Сварка нержавейки с черным металлом: переходные электроды, как инвертором

Содержание

Особенности сварки нержавейки

Есть четыре технические характеристики нержавеющей стали, которые делают ее сварку особенной.

  1. Низкая теплопроводность металла. Если сравнить данный показатель с черной сталью, то она у нержавейки в два раза ниже. Это говорит о том, что в процессе нагревания металла он не отводит тепловую энергию, а накапливает в себе. А это чревато повышением температуры на определенном участке, что при сварке обязательно приведет к прожогам. Эту проблему можно решить просто – нужно уменьшить силу тока на 20-30%.
  2. Линейное расширение у нержавейки выше, чем у черного металла. Почему так важно данное значение. Все дело в том, что после большого расширения при нагреве будет происходить обратный процесс – усадка на туже величину, что и расширение. То есть, две заготовки могут порвать сварочный шов, или в нем появятся трещины в большом количестве. Выход из положения – большой зазор между свариваемыми деталями.
  3. Электрическое сопротивление. Этот показатель у нержавейки тоже большой. Он влияет на электрод, а точнее на его перегрев в процессе сварки нержавейки и стали. Поэтому необходимо длину расходника уменьшить до предела 35 см, не больше.
  4. Нержавеющая сталь под действием высоких температур меняет свои качества. То есть, из нержавейки она превращается в обычную сталь. Поэтому очень важно ее не перегревать. При +500С на зернах металла образуется карбидное соединение, которое и снижает антикоррозионные свойства нержавейки. По сути, коррозия начинает происходить на межкристаллических связях. Решается данная проблема по-разному, например, свариваемые детали охлаждаются водой.

Сварка нержавейки в домашней мастерской — 3 простых и доступных способа — Ремонт квартиры своими руками: школа ремонта для новичков и не только

Для получения качественного сварного шва нужно предварительно потренироваться на ненужных обрезках нержавейки.

Не знаете, как сварить изделия из нержавеющей стали? На самом деле, сварка нержавейки в домашних условиях — это не такая сложная задача. Я опишу несколько способов сварки и расскажу, как это можно сделать своими руками у себя в гараже или в домашней мастерской.

Почему нержавейка плохо варится

Нержавеющая сталь — это сплав обычного черного железа с добавлением углерода и комплексных легирующих добавок (хром, никель, молибден, титан, марганец и пр.). Именно эти добавки придают металлу хорошую коррозионную стойкость и высокую механическую прочность.

За счет введения легирующих добавок меняются и физические свойства нержавеющей стали, поэтому технология ее сваривания имеет свои особенности:

  • У нержавеющих сталей теплопроводность значительно ниже, чем у низкоуглеродистых металлов, поэтому теплота из сварочной зоны отводится хуже;
  • Чтобы исключить прогорание стенок, изделия из нержавейки нужно варить с меньшим током (на 15-25% меньше чем для черного металла).
  • Нержавеющая сталь имеет более высокий коэффициент температурного линейного расширения, поэтому может давать усадку и сильно деформироваться после остывания;
  • Чтобы уменьшить температурную деформацию, между свариваемыми изделиями надо оставлять достаточные допуски и зазоры;
  • Для этого же варить нержавейку нужно не сплошным швом, а короткими частыми точечными прихватками.

На схеме показан порядок нанесения точечных прихваток на сварной шов.

  • Электрическое сопротивление легированных сталей существенно выше, чем у черных металлов. Это приводит к увеличению температуры в сварочной зоне и выгоранию электродов;
  • Поэтому для таких работ используются электроды из вольфрама или хромоникелевой стали, а их длина должна быть не более 350 мм;
  • При очень высоких температурах, в среде кислорода воздуха легирующие добавки могут выгорать из сплава;
  • Из-за этого антикоррозионные свойства нержавеющей стали ухудшаются, а сварной шов со временем начинает ржаветь;
  • Для защиты легирующих компонентов нужно ограничить поступление насыщенного кислородом воздуха в зону расплавленного металла;

Во время работы обязательно использовать защитную маску, иначе можно получить ожог сетчатки глаз.

Чтобы уменьшить выгорание легирующих добавок, сварной шов после схватывания надо как можно быстрее охладить. Ели позволяют размеры, готовое изделие можно сразу же опустить в ведро или чан с водой.

