Все о сварке

Роликовая сварка нержавейки


Сварка нержавеющей стали (нержавейки) методы и особенности доступным языком | Тиберис

Сварка нержавеющей стали имеет свои отличительные особенности. Из нашей статьи вы за несколько минут узнаете много полезной информации об этом процессе. В одном месте мы собрали основные данные о методах сварки и важных нюансах при проведении работ. Читайте и применяйте полученные знания на практике. Магазин сварочного оборудования Тиберис всегда с удовольствием делится с вами секретами и рад помочь дельным советом.

Содержание

Нержавеющая сталь – что это за материал

Во все времена, главным врагом изделий из железа была ржавчина. Она способна превратить в груду бесполезного металлолома самые прочные сооружения. Из-за окисления на открытом воздухе приходят в негодность точные инструменты и разрушаются огромные конструкции.

Но чуть более века назад, людям удалось найти отличное средство от ржавчины. В 1913 году английский исследователь Гарри Брайрли создал первую в мире (по официально признанной версии) нержавеющую сталь. Она содержала в своем составе 12,8% хрома и 0,24% углерода. Хотя первые опыты со сплавами железа и хрома начали проводить еще в 1820 году.

Нержавеющая сталь обладает ярко выраженными антикоррозионными свойствами. Эти характеристики нержавейка приобретает при добавлении в ее расплав определенных металлов. Чаще всего для таких целей используют хром, никель, марганец и молибден.

Существует 3 основных группы нержавеющей стали по химическому составу:

  1. Хромистые (имеют повышенную прочность) Это – самые дешевые виды нержавеющей стали. Они хуже поддаются обработке из-за низкой пластичности.
  2. Хромоникелевые (отличаются большей пластичностью). Наиболее востребованная и широкая группа нержавейки. Добавление никеля стабилизирует структуру сплава и придает стали слабые магнитные свойства.
  3. Хромомарганцевоникелевые. Добавление марганца в сплав увеличивает прочность, сохраняя пластичность стали.

Каждая из этих групп содержит в себе десятки и даже сотни марок нержавеющих сталей, которые могут значительно отличаться по своим свойствам. Например, хромистые стали с минимально допустимым (12-14%) содержанием хрома массово используются при изготовлении клапанов в агрегатах и производстве обычной кухонной утвари. В то же время хромистые стали с содержанием хрома 25-33% обладают великолепной жаропрочностью. Поэтому они применяются в металлургии при создании оборудования для выплавки металла.

Кроме того, нержавеющие стали различают по физической структуре. Среди множества видов, наиболее известны ферритные, аустенитные и мартенситные стали.

Где используются различные виды нержавеющей стали

Сфера применения нержавеющей стали затрагивает буквально все стороны жизни человека. Наиболее популярные хромоникелевые аутенситные стали массово идут на изготовление крепежных деталей (болтов и гаек). Из этих сплавов часто делают монеты, например, украинские 1,2 и 5 копеек. Аутенситы достаточно просто поддаются термической обработке, в том числе и сварке.

Ферритные сплавы нашли широко применение в химической промышленности. Высокая стойкость к воздействию многих видов кислот и большой температуры позволяет использовать такие виды стали для изготовления огромных резервуаров на химических предприятиях. Но сваривать изделия из ферритной стали намного сложнее. Значительная устойчивость к высоким температурам делает эти сплавы неудобными для сварки наиболее распространенными методами (MMA, MIG/MAG, TIG). Но в домашних условиях ферриты встречаются очень редко.

Мартенситные стали получили широкое распространение в производстве инструментов. Именно из мартенситных марок стали изготавливают кухонные ножи. Как и аутенситные аналоги, их сваривать можно без особых проблем.

Какими методами сваривают нержавейку

Сварка нержавеющей стали может производиться различными способами. Но наиболее часто используют 3 основные технологии:

  1. Ручной дуговой сваркой плавящимися электродами (MMA). Этот метод наиболее распространен в домашних условиях, т.к. инверторы для РДС по цене доступны каждому сварщику. Отличается самым низким качеством, поэтому в промышленных масштабах практически не используется.
  2. Полуавтоматической сваркой проволокой в среде защитного газа (MIG/MAG), для этого отлично подойдут сварочные полуавтоматы. Наиболее эффективный способ: быстрый, образующий ровный шов. Лучше подходит для более толстых деталей.
  3. Сварку неплавящимися электродами в среде инертного газа (TIG), чаще всего используют инверторы для аргонодуговой сварки. Более предпочтителен при сварке тонких заготовок. Рекомендуется при сварке труб высокого давления..

