микротрещины обычно вызываются пленками жидкости с низкой температурой плавления на границах зерен затвердевающего сварного шва в сочетании с высокой скоростью теплового расширения. Феррит служит для увеличения площади границ зерен, тем самым уменьшая количество легкоплавких интерметаллидов.

Поскольку никель и супераустенитные сплавы не содержат феррита, они более подвержены растрескиванию. Чтобы снизить риск растрескивания, может быть полезно следующее:

КОНСТРУКЦИЯ СОЕДИНЕНИЯ

Из-за более высокого содержания никеля течение сварочной ванны имеет тенденцию быть более медленным. Чтобы предотвратить отсутствие плавления, рекомендуется использовать более широкие углы стыков и большие корневые отверстия, чем обычно используются в нержавеющих сталях.

ТЕПЛО ВХОД

Чем меньше подвод тепла, тем меньше подверженность растрескиванию.Использование расходных материалов меньшего диаметра, которые потребляют более низкий ток, является выгодным. Обычно предпочтительна максимальная погонная энергия 25 кДж / дюйм (1 кДж / мм).

BEADSHAPE

Следует избегать вогнутого контура валика. Предпочтительны плоские или слегка выпуклые сварные швы.

ТЕМПЕРАТУРА МЕЖДУ ПРОХОДОМ

При сварке сплавов, не содержащих феррит, предпочтительна более низкая температура промежуточного прохода, что снижает термические напряжения. Рекомендуется максимальная температура промежуточного прохода 300 ° F (150 ° C).

Особые рекомендации для дуплексных нержавеющих сталей

Дуплексные сплавы сильно отличаются от стандартных нержавеющих сталей. Они содержат примерно по 50% феррита и аустенита. При неправильной сварке этот класс сплавов может быть подвержен образованию хрупких фаз или образованию выделений, которые могут вызвать точечную коррозию. Признавая это и правильно соблюдая рекомендуемые процедуры, можно легко получить механически прочную и устойчивую к коррозии продукцию.

Exaton предоставляет рекомендации по сварке для успешного соединения дуплексных материалов основы.

Вообще говоря, необходимо соблюдать следующие параметры:

КОНСТРУКЦИЯ СОЕДИНЕНИЯ

Из-за медленной природы ферритных материалов течение сварочной ванны имеет тенденцию быть вялым. Чтобы предотвратить отсутствие плавления, рекомендуется использовать более широкие углы стыков и большие корневые отверстия, чем обычно используются в нержавеющих сталях. Более подробную информацию см. В Руководстве по сварке Exaton.

ВЫБОР ЭКРАНИРУЮЩЕГО И ПОДДЕРЖИВАЮЩЕГО ГАЗА

Из-за свойств ферритных материалов поток в сварочной ванне вялый. Это можно компенсировать правильным выбором защитного газа, который также может улучшить баланс аустенита и феррита. Выбор защитного газа может положительно повлиять на коррозионную стойкость.

Более подробную информацию см. В Руководстве по сварке Exaton.

ПОДАЧА ТЕПЛА

Для достижения оптимального соотношения феррита и аустенита необходимо надлежащим образом контролировать подвод тепла.Рекомендуемый диапазон тепловложения зависит от марки производимой дуплексной нержавеющей стали. Более подробную информацию см. В Руководстве по сварке Exaton.

INTERPASS TEMPERATURE

Для дуплексных сплавов рекомендуются определенные температуры промежуточного прохода для предотвращения образования хрупких интерметаллических фаз. Правильная температура между проходами зависит от марки свариваемого материала и толщины основного металла. Более подробную информацию см. В Руководстве по сварке Exaton.

Сварка ферритных сталей

Ферритные сплавы нержавеющей стали по своей природе имеют тенденцию к медленной сварке из-за их плохих характеристик текучести.

Exaton разработала специальные химические составы для нескольких марок ферритных нержавеющих сталей, чтобы улучшить это состояние. Свяжитесь с Exaton для получения дополнительной информации.

Сварной шов

Для многих промышленных применений необходимо поддерживать относительно высокое давление в соответствии с различными нормами для сосудов высокого давления, такими как ASME.В то же время для продления срока службы сосуда требуется защита от коррозии.