Способы сваривания нержавейки

Для герметичного и прочного соединения изделий из нержавеющей стали можно использовать несколько доступных способов:

  1. Сварка вольфрамовым электродом:
  • В данном случае электрод служит только для зажигания дуги;
  • Во время работы в зону расплавленного металла подается инертный газ (аргон) и присадка из нержавеющей проволоки;
  • В процессе аргонно-дуговой сварки основной металл не перегревается, поэтому сварной шов получается прочным и качественным;
  • Единственный недостаток такого способа — высокая цена аргонно-дугового аппарата.
  1. Сварка покрытыми электродами:
  • Для работы можно использовать обычный электродуговой сварочный аппарат, желательно инверторного типа;
  • От высокой температуры электрической дуги электрод расплавляется и заполняет сварной шов;
  • Покрытие электрода также плавится, но остается сверху и защищает металл от выгорания и окисления на воздухе;
  • Сварка нержавеющих труб электродом применяется только для массивных толстостенных изделий.
  1. Сваривание полуавтоматом:
  • Для работы используется обычный сварочный полуавтомат;
  • В него устанавливается катушка с проволокой из нержавейки, а к горелке вместо углекислотного баллона подключается баллон с аргоном.

Для соединения или ремонта небольших тонкостенных изделий из нержавеющей стали, вместо сварки можно использовать пайку латунью или оловянно-свинцовым припоем.

Как сварить нержавейку

В таблице показаны сравнительные характеристики некоторых способов сваривания нержавейки.

Подготовка сварочного оборудования

Чтобы сварить изделия из нержавейки своими руками, понадобится небольшая слесарная мастерская и один из наборов сварочного оборудования:

Иллюстрация Оборудование для сварки
Аргонно-дуговая сварка:

  1. Аппарат для аргонно-дуговой сварки (на фото);
  2. Сменные вольфрамовые электроды;
  3. Присадочная нержавеющая проволока;
  4. Баллон с аргоном.
Сваривание электродами:

  1. Инверторный сварочный аппарат;
  2. Электроды из нержавейки с защитным покрытием.
Полуавтоматическая сварка:

  1. Сварочный полуавтомат;
  2. Тонкая нержавеющая проволока в катушках;
  3. Баллон с аргоном.
Вспомогательные инструменты и оборудование:

  1. Металлический сварочный верстак;
  2. Большие слесарные тиски;
  3. Мощные зажимы или струбцины;
  4. Средний молоток;
  5. Металлическая щетка;
  6. Плоскогубцы и бокорезы;
  7. Плоские и фигурные отвертки;
  8. Рулетка и металлический угольник;
  9. Защитная маска, кожаные перчатки и плотный закрытый костюм.

Способ 1: дуговая сварка вольфрамовыми электродами

Иллюстрация Описание работ
Подготовка аппарата:

  1. Нержавейку лучше варить переменным или постоянным током прямой полярности;
  2. Для этого кабель от разъема со знаком «плюс» надо подключить к массе изделия;
  3. Кабель от «минусового» разъема подключить к держателю электрода;
  4. В состав присадочной проволоки должно входить больше легирующих добавок, чем в основном металле.
Сварка под аргоном:

  1. Перед началом работы на горелке нажать кнопку и подержать 3-5 секунд, чтобы газ заполнил систему;
  2. Подвести вольфрамовый электрод на 3-4 мм к поверхности металла, и нажатием кнопки зажечь дугу;
  3. Когда основной металл начнет плавиться, ввести в зону горения дуги присадочную проволоку;
  4. Плавно без колебательных движений перемещать горелку вдоль шва, постепенно заполняя его расплавленным металлом:
  5. Готовое изделие охладить на воздухе или в ведре с водой.

Чтобы уменьшить обгорание электрода, нужно подержать нажатой кнопку горелки 5-10 секунд после того как погаснет дуга.

Способ 2: дуговая сварка электродами с покрытием

Иллюстрация Описание работ
Подготовка электродов:

  1. Для ручной дуговой сварки нержавейки лучше всего подходят электроды марки ОЗЛ-8, ЦЛ-11или НИАТ-1;
  2. Диаметр надо подбирать в зависимости от толщины свариваемых стенок, но не более 4-5 мм;
  3. Они должны быть абсолютно сухими, поэтому непосредственно перед использованием их лучше просушить в электрической печи.
Сварка нержавеющей стали электродами:

  1. Нержавейку варить лучше постоянным током прямой полярности;
  2. Плюсовой провод от аппарата подключить к изделию, а минусовой провод — к держателю электрода;
  3. Силу тока вначале установить минимальную, а затем при необходимости плавно увеличивать;
  4. Чтобы не прожечь металл, надо варить короткой дугой небольшими точечными прихватками;
  5. Обваренное изделие быстро охладить в ведре с водой;
  6. После остывания сварной шов оббить небольшим молотком для удаления окалины и шлака.
Читайте также:  Канифоль для пайки: что это и зачем нужна

Меры безопасности

Сварочные работы выполняются со строгим соблюдением правил техники безопасности:

  • Никогда не применять неисправное оборудование. Проверять аппарат заранее, осматривать рабочие элементы, провода на наличие возможных пробоев.
  • Электроды должны быть новыми, со сохранившимся рабочим слоем. Нельзя использовать треснутые стержни.
  • Подготавливать рабочее место заранее. Убрать все горючие смеси подальше, очистить стол от ненужных предметов, которые могут помешать проведению сварочных работ.
  • Сварка считается вредным технологическим процессом. Поэтому нужно использовать маску сварщика, защитный комбинезон, перчатки, прочную обувь.
  • Под ноги положить резиновый коврик, чтобы исключить удары током.
  • Помещение, в котором проводятся сварочные работы, должно быть оборудовано хорошей системой вентиляции.
  • Для удобства желательно проводить работы на металлическом рабочем столе.

Работая с баллонами, наполненными инертными газами или кислородом, необходимо вытирать любые подтеки масла в рабочей зоне.

Любой сварщик знает, как сложно сваривать детали из нержавейки между собой. Процесс усложняется, если нужно соединить нержавеющую сталь с черным металлом. Поэтому необходимо точно определить компоненты материалов, подобрать электроды, рабочий режим аппарата. Во время рабочего процесса нужно учитывать советы профессионалов.

Физико-химический состав

Как правило, такие типы электродов обладают достаточно богатым химическим составом, который включает в себя множество химических элементов, служащих для создания антикоррозионного эффекта, а также прочих полезных вещей. Естественно, что при выборе какими электродами варить нержавейку, следует учитывать, чтобы эти элементы обеспечивали нужные для эксплуатации свойства. На примере одной из марок видно, что может содержаться в высоколегированной стали:

Химический элемент Относительное содержание,%
Углерод 0,09
Марганец 1,9
Кремний 0,38
Никель 12,8
Хром 24,9
Сера 0,011
Фосфор 0,022

Технические характеристики

Механические свойства зависят от того, что именно входит в металл. Специалисты подбирают конкретную марку согласно тому, какими характеристиками будет обладать наплавленный металл. Марки электродов по нержавейки дают достаточно высокие параметры крепости, пластичности и температурной стойкости. Несмотря на то, что в каждом случае они будут отличаться, на примере одной из марок можно понять общую картину:

Технические характеристики Значение
Сопротивление временное, МПа 610
Удлинение относительное, % 33
Вязкость ударная, Дж/см2 150
Предел текучести, МПа 410

Обозначение и маркировка

На примере марке ОЗЛ 6 можно понять расшифровку. Это сварочные электроды, разработанные . Они имеют основное покрытие и предназначенные для нержавеющих сталей.

Выбор

Подборка электродов для нержавеющей стали является очень ответственным процессом, так как здесь следует учитывать множество нюансов, чтобы добиться максимально качественного результата. Ведь здесь даже при стандартных условиях возникают сложности, но если сделать неправильный выбор, то все будет еще хуже. При выборе основной упор делается на состав. В марке должны содержаться такие же элементы, как и в основном металле. Тогда соединение будет иметь более высокое качество. На многих марках имеется обозначение, для каких именно сталей они предназначаются, что облегчает подбор.

Размер диаметра стержня также относится к важным параметрам. Чем толще основной метал, тем толще должны быть электроды. Величина их должна быть, примерно, одинаковой. Допускается разница в 0,5-1 мм, но это возможно только если толщина от 3 мм, так как тонкие листы нержавейки нужно сваривать очень аккуратно и превышение величины диаметра, а соответственно и сварочного тока, может привести к образованию дыр в месте соединения.

«Важно! При выборе следует всегда обращать внимание на аналоги, которые могут стать хорошей заменой отечественным маркам».

Электроды также должны быть достаточно длинными, чтобы вести шов без прерываний. В различных марках длина может варьироваться от 5 до 10 см, так что для создания длинных швов могут понадобиться изделия длиной 45 см. Но в большинстве случаев швы делаются короткими, так что тут не имеет большого значения длина. Не стоит забывать о покрытии. Его зачастую подбирают под стержень, но если предстоят нестандартные условия применения, то именно покрытие может повлиять на надежность проведения процесса.

Основные режимы и нюансы применения

Одним из главных нюансов использования является высокая скорость плавления, которая превышает показатели стандартных стальных электродов. Это требует более быстрых и аккуратных движений. Также здесь низкая вязкость расплавленного металла, так что нужно выработать особую технику формирования валика шва, иначе получится бесформенная масса наплавленного металла. После окончания процесса шов нужно подогревать, чтобы у него не возникли холодные трещины. Для этого можно использовать газовую горелку или другие подогревающие инструменты с регулировкой температуры.