Кроме того, сварка нержавейки может проводиться и менее распространенными способами. К ним относятся:

  1. Точечная и роликовая сварка.
  2. Плазменная сварка.
  3. Лазерная сварка.

Но, использование этих технологий ограничивается высокой стоимостью и сложностью процесса. Поэтому их применяют исключительно при необходимости сварки деталей, требующей высокой точности или при обработке трудносвариваемых материалов.

Особенности сварки нержавеющей стали или как избежать появления дефектов при сварке нержавейки

Сварка нержавейки имеет свои нюансы, которые определяются свойствами этого материала:

  1. Присутствие в составе стали хрома. Этот металл под воздействием высокой температуры реагирует с углеродом, образуя карбид хрома, тем самым снижается прочность сварного соединения. Поэтому место сварки быстро охлаждают (иногда даже обычной водой).
  2. Пониженная теплопроводность. В связи с чем, силу тока сварки необходимо снизить на 15-20% по сравнению с процессом обработки обычной стали.
  3. Повышенный коэффициент расширения металла. Поэтому необходимо постоянно следить за величиной зазора между свариваемыми деталями.
  4. Большое электрическое сопротивление. По этой причине электроды с хромоникелевыми стержнями имеют ограниченную (до 350 мм) длину.

Эти четыре основные особенности сварки нержавейки необходимо всегда учитывать, приступая к работе. Только выполняя указанные выше условия, можно добиться качественных результатов. В противном случае – образование дефектов вам гарантировано.

Каким должно быть качественное оборудование и материалы для сварки нержавеющей стали

Выбор оборудования для сварки нержавейки нужно делать, ориентируясь на особенности этого материала.

Лучше всего использовать электроды для сварки, изготовленные из той же марки нержавеющей стали, что и свариваемые изделия. Тогда процесс расплавления металла происходит равномерно, обеспечивая качественный результат.

При сварке проволокой также необходимо подбирать ее, исходя из материала свариваемых заготовок. Главная сложность состоит в том, что определить «на глаз» конкретную марку нержавеющей стали невозможно. Для этого нужно провести сложный спектральный анализ в специализированной лаборатории. Если вы столкнулись с такой проблемой, лучше всего поискать информацию на сайте производителя свариваемого изделия.

Обработка изделий перед сваркой – что и как надо делать

Обработка изделий из нержавеющей стали перед сваркой выполняется в следующем порядке:

  1. Очищается поверхность изделия от грязи. Для этого обычно используют стальную щетку.
  2. Производится обработка растворителем (уайт-спиритом, специальной жидкостью или ацетоном). Отсутствие жира на поверхности детали увеличивает устойчивость дуги.
  3. Свариваемая поверхность обрабатывается средством от налипания брызг. В результате после сварки необходимость механической обработки поверхности попросту отпадает.

Единственное существенное отличие подготовки изделий из нержавеющей стали состоит в необходимости наличия зазора между кромками деталей. Он обеспечивает свободную усадку.

Как обрабатывают изделия из нержавейки после сварки

Нержавеющая сталь после сварки подлежит обязательной дополнительной обработке. Игнорирование этого правила может очень быстро привести к негативным последствиям: появлению коррозии и уменьшению прочности изделия.

Предварительная обработка после сварки может выполняться такими методами:

Но все эти способы предварительной обработки влияют лишь на внешний вид изделия. Чтобы качественно защитить место сварки от разрушения, нужны более действенные методы – пассивация и травление.

Травление – это обработка места сварки химически активными веществами (кислотами или специальными жидкостями). Кислоты разъедают окалину, которая может вызвать появление ржавчины.

Пассивация – это нанесение на место сварки спецсредства, под действием которого на поверхности металла образуется защитная пленка из оксида хрома.

Только после проведения химической обработки место сварки способно надежно противостоять коррозии.

Особенности сварки нержавейки с другими материалами

Главная опасность, которая имеется при сварке нержавеющей стали с другими материалами, таится в их смешивании. В результате, свойства разнородного сварного шва могут резко ухудшиться. Шов становится твердым и хрупким, в нем образуются трещины.

