Электроды по нержавейке: какими варить, можно ли варить вообще

Сварка деталей, изготовленных из нержавеющих сталей, представляет собой непростой процесс, требующий от его исполнителя наличия соответствующих знаний и навыков. Для выполнения такой процедуры, кроме всего прочего, необходимы специальные электроды по нержавейке, которые могут иметь диаметр 3,4 или 5 мм.

Электроды AS P-309L турецкого производства применяются при сварке нержавеющих и жаропрочных сталей

Почему важно использовать специальные электроды для сварки нержавейки

Нержавейка, с момента ее появления на рынке металлов широко используется для производства деталей и сборочных единиц, которые применяют в различных отраслях. Популярность нержавейки обусловлена не только ее стойкостью к воздействию коррозии, но и рядом других свойств. К ним можно отнести, высокие прочностные параметры, внешний вид, длительность эксплуатации. Но сплавы этого класса обладают одним существенным недостатком – плохая свариваемость. Надо сказать, что такой недостаток существенно осложняет работу с нержавейкой. Она обусловлена рядом причин, в частности:

Нержавеющие сплавы имеют низкую теплопроводность. Этот показатель в два раза меньше, чем у традиционных углеродистых сталей. Именно поэтому, во время выполнения сварочных работ этот материал хуже отводит излишнее тепло, возникающее в процессе работы. Такое явление привело к тому, что для уменьшения тепла, используют сварочный ток на 15-20% меньший, чем тот, который необходим для сварки черных сплавов.
Во время соединения изделий из нержавеющей стали с большой массой между заготовками необходимо оставлять довольно большой зазор. Если это требование проигнорировать, то в металле, который расположен рядом со швом будут появляться трещины микроскопического размера. Их наличие приведет к тому, что будет снижено качество соединения, в том числе и его надежность.
При сварке нержавеющей стали, в зоне шва образуется зона высокого электрического соединения. Соответственно это приводит к сильному нагреву инструмента. Именно это и определило то, что для выполнения сварочных работ необходимо использовать специальные расходные материалы по нержавейке, предназначенные для работы с такими сталями. Их выбирают на основании маркировки нанесенной на коробку или на сами расходники.

Оборудование

При выборе оборудования сварщики не делают исключений для нержавейки, так как все работы выполняются с помощью сварочного инвертора. Существуют такие модели, которые способны вести качественные работы в бытовых условиях. Они компактны, питаются от бытовой сети (220 вольт) и надежны.

Характерной чертой работы любого инвертора служит неоднократное преобразование напряжения. При такой технологии присадка вплавляется в металл более эффективно, и шов получается качественным и ровным. Благодаря тому, что цены на такие аппараты более, чем демократические, они стали доступными не только для промышленных предприятий, но и для частных мастеров.

Как было отмечено выше, нержавейку можно сваривать в режиме MIG или MMA, это значит, что подойдет любой из имеющихся инверторов, даже самый простой. Важно, чтобы устройство позволяло точно настраивать параметры сварки, которые напрямую зависят от толщины заготовки. Перед работой следует обработать поверхность, очистить ее от грязи или маслянистых веществ.

Известно, что при сварке нержавейки следует между деталями выдерживать зазор, иначе будут образовываться трещины. При работе с листовым металлом, толщина которого не превышает 2 мм, зазор не нужен. Края деталей сводятся друг к другу вплотную. Если толщина листов превышает 4 мм, то кромки разделываются под углом 45° градусов, так увеличивается площадь зоны проплавления.

При толщине металла 1,5 мм используются электроды диаметром 2 мм. Сила тока составляет 40 – 60 А.
Толщина металла – 3 мм, диаметр электрода – 3 мм, сила тока – 85 А.
Толщина металла – 4 мм, диаметр электрода – 3 мм, сила тока – 100 А.
Толщина металла – 6 мм, диаметр – 4 мм, сила тока – 150 А.

Электроды по нержавейке, в чем особенности

При выполнении работ с заготовками, произведенными из нержавеющих сталей необходимо не только правильно выбрать электроды, но и квалифицированно использовать сварочное оборудование, в частности, подобрать рабочий ток, определить расход газа и пр.

Электроды для сварки нержавейки

Нарушение некоторых технологических правил приводит к такому явлению как межкристаллическая коррозия. Она снижает стойкость к коррозии шва и расположенного рядом металла. Кроме того, по достижении определенной температуры в структуре начинают образовываться карбиды хрома и железа. Они придают металлу излишнюю хрупкость и снижают его антикоррозионные характеристики.

Электроды для нержавейки помогают избежать этого явления, и при их правильном использовании качество шва будет отвечать всем техническим требованиям.