Диаметр, мм Нижнее, А Верхнее, А Потолочное, А
2 30…50
2,5 40…60
3 50…100 50…60 50…60
4 90…150 100…120 100…120
5 120…180 120…150

По какой технологии выполняется сварка

Способ сварки зависит от вида сплава и необходимой прочности швов. В домашних условиях чаще используют традиционную электродуговую постоянным током. Шов, который должно выдерживать давление, большую динамическую нагрузку, варят под облаком защитного газа. Аргон использовать необязательно, достаточно углекислого газа, подаваемого полуавтоматом. Аргоновая сварка экономически нецелесообразна.

Как сваривают нержавейку с черным металлом:

  1. Способ электродуговой сварки MMA самый распространенный, выбирают электроды, которые применяют для работы с нержавейкой. Легирующие компоненты должны совпадать, только в этом случае образуется надежное соединение.
  2. Сварка полуавтоматом MIG используется в промышленных условиях. Прочность соединения зависит от марки присадочной проволоки, она должна быть из нержавейки. Марку выбирают под заготовку по химическому составу.
  3. Способ TIG с использованием тугоплавких электродов применяется для ответственных соединений. При газосварке образуются прочные плотные швы.

Применение нержавеющих присадочных материалов снижает текучесть легированных сплавов почти в три раза, делает жидкий металл вязким.

Инструмент

Для проведения работ необходимо подготовить сварочный аппарат, дополнительные инструменты, расходники, проволоку определенного химического состава. Список требуемых приспособлений, материалов:

  1. Инверторный сварочный аппарат.
  2. Присадочная проволока из нержавеющей стали.
  3. Электроды (количество зависит от размеров шва, количества свариваемых деталей).

Отдельно необходимо поговорить о выборе электродов. Существует несколько основных типов расходных металлических стержней с особым покрытием:

  1. ОЗЛ-25Б — применяется для соединения жаропрочных сталей.
  2. НИАТ-5 — используется при сварке аустенитних материалов.
  3. ЦТ-28 — применяется для сваривания сплавов на основе никеля.
  4. Э50Ф — используется для соединения теплоустойчивых металлов.

Нельзя забывать про настройку сварочного материала. Принципы выбора режимов:

  1. При толщине детали в 1 мм, применяют постоянный ток силой до 60 А (электрод 2 мм по диаметру).
  2. При толщине заготовки 2 мм, выставляют переменный ток силой до 80 А (электрод 3 мм по диаметру).
  3. При толщине детали 4 мм, применяют постоянный ток силой до 130 А (электрод 4 мм).

Если сила тока будет слишком большой, материалы повредятся.

Сварочный аппарат с электродами
Инвертор с маской и электродами

Сварка нержавейки с черным металлом

Можно ли, и как сварить нержавейку с черным металлом? Вопрос, который требует особого подхода. Главное – правильно выбрать технология сваривания. Чтобы ее провести, можно использовать:

  • Ручную дуговую сварку плавящимся электродом.
  • Неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов с присадкой или без таковой.

Кстати, в качестве присадочного материала нужно использовать нержавеющую проволоку.

Сказать, что первый способ сварки лучше, а второй нет, или наоборот, нельзя. В каждой технологии есть свои особенности и нюансы. К примеру, чтобы сварной шов при ручной электродуговой сварки был качественным, нужно использовать электроды, с помощью которой можно варить саму нержавейку. Вторая технология предопределяет использование присадки только из нержавейки. Причем в ее состав обязательно должны входить легированные добавки: никель и марганец, редко хром. Но в сварочном шве все же должно быть больше нержавеющей стали. Идеальный шов, если в составе его металла входит 40% чистой нержавейки.

Что касается плавящихся электродов, то они подбираются с учетом состава обоих свариваемых металлов: нержавейки и обычной стали. Все дело в том, что две заготовки могут отличаться не только техническими и механическими параметрами, но и разной степенью свариваемости, наличием или отсутствием легированных материалов, их процентным содержанием.

Читайте также:  Для чего нужен паяльный жир — применение активного и нейтрального вида

К тому же присутствие никеля в двух сплавах делит их на несколько категорий: легированные, низко- или высоколегированные, углеродистые или теплоустойчивые. Поэтому, выбирая электрод, придется все это учитывать. Хотя существует определенное правило сварки нержавейки и черной стали. Если хотите получить качественный шов без внутренних трещин – используйте расходник, который используется для сварки высоколегированных сталей. Стержень таких электродов обладает высокими прочностными характеристиками.

Марки каких электродов подойдут для сварки черной стали и стали нержавеющей:

  • НИАТ-5 – прекрасно варит аустенитных металлов.
  • ЦТ-28 – для нержавейки.
  • Э50А – для сплавов с высоким показателем теплоустойчивости.
  • ОЗЛ-25Б – для жаропрочных металлов.