Распространенным решением является изготовление емкости из высокопрочной низколегированной стали и плакирование емкости с помощью различных высоколегированных материалов с использованием различных процессов. Обычно используются такие процессы, как MIG, TIG, SMAW и SAW с использованием неизолированной проволоки или комбинации проволоки и флюса. В последние несколько десятилетий использование ленточных электродов стало все более и более обычным явлением как для дуговой сварки под флюсом, так и для электрошлакового процесса.

ЭСАБ разработал обширную линейку расходуемых проволок, полос и флюсов, которые позволяют получать полностью легированные наплавленные швы всего за один слой со скоростью наплавки, превышающей 90 фунтов / час (40 кг / час).

Как правило, для получения механически прочного наплавленного металла необходимо нанести первый слой с использованием сверхлегкого сварочного материала. Последующие слои могут быть получены с использованием присадочного металла с желаемым химическим составом окончательного осаждения.

Обратитесь к торговому представителю Exaton, чтобы узнать больше о сплавах, доступных в комбинации проволоки, ленты или флюса.

Сварка нержавеющей стали дает газ шестивалентного хрома

Сварка нержавеющей стали – распространенный процесс, вызывающий обеспокоенность в отношении производственной среды. Хром является основным легирующим элементом для всех групп нержавеющих сталей. При сварке нержавеющей сталью образуется хром. Большинство этих марок стали содержат никель. В процессе сварки хром превращается в шестивалентное состояние Cr (VI). Доказано, что производство этих элементов при сварке нержавеющей сталью и образующийся сварочный дым оказывают серьезное влияние на здоровье сварщиков и людей в сварочной среде.Пары Cr (VI) очень токсичны и могут повредить глаза, кожу, нос, горло и легкие и являются известными канцерогенными веществами.

Методы и производство дыма

Количество дыма, выделяемого при сварке нержавеющей стали, во многом зависит от используемого метода сварки. Наиболее распространенные методы:

• Вольфрамовый инертный газ (TIG)
• Металлический инертный газ (MIG)

Около 80% сварочных работ используют этот метод:

• Ручная металлическая дуга (MMA)

и 5% специализированных компаний используют для конкретных приложений:

• Порошковая дуга (FCA)

TIG производит наименьшее количество дыма, хотя производит значительное количество озона и закиси азота, которые являются раздражающими газами.MIG и MAG обычно производят намного больше дыма. Сварка MMA и FCA обычно выделяют больше всего дыма.

Улучшить условия труда сварщиков и защитить их здоровье.

Профилактические меры по защите сварщиков от дыма при сварке нержавеющей стали с использованием надлежащих профессиональных систем вентиляции и правильного оборудования для удаления дыма важны для долгосрочной защиты здоровья. Оценка рисков может проводиться специалистом по системам вентиляции и фильтрации, чтобы определить, требуется ли бизнесу специализированное решение, или если использование мобильного или портативного экстрактора plug and play является правильным выбором для повседневной работы на рабочем месте.Средства индивидуальной защиты равносильны улучшению условий труда сварщиков и защите их здоровья.

Будьте внимательны:

«Сварщик также должен осознавать риски, связанные с сваркой нержавеющей стали», – предупреждает американский специалист Вики Белл в нескольких публикациях. «Перед началом сварочных работ важно определить опасности для конкретной сварочной операции. Опасности будут зависеть от типа сварки, свариваемых материалов (основных металлов, поверхностных покрытий, электродов) и условий окружающей среды (снаружи или в ограниченном пространстве).”

Совет:

Запросите паспорт безопасности материала (MSDS), чтобы указать опасные материалы, используемые в сварочных изделиях, и пары, которые могут образовываться. Перед тем, как начать, убедитесь, что вы знаете, что вы свариваете. При сварке нержавеющей сталью образуется хром.

Не забывайте использовать правильный уровень эффективности фильтра, чтобы вредные пары и мелкие частицы пыли не распространялись по рабочему пространству. Выберите подходящее оборудование для удаления дыма.Мы рекомендуем MFS, если требуется мобильный вариант, или SFS, который представляет собой стационарное устройство для тяжелых условий эксплуатации с опцией высокоэффективного фильтра. Некоторые пары, например, образующиеся при сварке на поверхности с кадмиевым покрытием, могут быть смертельными за короткое время. После определения опасности примените соответствующие методы контроля.

