Эти параметры чаще всего встречаются в профессиональных инверторных источниках питания, но количество моделей, доступных для приобретения, невелико, что затрудняет выбор оптимального аппарата, особенно для сварки нержавеющей стали.
Сварка нержавейки электродом
Сталь со сплавами хрома и никеля называется нержавеющей, поскольку она успешно защищена от коррозии. По этой причине металл часто используется для резервуаров и трубопроводов, содержащих жидкости. Нержавеющая сталь также используется для бамперов и подножек внедорожников, предназначенных для влажных условий. Если необходимо заварить трещину или шов, можно использовать преобразователь ММА, но есть и другие варианты. Давайте рассмотрим все варианты и более подробно остановимся на сварке нержавеющей стали методом RTW.
Нержавеющая сталь сваривается горячим дуговым электродом. Он активируется путем замыкания двух полюсов от источника питания. Один полюс подключается к заготовке с помощью кабеля и зажима, а другой — к резаку или розетке. Расстояние 3-5 мм между кончиком электрода и заготовкой позволяет дуге гореть равномерно.
Под воздействием его температуры металл плавится, и образуется жидкая ванна. Он заполняет стык и образует единый сварной шов. Присадочный металл используется для увеличения высоты и ширины сварного шва (способ подачи присадочного металла зависит от процесса сварки).
Способы сварки нержавейки
Сварка электродными сплавами выполняется с использованием одного из трех различных процессов, которые определяют производительность, стоимость и качество соединения.
Ручная электродом (ММА, РДС)
Используется источник постоянного тока (инвертор, выпрямитель, сварочный генератор). Сварщик использует стремя со сварочным электродом. Электродный стержень является присадочным металлом, а его оболочка защищает сварочную ванну от воздействия внешней среды.
Это самый экономичный вариант, не требующий дорогостоящего сварочного оборудования. Расходные материалы для этого также доступны. Однако качество сварных швов далеко от идеального, хотя соединения могут быть плотными.
Ручная аргоном с вольфрамовым электродом (TIG)
Это делается с помощью источника постоянного тока, к которому подключаются два провода. Один из них является землей, а другой ведет к факелу. На сопле горелки находится вольфрамовый электрод. Он не плавится, поэтому не дает усадки. Сварщику легче поддерживать постоянную высоту дуги, а сварной шов получается более гладким, плотным и однородным. Присадочный металл дополнительно подается другой рукой сварщика. Сварочная ванна защищена защитным газом, выходящим из сопла горелки.
Качество швов при сварке TIG выше, но процесс идет медленнее. Расходные материалы (вольфрамовые электроды, газ) стоят дорого. Оборудование также отличается по цене от ММА.
Полуавтоматическая сварка проволокой (MIG)
При полуавтоматической сварке используется оборудование постоянного тока и механизм подачи питания. Он давит на проволоку, которая действует как плавящийся электрод. Однако длина проволоки поддерживается постоянной с помощью сопла резака, и высоту дуги легче контролировать. Для защиты сварочной ванны газ из баллона с пониженным давлением подается к сварщику через клапан.
Полуавтоматическая сварка является наиболее эффективным методом, но по качеству шва она уступает сварке TIG. Расходные материалы для этого метода дороже, чем для TIG.
Особенности сварки нержавеющей стали
При сварке нержавеющей стали электродами возникают определенные трудности, которые приводят к дефектным сварным швам, если процесс не выполняется с использованием правильных присадочных металлов и неправильным способом. Одной из проблем является повышенное линейное расширение легированной стали при нагреве. После охлаждения в сварном шве могут появиться трещины. Чтобы избежать этого, важно использовать электроды с эластичными добавками для повышения пластичности шва и устойчивости к динамическим нагрузкам.
Увеличение линейного расширения приводит к деформации из-за нагрева, поэтому лучше выполнять длинные сварные швы в шахматном порядке. Если сварные швы большого резервуара являются непрерывными, их следует соединять один за другим, начиная с конца линии шва. Они свариваются секциями по 10 см. Каждый новый сварной шов заканчивается в начале предыдущего. Таким образом, самолет меньше отклоняется.
Еще одним сложным моментом является усталость элементов сплава. При воздействии сварочной дуги хром и никель выжигаются из основного металла, поэтому сварные швы из нержавеющей стали покрываются коричневыми пятнами, которые подтекают. Чтобы компенсировать это, присадочный металл должен содержать еще больше легирующих элементов для компенсации выгорания. Тогда сварные швы имеют тот же состав, что и основной металл.