Особенности сварки черного металла с нержавейкой

Особенность соединения двух разноплановых видов сталей заключается в том, что в процессе их нагрева происходит расплав. Металлы становятся мягкими, но нержавейка в этом плане становится текучей, как вода, а черная сталь приобретает вязкую консистенцию. Это и есть большая проблема. Решить ее можно только одним способом – использовать для соединения электрод для сварки нержавейки. К примеру, ОК61.30 – это универсальная марка, или ОК67.45 – этот электрод обычно используется в самых сложных ситуациях, к которым относится сварка нержавеющей стали и стали из черного металла.

Кстати, ручная электродуговая сварка плавящимся электродом в данной ситуации является самой простой по сравнению с другими технологиями. Но использование газосварки считается более качественным вариантом в плане получения шва высокого качества. Все дело в том, что присадочная проволока из нержавеющей стали снижает текучесть основного металла почти в три раза. Из этого можно сделать вывод:

  • Если вам необходимо соединить детали из нержавейки и черного металла в домашних условиях, то выбирайте электродуговую сварку.
  • Если нужно, чтобы соединение смогло выдержать приличные нагрузки, тогда лучше воспользоваться сваркой в среде защитного газа.

Кстати, аргоновую сварку часто для этих целей лучше не использовать, слишком дорого обойдется такое соединение. Можно ее заменить обычной газосваркой, используя в качестве присадки нержавеющую проволоку. Идеально будет, если зону сварки защитить флюсом. Но и его также придется выбирать из расчета сваривания двух разных сплавов.

Режимы для сварки

Толщина соединяемых заготовок, мм Диаметр электрода, мм Род тока Сила сварочного тока, А
1 2 постоянный 30-60
2 3 постоянный 50-80
4 4 постоянный 90-130

Технология сварки

Как и во всех сварочных процессах, свариваемые заготовки необходимо подготовить: очистить кромки или торцы металлической щеткой до блеска, обезжирить, если есть такая необходимость. Для обезжиривания можно использовать растворитель или спирт. Если буде производится газосварка, то в стык укладывается флюс.

Сваривать черный металл и нержавеющую сталь лучше в нижнем положении. Таким образом, предотвращается растекание металла. Сваривание плавящим электродом должна производиться с соблюдением точных движений рук сварщика. В основном электрод должен располагаться ближе к черному металлу, потому что он меньше, чем нержавейка, становиться текучим.

При газосварке все эти же процесс происходят точно также, только медленнее. Шов надо формировать глубоким и широким. Чем больше однородного металла между заготовками, тем лучше. Самое главное никаких быстрых способов охлаждения, металл сварочного шва должен остывать медленно.

Конечно, чтобы добиться качества конечного результат, надо иметь опыт сваривания разнородных металлов. Поэтому после завершения сварочной процедуре рекомендуется провести контроль качества шва. Это можно сделать несколькими способами.

  1. С помощью обычного керосина. Его наносят на поверхность шва, а с другой стороны проверяют, не прошел ли он сквозь соединение заготовок. Если керосина с обратной стороны нет, то сварка прошла на высоком уровне.
  2. То же самое можно сделать, используя ацетон. Можно его подкрасить пигментом для лучшего проявления с обратной стороны сварного шва.
  3. Существует так называемый гидравлический способ контроля. Обычно с его помощью проверяется шов на прочность. Если чисто визуально были обнаружены дефекты стыка, то этот вариант проверки качества лучше не использовать.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ИНВЕНТОРА

  • При работе с изделиями толщиной менее 1 мм, оптимальным выбором станут электроды с диаметром не более 2 мм. При силе тока не более 60 ампер.
  • Заготовки от 2 до 3 миллиметров, подвергают свариванию электродами на 3 мм., при силе тока равной пределам 80 ампер.
  • Металлы толщиной свыше 4 мм, сваривают электродами 4 мм., и силе тока выставляется от 100 до 130 ампер.

сварка нержавейки

Перед началом работ электроды рекомендовано подвергать прокаливанию в жаровых шкафах при температурном режиме не менее 200 градусов и с временем выдерживания экспозиции не менее 1 часа. Все работы проводятся при использовании постоянного тока и при помощи электродов с никелевым покрытием. Основной стержень изготавливается из высоколегированной стали. Сваривание проводится по методу наплавления кромок, причем захват идет именно с большим запасом черного металла. Перед началом обработки, все поверхности тщательно обрабатываются от ржавчины и загряезнений. Качество соединения улучшается при помощи использования флюса в зоне рабочей поверхности.

Как проконтролировать качество соединения?