Чтобы избежать такого развития событий, необходимо:

  1. Использовать в качестве присадки высоколегированные или созданные на основе никеля сплавы.
  2. Обязательно прокаливать электроды перед сваркой и тщательно очищать поверхности изделий.
  3. Не подогревать место сварки перед началом работ.
  4. Применять электроды, предназначенные для сварки высоколегированной стали.

В сварном шве желательно добиться как можно меньшего наличия основного металла (расплавленным при сварке частичкам исходных изделий). Его составляющая не должна превышать 40% от общей массы. Остальное – электроды или присадочная проволока, в зависимости от типа сварки.

Выводы

Сварка нержавеющей стали хоть и представляет собой довольно сложный процесс, но может осуществляться качественно даже в домашних условиях.

Для позитивного результата необходимо:

  1. Правильно учитывать особенности сварки нержавейки.
  2. Выбрать наиболее подходящий (доступный) метод сварки.
  3. Тщательно обработать место сварки до начала и после окончания работ.
  4. Использовать качественное сварочное оборудование и расходные материалы.

Все эти пункты легко реализуются при наличии желания. А специалисты магазина Тиберис всегда готовы предложить свою помощь по выбору наиболее подходящего сварочного оборудования. Обращайтесь – с нами сварочные работы проводить намного легче и эффективнее.

www.tiberis.ru

Технология контактной сварки

Технологические рекомендации предлагают применять шовную контактную сварку к нержавеющей и низкоуглеродистой стали небольшой толщины типа Х18Н9.

Соединение двух частей из низкоуглеродистой стали имеющим толщину 1 мм производят посредством роликов с напуском 6 мм. Давление на материал должно быть 4 кН, длина импульсов от 0,04 до 0,06 с, подающийся ток - 8-15 кА. Сварные работы будут производиться со скоростью 2 м/мин. Если соединяются два листа по 2 мм, то технические характеристики изменятся. Если используется нержавейка, то все приведённые данные уменьшаются на 40%.

При соединении двух алюминиевых деталей встык, используется ток до 40 кА. Сварка производится в небольшом скоростном режиме (1 м/мин). Насколько долго и качественно будет происходить эксплуатация сварочного аппарата, зависит от того, сколько прослужат электроды. Это зависит от многих аспектов.

Характеристики электродов.

Сварочные агрегаты имеют различные по форме электроды, конструкция напрямую зависит от того, какие именно изделия будут подвержены сварке. ГОСТ № 14111 предусматривает основные типы этих деталей и их аналоги.

Так, например, соединение деталей из цветного металла осуществляют с помощью сплошных электродов, которые обладают сферической формой, либо их аналоги. Корпус таких электродов состоит из сплава, имеющего высокую проводимость. Съёмная часть электродной детали изготавливается из материалов, имеющих высокий показатель прочности. Эти ролики применяют при производстве сварочных операций в многоэлектродных агрегатах. В качестве аналогов выступают диски из особенных электродных сплавов.

Электроды роликовой сварки изготавливаются из меди М1, бронзы (хромистой, бериллиевой, кадмиевой), а так же из других сплавов. При сварке различных материалов применяют разного вида ролики. Если соединяются детали из лёгких металлов, то используют ролики, имеющие округлую форму. Для рельефной сварки могут использоваться как сферические, так и плоские электроды.

Губки для роликов.

Губки для сварки встык выбирают, исходя из обрабатываемых деталей. Когда свариваются цилиндровые, округлые детали (стержни, прутки), то применяют призматическую губку. При сварке деталей, имеющих плоскую поверхность (листы, бруски) - плоскую губку.

Тонкостенные трубы изготавливают с применением губки, имеющей цилиндрические проточки. При сваривании профильных материалов используют губку, имеющую фигурные выемки.

Сварка деталей из нержавеющей стали.

Для соединения деталей из нержавейки шовным контактным способом пригодны листы, имеющие толщину не более 1,5 мм. Такую сталь скрепляют только с помощью прерывистой сварки. Края листов должны находить друг на друга. Воздействие осуществляется в импульсном режиме, в результате чего получается точечный шов. Прерывистая сварка производится двумя способами.

  1. Ролики движутся с остановками, во время которых происходит воздействие тока на материал.
  2. Ролики передвигаются без остановок, не меняя скорости вращения, ток воздействует импульсно.