Некоторые сварочные работы и трудности

Далее идут некоторые виды работ, которые предполагают сварку нержавейки, и обзор проблем, которые могут при этом возникать

Сварка труб

Труба из нержавейки идёт от котла до расширительного бака. Обычно её соединяют при помощи американки, однако, если там сложная система труб, придётся и поварить немного, да и саму приварку к котлу приходится делать. Сварщик-сантехник — сложная и большая специальность, которой надо долго учиться. Варить придётся в любых положениях, а ещё и думать наперёд, как отрезать трубу, в какой последовательности сваривать отвод или производить другие работы.

Заварить глушитель

Обычно глушители делают из обычной стали. Однако в продаже можно купить и нержавеющие. Они отлично показывают себя, служат дольше. При работе глушитель снимают с машины, очищают и производят ремонт при помощи заплаток. На него ставится тонкостенная сталь, и варить электродом здесь — чистый мазохизм. Полуавтомат в помощь.

Сварка инвертором

Подходит в тех же случаях, что и сварка на постоянном токе. При этом полярность включения держака сохраняется. Обычно такая сварка по качеству будет чуть хуже, чем профессиональным выпрямителем. Но если учесть, что выпрямитель весит сто-двести килограмм, а инвертор — не более двадцати, то выбор будет в пользу последнего.

Приобретать желательно такой инвертор, который имеет возможность подключения к трёхфазной розетке. Две фазы обычно не способны обеспечить такую силу тока, на которой металл будет хорошо провариваться подобными способами.

Тем более не стоит включать инвертор для сварки нержавейки в домовую сеть — восьмиамперных пробок хватит только на сварку электродами АНО-24. В целом работа инвертором удобна, имеется система авторозжига и стабилизации дуги при помощи автоматической регуляции тока.

Переменным или постоянным током

Для создания неразъемных соединений из нержавеющих сталей допустимо использовать постоянный и переменный ток. У каждой технологии сварки существуют определенные плюсы и минусы.

Так, использование постоянного тока приводит к снижению расхода электродов, за счет того, что при использовании этого тока, материал, практически не разбрызгивается. Кроме того, постоянный ток позволяет обеспечить высокую скорость сварки, качество сварного шва. Но, оборудование, используемое для работы, отличается высокой стоимостью, а это, в результате приводит к росту себестоимости работ.

Применение переменного напряжения позволяет использовать оборудование, которое стоит значительно меньше что то, которое применяют для выработки постоянного тока. Сварщик, использующий переменный ток, получает в результате качественный шов. Но, вместе с тем, использование переменного тока приводит к получению большего количества капель металла, а это приводит к повышенному расходу нержавейки.

Электроды постоянного тока по нержавейке

Перед началом сварочных работ сварщик должен сделать правильный выбор электродов. Следует понимать, то, что стержни с обмазкой в состоянии гарантировать высокое качество шва. Ручную сварку выполняют с использованием постоянного тока обратной полярности. Для получения качественного результата сварщики применяют следующие марки расходных материалов, предназначенные для нержавейки:

ЦЛ11 – это одна из самых широко распространенных марок среди сварщиков. Его применяют для обработки сталей с довольно высоким содержанием хрома и никеля. Сварной шов, получаемый с помощью этого материала, обладает высокой прочностью, ударной вязкостью. При работе практически не наблюдается разбрызгивание металла.
ОЗЛ8 — подходят для сборки конструкций, подлежащие эксплуатации в температурах до 1000 ⁰C. Остальные ее параметры близки к марке ЦЛ11.
НЖ13 – эта марка востребована при обработке изделий из пищевой нержавейки. Кроме того, этот расходный материал предназначен для стыковки изделий с высоким содержанием хрома, никеля, молибдена. Недостаток, присущий этой марке – это формирование шлака, который самопроизвольно отслаивается и таким образом может нанести повреждения рабочему или окружающим его людям.

ОЗЛ-8

На самом деле в практической работе применяют несколько марок электродов, которые предназначены для сварки с нержавейкой. Среди них есть такие, как:

ЗИО-8, которые применяют для изделий из жаростойких нержавеющих сталей.
НИИ-48Г востребован при изготовлении ответственных конструкций.
ОЗЛ-17У подходят для деталей, которые будут эксплуатироваться в атмосфере с повышенным содержанием паров серной или фосфорной кислот.

Электроды для переменного тока для нержавейки

Не все организации могут себе позволить технологическое оборудование, которое работает с применением постоянного тока. Но можно использовать и аппаратуру, которая применяет переменное напряжение. для эффективной работы с ним применяют следующие марки — ОЗЛ-14, ЛЭЗ-8, ЦТ-50, ЭА-400, ОЗЛ-14А, Н-48, АНВ-36.