Взаимодействие углерода стали с кислородом в сварочной ванне также затруднено. Их реакция вызывает образование пузырей, дугу трудно контролировать, а открытые и закрытые поры могут затвердеть в сварном шве. Такое соединение не является герметичным. Для предотвращения реакции между углеродом и кислородом сварочная ванна должна быть хорошо защищена газами из корпуса плавящегося электрода или защитными газами от горелки.
Из-за низкой теплопроводности соединяемых материалов и их высокого электрического сопротивления сварка деталей из нержавеющей стали сопровождается сильным нагревом электродов, стержни которых имеют хромоникелевый состав. Чтобы избежать этого нежелательного эффекта, используются сварочные электроды из нержавеющей стали длиной до 35 см.
Особенности сварки нержавеющей стали
Основной проблемой неопытных сварщиков является низкое качество сварного шва. Даже небольшое давление может привести к утечке в трубе. В металле в области шва появляются трещины.
При сварке нержавеющей стали электродом необходимо учитывать некоторые особенности легированной стали и ее физические свойства:
- Металл имеет высокий коэффициент расширения, он сжимается после сварки из-за электроплавки при охлаждении. Если вы свариваете нержавеющую сталь с обычной присадкой для углеродистой стали, которая имеет низкий коэффициент расширения, сварной шов может треснуть — он разрушится из-за внутренних напряжений в нержавеющей стали.Если вы свариваете нержавеющую сталь с обычной присадкой для углеродистой стали, которая имеет низкий коэффициент расширения, сварной шов может треснуть — он разрушится из-за внутренних напряжений в нержавеющей стали.
- Когда расплавленный бассейн окисляется, на поверхности образуется пористость из-за кристаллизации. Если нет возможности создать защитную атмосферу в рабочей зоне, следует выбирать прутки со специальным покрытием, содержащим компоненты, препятствующие проникновению кислорода в сварной шов.
- Легированная сталь, используемая в быту, плавится при низких температурах. Легирующие добавки в нержавеющей стали могут сгореть при воздействии дуги. Без них металл будет ржаветь. Во избежание перегрева сварные швы выполняются в шахматном порядке.
- Присадка для сварки нержавеющей стали выбирается с учетом особых свойств легированного металла. Желательно знать точное качество свариваемых деталей.
Какие электроды выбрать для нержавейки
Риск образования трещин снижается при выборе присадки с ядром, имеющим тот же химический состав, что и обрабатываемые детали. Существуют различные типы прутков для сварки нержавеющей стали:
- ZL-11 предназначен для сварки хромоникелевых сплавов, имеет фторкарбонатное покрытие и может свариваться при температуре до +450°C. Электрод можно эксплуатировать в любом положении.
- OZL-6 предназначен для высокотемпературных сталей. Когда вы свариваете им другие детали, электрод расширяется медленнее, и сварной шов становится твердым,
- HZH-13 — для пищевой нержавеющей стали. Его можно использовать для хромоникелевых сплавов с молибденом. Покрытие образует небольшой слой шлака, который защищает расплавленный бассейн от окисления.
- ZIO-8 предназначен для жаропрочных сплавов и вызывает проблемы при сварке нержавеющей стали.
- NII-48G — универсальная добавка с базовым покрытием.
- EF400/10U, OLZ-17U — профессиональные электроды для аустенитных сплавов. Эти бруски не подходят для домашнего использования, так как покрытие содержит вредные компоненты.
Для критических соединений выбираются марки EA, ESAB. Для самолечения лучше выбрать что-то попроще. Перед обработкой прутки нагревают до +160-220 °С в зависимости от марки и отжигают. Не разогревайте их заранее, так как после охлаждения покрытие станет хрупким и будет крошиться.
Металлический сплав можно сваривать одноразовыми электродами, содержащими вольфрам. В массу вставляется присадочная проволока и сплавляется с огнеупорным стержнем. Работа выполняется с помощью полуавтоматической машины, которая создает защитную атмосферу. Новичкам лучше не браться за такую работу. Кабель используется для соединения резервуаров и труб, находящихся под высоким давлением. Добавка качественно заполняет шов, образует прочное соединение, не склонное к растрескиванию.
Можно ли варить нержавейку обычным электродом?
Карбоновые стержни следует использовать только в крайнем случае. Не ожидайте, что в этом случае соединение будет очень прочным. При остывании соединения слышны трещины — черный металл отрывается от сжимающейся нержавеющей стали. Со временем в рабочей зоне обязательно образуется ржавчина, и даже небольшое давление приведет к утечкам.
Простой электрод НЕ сваривается:
- Никелевые трубы в системе отопления,
- полотенцесушители,
- резервуары из нержавеющей стали.
Если вы новичок и у вас дома есть инвертор, желательно иметь универсальный набор электродов из нержавеющей стали.