В первом случае отмечается действие сложной технологии, поэтому такой способ используют редко.

Второй способ, при котором ролики находятся в постоянном движении, а ток подаётся с остановками, может давать хорошие результаты при соблюдении некоторых условий. Скорость движения должна быть довольно большой, при этом периодичный выброс переменного тока осуществляется естественным образом при нормативной частоте. При каждом полупериоде тока происходит скрепление только в одной точке. При положенной частоте переменного тока 50 периодов в секунду, производится скрепление 100 точек за секунду. Промежуток от точки до точки 2-3 мм считается нормативным. В данном случае скорость производства контактной сварки доходит до 18 метров в минуту.

Контактная шовная сварка. Область применения и оборудование. Часть 1

promexcut.ru

Режимы точечной сварки нержавеющей стали

Таблица 111.Режимы точечной сварки нержавеющей стали.

Толщина заготовок в мм

Диаметр контактной поверхности электродов в мм

Продолжительность пропускания сварочного тока в сек.

Давление на электродах в кг

Сила сварочного тока в а

начальный

перед запиливанием

0,2 + 0,2

2,5

3

0,02—0,04

45—55

2200

0,5+0,5

4

4,5

0,04—0,06

90—100

3200

0,8 + 0,8

4,5

5

0,06—0,08

150—170

4000

1,2 + 1,2

6

7

0,06—0,08

270—290

5000

2+2

8

9

0,10—0,12

450—480

6000

Режимы точечной сварки нержавеющих хромоникелевых сталей приведены в табл. 111.

При высоком давлении на электродах, необходимом для обеспечения хорошего качества сварки нержавеющих сталей, наконечники электродов следует изготовлять из нагартованной меди, сплавов МЦ или других сплавов на медной основе.

Ввиду сравнительно небольшой продолжительности пропускания сварочного тока машины для точечной сварки нержавеющей стали должны снабжаться синхронными игнитронными прерывателями.

www.prosvarky.ru

Чем лучше варить нержавейку

Оглавление: [скрыть]

На сегодняшний день самым эффективным и действенным способом, чтобы соединить два металлических изделия, является сварка. Принцип действия этого устройства очень прост: оно испускает пламя, которое своей высокой температурой плавит металл и доводит его того состояния, когда начинают проявляться межатомные связи. Для того чтобы оставить предметы в первозданном виде и не портить их форму, применяют электроды, они помогают расплавить изделие и соединить их между собой. Для разного типа сварки и при различных материалах применяются различные методы сварки. Но какие типы и режимы сварки необходимо применять, чтобы знать, чем сварить нержавейку? Для этого нужно знать, чем она отличается от других типов и что собой представляет.

Схема процесса сварки нержавейки полуавтоматом.

Основные отличия и преимущества нержавеющей стали

Варить нержавейку становится все популярнее благодаря ее великолепным качественным показателям. Данные характеристики позволяют сделать сварку намного быстрее и удобнее, в отличие от других металлических изделий. Например, этот тип металла очень хорош для изготовления баков для домашнего водоснабжения, которые будут хранить необходимый запас воды дома. Очень многие люди на данный момент используют пластмассу для этой цели, но, как известно, ее химическое воздействие может отразиться на качестве воды и на здоровье человека.

Несмотря на то что пластмасса немного дешевле бака из нержавейки, большое количество людей отдает свое предпочтение второму. Так как многие люди хотят иметь крепкое здоровье, по-настоящему надежные вещи, нержавеющая сталь остается актуальной и по сей день. Из названия понятно, что данный тип металла своим особым составом защищен от действия коррозии. Чтобы бак, наполненный водой, заржавел, ему понадобится не одна сотня лет, что и становится заманчивым для использования.

Состав и механические свойства разных марок нержавеющей стали.