После полной кристаллизации шва, для проверки надежности соединения, необходимо выполнить проверку его эксплуатационных характеристик. Существует несколько надежных способов:

  1. Керосином. С помощью нефтепродуктов проверяют герметичность соединения. Его наносят непосредственно на шов. При неоднородной структуре соединения следы керосина появятся с обратной стороны шва.
  2. Ацетон. Цель та же – проверка герметичности. Для визуального контроля над жидкостью рекомендуем добавить в нее какой-нибудь яркий краситель.
  3. Гидравлический метод. Применяется на промышленных предприятиях для проверки сосудов и емкостей, работающих под давлением. Наиболее надежный способ проверки качества шва.

Помимо вышеперечисленных метод не стоит забывать про визуальный осмотр. Опытный сварщик может определить наличие или отсутствие дефектов с одного взгляда.

Какими электродами воспользоваться?

Как обычными?

Для сварки высоколегированных сталей существует множество подходящих простых электродов, как отечественных, так и зарубежных производителей.

Среди иностранных компаний стоит выделить шведскую компанию ESAB. Их продукция давно пользуется спросом за счет высокого качества, быстрого поджога дуги и стабильной сварочной дуги. Согласно информации от производителя, электроды ОК 61.30 с рутиловым покрытием предназначены для работы со следующими сортами стали:

  • 12Х18Н10;
  • 12Х18Н10Т;
  • 08Х10Н10.


В дополнение к отличным эксплуатационным характеристикам, шлак, образующийся поверх шва, очень легко удаляется ручным способом, без применения вспомогательного оборудования.

Электроды от отечественного производителя занимают средний ценовой сегмент. Работа с ними требует определенных навыков, поскольку продукция российских заводов имеет склонность к залипанию и колебанию дуги. При этом свойства полученного соединения не уступают лучшим зарубежным аналогом – при соблюдении технологии шов будет надежно защищен от наружной и межкристаллической коррозии.

Все электроды для выполнения рассматриваемых работ должны быть изготовлены из нержавеющей стали.

Переходные электроды

Основная сложность при сварке черного метала и нержавейки заключается в разной температуре плавления: высоколегированный сплав начинает растекаться по поверхности, тогда как структура стали остается вязкой. Применяя переходные электроды для соединения разнородных металлов поможет справиться с этой проблемой. Все электроды отечественного производства должны изготавливаться с соблюдением требований межгосударственных стандартов ГОСТ.

Сварка нержавейки и черного металла

Электроды для сварки нержавейки с черным металлом

При сварке деталей, изготовленных из разных металлов, возникают трудности. Самыми распространенными являются различие в химических и физических свойствах металлов, а также абсолютно разная температура их плавления. Чаще всего сложности возникают при сварке нержавейки и черного металла. Этот процесс имеет свои трудности и особенности, чтобы решить которые надо ознакомиться с информацией об их сварке.

Возможна ли сварка нержавейки и черного металла

Не смотря на то, что эти два металла являются разновидностью стали, их сварка может доставить огромное количество трудностей. Металлы имеют разный химический состав, который необходимо учитывать при сварке. Также существует множество особенностей сварки этих материалов. Стоит учитывать, что данные металлы очень разнообразны и их сварка может не удасться, например, из-за разной теплопроводности или сильной подверженности нержавейки коррозии.

Из-за такого количество причин, по которым сварка нержавейки с черным металлом не желательно, многие не рискуют к ней приступать. Однако их сварка реальна и подтверждена физикой. Для осуществления сварки достаточно соблюдать технологию сварки этих металлов и учитывать их различные химические составы и свойства. Данная сварка может быть осуществлена даже в домашних условиях.

Читайте также:  Магнитная масса для сварки: как сделать своими руками?

Способы сварки

Чаще всего сварка нержавейки и черного металла электродом осуществляется с помощью электрода или электрической сварки. Этот метод довольно простой в применении и не требует большого количества вспомогательных процессов. Стоит отметить, что изделия, сделанные данным способом, не отличаются хорошим качеством. Это обусловлено высокой температурой, при которой нержавейка быстро плавится. Поэтому рекомендуется применение переходных электродов для сварки нержавейки и черного металла.

Еще одним способом сварки является газовая сварка, для которой используется нержавеющая проволока, в качестве вспомогательного материала. Данный способ подойдет для менее текучих изделий. Для осуществления этого способа требуется прохождение специальной подготовки, и соблюдения всех правил безопасности работы с газом.

Самое прочное и качественное изделие можно получить при аргоновой сварке. Этот процесс сложен тем, что необходимо точно и правильно выставить температурный режим, поэтому его нельзя будет применить в домашних условиях. Данная технология используется на заводах.