Используйте соответствующее оборудование для вентиляции и удаления дыма. Местная вытяжная вентиляция, удаляющая пары и газы у источника, является наиболее эффективным методом. Используйте частичное ограждение, например вентилируемый верстак, или вытяжки, расположенные как можно ближе к месту сварки.Регулярно очищайте и обслуживайте вентиляционные системы.

Сварка меди с нержавеющей сталью

Рассмотрим сплавы

При проектировании сварного шва в первую очередь следует учитывать сплавы нержавеющей стали и меди. Наиболее распространенные нержавеющие сплавы, используемые в этом типе применения, включают 304, 304L и 316L. 316 не рекомендуется использовать, поскольку в нем повышенное содержание углерода затрудняет сварку в целом, не говоря уже о стыках из разнородных металлов.Предпочтительные сплавы меди включают класс бескислородных сплавов меди (OFC) и бескислородных сплавов с высокой теплопроводностью (OFHC). Эти сплавы обычно имеют чистоту меди 99,95% или выше с очень низким содержанием кислорода и других химических элементов.

Сплавы, перечисленные в этой статье, ни в коем случае не являются единственными сплавами, которые можно соединять. Однако по мере добавления в сварочную ванну различных элементов металлургия соединения может резко измениться, что усложняет сварку.Например, при сварке латуни, состоящей из комбинации меди и цинка, возникают серьезные проблемы, поскольку цинк выкипает из сварочной ванны, оставляя пустоты и трещины от напряжения. Иногда эти проблемы можно преодолеть, применяя различную технологию сварки, термическую обработку до и после сварки, а также используя присадочный материал. Для любого соединения из разнородных материалов настоятельно рекомендуется тщательная разработка и тестирование сварных швов квалифицированным и опытным сварщиком или сварочной мастерской, такой как EB Industries.

См. Связанный контент

Совместная конструкция – ключ к успеху

Важным аспектом сварки нержавеющей стали с медью является физическая конструкция соединения. Проблемы возникают, если соединение спроектировано так, что энергия сварного шва сначала проходит через медь. Медь, являясь отличным проводником тепла, обычно требует значительного количества энергии сварки, прежде чем она расплавится. Большое количество энергии вызывает две проблемы. Во-первых, дополнительная энергия вызывает большую, чем необходимо, зону теплового воздействия и тепловые искажения.Во-вторых, когда энергия проходит через медь в нержавеющую сталь, ее высокая энергия в основном разрушает нержавеющую сталь, вызывая дыры и прорывы. Гораздо лучше было бы, чтобы энергия шва проходила сначала через нержавеющую сталь, а затем через медь. Преимущество этой конструкции в том, что для плавления нержавеющей стали и меди можно приложить необходимое количество тепла. Любая дополнительная энергия быстро рассеивается в меди, как в радиаторе. Такая конструкция обеспечивает гораздо более щадящий сварной шов и, в конечном итоге, требует гораздо меньше энергии для плавления деталей.

Схема типов соединений

Предпочтительный процесс сварки – электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка – предпочтительный способ сварки меди с нержавеющей сталью. Основная причина этого заключается в том, что EBW – отличный процесс для сварки меди в целом, которая является более сложной для сварки из двух металлов. Электронный луч имеет очень высокую плотность энергии, на которую существенно не влияют ни теплопроводность меди, ни высокая отражательная способность меди.Энергия электронов быстро проникает через поверхность меди, что приводит к очень узкой и глубокой сварочной ванне. Затем этим бассейном можно легко управлять до необходимой глубины проникновения.

Обычно считается, что лазерная сварка не является хорошим способом сварки меди с нержавеющей сталью. Однако за последние несколько лет лазеры продвинулись до такой степени, что регулярно получают хорошие результаты. Основное ограничение лазерной сварки связано с тем, что медь сильно отражает свет лазерного луча.Для CO 2 лазера почти 99 процентов падающей световой энергии отражается. Лазеры с более короткими длинами волн, такие как Nd: YAG, работают намного лучше. Кроме того, есть уловки, которые можно проделать с помощью импульсного лазера, чтобы снизить отражательную способность поверхности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.