Кроме того, использование вольфрамовых стержней для сварки деталей из нержавейки под облаком защитных газов, позволяет использовать переменный ток с прямой полярностью. Такую технологию используют при:

соединении деталей с тонкой стенкой;
наличии повышенных требований к качеству сварного шва.

ОЗЛ-14А

Практика сварки изделий из нержавейки говорит о том, что использование переменного тока менее популярно, соответственно стержни этого типа менее востребованы.

Полезные советы

Чтобы сварка деталей из нержавейки прошла без каких-либо трудностей, во время работы следует учитывать рекомендации от профессионалов:

Если во время сварочных работ температура поднялась до отметки +500 градусов Цельсия и выше, то вполне возможно, что на месте будущего сварного шва появятся трещины кристаллизационного типа. Этого допускать нельзя, иначе соединение получится менее прочным и надежным.
Во время сваривания деталей из нержавейки при температуре от +350 до +500 градусов Цельсия сплав становится менее пластичным, а это может сделать металл более хрупким.
Для создания качественного сварного шва подготовленные к соединению детали из нержавейки обязательно нужно нагреть до температуры +1200 градусов, а затем охладить естественным путем. Остужать их нужно не менее 3 часов.
Сварочный шов получается максимально прочным и надежным, когда сварка проходит за минимальный срок. Следует избегать длительного нагрева изделий из нержавейки. При использовании послойного способа сварки новый слой наносят, только когда предыдущий охладится до +100 градусов.
Иногда перед нанесением основного слоя приходится прихватывать две заготовки. В этом случае нужно по возможности сделать так, чтобы зазор между ними был как можно меньше. Следует стремиться к тому, чтобы прихватки получились максимально длинными.

Электроды для нержавеющих сталей и черного металла

Соединение нержавейки и черного металла вполне возможно. Но, этот процесс сопряжён с определенными сложностями. Все дело в том, что у этих металлов разная структура. Для выполнения этой операции можно использовать три метода:

сваривание с применением расходных материалов с покрытием;
сваривание неплавящимися стержнями из вольфрама;
сваривание под защитным газом, как правило, для этого применяют аргон или газовые смеси на его основе.

Для сваривания разнородных металлов используют марку ОЗЛ-312. Для выполнения сборки ответственных конструкций применяют ЭА-395/9. Стержни для сварки нержавеющей стали марки ОЗЛ-312 подходят для сварки сталей с неопознанным составом.

Но, как показывает практика, оптимального качества шва лучше, чем соединение заготовок под защитой газов не придумали. Газ, в этом процессе исполняет роль защиты сварной ванны от воздействия атмосферы, в частности от азота и кислорода. При выполнении сварки аргоном, существует одна тонкость. Для обеспечения качества сварки применяют сварочный пруток, который необходимо держать строго под углом 90 ⁰ к обрабатываемым поверхностям.

На основании вышеизложенного можно сделать следующее заключение – для выполнения сварки разнородных металлов используют материалы широкого применения.

Подготовка к сварке

Технология сваривания зависит от специалиста, который выполняет подобные работы. Подобрав верный электрод, нужно дополнительно подготовить будущий материал для сваривания. В первую очередь, это обезжиривание материала.

Сам процесс сваривания нержавейки в домашних и специальных условиях различается методами. При его выборе, стоит опираться на основные характеристики материала, его толщину и прочность. Сварка в атмосфере газов считается стандартной и применима практически в любом случае. Она может выполняться в автоматическим, полуавтоматическим и ручном режиме. Но есть одна особенность, при которой используется только электродуговая – толщина листа нержавеющей стали более, чем три миллиметра.

Стоит обратить внимание, на такую особенность сваривания нержавейки – не нужно делать резких движений. Чаще всего это применимо при стандартном сваривании, но с нержавеющим материалом так поступать не стоит. Это становится причиной разрушения созданного шва и окислению. Подобные процессы полностью убивают защитную среду самого материала и пагубно влияют на эксплуатацию материала. Дополнительно стоит учитывать:

Нельзя, чтобы вольфрам проникал в сварочную ванную с электродом. В таком случае, говорить о надежности шва не имеет смысла. Чтобы избежать его проникновения, следует зажигать дугу отдельно, на других графитовых или угольных пластиках;
Аргоновой струей лучше всего защитить шов с обратной стороны. Это требования стало достаточно популярно в последнее время.

