Сварка нержавеющей стали — виды и технология



Нержавеющая стальНержавеющая сталь прочно вошла не только в технические сферы, но и в повседневную жизнь каждого человека. Благодаря особому химическому составу стали этой категории более устойчивы к коррозии, основному врагу металлов.

Следует учитывать то, что сварка нержавеющей стали имеет множество особенностей, которые напрямую связаны с ее составом и физическими свойствами.

Состав нержавеющей стали и ее виды

По своему составу любая нержавейка относится к высоколегированным сталям, устойчивым к коррозии. При этом основным компонентом такого сплава является обычный Cr (хром), благодаря которому он и получил свои свойства, но в то же время, именно из-за хрома, технология сварки нержавеющей стали имеет множество особенностей.

Кроме того, в зависимости от необходимых физических и эксплуатационных характеристик в состав сплава добавляют (в различном процентном отношении) следующие металлы — Mn (марганец), Ni (никель), Ti (титан), Mo (молибден). Всего существует более сотни разновидностей нержавеющей стали, состав которой зависит от технического назначения и условий эксплуатации.

Специалисты различают несколько основных марок этого материала:

  • Ферритная нержавеющая стальАустенитные нержавеющие сплавы считаются наиболее распространенными. Они прекрасно поддаются обработке, отличаются прочностью и пластичностью, устойчивы к любым видам коррозии.
  • Ферритные сплавы могут эксплуатироваться в агрессивных окисляющих средах. Поэтому они нашли применение в пищевой, химической и многих других отраслях промышленности.
  • Мартенситные, а также мартенсито-ферритные сплавы отличаются повышенной прочностью, поэтому широко применяются при производстве режущего инструмента, но сфера их применения ограничена средой с малой агрессивностью.

Согласно существующего ГОСТ, сварка нержавеющей стали каждого типа имеет свои особенности, но, в то же время, работа с любым материалом данной группы имеет много общего. Это связано с некоторыми физическими свойствами таких сплавов.

Физические свойства нержавейки, влияющие на свариваемость

Основное влияние оказывают следующие физические характеристики сплавов данной группы:

  • Низкая теплопроводность нержавеющей (как, впрочем, и всей высоколегированной) стали приводит к тому, что она очень чувствительно относиться к местному (локальному) перегреву. Именно поэтому традиционная Газовая сварка нержавеющей сталигазовая сварка нержавеющей стали практически невозможна, но отрицать то, что существуют специалисты, которым по силам такая операция, тоже нельзя. В среднем показатель теплопроводности у нержавейки ниже в 1,5-2 раза.
  • Следующий показатель — высокий коэффициент линейного расширения под воздействием высоких температур. Поэтому между соединяемыми деталями должен быть нормированный зазор (зависит от толщины металла).
  • Длительное тепловое воздействие может привести к изменению физических свойств материала и возникновению предпосылок к появлению межкристаллической коррозии. Чтобы предотвратить этот процесс при сварке необходимо стараться уменьшить время теплового воздействия на свариваемые детали и обеспечить возможность их охлаждения в самый короткий срок.

Исходя из этих особенностей, аппарат для сварки нержавеющей стали и сама технология выполнения работ должна гарантировать сохранность всех свойств металла.

Типы применяемой для нержавейки сварки

Чаще всего используют следующие технологии:

  • Традиционная дуговая сварка нержавеющей стали может выполняться только при использовании определенной марки электродов, которая определяется исходя из химического состава материала. Промышленность выпускает целый ряд Аргонодуговая сварка нержавеющей сталиэлектродов, которые можно использовать при сварке ММА (принятое обозначение), можно выделить следующие — ЦЛ-11, УОНИ 13/НЖ, НИАТ-1, ОЗЛ-8 и многие другие. В принципе, подбор определенного электрода не составляет проблем, если известна марка стали. Но при отсутствии таких данных задача будет достаточно сложной даже для профессионала.
  • Аргонодуговая сварка нержавеющей стали является одним из самых надежных вариантов, с ее помощью можно выполнять соединение деталей даже с минимальной толщиной.  Отличие сварки TIG заключается в том, что она выполняется в условиях инертной среды, которая предотвращает отрицательное воздействие атмосферного воздуха на химический и качественный состав сварного шва.

Основную опасность для сварных соединений представляют именно входящие в его состав азот и соединения углерода.

Благодаря тому, что сварка нержавеющей стали аргоном (хотя это и не правильное с технической точки зрения определение, прижившееся на бытовом уровне) позволяет избежать воздействия этих факторов, данная технология  и получила большую популярность в бытовых условиях.

Сварка может осуществляться при переменном или постоянном токе (положительной полярности), при этом требуется использование вольфрамового несгораемого электрода, который обеспечит отсутствие ненужных металлов в материале полученного шва. Обязательным условием является применение обдува сварочной точки потоком инертного газа (аргона). В качестве основного элемента для заполнения шва применяется присадочная проволока, при этом она должна быть изготовлена из стали с большей степенью легирования.

Нередко такой метод используется в тех случаях, когда требуется сварка труб из нержавеющей стали.

Но для получения более качественного соединения требуется применение другой технологии:

  • Сварка MIG — выполнение работ в полуавтоматическом режиме (механизированная подача присадочной проволоки). Принцип, по которому осуществляется сварка нержавеющей стали полуавтоматом, остается прежним, но более высокое качество шва получается за счет автоматизированной подачи присадочного материала. Данный метод позволяет значительно повысить производительность сварки, именно поэтому он и рекомендован для выполнения больших объемов работ. Кроме того, автоматическая подача сварочной проволоки позволяет исполнителю сосредоточиться непосредственно на процессе сварке (теплового воздействия на детали).
  • В последнее время все чаще применяется лазерная сварка нержавеющей стали, но данная технология имеет еще довольно ограниченное применение. Дело в том, что такой метод имеет достаточно низкий КПД, да и расходы на оборудование достаточно высоки. Кроме того, имеющиеся на сегодняшний день мощности оборудования нельзя использовать для сварки заготовок значительной толщины. Чаще всего лазерная сварка применяется для деталей не более 1 мм толщины. Но, стоит признать, что данная технология имеет большое будущее.

Как видите, существует множество способов сварки изделий из нержавеющих сталей, но выполнение работ в данном направлении требует определенных практических навыков и  знаний особенностей определенного сплава.

Поэтому не стоит экспериментировать самостоятельно, сварка нержавейки не терпит малейших погрешностей, и даже применение современного оборудования не сможет гарантировать надлежащее качество шва, а тем более его надежность и долговечность.





Комментарии запрещены.

Похожие статьи