Выбирать способ следует из того, каковы цели сварки этих металлов. В домашних условиях осуществляется сварка с помощью электродов по черному металлу. Для получения более качественных изделий стоит выбирать газовую сварку. А способ с аргоном применяется довольно и при наличии серьезной необходимости.

Выбор электродов

Для получения более качественного изделия при сварке с помощью электродов, необходимо тщательно изучить химический состав элементов, чтобы найти более подходящие электроды для сварки нержавейки с черным металлом. Для точного получения результата можно провести несколько пробных сварок с различными электродами. В состав электрода должны входить марганец и никель.

Какими электродами варить нержавейку с черным металлом?

Наиболее распространенными электродами являются:

  • Э50А. Этот электрод применяется для сварки теплостойких разновидностей стали;
  • ОЗЛ-25Б. Электрод используют чаще всего в жаропрочными материалами;
  • НИАТ-55. Данный электрод применяется для сварки нержавейки с черным металлом электродом и аустенитных сталей;
  • ЦТ-28. Электрод применяется с материалами, в которых присутствует большее содержание никеля.

Основные характеристики электродов можно прочитать на упаковке. Однако не стоит забывать, что некоторые свойства можно узнать лишь после проведения сварки.

Технология сварки

Для того, чтобы сварить нержавейку с черным металлом необходимо для начала произвести ряд вспомогательных процедур. Одной из основных является очищение поверхности двух материалов. Это можно сделать с помощью обычной наждачной бумаги.

Следующим немало важным этапов подготовки к сварке является нанесения флюса на место сварки металлов, то есть на те их части, где они будут соединяться.

Можно ли сваривать нержавейку с черным металлом?

После этого можно приступать к сварке. Материалы лучше всего поставить в горизонтальное положение для того чтобы они равномернее растекались. Сварка должна быть выполнена быстро и точно. По её окончанию необходимо дать остыть полученному соединению.

При выполнении газовой сварки все процедуры остаются точно такими же, только протекают медленнее. Шов при сварке должен получиться глубоким и широким, чтобы материал был более однородным.

Трудности, возникающие при сварке

Из-за различных химических и других свойств металлов появляются некоторые трудности при их сварке. Для получения качественного изделия необходимо учитывать проблемы, с которыми можно столкнуться.

Возможные трудности при сварке нержавейки и черного металла:

  1. Использование в качестве вспомогательного средства присадки из нержавеющего материала. В этом случае необходимо, чтобы в такой присадке имелось больше никеля, марганца и хрома. Эти элемента помогут установить связь с металлами.
  2. Заполнение шва на 40% металлом. При заполнении шва на 20% нержавейкой и 20% черным металлом необходимо учитывать, что весь остальной объем заполняется присадкой.
  3. Учитывать химические и физические свойства материалов выбирая электроды для сварки черного металла. В случае не достаточного контроля над выполнением этого пункта, изделие может получиться некачественным;
  4. Наличие разной теплопроводности металлов, которая приводит к сильному проплавлению одного из материалов и недостаточному плавлению второго.

Контроль качества полученного изделия

Для того, чтобы узнать хорошего ли качества изделие получилось при сварке необходимо начать проверку его качества и прочности при нагревании до 40 градусов.

Проверить параметры оценки качества можно следующими способами:

  1. С использованием керосина;
  2. С помощью аммиака;
  3. Гидравлическим методом.

С помощью первых двух методов оценивается и контролируется качество соединения, а последний также позволяет оценить его прочность.

Технология и правила работы

Правильный выбор метода сварки черного металла с нержавейкой помогает получить прочное долговечное соединение.

Подходящие режимы

Для соединения деталей из разнородных материалов чаще всего применяют следующие технологии:

  • электродуговую сварку с плавкими электродами;
  • работу в аргоновой среде с неплавкими вольфрамовыми стержнями и присадочной проволокой или без таковой.

Для получения качественного шва электродуговым способом применяют электроды для сварки нержавейки.

Аргонодуговой метод подразумевает использование проволоки из стали с легирующими добавками: никелем, хромом, марганцем. Шовный материал должен содержать больше нержавейки, рекомендуемая концентрация этого металла – 40-60%.

Электроды для сварки нержавейки и их классификация

От правильности выбора стержней зависит стабильность сварочной дуги, качество получаемого шва. Для работы с черметом и нержавейкой применяют переходные электроды следующих марок:

  • ОЗЛ-25Б, используемые для сварки деталей из жаропрочных сталей;
  • НИАТ-5, применяемые для работы с аустенитными материалами;
  • ЦТ-28, предназначенные для сварки содержащих никель сплавов;
  • Э50Ф, применяемые для работы с термостойкими металлами.

