Для начала нужно определиться, что представляет из себя нержавеющая сталь. В быту её ещё называют нержавейкой, но не все знают, что нержавейка нержавейке рознь. Из статьи вы уже знаете, какие бывают стали, чем они легируются и многое другое. Но давайте подробнее рассмотрим такое понятие, как нержавеющая сталь.
Нержавеющей сталью называется сталь, которая обладает антикоррозионными свойствами. Эти свойства обеспечиваются легирующими элементами, которые входят к ней в состав. К таким легирующим элементам относится: хром, никель, марганец и молибден. Но основным из них является хром (Сr).
Группы нержавеющей стали
Данные стали делятся на 3 основные группы:
– Хромистые;
– Хромоникелевые;
– Хромомарганцевые.
В каждой группе содержится сотни различных марок нержавеющей стали, с различным химическим составом. Рассматривать каждую нет смысла. Но есть один способ как узнать, какая сталь является нержавеющей, и это содержание хрома в %. Если сталь содержит Сr≥14%, то она является нержавеющей. На свариваемость этот показатель не влияет. Свариваемость такой стали можно узнать по справочнику или просчитать эквивалент углерода.
Область применения нержавеющей стали
Применяются такие стали во всех областях, начиная в быту заканчивая кораблестроением. Обладая повышенным сопротивлением к коррозии, их используют в химической промышленности. Они могут не только выдерживать агрессивные среды (кислоты, щёлочи), но и повышенные температурные воздействия. В пищевой промышленности так же применяются для изготовления сосудов и резервуаром. В машиностроении из них изготавливают ответственные узлы энергоагрегатов, а также производят сварку всеми возможными видами сварки.
Основные способы сварки нержавеющей стали
Сварку нержавейки можно производить всеми доступными способами. Основные из них это:
1. Ручная дуговая (ММА). Является самым распространенным и доступным для каждого. Достаточно иметь подходящие электроды и сварочный инвертор, и в домашних условиях возможно сварить любую нержавеющую сталь. Исключением могут являться стали, требующие предварительный и сопутствующий подогрев.
2. Полуавтоматическая в среде защитного газа СО2 (MAG). Для такого способа понадобится сварочный полуавтомат с источником питания или инверторный полуавтомат. Такой вид сварки тоже распространён, не только на производстве, но и в домашних условиях. Правильно подобранная сварочная проволока делает качественное соединение без особых сложностей.
3. Аргонодуговая неплавящимся электродом (TIG). Применяется для сварки ответственных узлов из тонколистового металла. Из-за малой скорости сварки не очень удобен, но даёт хороший результат.
Рассмотрим каждый способ более подробнее.
Ручная дуговая сварку (ММА) нержавейки
С появлением сварочных инверторов по доступной цене, дало возможность выполнять процесс сварки такой стали в домашних условиях. Раньше проблема заключалась в том, что иметь источник питания с постоянным током было роскошью. Причина в том, что покрытые электроды для сварки данных сталей требуют постоянный ток.
Но не каждый инвертор может варить нержавейку. Для этого нужен инверторный сварочный аппарат со встроенным осциллятором. Узнать такую информацию о своём инверторе можно в паспорте или у продавца. Инверторы такого типа будут без проблем варить любую нержавеющую сталь.
Сварка таких сталей не чем не отличается от сварки конструкционных сталей. Единственное для качественного сваривания, некоторые стали требуют предварительный подогрев.
Электроды для сварки нержавеющей стали
На рынке большое количество сварочных электродов для различных марок сталей. Правильным считается подбор электродов под конкретную марку сталей. Но в быту узнать какая перед тобой марка стали невозможно. Для такого случая применяются следующие электроды, которые хорошо себя зарекомендовали как универсальные.
Электроды ОЗЛ-8. Являются самыми популярными. Предназначены для сварки стали 08Х18Н10, 12Х18Н9, 08Х18Н10Т. А также для сталей, работающих в агрессивных средах.
Рекомендуемый сварочный ток, А
| Электрод, мм | Пространственное положение сварки | ||
| Нижнее | Вертикальное | Потолочное | |
| 2 | 40-50 | 30-40 | 30-40 |
| 2,5 | 50-60 | 40-50 | 40-50 |
| 3 | 60-70 | 50-60 | 50-60 |
| 4 | 100-140 | 90-120 | 90-110 |
| 5 | 150-180 | 120-160 | 110-140 |
Электроды НЖ-13. Используются для сварки стали 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т, а также углеродистых и конструкционных.
Рекомендуемый сварочный ток, А
| Электрод, мм | Пространственное положение сварки | ||
| Нижнее | Вертикальное | Потолочное | |
| 3 | 60-90 | 60-80 | 50-70 |
| 4 | 100-160 | 90-130 | 90-120 |
| 5 | 150-180 | 120-150 | 110-140 |
Электроды ЦЛ-11. Применяются для сварки нержавеющих сталей 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Б. Обладают высокой устойчивостью к коррозии металла шва.
Рекомендуемый сварочный ток, А
| Электрод , мм | Пространственное положение сварки | ||
| Нижнее | Вертикальное | Потолочное | |
| 3 | 60-90 | 50-80 | 50-70 |
| 4 | 110-140 | 100-130 | 90-120 |
| 5 | 140-170 | 120-160 | 110-140 |
Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа СО2 (MAG)
Такой способ сварки очень популярен при массовом изготовлении изделий. Используя сварочный полуавтомат и подходящую для этого сварочную проволоку, можно без проблем сварить такую сталь. В качестве защитного газа отлично подойдёт углекислота СО2. Шов при таком способе получается красивый и на много качественней от ручной дуговой.
Проволока для сварки нержавеющей стали
Выбор сварочной проволоки происходит точно так, как и при выборе электродов. Проволока должна по химическому составу быть близка к химическому составу стали. Ниже будет приведены несколько видов сварочной проволоки, которую можно свободно приобрести.
Проволока Св-08Х20Н9Г7Т. Является самой популярной проволокой, для сварки углеродистых и высоколегированных сталей. Обеспечивает качественное соединение аналогичное основному металлу. Имеет малое разбрызгивание металла.
Режимы сварки проволокой Св-08Х20Н9Г7Т
| Проволока, мм | Сварочный ток, А | Напряжение, В | Скорость сварки, м/ч | Вылет проволоки, мм | Расход газа, дм3/мин |
| 0,5 | 30-50 | 16-17 | 30-45 | 6 | 5-6 |
| 0,8 | 50-80 | 17-18 | 30-40 | 7 | 6-7 |
| 1,0 | 90-150 | 18-19 | 25-40 | 8 | 7-8 |
| 1,2 | 140-160 | 19-21 | 25-35 | 8 | 8-9 |
| 1,6 | 150-180 | 22-25 | 20-40 | 11 | 9-12 |
Проволока Св-01X19H9. Менее популярна чем предыдущая. Предназначена для сварки нержавеющих сталей различных марок. Применяется для сварки оборудований пищевой промышленности.
Режимы сварки проволокой Св-01X19H9
| Проволока, мм | Сварочный ток, А | Напряжение, В | Скорость сварки, м/ч | Вылет проволоки, мм | Расход газа, дм3/мин |
| 0,5 | 30-40 | 16-17 | 30-45 | 6 | 5-6 |
| 0,8 | 50-80 | 17-18 | 35-40 | 7 | 5-7 |
| 1,0 | 90-150 | 18-19 | 30-40 | 8 | 7-8 |
| 1,2 | 140-170 | 19-21 | 30-38 | 9 | 8-10 |
| 1,6 | 150-180 | 223-26 | 25-40 | 11 | 9-12 |
Аргонодуговая сварка (TIG)
Аргонодуговая сварка выполняется неплавящимся электродом с использованием присадочного материала. В качестве присадочного материала применяется та же проволока, что и при полуавтоматической сварке в среде защитного газа СО2. Данный способ сварки является самым качественным и надёжным. Аргонодуговой сваркой прежде всего удобно варить тонколистовой металл. Швы получаются аккуратные и красивые. Более подробно о таком способе сварки можно прочесть здесь.
У такого способа есть только один минус – низкий КПД. На сегодняшний день это один из самых лучших способов сварки такой стали.
Режимы для сварки нержавеющей стали аргонодуговой сваркой
Обычно нержавеющую сталь варят постоянным током прямой полярности.
Диаметр графитового электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла.
Подбор графитовых электродов от толщины металла, а также ток сварки
| Толщина свариваемого металла, мм | Диаметр графитового электрода, мм | Ток сварки, А |
| 0,5 | 1 | 65-85 |
| 1 | 1,5 | 85-120 |
| 2 | 2 | 100-160 |
| 4 | 3 | 150-190 |
| 5 | 4 | 250-340 |
| 8 и более | 6 | 350-450 |
Выступание электрода из сопла горелки выбирается в зависимости от типа соединения. При сварке стыковых швов – длина вылета составляет 3-5мм. Если соединение тавровое или угловое – 5-8мм.
Особенности сварки нержавеющей стали
Подготовка изделий из нержавеющей стали не чем не отличается, от сварки других сталей. При сварке тонколистового металла необходимо понижать сварочный ток, для избегания прожига. При сварке толстолистового металла, для качественного его провара необходимо делать разделку кромок. Прихватки, соединяющие заготовки должны быть равномерно раскиданы вдоль будущего шва. Не пытайтесь за один проход сделать полный провар толстолистового металла. Главное хорошо проворить корень шва с последующей его зачисткой. Даже если нет на поверхности шлака, всё равно необходимо качественно зачищать каждый проход шва.
Конечно, предварительный подогрев нержавейки не повредит, но можно и обойтись без него. Исключением являются те стали, которым это необходимо по причине плохой их свариваемости.
Заключение
Нержавеющая сталь, это сталь с содержанием Сr≥14%. Сваривается такая сталь всеми способами, а сама технология не отличается от сварки конструкционных сталей. Самый качественный способ сварки – это аргонодуговая сварка. Сварочные режимы не следует превышать, особенно при работе с тонколистовым прокатом. Допустим подогрев стали горелкой или если этого требует особенность стали.