Когда металл не имеет ржавчины, значительно облегчается выполнение сварки, так как не придется производить очистку объекта перед тем, как начать варить. Но все же необходимо сделать очистительные работы от других видов грязи и напыления. Стоит отметить, что обычная углеродистая сталь подвергается процессу сварки намного легче, чем нержавеющая. Это обусловлено специальным составом стали, который отличается от обычного такими характеристиками:

Вернуться к оглавлению

Если говорить об отечественных реалиях, то лучше всего использовать электроды ОЗЛ-6 и ОЗЛ-8, которые лучше подойдут для сварки нержавеющей стали, чем аргон. К тому же их доступность является большим плюсом, так как они всегда есть в наличии в магазинах, продающих сварочное оборудование и электроды к ним. Можно использовать такие электроды, как МР-3 и ОК 46.00. Конечно, другие электроды тоже способны выполнить эту задачу, но данные типы смогут сделать сварку максимально качественно и облегчат вашу работу.

Схема электрода для сварки.

Вы получите шов с отличными показателями. Но помимо всех положительных характеристик перед использованием этих электродов вы должны ознакомиться с основными правилами безопасности. После того как сварка была произведена и шов начинает остывать, все лишние материалы, выделенные в процессе, начинают отскакивать за счет большого нагрева.

Данный фактор может сильно пригодиться, так как вам не придется очищать шов от такого рода материалов. Все, что от вас потребуется, это отойти от материала и дать всем шлакам отскочить. Но стоит соблюдать осторожность, так как раскаленные шлаки при попадании на части тела человека могут вызвать серьезные ожоги. Ни в коем случае нельзя допускать попадание таких частиц на особо уязвимые органы, например, глаза. Но если вы будете соблюдать все меры предосторожности при работе с таким материалом, как нержавеющая сталь, то получите качественную работу, затратив минимум сил и времени. Лучше всего использовать сварку при токе обратной полярности и выполнять работу в нижнем положении шва.

Вернуться к оглавлению

В том случае, когда вам необходимо сделать сварку в 1,5 мм, следует применить ручную дуговую сварку, нужно будет использовать вольфрамовый электрод в инертном газе. Этот метод сварки очень хорошо подойдет для соединения труб и более тонких листов, выполненных из нержавеющей стали. Когда толщина металла составляет 0,8 мм и более, лучше всего подойдет импульсная дуговая сварка, в которой будет использоваться плавящийся в инертном газе электрод.

Схема ручной дуговой сварки.

Вы можете попробовать дуговую сварку, используя струйный перенос металла. Появилась новейшая плазменная сварка. Этот тип позволяет сварить листы нержавеющей стали, которые имеют большую толщину. Если листы нержавейки имеют большую толщину, подойдет дуговая сварка под флюсом или точечная и роликовая сварка. Это позволит достичь высокого качества скрепления и не слишком деформировать материал.

Предпочтение нижнего положения шва обусловлено тем, что в процессе охлаждения данный шов может нанести урон вашему здоровью. В том случае, когда все-таки предстоит делать сварку над головой, лучше всего обезопасить себя и использовать некоторые меры предосторожности:

http://moiinstrumenty.ru/youtu.be/2DvrTTEsynU

Необходимо помнить, что даже при полной экипировке лучше всего отходить от остывающего шва при работе с нержавеющей сталью.

Вернуться к оглавлению

Схема ручной дуговой сварки.

После того как была произведена сварка, в месте, где был расплавлен материал, появятся пористые швы. Данный оксидный слой содержит в своем составе хром. Если своевременно не удалить эти швы, в последующем именно эти швы будут наиболее подвержены действию коррозии.

Для того чтобы обработать швы и удалить их, применяется огромное количество методов:

  1. Удаление швов с помощью шлифованного круга и ленты.
  2. Можно применять для этих целей щетку из нержавеющей стали.
  3. Применяется дробеструйная очистка.

Но в случае с нержавеющей сталью лучше всего подойдет такой метод, как травление. Этот способ позволит безо всякого труда и в кратчайшие сроки удалить ненужный оксидный слой на металле. Способ заключается в разъедании слоя кислотной добавкой. Произвести нанесение раствора можно двумя способами:

  1. Нанести его на оксидный слой.
  2. Окунуть металлическое изделие в специальную ванну, наполненную раствором из кислоты и воды.

Более популярным является второй вариант, когда нержавеющую сталь опускают в ванну на некоторое время для разъедания оксидного раствора.

http://moiinstrumenty.ru/youtu.be/-RFTNzS8UDc

Время, за которое данный раствор сможет полностью растворить слой, будет зависеть от того, какая концентрация кислоты содержится в нем, и от того, какого типа нержавейка использовалась при изготовлении предмета.

moiinstrumenty.ru


Смотрите также