Основной вопрос о том, каким же электродом варить нержавейку остается ещё открытым. Чтобы создать действительно качественный, шов нужно использовать:

Электрод с высокими показателями ползучести;
Малыми показателями температурного расширения;
Высокой износоустойчивостью и теплопроводностью;
Повышенными значениями упругости

При выборе электрода решающее значение имеет именно марка нержавеющей стали. В зависимости от её типа, используются популярные марки, указанные выше.

Этапы сваривания

Работать с таким материалом должен только профессионал. Это трудоемкая работа, которая помогает добиться результата, при котором соединение должно быть похоже на основной металл. Для этого тщательно зачищают места сварки с помощью обезжиривателя (может выступать ацетон или растворитель).

В качестве сварочного аппарата может использоваться инвектор. Такой аппарат удобен для транспортировки и питается прямо от сети. Под действием электрики, образуется сварочная дуга для сваривания металла.

Стоит учитывать, что применимые температуры не должны быть выше нормы. Если не придерживаться стандартных правил, электрод может попросту сгореть или шов будет недостаточно плотным.

При сварке, самая основная проблемы в том, что он обладает достаточно высоким сопротивлением.

Особенность электродов – низкая проводимость тепла.

Это считается одной из проблем, являющаяся причиной их разрушения. Происходит это из-за того, что используется ток слишком большого напряжения. Для максимальной прочности шва используется холодный метод. Если в состав входит никель или хром, то охлаждать можно с помощью воды. В других случаях, отлично подойдет – обдув воздуха или прокладка из меди.

Перед тем, как приступить к работе, следует подобрать электроды по нержавейке, а также правильно настроить ток. Чтобы не произошло залипание – очень аккуратно подносят к металлу электрод. Клемму массы подключают к материалу, после чего к работе приступает дуга. Электрод подносят под углом и держат несколько секунд. Окалину следует убрать с помощью молотка и зашлифовать поверхность кругами. Готовое изделие помещают в ванну с раствором кислоты. Только она способна полностью удалить слой оксида.

Электроды для сварки нержавеющей стали 12Х18н10т

Сталь 12Х18Н10Т относят к материалам аустенитного типа. Эту сталь широко применяют для изготовления оборудования пищевой и фармацевтической промышленности.

Сварка электродами

Для соединения заготовок из этой стали применяют следующие типы изделий:

ЦЛ-9, сварку с его применением можно выполнять во всех пространственных положениях.
ОК 61.30, обеспечивают качество шва, самоотслаивание шлака.

Какими электродами варить нержавейку 1 мм

Один из самых сложных процессов в сварочных процессах – это обработка деталей с тонкими стенками. Это обусловлено тем, что:

Излишнее тепло, выделяемое при сварке, может привести к образованию отверстия.
Высокая температура может привести к деформации поверхности.
Электрическая дуга, которая используется при обработке тонкостенных деталей, имеет небольшой размер. Даже небольшой отрыв ее от поверхности обрабатываемых заготовок может привести к ее отключения.

Сварка стали 1мм

Все вышеназванные сложности существенно осложняют работу сварщика. Помочь в устранении этих проблем может оказать правильный выбор сварочного материала. Например:

ОК 63.34 – можно отнести к универсальным электродам, их можно использовать для работы с заготовками разной толщины.
ОК 63.20 – их применяют для обработки труб и тонкостенного материала.

Стоимость электродов

Цена на электроды для нержавейки формируется под влиянием нескольких факторов, среди которых одним из основных является фирма-производитель. Среди предлагаемых разновидностей расходных материалов наиболее демократичные цены имеют электроды, предназначенные для соединения заготовок из стали с низким содержанием углерода.

Из продукции зарубежных производителей этому требованию отвечают электроды таких марок, как WT, ESAB, E3, W. L. На отечественном рынке также можно найти немало достойных продуктов, которые не только более доступные по цене, но и обладают всеми характеристиками зарубежных электродов — ЭВЧ, ЭВЛ, ЭВИ, ЭВТ.

Из нержавейки изготавливается множество различных изделий и конструкций, хотя этот процесс является довольно сложным. Во многом это связано с низкой свариваемостью этого металла. Чтобы этот нюанс как можно меньше проявил себя не только во время сварочных работ, но и в процессе эксплуатации изделий, необходимо использовать подходящие для этого металла электроды.

Каждый тип электродов, которые сегодня можно приобрести на рынке, предназначен для сварки определенного вида изделий, что обязательно нужно учитывать при выборе этого расходного материала. Профессиональным сварщикам хорошо известно, что означает маркировка электродов, а вот у любителей с этим могут возникнуть проблемы. Поэтому специалисты советуют очень внимательно изучить перед покупкой все характеристики электродов конкретной марки, чтобы впоследствии не пожалеть о низком качестве выполненных сварочных работ.