ОЗЛ-25Б

При силе тока до 60 А используют стержни толщиной 2 мм. Если значение достигает 80 А, диаметр электрода должен составлять 3 мм.

Применение полуавтомата

Для сваривания деталей из нержавеющей стали, как и для сварки металла с нержавейкой, может применяться полуавтомат. Для создания защитной среды чаще всего используется смесь аргона (98%) и углекислого газа (2%), которая обеспечивает отличную растекаемость металла при плавлении и увеличивает качество соединительного шва. Отличительная черта этого метода – сильное разбрызгивание расплавленной присадочной проволоки. Ещё одна функция защитного газа – снижение разбрызгивания до минимума.

Схема сварки нержавейки полуавтоматом
Схема сварки нержавейки полуавтоматом

Есть три способа выполнения сваривания полуавтоматом:

  • Импульсный – самая точная и эффективная методика. Проволока подаётся каплями, что уменьшает её расход и исключает разбрызгивание.
  • Струйным переносом – применяют для сваривания более толстых деталей, для защиты рекомендуется использование флюса, а не газа.
  • Короткой дугой – идеально для тонколистового материала, главное преимущество – снижение до минимума рисков прожигания стали.

Схема импульсной сварки
Схема импульсной сварки

Можно ли сваривать сталь с нержавейкой?

Сварка нержавейки и черного металла в условиях промышленного производства с соблюдением всех технологических особенностей не представляет собой нечто особо сложное. Стоит отметить, что с физической точки зрения подобный процесс является вполне выполнимым.

В условиях домашней сварки это сделать тоже весьма реально, тем более что в этом случае наиболее серьезных требований к качеству сварного соединения не предъявляют. Чтобы соединение получилось наиболее долговечным, желательно иметь определенный опыт в области сваривания нержавейки.

Выбор электродов

Если подходить объективно к вопросу о приоритете методов сварки, то абсолютного лидерства не найти. Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки. При работе с электродуговой сваркой важно, чтобы электроды были пригодными для сварки нержавейки. Газовая сварка также требует присадки из нержавеющей стали. Помимо этого, в ней обязательно присутствуют легирующие вещества, в качестве которых используется никель или марганец. В сплаве сварочного шва должно присутствовать, как минимум, 40% нержавеющей стали.

Плавящиеся электроды выбираются, исходя из физических свойств обоих материалов. Вот почему сварка разнородных сталей считается сложной. Осложняет ситуацию тот факт, что не всегда материалы отличаются по механическим или техническим параметрам. Зачастую не совпадают такие показатели, как свариваемость или степень легирования.

Плавящиеся электроды

Говоря о легировании, следует учитывать, что в простой классификации стали делятся на легированные, низколегированные, высоколегированные, углеродистые и теплоустойчивые. Каждый тип стали накладывает на выбор электродов свои требования.

Таблица совместимости электродов для сварки того или иного металла содержит в себе исчерпывающую информацию о химическом составе электрода, однако читать такие данные не каждому под силу. Наиболее популярные электроды для сварки нержавеющей стали и черных металлов:

  • НИАТ-5 – определены для работы с аустенитными металлами.
  • ЦТ-28 – предназначены для сварки сплавов, в которых присутствует никель.
  • Э50А – подходят для сталей, обладающих высокой теплоустойчивостью.
  • ОЗЛ-25Б – электроды для жаропрочных материалов.

Результат кропотливой работы

Источники

  • https://instanko.ru/osnastka/elektrody-po-nerzhavejke.html
  • http://ooo-asteko.ru/kakimi-elektrodami-varit-nerzhaveyku-s-chernym-metallom/
  • https://MetalListen.ru/raboty-s-metallami/kak-svarit-metall-s-nerzhavejkoj.html
  • https://svarkaprosto.ru/tehnologii/kak-privarit-nerzhavejku-k-chernomu-metallu
  • https://metalloy.ru/obrabotka/svarka/nerzhavejki-s-chernym-metallom
  • https://metalik-msk.ru/privarit-nerzhavejku-k-chernomu-metallu.html
  • https://svarka.guru/tehnika/opredelennih-metallov/nerzhaveyka-s-chernym-metallom.html
  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/svarka-nerzhaveyki-s-chernym-metallom.html
  • https://rezkamet.ru/elektrody-dlya-svarki-nerzhaveyki-s-chernym-metallom/
  • https://svarkaved.ru/tekhnologii/svarka-nerzhavejki/kak-privarit-nerzhavejku-k-chermetu
  • https://BurForum.ru/svarka/soedinenie-nerzhavejki-s-chernym-metallom.html
  • https://svarkoy.ru/texnologiya/svarka-nerzhavejki-i-chernogo-metalla.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию