Можно ли варить нержавейку углекислотой

Как варить нержавейку полуавтоматом в среде углекислого газа: видео, советы

Сварка нержавейки полуавтоматом может представлять достаточно высокую сложность не только для новичка, но и для опытного специалиста. Такие сложности в первую очередь связаны с особенностями самого металла, для качественной сварки которого необходимо правильно подобрать рабочие режимы сварки и соответствующие расходные материалы.

Полуавтомат для сварки металла в среде защитного газа

Виды нержавеющих сталей

Основным легирующим элементом сталей, относящихся к категории нержавеющих, является хром. Именно благодаря данному элементу, которого в нержавейке должно содержаться не менее 12%, на ее поверхности создается оксидная пленка. Несмотря на очень незначительную толщину такой пленки, иногда не превышающую размеров нескольких атомов, она обеспечивает надежную защиту металла от воздействия коррозии. Кроме того, если случайно или преднамеренно повредить эту защитную пленку методом механического воздействия, то через некоторое время она восстановит свою целостность.

В химическом составе преимущественного большинства марок нержавеющих сталей, кроме железа, углерода и хрома, могут содержаться такие химические элементы, как никель, титан, ниобий и молибден. Эти элементы, находящиеся в составе нержавейки в достаточно незначительных количествах, улучшают как антикоррозионные, так и механические характеристики сплава.

Химический состав основных марок нержавеющей стали

Нержавеющие стали в зависимости от особенностей своей внутренней структуры могут относиться к одному из следующих типов.

Это сплавы, содержащие в своем составе 17% хрома и 0,5% углерода. Нержавейка с такой структурой отличается твердостью и высокой хрупкостью и может успешно эксплуатироваться только в слабоагрессивных средах.

В химическом составе таких сталей, кроме хрома и углерода, также содержится никель, который и увеличивает аустенитную область в их структуре. Отличительными качествами таких сплавов, относящихся к категории немагнитных, являются высокая коррозионная устойчивость, прочность, оптимально сочетающаяся с хорошей пластичностью.

Сюда относятся нержавеющие стальные сплавы, содержащие в своем составе не более 0,12% углерода и до 30% хрома. Такая нержавейка, отличающаяся хорошим соотношением высокой прочности и пластичности, устойчива к термической закалке и может успешно эксплуатироваться в условиях воздействия агрессивных сред.

Сварка нержавеющей стали в защитной среде полуавтоматом обеспечивает качественное соединение изделий

Свойства и свариваемость нержавейки

Стали, относящиеся к категории нержавеющих, являются трудно свариваемым материалом, что объясняется рядом их физических и химических характеристик. Решив варить нержавейку полуавтоматом, вы должны учитывать ряд важных параметров. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что полученное сварное соединение будет отличаться требуемым качеством и надежностью.

По сравнению со сталями других категорий, нержавейка отличается достаточно низкой (в среднем в два раза) теплопроводностью. Из-за этого тепло из сварочной зоны отводится очень плохо, в результате металл подвергается значительному перегреву, что отрицательно сказывается на его коррозионной устойчивости. Чтобы избежать таких негативных последствий, сварка нержавейки с помощью полуавтомата выполняется на пониженном токе (на 15–20%), а соединяемые детали подвергают дополнительному охлаждению.

Ориентировочные режимы полуавтоматической сварки в среде защитного газа

При значительном нагреве (свыше 500°) на границах кристаллической решетки нержавеющего металла формируются карбидные соединения, которые становятся причиной возникновения такого явления, как межкристаллитная коррозия. В результате происходит расслоение внутренней структуры металла и развиваются коррозионные процессы. Чтобы избежать этого, прибегают к более интенсивному охлаждению соединяемых изделий, для чего может использоваться обычная вода.

Варить нержавейку (в том числе и в среде защитного газа) сложно еще и потому, что она имеет склонность к тепловому расширению. Значительное расширение соединяемых изделий, происходящее в процессе сварки полуавтоматом, приводит к образованию трещин как в сварном шве, так и в основном металле. Между тем можно избежать такого явления, если между свариваемыми деталями оставлять более широкий зазор.

Качественный сварной шов нержавейки может быть слегка сероватым, но не темным

Нержавеющая сталь из-за особенностей своего химического состава отличается достаточно высоким электрическим сопротивлением, что становится причиной значительного нагрева электродов, используемых для выполнения сварки полуавтоматом. В связи с этим для сварки нержавейки применяют электроды, изготовленные из проволоки с определенным химическим составом, а длина прутков, если в их состав входят хром и никель, не должна превышать 350 мм.

Расходные материалы

Хороших результатов соединения деталей из нержавейки позволяет добиться сварка, выполняемая в среде защитного газа. Чтобы варить по такой технологии, естественно, потребуется как специальное оборудование, так и соответствующие расходные материалы, в качестве которых выступают присадочная проволока и сам газ.

Назначением газа при сварке полуавтоматом является защита расплавленного металла в сварочной ванне от окисления. Газ, используемый для такой защиты, сам не должен вступать в реакцию с расплавленным металлом, чтобы не оказывать на него вредного влияния. Именно поэтому в качестве защитной среды преимущественно используют инертный аргон, смешанный с небольшим количеством углекислого газа.

Слева сварной шов, выполненный в среде углекислого газа. Справа – в аргоне (98%)

Стандартный состав газовой смеси, используемой при сварке нержавейки полуавтоматом, включает в себя 98% аргона и 2% углекислого газа. В отдельных случаях, чтобы снизить себестоимость выполнения сварки, допускается применять газовую смесь, состоящую из 70% аргона и 30% углекислого газа.

Чтобы варить нержавейку, получая при этом качественный и надежный сварной шов, очень важно правильно подобрать присадочную проволоку, которая также должна быть изготовлена из нержавеющей стали. В тех случаях, когда нет возможности воспользоваться защитным газом, сварку полуавтоматом проводят в обычной среде, но для ее выполнения используют специальную порошковую проволоку. Между тем использование последней приводит к тому, что сварные швы со временем могут покрыться слоем ржавчины.

Некоторые особенности технологии

Значительно повысить качество сварки нержавейки, а также упростить процесс ее выполнения позволяет использование специальных сварочных полуавтоматов, упомянутых выше. Использование такого оборудования позволяет решить сразу несколько технологических задач, к числу которых относятся:

  • подача присадочной проволоки в зону формирования соединения;
  • подача в зону сварки защитного газа;
  • охлаждение сварочной горелки;
  • обеспечение удобства выполнения сварных соединений в труднодоступных местах.
Читайте также:
Намотка спирали из нержавеющей стали

Оборудование для сварки полуавтоматом

В изделиях из нержавеющих сталей в процессе сварки образуются значительные внутренние напряжения, которые снимаются их дальнейшей термической обработкой – нагревом до температуры 660–760° и медленным охлаждением на открытом воздухе.

Подготовка к сварочным работам

Прежде чем варить с помощью полуавтомата изделия, изготовленные из нержавейки, их необходимо правильно подготовить, чтобы получить качественное и надежное соединение. Процесс такой подготовки заключается в следующем.

  • Поверхность соединяемых деталей тщательно зачищается с применением металлической щетки, а затем обезжиривается, для чего можно использовать наиболее распространенные растворители.
  • Чтобы удалить с поверхности изделия остатки влаги, его нагревают до температуры 100°.

Подготовка нержавейки для сварки коллектора

Правила и методы сварки

Как уже говорилось выше, чтобы качественно варить нержавейку с помощью полуавтомата, необходимо правильно подобрать присадочную проволоку, из которой и будет формироваться сварной шов. Оптимально, если степень легирования проволоки превышает аналогичный параметр основного металла. Объясняется это тем, что легирующие элементы, содержащиеся в химическом составе проволоки, будут выгорать из металла в процессе его плавления, поэтому их содержание и должно быть учтено с запасом.

Для полуавтоматической сварки нержавейки используется проволока со сверхнизким содержанием углерода и высоким содержанием кремния, устойчивая к окисляющим средам

Для сварки изделий, изготовленных из нержавейки, используются три основные метода:

  • метод короткой дуги (применяется в тех случаях, когда свариваются изделия небольшой толщины);
  • метод струйного переноса (позволяет выполнять сварку деталей даже очень значительной толщины);
  • импульсный (наиболее универсальная технология, позволяющая выполнять сварочные работы с высокой производительностью и при этом экономить затрачиваемые ресурсы).

Каждый из перечисленных методов отличается определенными особенностями, но есть и общие правила, которых следует придерживаться, используя каждый из них. Рассмотрим эти правила.

  • Корпус горелки располагается под противоположным углом к ходу шва, чтобы обеспечить качественный обзор последнего.
  • Сопло горелки, через которое подаются защитный газ и сварочная проволока, располагают на расстоянии приблизительно 12 мм от поверхности изделий.
  • Присадочная проволока, расплавленная в результате горения электрической дуги, подается в зону формируемого сварного шва небольшими каплями.

Положение горелки – примерно на 11 часов

Кроме того, существуют общие рекомендации по выполнению сварочных работ, для осуществления которых используется защитный газ.

  • Варить нержавейку следует только на обратной полярности.
  • Угол, под которым располагается сопло сварочного аппарата, должен обеспечивать хороший провар места соединения и небольшую ширину формируемого шва.
  • Вылет проволоки из сопла сварочного аппарата не должен превышать 12 мм.
  • Расход газа, который формирует защитную среду, должен находиться в интервале 6–12 м 3 /мин.
  • Газ, который подается в зону сварки, должен предварительно пропускаться через осушитель, в качестве которого используется медный купорос.
  • Чтобы минимизировать разбрызгивание расплавленного металла из зоны выполнения сварки, поверхность соединяемых изделий обрабатывают водным раствором мела.
  • Чтобы получить красивый и качественный сварной шов, его не следует начинать и заканчивать на самом краю соединяемых деталей. Лучше отступить на некоторое расстояние. Сама сварка, что важно, выполняется без колебательных движений в стороны от формируемого шва.

Устранение деформаций

В процессе сварки изделия из нержавейки могут деформироваться, что связано с их значительным нагревом в процессе выполнения этой процедуры. Для того чтобы исправить такие дефекты, можно воспользоваться одним из двух способов.

  • Используя молоток и гладилку, образовавшийся на поверхности нержавейки «пузырь» просто простукивают, двигаясь от края детали.
  • Выправление сформировавшегося коробления при помощи простукивания будет более эффективным, если совместить его с прогревом деталей, для чего можно использовать обычную газовую горелку.

Для того чтобы качественно варить нержавеющую сталь с помощью полуавтомата, недостаточно просто познакомиться с теоретической базой, очень желательно посмотреть и обучающее видео на эту тему.

Сварка полуавтоматом нержавейки в среде углекислого газа: основные особенности технологического процесса

Нержавеющая сталь из-за содержащихся в ней химических элементов (например, хрома) слабо подвержена коррозийному воздействию окружающей среды. Однако такие свойства данного металла требуют тщательного подхода к процессу его сварки, что выражается в тонкостях подбора присадочных материалов, с помощью которых производится сварочный процесс.

Сварка нержавейки в среде углекислого газа: основные нюансы подбора проволоки

Если говорить о выборе проволоки, с помощью которой будет производиться сварка, следует обратить внимание на ее химический состав. Так, чтобы шов получился максимально прочным, с химической точки зрения проволока должна быть идентична составу самой нержавеющей стали, которая будет сварена с ее помощью. В связи с этим выделяются два вида проволоки, которую можно использовать:

  • порошковая проволока, прошедшая процесс легирования хромом;
  • проволока, в которой повышено содержание никеля.

Если же использовать проволоку, в которой отсутствуют указанные легирующие материалы, то высок риск скорого образования коррозии на выполненном сварном шве, что негативным образом скажется на итоговых свойствах прочности такого соединения.

Необходимое оборудование

Использование защитных газов является необходимым условием для получения максимально качественных сварных соединений с минимальным количеством пор в сварном шве, а также с минимальным количеством образуемого шлака.

Необходимость использования защитного газа накладывает определенные особенности на перечень оборудования, которое должно быть использовано в сварочном процессе. Все такое оборудование делится на две большие группы:

  1. Оборудование, используемое для собственно осуществления сварочного процесса.
  2. Оборудование для соблюдения техники безопасности при выполнении сварочных работ.

В первую группу входят:

  • источник сварочного тока в виде полуавтоматического сварочного аппарата;
  • газовый баллон или резервуар иного типа, из которого в процессе сварки подается используемый в данной технологии защитный газ;
  • сварочные кабели для подачи тока на свариваемые детали;
  • шланги для подачи защитного газа;
  • газовая горелка;
  • машинка для подачи сварочной проволоки.
Читайте также:
Механические свойства стали ст3

В большинстве современных сварочных аппаратов, позволяющие реализовать принцип сварки с использованием защитного газа, сварочная горелка и «держак», через который подается сварочная проволока, объединены в одно устройство, что позволяет сократить объем попадающего в сварочную зону воздуха (это минимизирует количество образуемого шлака и сокращает риск возникновения микротрещин при остывании металла), а также уменьшить количество кабелей и шлангов (кабель для подачи тока и шланг для защитного газа находятся в одной оплетке, что делает их использование более удобным для сварщика).

На машинке для подачи проволоки у сварщика есть возможность установить индивидуальную для него скорость подачи проволоки с целью минимизации разбрызгивания металла в процессе сварки.

Примерная стоимость сварочных полуавтоматов с механизмом подачи проволоки

Во вторую группу входят:

  • защитный костюм. Главное требование, которое предъявляется к нему – сокращение риска получения ожогов сварщиком от летящих капель расплавленного металла, а также воспламенения одежды вследствие попадания таковых на ткань (достигается за счет специальной огнезащитной пропитки ткани);
  • маска. Ее использование необходимо для защиты лица и, в первую очередь, глаз сварщика от воздействия экстремально высоких температур, в результате которых может наступить ожог кожных покровов и глаз работника;
  • защитные перчатки (краги). Они должны отвечать двум главным требованиям – исключение ожогов кожных покровов от воздействия экстремально высоких температур от разогретого металла в виде микрокапель, а также защита от возможного поражения электрическим током в результате касания свариваемых деталей или ввиду вероятной неисправности сварочного оборудования.

Выбор газа

Полуавтоматическая сварка без использования защитного газа возможна только в том случае, если речь идет об использовании присадочной порошковой проволоки. В этом случае защита шва создается из порошка, которым покрыта проволока, что исключает попадание воздуха в сварочный шов.

Если же сварка происходит с использованием проволоки, изготовленной без специального покрытия, то возникает необходимость выбора специального защитного газа, который также защитит сварочный шов от попадания воздуха.

Для сварки нержавейки в настоящее время могут быть использованы два газа:

  • углекислый газ;
  • аргон.

Опытные сварщики используют для данного вида сварки специальную смесь, в которой соединены аргон и углекислый газ. Наиболее распространенным процентным соотношением таких газов является: 98% аргона, 2% углекислого газа.

Однако каждый сварщик в зависимости от своего опыта работы, предпочтений и технологических требований к качеству и внешнему виду шва подбирает параметры смеси по-своему. Главным условием при этом является обеспечение максимальной защиты сварочной зоны.

Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет

Варианты настройки режимов сварочного аппарата

Для того чтобы качество сварного соединения было максимальным, а сам стык был предельно прочным и не мог разрушиться в скором времени после начала эксплуатации изделия, необходимо грамотно подобрать режимы сварочного аппарата.

При подборе параметров, в которых будет работать аппарат, необходимо опираться на следующие исходные данные:

  • вариант исполнения соединения (угловое нижнее соединение, нижнее соединение встык либо вертикальное пространственное);
  • толщина свариваемых деталей соединения (чем толще металл, тем выше параметры сварочного тока и сварочного напряжения);
  • толщина проволоки (здесь также действует правило прямой зависимости сварочного тока и сварочного напряжения от толщины проволоки);
  • наличие или отсутствие зазора при сварке деталей встык и величина такого зазора.

Если речь идет о сварке деталей, где толщина металла каждой детали составляет 0,8 мм, и которая осуществляется встык с нулевым зазором с использованием проволоки толщиной также 0,8 мм, то сварочный ток находится в диапазоне от 50 до 80 А, сварочное напряжение не может быть выше 16 В.

Все основные режимы сварки можно увидеть в таблице.

Особенности процесса

Нержавеющая сталь устойчива к коррозионным поражениям, в результате чего ее прочность сохраняется достаточно длительное время. Однако легирование нержавейки, из-за чего она приобретает такое свойство, негативным образом сказывается на другом аспекте – процесс сварки становится существенно затрудненным из-за наличия в химическом составе этого металла легирующих химических элементов, в первую очередь, хрома. В результате снижается теплопроводность металла, что вызывает (при несоблюдении технологии) перегрев металла с последующим его прожогом, а также выгорание хрома, из-за чего снижается устойчивость детали к коррозии в месте сварного стыка.

Детали из нержавеющей стали имеют очень большой коэффициент теплового расширения, в результате чего сварной шов и металл вокруг него может подвергнуться растрескиванию. Избежать этого можно только одним способом: оставить широкий зазор между деталями.

У нержавеющей стали есть еще одна негативная особенность – она имеет очень высокое электрическое сопротивление, что вызывает постоянный перегрев электродов и, как результат, ухудшение качества шва. По этой причине опытные сварщики обрезают электроды настолько, насколько это возможно, чтобы успеть использовать их до момента перегрева.

Технология сварки

Как и в любом другом виде сварки, технология сварки нержавейки полуавтоматом с использованием защитного газа осуществляется в три больших этапа:

  • подготовительный этап, на котором происходит механическая зачистка деталей и их обезжиривание, а также их нагрев до температуры выше ста градусов с целью полного удаления из потенциальной сварочной зоны каких-либо остатков влаги;
  • основной этап, на котором осуществляется весь сварочный процесс;
  • этап завершающих работ, где определяется качество сварного соединения и наличие необходимости проводить такие работы повторно.

В целом для сварки нержавейки с использованием защитных газов применимы три основных способа:

  • способ с использованием короткой дуги, который можно применять только при сварке изделий с небольшой толщиной свариваемых деталей;
  • способ со струйным переносом, который можно использовать в случае сварки деталей с большой толщиной;
  • импульсный способ, который является наиболее универсальным и может быть использован на любых видах деталей и позволяет достичь высокого уровня производительности со сравнительно небольшими (по отношению к другим способам) затратами ресурсов.
Читайте также:
Материалы для производства корпусной мебели

Сама технология сварки выглядит следующим образом:

  • сварочный ток подается только с обратной полярностью;
  • сварочная горелка должна быть расположена таким образом, чтобы она могла обеспечить необходимую по технологии глубину провара металла и требуемую ширину шва. Угол пространственного расположения горелки составляет не более одиннадцати часов по отношению к свариваемым деталям;
  • проволока должна выходить из подающего механизма не более, чем на 12 мм, в противном случае, есть риск ухудшения качества шва из-за попадания лишних элементов в сам шов с проволоки, а также из-за ее перегрева;
  • с целью сохранения высокого качества шва необходимо установить грамотный расход защитного газа. Универсальные показатели находятся в диапазоне от 6 до 12 кубометров в час, однако, каждый сварщик устанавливает данные значения в зависимости от своего опыта и имеющихся требований к осуществлению технологии;
  • перед началом сварочного процесса необходимо подготовить установку для удаления влаги из защитного газа. Это осуществляется путем заправки осушителя прокаленным в течение не менее двадцати минут при температуре 200 градусов медным купоросом;
  • так как металл даже при полном соблюдении всей технологии может быть подвержен разбрызгиванию, прилегающую к сварному шву территорию детали необходимо обработать с помощью мела, растворенного в воде;
  • при формировании сварного шва необходимо отступить от края детали на расстояние, равное примерно 5 мм, что позволит избежать трещин с содержанием водорода в их полостях;
  • весь шов формируется посредством плавного движения электрода вдоль шва без допуска поперечных колебаний с целью исключения выхода расплавленного металла за пределы защитной среды.

Кроме того, есть также несколько общих правил, которые должны быть соблюдены вне зависимости от того, идет ли речь о сварке нержавейки в среде углекислого газа, смеси газов или в среде аргона:

  • корпус горелки необходимо располагать под противоположным углом к направлению шва. Это позволит обеспечить максимальный обзор формируемого шва и исключить смещение сварочной ванны;
  • сопло горелки, при условии, что защитный газ и проволока подаются через него одновременно, должно располагаться на высоте не более 12 мм от сварочного стыка: это позволит избежать излишней подачи проволоки и ее перегрева;
  • проволока, которая была расплавлена в процессе горения электрической дуги, в шов может подаваться только каплями, что позволит избежать лишнего наплавления материала и снизит риск внутреннего разрушения шва в процессе его остывания.

Как быстро освоить и сваривать полуавтоматом нержавейку

Сварка нержавейки полуавтоматическим аппаратом – распространенный метод создания неразъемных соединений. Ответственный процесс не из простых и для получения хорошего результата, лучше, чтобы его проводил квалифицированный специалист.

Материал, который не ржавеет

К низкоуглеродной стали добавляют различные легирующие добавки: хром – не менее12%, никель и др. Хром при взаимодействии с кислородом из воздуха, образует на поверхности очень тонкую окисную пленку, которая препятствует процессу ржавления и действию химически агрессивной среды. Поверхностный антикоррозионный слой восстанавливается при повреждении. Нержавеющая сталь имеет свои особенности:

  • Малая теплопроводность препятствует отводу тепла от места сварки. В результате происходит перегрев и прожог металла, выгорание легирующих элементов.
  • Низкая температура плавления снижает энергетические затраты.
  • Низкая электропроводимость ведет к снижению напряжения на металле заготовки, что является причиной перегрева и образования прожогов, особенно на тонких деталях
  • Большое тепловое расширение деформирует детали при нагревании.

Материал с такими свойствами трудно поддается сварке. Есть несколько способов, один из которых, сварка на полуавтоматическом аппарате. Как варить полуавтоматом нержавейку, начинающему можно ознакомиться на сайте mrmetall.ru.

Употребляемые расходники

Для работы с полуавтоматом потребуются основные материалы – проволока, газ или смесь газов.

Электрод заменяет проволока, которая с заданной скоростью автоматом продвигается к рабочей зоне. От грамотного выбора соответствующих материалов и настроек аппарата зависит качественное исполнение соединения.

Какой газ выбрать

Для защиты сварочной ванны от негативного влияния воздуха используют газ. Он улучшает сжигание проволоки и ее сцепление с обрабатываемой заготовкой, не вступая в реакцию с расплавленным металлом.

Различают два метода: MIG – сварка с защитой инертными газами: аргон, гелий; MAG – с активными газами: азот, кислород, оксид углерода.

Основные используемые газы: аргон (Ar), углекислый газ (CO2) – углекислота, азот (N2) и их смеси.

В среде углекислого газа сварка нержавейки полуавтоматом часто встречающийся вариант, как экономически более доступный. В этом случае шов получается корявым из-за сильного разбрызгивания металла.

При использовании аргона получается надежный шов, который имеет красивую форму. Дороговизна газа предусматривает его использование для изделий, где немаловажен внешний вид соединения. Сварка нержавейки полуавтоматом с аргоном больше всего используется в промышленности.

Каждый газ в чистом виде имеет положительные и отрицательные качества. Поэтому для более эффективного процесса используют газовые смеси в различных пропорциях. Исходя из сложности работ, необходимого результата и материальных затрат, выбирают ту или иную газовую смесь.

Наиболее употребляемый состав Ar+CO2 в пропорциях 98% на 2%, 95% на 5% соответственно. Без повышенных требований к виду шва, допускается увеличение углекислоты до 32%. Процентное соотношение зависит от толщины материала, его типа и других параметров. Сварка нержавейки в такой защитной смеси способствует хорошему растеканию расплавленного металла, улучшает структуру шва.

Иногда к аргону добавляют 1-5% кислорода – Ar+O2. Это способствует уменьшению пористости обрабатываемой поверхности и мелкокапельному переносу металла, стабилизирует дугу.

Выбор проволоки

При сварке проволока является как присадкой, так и вместе с расплавленным металлом заполняет шов. Используются два вида: порошковая и сплошного сечения с очень низким содержанием углерода и высоким – кремния, устойчивая к окисляющей среде.

Диаметр варьируется от 0,13 до 6-10мм. Для применения в быту обычно берут проволоку сечением 0,6 и 0,8мм, для производства, где работают с мощными полуавтоматичными системами – свыше 1,0мм.

Читайте также:
Машина для колки дров своими руками

Для сварки нержавейки полуавтоматом без газа используют порошковую (самозащитную) проволоку. Она представляет собой тонкую стальную трубку, заполненную флюсом. При плавлении верхнего слоя, флюс освобождается, а также предохраняет сварочную зону от окисления. Образуется много шлака, которые надо удалять.

Сплошная проволока используется для проведения процесса в газовой среде и под флюсом, при этом она должна быть идентичной обрабатываемому металлу, т.е. из нержавейки. Лучше брать проволоку с немного большим содержанием легирующих элементов, из-за их выгорания при высоких температурах.

Некоторые марки сварочной проволоки:

  1. 0,8х20н9г7т – содержит хром, никель и марганец;
  2. 0,6х19н9т – высокого качества, устойчивая к коррозии;
  3. 0,4х19н11м3 – хром-никелевая с добавлением кремния и молибдена для стойкости к межкристаллической коррозии.

Для уменьшения образования брызг от расплавленного металла используется проволока меньшего диаметра, чем электрод. Шов получается аккуратным, но при этом увеличивается ее расход.

Некоторые аппараты снабжены кабель-шлангом, внутри которого для доставки к сварочной зоне проходят изолированно друг от друга проволока, газ, ток – так называемый сварочный рукав.

Подготовительные работы

Перед тем, как варить полуавтоматом нержавейку, требуется провести тщательную подготовку:

  • Зачистить рабочие поверхности до блеска;
  • обезжирить детали ацетоном или каким-либо органическим растворителем;
  • при толщине металла более 4мм обработать торцы, чтобы между ними образовалось небольшое пространство для заполнения металлом;
  • прогревая детали до100, убрать лишнюю влагу;
  • нагреть металл до 200, чтобы снять внутреннее напряжение.

На производстве для удаления поверхностных загрязнений: нагара, следов от смазки, ржавчины детали и проволоку протравливают раствором соляной или серной кислоты. После этого промывают горячей и холодной водой и просушивают.

Расход газовой смеси при рабочем давлении 0,2 атмосферы с помощью редуктора устанавливается в пределах 6-12м3/мин. Несоблюдение этих показателей снижает качество шва.

Регулировка силы тока и напряжения зависят от мощности аппарата.

От этих параметров зависит глубина провара, длина дуги, форма шва. С увеличением силы тока – шире наплавленный шов, а глубина проварки уменьшается.

Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:

Толщина металла,
мм
Диаметр проволоки,
мм
Зазор, при сварке
деталей в стык,
мм
Сила тока,
А
Сварочное напряжение,
В
1 0,8 65 17
1,5 0,8 115 17
2 0,8 0,5 130 17,5
3 1 1 210 –215 18
4 1 – 1,2 1,5 – 2,5 220 – 280 20
5 1,2 2,5 190 – 300 21
6 1,2 2,5 300 22

К каждому аппарату дается таблица режимов сварки. Мастер выбирает режим работы полуавтомата, в зависимости от параметров сварки. Настроив аппарат, сварить на пробной заготовке. В случае необходимости коррегировать настройки.

Последовательность хода работы

Сварку нержавейки можно проводить тремя основными способами:

  • С использованием короткой дуги – сварка полуавтоматом в газовой среде, особенно подходящая для работы с тонкими заготовками;
  • со струйным переносом – используется порошковая проволока;
  • импульсный метод – наиболее точный и эффективный, когда проволока подается в зону сварки импульсами в виде небольших капель.

Перед тем, как варить нержавейку полуавтоматом в углекислоте, надо учесть общие положения:

  1. Установить обратную полярность – в плюсовую клемму включить горелку, а в минусовую – заготовку;
  2. сила тока должна быть примерно на 20% ниже, чем для обычных сварочных работ;
  3. вылет, т.е. расстояние от наконечника до кончика проволоки, не более 12мм;
  4. для удаления водяных паров, газ проходит через осушитель, расположенный перед или после редуктора.
  5. аппарат заправить катушкой с проволокой. При помощи механизма протяжки регулируется ее натяжение.

Сварочный процесс

После того как настроена аппаратура, а также учтены все рекомендации, можно приступать непосредственно к сварке.

Во избежание появления деформации и трещин, между деталями по всей длине оставляется зазор на расширение. Детали закрепляются в тисках или другим способом и прихватываются в нескольких местах.

Начинать надо с минимальным расходом защитного газа. Выключить подачу проволоки и настроить вентилем на редукторе расход газа на рабочий режим. Затем направить газовый поток на заготовку и продуть ее поверхность буквально за 3-5сек.

В начале сварки нужно смотреть на шов. Если образуются поры, увеличить подачу газа до тех пор, пока они не будут появляться. Расход газа надо настраивать на экономный режим. Чтобы качество шва при этом не пострадало.

Начинать варить надо, отступив от края 5-6мм, чтобы не допустить образования трещин. Сопло горелки должно быть расположено под углом слегка назад по направлению шва и на высоте 10-12мм над сварочным стыком.

В случае наклона угла вперед увеличивается ширина шва, а проникновение сварочной дуги уменьшается, что хорошо для тонких листов.

Скорость сварки

Скорость, с которой электрическая дуга движется вдоль места сварки, контролируется сварщиком. Слишком высокая – может вызвать много брызг и расплавление металла, при этом защитный газ не успевает выйти и образуются поры. Недостаточная скорость – причина изменения проникновения сварочной дуги в свариваемые детали.

Варить надо короткой дугой – это, когда расстояние между концом проволоки и поверхностью расплавленного металла составляет 0,5-1,5мм. Проваренный таким способом, шов имеет правильные очертания, гладкую и выпуклую поверхность.

Другой способ сварки тонких деталей – сварка с отрывом, т.е. короткими замыканиями дугового промежутка. Нажать на курок – отпустить, и так постепенно заполнить ниточным швом (валиками) место соединения.

Если аппарат имеет импульсную функцию, то лучше работать на ней. Для расплавления металла используются импульсы, генерируемые коротким замыканием в сварочном аппарате.

При сварке тонкой (до3мм) нержавейки полуавтоматом сопло горелки вести вдоль шва, не допуская поперечных движений. В противном случае есть вероятность выхода расплавленного металла из зоны защитной среды. Лучше выполнять сварку тонких деталей в вертикальном положении, двигаясь сверху вниз.

Если две заготовки различной толщины, то сопло держать на толстой. Мгновенным движением переместить горелку на тонкую заготовку и опять вернуться на толстую. Иначе произойдет пережог тонкого металла.

Читайте также:
Мини кузница своими руками

Чтобы избежать серьезных дефектов во время сварочных работ, стоит использовать керамические подкладки, которые представляют собой самоклеящуюся ленту. Они наиболее подходящие для работы с тонкими деталями, а также в неудобном пространственном положении.

Соединение нержавейки с черной сталью

Сварку таких материалов ведут при постоянном токе. Положение проволоки – строго перпендикулярное к рабочей зоне.

В составе проволоки из нержавейки должны содержаться марганец, а также никель, например, марки ESAB OK, Autrod. Специальная переходная проволока наплавляет буферный слой, который и соединяет детали.

Приваривая сталь Ст40 к нержавейке, можно использовать проволоку 08Г2С. Это упрочняет шов двух разнородных металлов после остывания. Самое главное в процессе – это, чтобы нержавейка не стала сильно текучей, а черный металл не остался твердым. Шов делается как можно шире и максимально глубоким.

Достоинства и недостатки

Несомненные преимущества сварки нержавейки полуавтоматом:

  • Высокая производительность сочетана с качественным соединением;
  • незначительное выделение дыма, что сохраняет здоровье и окружающую среду;
  • небольшое разбрызгивание металла, вследствие автоматической подачи проволоки;
  • универсальность – можно сваривать различные по толщине заготовки, а также разнородные металлы.

Один существенный недостаток – громоздкий газовый баллон. Это дополнительные затраты на его приобретение и неудобное перемещение.

Распространение метода стало возможным с развитием технологий и автоматизации процессов. Применяется в основном в промышленности для крупномасштабного производства. Работа со сварочным полуавтоматом, хотя требует определенных знаний и умений, все же остается одним из популярных видов обработки металлов. Подробнее о том как работать сварочным полуавтоматом можете в нашей статье.

Сварка нержавейки полуавтоматом: всё что нужно знать в одном месте

Для того, чтобы сварить нержавеющую сталь применяют несколько методов: ручную сварку, аргоновую и сварку полуавтоматом. В настоящее время метод полуавтоматической сварки является наиболее надежным и долговечным, в основе чего лежит высокое качество получаемого сварного шва.

Можно ли варить нержавейку полуавтоматом и что это такое?

Сварка нержавейки полуавтоматом представляет собой соединение заготовок между собой в среде защитного газа. Выделяют две технологии: MIG (сварка металла инертным газом) и MAG (сварка активным газом). Для проведения данного типа сварки необходимы защитный газ и сварочная проволока, которая автоматически непрерывно подается в зону сварки. Таким образом, присадочный материал плавится вместе со сталью заготовок, образуя сварной шов. Защитный газ, поступающий из баллона, нужен для того, чтобы кислород не смог проникнуть в зону сварки и окислить металл.

Достоинства и недостатки сварки полуавтоматом

Достоинства:
  • высокая производительность без потери качества сварного шва;
  • отсутствие сильной задымленности, что облегчает сварку в помещении;
  • небольшое количество брызг металла (благодаря постепенной подаче сварочной проволоки);
  • возможность сваривать тонкие и толстые заготовки;
  • уменьшенное количество расхода сварочного материала.
Недостатки:
  • необходимость использования газового баллона

В этом недостатке кроется сложность транспортировки баллона к месту сварки. Но если учесть все перечисленные достоинства, то на этот недостаток с легкостью можно закрыть глаза.

Видео о сварке нержавейки полуавтоматом

Особенности сварки нержавеющей стали полуавтоматом

Как и любой другой способ, сварка полуавтоматом имеет свои особенности. Рассмотрим самые важные из них:

  • газовая смесь для сварки должна включать в себя 70% углекислого газа и 30% аргона
  • угол сварки должен составлять от 5 до 10 градусов по отношению к детали для лучшего проплавления шва. Это особенно актуально для сваривания толстых деталей
  • обратная полярность
  • видимая длина присадочного материала должна составлять от 6 до 12 мм. При формировании шва расстояние от сопла до металла должно быть минимальным

Обычно выделяют 3 способа соединения заготовок методом сварки полуавтоматом:

1. Струйным переносом

Его используют при необходимости сварить толстостенные детали между собой. Для этого применяют порошковую проволоку и специальные головки.

2. Короткой дугой сваривают тонкую нержавейку для исключения прожига металла

3. В среде защитного газа

Наиболее традиционный метод сварки, где в качестве защитного газа используется аргон, углекислота или их смесь. Более подробно поговорим об этом ниже.

Использование газа в сварке нержавеющей стали

Когда мы используем полуавтомат для сварки нержавейки, возникает следующий вопрос: “Какой газ использовать?”

Существует 3 варианта газа, которые можно использовать:
Аргон

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона широко используется из-за эстетичности получаемых швов, но имеет недостатки в виде обилия брызг, нестабильности дуги и высокой стоимости.

Углекислый газ

Сварка полуавтоматом нержавейки в среде углекислого газа – самый дешевый вариант, но из-за ещё большего количества брызг, чем при аргоне, швы получаются очень грубыми.

Cмесь аргона и углекислого газа

В основном эти смеси содержат 98% аргона и 2% углекислого газа, либо 95% и 5% соответственно. Это самый оптимальный вариант, т.к. он объединяет в себе и доступную стоимость, и хорошее качество шва. При отсутствии высоких требований к виду шва процент углекислого газа возможно увеличить до 30.

Но всегда ли необходим защитный газ?

Ответ – нет. Защитную среду можно обеспечить и без использования газа. В этом случае применяют аналог сплошной проволоке – порошковую проволоку. Она представляет собой тонкостенную трубку, которая внутри заполняется флюсом и газом. Сверху покрывается металлическим защитным слоем, который при плавлении высвобождает флюс, который в свою очередь перекрывает доступ кислорода к месту сварки.

При этом порошковую проволоку применяют не так часто в силу неспособности обеспечить нужную защиту зоны сварки. Это в свою очередь занижает качество шва – он становится менее долговечным и прочным.

Сварка нержавейки с использованием присадочного материала и защитного газа (в сравнении с MMA и TIG)
Достоинства:

Материалы и оборудование, необходимые для сварки

  1. Сварочный полуавтомат в качестве источника тока
  2. Редуктор

Необходим при сварке полуавтоматом для регулирования давления газа, поступающего из баллона. Для каждого вида газа предусмотрен свой редуктор.

  • Сплошная или порошковая проволока (идентичного со свариваемыми деталями материала для повышения качества шва)
  • Баллон с защитным газом

    Для исключения п. 4 необходимо выбрать порошковую проволоку, при этом необходимо помнить про снижение качества шва.

    Средства защиты:

      Cварочная маска – обязательное средство защиты глаз и лица во время проведения сварочных работ

    Сварочные маски выпускают нескольких типов: с небольшой площадью покрытия лица и головы, с большим защитным покрытием включая шею и волосы, а также с поднимающимся светофильтром.

    Краги – необходимый атрибут для защиты рук сварщика

    Их изготавливают из спилка или брезента. Помимо этого, они различаются по количеству отделений под пальцы.

    Выбор сварочной проволоки

    Cплошная проволока

    Дает хорошее качество шва, несмотря на то, что имеет невысокую стоимость.

    Порошковая проволока

    Дает более низкое качество шва, зато позволяет проводить сварочные работы без использования газовых баллонов.

    Применяется по большей части при сварке в среде углекислого газа и его смесей. Использование этого типа проволоки ведет к увеличению устойчивости горения дуги.

    Присадочная проволока производится от 0,13 до 6 мм в диаметре.

    Предварительные работы до начала сварки

    Непосредственно до начала процесса сварки необходимо выполнить следующие действия:

    1. Зачистить до блеска абразивным материалом поверхность, по которой будет проходить сварка
    2. Снять фаски, если толщина стенок свариваемых заготовок более 4 мм
    3. Произвести обезжиривание поверхности спиртом, ацетоном, бензином или растворителем
    4. Удалить влагу путем прогревания кромок горелкой до 100⁰C
    5. Чтобы устранить внутреннее напряжение перед сваркой металл нагревают до 200⁰

    Предварительные работы до начала сварки

    В независимости от типа газа, обеспечивающего защитную среду (аргон или углекислый газ) правила проведения сварки полуавтоматом одни и те же:

    1. Ток должен быть обратной полярности
    2. Наклонять горелку нужно так, чтобы обеспечить провар достаточной глубины и правильную ширину шва
    3. Вылет проволоки достаточно сделать до 12 мм
    4. Расход газа настраивают от 6 до 12 мᶾ/час
    5. Защитный газ пропускают через осушитель (чаще всего на основе медного купороса) для удаления влаги. Перед применением его необходимо прокалить при 200 ⁰С при длительности около 20 мин
    6. Для защиты от раскаленных брызг поверхности, прилегающие к стыку, необходимо обработать растворенным в воде мелом
    7. Во избежание образования водородных трещин сварку нужно начинать, отступив примерно 5 мм от края заготовки
    8. Сварку нужно выполнять плавным движением полуавтоматической горелки вдоль шва. Если производить поперечные движения, то расплавленный металл может выйти за пределы защитной среды

    Сварка нержавейки полуавтоматом с другими типами металлов

    Сегодняшние технологии сварки полуавтоматом позволяют соединять нержавеющий металл с алюминием, металлы высокой и низкой легированности, а также и другие сплавы.

    Отличительные черты сварки полуавтоматом нержавейки с другими металлами:

    • во время сварки черного металла с нержавейкой понижается предел текучести металла, образуется защита поверхности от действия окружающей среды
    • когда мы привариваем Ст40 к нержавейке, то применяем проволоку 08Г2С, которая помогает избежать разрыва шва в месте соединения двух типов металла после остывания
    • чтобы сварить нержавейку с медью необходимо использовать легкоплавкие припои и флюс
    • импульсный режим применяется для сварки нержавейки с алюминием и другими металлам, за счет чего появляется повышенная устойчивость к коррозии и улучшается качество провара
    • аргон используют для сварки алюминия с нержавейкой с включением импульсного режима. При этом рекомендована медно-порошковая проволока

    Таблицы с настройками полуавтомата для сварки

    Встык нижнее положение
    Толщина заготовки, мм Зазор, мм Диаметр проволоки, мм Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
    0,8 0,8 50-80 16
    1,2 0,8 70-80 17
    2,0 0,5 0,8 70-80 17,5
    3,0 1 0,8 80-90 18
    4,0 1,5-2,5 0,8 100-110 20
    5,0 2,5 1,0 135-145 21
    6,0 2,5 1,0 140-150 22
    Вертикальное пространственное положение
    Толщина заготовки, мм Диаметр проволоки, мм Направление движения горелки Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
    0,8 0,8 вниз 50-80 16
    1,2 0,8 вниз 70-80 17
    2,0 0,8 вниз 70-80 17,5
    3,0 0,8 вверх 80-90 18
    4,0 1,0 вверх 100-110 20
    5,0 1,0 вверх 135-145 21
    6,0 1,0 вверх 140-150 22
    Угловое соединение нижнее положение
    Толщина заготовки, мм Диаметр проволоки, мм Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
    0,8 0,8 60-70 15
    1,2 0,8 70-80 16
    2,0 0,8 80-90 17
    3,0 0,8 90-100 19
    4,0 1,0 130-140 22
    5,0 1,0 155-165 24
    6,0 1,0 175-180 26

    Заключительные работы по окончании сварки

    1. Механическая обработка – удаление пузырей путем простукивания их тяжелым предметом через гладилку и брызг, полученных при плавке металла
    2. Травление – удаление специальным составом со швов окалины, вызывающей коррозию
    3. Пассивация – нанесение на сварной шов средств для образования на нем оксидной пленки хрома, что защищает от появления коррозии
    Полезные советы

    В конце статьи хотелось бы поделиться несколькими полезными советами по сварке нержавейки, которые помогут повысить качество итогового шва:

    • в процессе сварки в защитной среде (смеси аргона и углекислого газа) устанавливают обратную полярность, а с использованием флюса – прямую
    • для расстояния между проволокой и стыком рекомендуется принимать значение, не превышающее 12 мм
    • двигать горелкой нужно слева направо с наклоном от себя, чтобы она не закрывала от нас шов
    • соединение толстостенных деталей выполняют под углом 5 — 10⁰, чтобы обеспечить глубокий проплав, а также прочный и надежный шов
    • при сварке тонкой нержавейки горелку наклоняют вперед, уменьшая таким образом глубину провара и снижая к минимуму риск прожога

    Сварка нержавейки углекислым газом

    Сварка нержавейки в среде углекислого газа и аргона

    Варить нержавейку лучше всего полуавтоматом, поскольку она боится сильных перегреваний. Использование полуавтоматической сварки с применением углекислого газа при сварке нержавейки поможет получить высококачественный, прочный и надежный сварочный шов.

    Если перегреть нержавейку, используя для сварки обычный электрод, то при температуре свыше 500 градусов на сварочном шве образуются карбидные отложения. Такие отложения ведут к межкристаллитной коррозии и порчи нержавеющего изделия со временем.

    Как и любой другой металл, нержавеющая сталь склонна к тепловому расширению при нагревании. Однако полуавтоматическая сварка, это наиболее гуманный способ соединения, который не приводит к тем необратимым процессам, которые появляются при сварке нержавейки электродом.

    Что понадобится для сварки нержавейки углекислым газом

    Само собой разумеется, что для сварки нержавеющей стали в среде углекислого газа потребуется инверторный полуавтомат. Также нужна будет присадочная проволока и газ. Основная функция газа при сварке нержавейки заключается в защите металла от окисления.

    В качестве такого, для сваривания нержавеющей стали, применяется смесь аргона и углекислого газа. Что касается пропорций, то для сварки нержавейки понадобится смесь аргона (98%) и углекислого газа (2%). Иногда, в целях экономии применяется сварка нержавейки составом газа состоящего на 70% из аргона и 30% из углекислого газа.

    Что касается присадочной проволоки для сварки нержавейки в среде углекислого газа, то она также должна быть изготовлена из нержавейки. Если возможности использовать защитную среду газа, нет, то наилучшим вариантом станет применение порошковой проволоки, которая оказывает те же самые функции по защите, что и смесь аргона с углекислым газом.

    При этом нужно отметить то, что использование порошковой проволоки может привести со временем к появлению ржавчины на сварочном шве.

    Сварка нержавеющей стали аргоном и углекислым газом

    Сварку нержавейки начинают с тщательной подготовки свариваемых изделий. Для этих целей места соединения заготовок хорошо зачищаются, а после этого обезжириваются с использованием обычного растворителя.

    Очень часто перед свариванием нержавейки полуавтоматом заготовку приходится прогреть, чтобы испарилась вся влага. Достаточно температуры в 100 градусов, чтобы правильно подготовить деталь к свариванию.

    Важно, чтобы получить качественный шов, показатель легирования присадочной проволоки должен быть больше, чем у основного металла. Таким образом, легирующие элементы проволоки не будут выгорать быстрее металла, что обеспечит хорошее качество сварного соединения.

    Способы сварки нержавейки полуавтоматом

    Варить нержавейку углекислым газом можно тремя способами:

    • Короткой дугой — способ применяется для сварки тонкостенных изделий;
    • Струйным переносом металла — для сварки достаточно больших по толщине заготовок;
    • Импульсным способом — когда нужна высокая скорость сварки и максимальное обеспечение экономии.

    Рассмотрим коротко каждый из вышеперечисленных способов сварки нержавейки:

    • Сварка короткой дугой — сопло горелки размещается противоположным углом к сварному соединению;
    • Струйный перенос — сопло горелки располагается к сварному соединению на расстоянии в 12 мм;
    • Импульсный способ — сварка ведётся короткими швами, таким образом, чтобы расплавленная проволока формировала тончайшие капли металла.

    При сварке нержавеющей стали следует также придерживаться и общих рекомендаций.

    Во-первых, сварку нержавейки полуавтоматом выполняют только на обратной полярности. Во-вторых, вылет проволоки должен быть не больше 12 мм. В-третьих, важно соблюдать правильный расход газа, он должен находиться в пределах 6-12 м³/мин.

    Сварка нержавейки полуавтоматом

    Для соединения заготовок из нержавеющей стали в арсенале сварщиков есть несколько методов: аргоновая, ручная или полуавтоматическая сварки. Наиболее надежные и долговечные соединения получаются при работе с полуавтоматами. Именно благодаря им удается получить сварные швы высокого качества.

    • Можно ли варить нержавейку полуавтоматом
    • Достоинства и недостатки
    • Особенности сварки нержавейки полуавтоматом
    • Защитный газ – как применять и всегда ли нужен
    • Оборудование и материалы
      • Основное оборудование
      • Средства защиты
      • Выбор сварочной проволоки
    • Подготовительные работы
    • Основные правила выполнения работ
    • Сваривание нержавейки полуавтоматом с другими металлами
    • Таблицы настройки полуавтоматического оборудования для сварки
      • Соединение встык, расположение нижнее
      • Вертикальное расположение сварного шва
      • Угловое соединение с нижним расположением
    • Заключительный этап работы

    Можно ли варить нержавейку полуавтоматом

    Сваривание нержавеющей стали с помощью полуавтоматической установки подразумевает выполнение работ в среде инертного газа. В наши дни применяется два способа: MIG – сваривание заготовок в защитном облаке из инертного газа; MAG – использование активного газа.

    Помимо газа для выполнения работ по данной технологии потребуется и присадочная проволока. В рабочую зону она подается непрерывно. То есть, присадочный материал образует расплав с металлом заготовок, который, остывая, превращается в сварной шов. Защитный газ необходим для того, чтобы атмосферный кислород не поступал в зону сваривания. Благодаря этому, предотвращается окисление металла.

    Достоинства и недостатки

    Работа с полуавтоматическими установками имеет свои положительные и отрицательные стороны. Полуавтоматическая сварка имеет такие плюсы:

    • высокая производительность труда. При этом качество сварного шва не страдает;
    • нет большого количества дыма во время выполнения работы. Сваривать заготовки можно в помещении;
    • минимальное образование брызг. Достигается такой эффект из-за постепенной подачи сварной проволоки;
    • сваривать можно заготовки разной толщины;
    • сварочные материалы расходуются экономно.

    К недостаткам следует отнести использование газового баллона. Дополнительный груз необходимо доставить к месту работ, разместить и подключить. Это занимает время и требует приложения определенных усилий. С другой стороны, достоинства заметно перекрывают этот недостаток.

    Особенности сварки нержавейки полуавтоматом

    Сваривание заготовок из нержавеющей стали полуавтоматом, как и любой другой способ, имеет свои особенности. Основные из них:

    • состав газовой смеси регламентирован и должен состоять на 30% из аргона и на 70% из углекислого газа;
    • чтобы металл лучше плавился, следует выдерживать угол сварки по отношению к рабочей поверхности в пределах 5-10 градусов. Это особенно важно при работе с толстостенными заготовками;
    • подключение – обратная полярность;
    • присадочный материал из отверстия подачи должен выходить на 6-12 мм;
    • нужно выдерживать минимальное расстояние между металлом и соплом для формирования качественного шва.

    Различают три метода сваривания заготовок полуавтоматом:

    1. Струйный перенос. Используется в случаях, когда нужно соединить толстостенные материалы. В качестве расходного материала служит порошковая проволока. Используется специальная головка для ее подачи.
    2. Короткая дуга. Метод является оптимальным при работе с тонкой нержавейкой: исключаются прожиги металла.
    3. В защитной среде. Самый распространенный способ. Защитным газом чаще всего выступает аргон, углекислота, а также их смесь.

    Защитный газ – как применять и всегда ли нужен

    Уже упоминалось, что есть три варианта инертного газа, который можно использовать при сваривании нержавеющей стали полуавтоматом. А именно:

    1. В среде аргона. Преимущество такого способа заключается в том, что шов получается эстетичным. Недостаток – большое количество брызг расплавленного металла. Дуга горит нестабильно, а стоимость аргона высока.
    2. В среде углекислого газа. Самый бюджетный из трех вариантов способ сваривания. Однако брызг получается еще больше, чем при работе с аргоном. Да и шов получается очень грубым и непривлекательным.
    3. Смесь углекислого газа и аргона. Оптимальный вариант, позволяющий собрать воедино достоинства обоих инертных газов – высокое качество шва в сочетании с невысокой стоимостью.

    Если требования к качеству шва невысоки, то процент содержания углекислоты в смеси можно доводить до 30. Но чаще всего применяются сочетания аргона и углекислоты в соотношениях 95-98% и 5-2% соответственно.

    Относительно вопроса, всегда ли требуется использовать инертный газ, есть однозначный ответ – нет, не всегда. Защитная среда нужна, но обеспечить ее можно и без газа. Альтернатива решению – порошковая проволока. Она представляет собой тонкостенную узкую трубку, внутри которой содержится флюс. Покрытый защитным металлическим слоем флюс освобождается в процессе сварочных работ и обеспечивает защиту расплавленному металлу от атмосферного кислорода.

    Следует иметь ввиду, что степень защиты рабочей зоны при использовании проволоки с флюсом меньше, нежели при работе с газом. Швы получаются не такими надежными и эстетичными. Поэтому данный метод сваривания менее востребован и прибегают к нему реже.

    Подводя итоги, можно подчеркнуть, что среди достоинств использования защитного газа с присадочной проволокой (назовем данный вариант классическим) – высокая производительность и минимальное количество брызг расплавленного металла. Его недостатками является необходимость тащить баллон с самим газом и связанные с этим некоторые ограничения при использовании вне стационарных сварочных постов.

    Порошковая проволока дает возможность избавиться от этих недостатков. Можно выполнять сварочные работы где угодно и нет необходимости тащить за собой тяжелый баллон с инертным газом. Но у этого способа свои минусы. И заключаются они в высокой стоимости расходного материала, обильном образовании шлака на поверхности шва и необходимость в дополнительной его защите от коррозии после завершения сварочных работ.

    Оборудование и материалы

    Основное оборудование

    Список оборудования, без которого при сварке нержавеющей стали не обойтись:

    1. Полуавтомат для сварки.
    2. Редуктор. Необходим, если работы ведутся с использованием защитного газа. С его помощью регулируется давление на подачу инертного газа в зону сварочных работ. Важно учесть, что для каждого газа предусмотрен отдельный редуктор.
    3. Проволока сплошная или порошковая в зависимости от способа выполнения работ. Чтобы качество шва было максимально высоким расходный материал по составу должен быть идентичен свариваемым деталям.
    4. Баллон м защитным газом.

    Средства защиты

    Помимо основного оборудования требуются также индивидуальные средства защиты:

    1. Сварочная маска. Обязательно должна быть при выполнении любых сварочных работ. Защищает глаза и лицо. Они производятся нескольких видов: сплошные, с небольшой площадью защиты; с большим экраном, защищающим голову, шею и волосы; с регулируемым или подымающимся светофильтром, а также другие.
    2. Краги. Еще один незаменимый атрибут сварщика. Защищают руки от возможных ожогов. Чаще всего производятся из брезентовой ткани. Отличаются по количеству «пальцев».
    3. Костюм сварщика. Изготовлен из брезентовой или другой негорючей ткани. Защищает все тело от окалины.

    Выбор сварочной проволоки

    В зависимости от требований к готовой конструкции и условий работы сварщик может использовать присадочную проволоку:

    • сплошную. При невысокой стоимости расходного материала получается шов хорошего качества;
    • порошковую. Шов менее качественный, но работы производятся без использования защитного газа из баллонов;
    • омедненную. Предназначена для работы в защитной среде из углекислого газа. Данный тип проволоки обеспечивает устойчивое горение электрической дуги.

    Присадочная проволока производится разных диаметров: от 0,13 до 6 миллиметров.

    Подготовительные работы

    Перед началом сварочных работ следует выполнить подготовку:

    1. Поверхность соединяемых заготовок зачистить абразивными материалами до блеска.
    2. При условии, что толщина стенок заготовок составляет 4 мм и больше, нужно снять фаски.
    3. Обезжирить стыки спиртом, ацетоном, бензином либо растворителем.
    4. Горелкой прогреть кромки до 100 градусов Цельсия с тем, чтобы испарить влагу.
    5. Иногда требуется устранить внутреннее напряжение металла. В этом случае заготовки прогреваются до 200 градусов Цельсия.

    Основные правила выполнения работ

    Независимо от способа сварки и вида используемого защитного газа, следует придерживаться основных правил и рекомендаций:

    1. Работы выполняются при подключении с обратной полярностью.
    2. Удерживать горелку нужно под оптимальным углом относительно поверхности, чтобы обеспечить провар металла на всю глубину и оптимально по ширине.
    3. Подача проволоки регулируется таким образом, чтобы вылет не превышал 12 мм.
    4. Для работы расход газа настраивается в диапазоне от 6 до 12 кубических метров за час.
    5. Защитный газ перед подачей в зону сварки просушивают. Для этого его достаточно пропустить через осушитель на основе медного купороса. Перед использованием купорос прокаливают при температуре порядка 200 градусов Цельсия на протяжении 20 минут.
    6. Поверхность, которая прилегает к стыку, желательно защитить от раскаленных брызг. С этой целью ее следует обработать растворенным в воде мелом.
    7. Не следует начинать вести шов от края стыка. Лучше отступить примерно 5 мм от края, а потом вернуться и заварить пропущенный отрезок. Таким нехитрым способом удается предотвратить образование водородных трещин.
    8. Вести электрод нужно строго вдоль шва. Не стоит делать поперечных движений. Если нарушить данное правило, то расплавленный металл окажется за пределами защитной среды.

    Сваривание нержавейки полуавтоматом с другими металлами

    Современные технологии дают возможность соединять нержавейку с алюминием, низко- и высоколегированной сталью, другими сплавами.

    Отличительные особенности другими видами металлов при помощи полуавтомата:

    • при соединении с черными металлами уменьшается предел текучести металла. Под воздействием окружающей среды на поверхности образуется тонкий защитный слой;
    • для сваривания нержавейки и Ст40 нужно использовать проволоку 08Г2С. Тем самым удастся предотвратить разрыв в месте стыка двух типов металлов после остывания заготовки;
    • для соединения нержавейки с медью следует применять флюс и легкосплавные припои;
    • на случай, если требуется свести воедино нержавеющую сталь и алюминий, полуавтоматическую сварку выставляют на импульсный режим. Благодаря ему обеспечивается качественный провар стыка, а соединение отличается высокой устойчивостью к коррозии;
    • при сваривании нержавейки и алюминия (а также ряда других металлов) в качестве защитного газа используется аргон. Также рекомендуется применять медно-порошковую проволоку.

    Как варить нержавейку полуавтоматом

    Сварку нержавейки полуавтоматом способны выполнить только опытные мастера. В этом случае нужно не только правильно подобрать расходные элементы, рабочий режим аппарата, но и учитывать характеристики самого материала. При этом качество соединения в первую очередь зависит от используемого оборудования.

    Сложности сварки нержавеющей стали

    Нержавеющая сталь отличается повышенной стойкостью к воздействию кислот, образованию коррозии благодаря наличию в ее сплаве легирующих компонентов. Но из-за этих добавок материал является плохо свариваемым. Его теплопроводность в 2 раза меньше чистого металла.

    При сварке деталей отвод тепла от места соединения затрудняется, что способствует перегреванию поверхностей, выгоранию хрома, сквозному прожиганию материала. Чтобы этого не допускать, сварочные работы выполняются током с меньшим на 15-20% значением от стандартной сварки. При этом заготовки дополнительно охлаждают принудительным способом.

    Коэффициент теплового расширения нержавеющего металла достаточно высокий. Это способствует растрескиванию сварного шва и рядом расположенной стали. Для предупреждения этого процесса между деталями делают большой зазор.

    Электроды при сваривании нержавеющих конструкций перегреваются из-за сильного электрического сопротивления материала. Это негативно отражается на качестве работ. Опытные мастера обрезают электроды до минимально возможной длины, чтобы они не успевали раскаляться.

    Особенности использования полуавтомата

    Применение полуавтомата имеет свои особенности.

    Существует 3 варианта выполнения сварочных работ таким агрегатом:

    • по импульсной технологии;
    • с применением короткой дуги;
    • с выполнением струйного переноса.

    При импульсной сварке создается защитная среда. Для этого применяют аргон, смешанный с углекислотой.

    Технику короткой дуги используют для сваривания тонких листов стали. В этом случае риски прожигания материала минимальны.

    Методика струнного переноса предназначена для сваривания толстых элементов конструкции. Она применяется на производстве. Для соединения заготовок используют специальные головки и порошковую проволоку.

    Преимущества и недостатки

    Спайка деталей полуавтоматом имеет множество преимуществ, например:

    1. Высокую производительность, при этом с формированием качественных швов.
    2. При выполнении сварки нет существенного задымления. Это позволяет работать в помещении.

    Основной недостаток: использование газового баллона, который достаточно тяжелый. Часто проблемы возникают с транспортировкой на новый участок. Но этот недочет можно легко исправить, установив баллон с газом перед началом сварочных работ на специальную тележку.

    Необходимость защитного газа в работе

    Газ часто заменяют порошковой проволокой.

    Она состоит из следующих компонентов:

    • верхнего металлического слоя;
    • сердцевины;
    • флюса.

    Флюс находится во внутренней сердцевине. Он высвобождается при плавлении верхнего стального слоя и обеспечивает зоне сварки защиту от окисления.

    В применении этого элемента есть свои недостатки. Швы получаются не такими надежными, как при защите сварочной ванны газом.

    Поэтому такая технология используется только для спайки заготовок на труднодоступных участках, куда нельзя доставить газовый баллон с самым минимальным объемом.

    Во всех остальных ситуациях работы осуществляются только с применением газа и электрода.

    Выбор материалов для сварки

    Для соединения элементов конструкций применяют следующее оборудование и расходные материалы:

    • полуавтомат, являющийся источником электрического тока;
    • газовый баллон;
    • редуктор, предназначенный для регулировки давления защитного газа, подаваемого из баллона;
    • электроды, изготовленные из того же материала, что и соединяемые детали.

    Если сварочные работы осуществляются без газа, тогда используется только специальная порошковая проволока. При этом надо помнить, что качество сварного соединения будет хуже, чем при использовании газовой защиты.

    Сварочная проволока

    На российском рынке электроды предлагают отечественные и иностранные производители. Изделия делятся на 2 категории: сплошного сечения и порошковые.

    Диаметр этого элемента варьируется в пределах 0,13-6 мм. Крупные производители применяют сварочную проволоку диаметром 1 мм и более, в бытовых условиях – 0,6-0,8 мм.

    Расходный материал сплошного типа применяется для выполнения сварки нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа под флюсом. В этом случае попадание в зону соединения деталей воздуха исключается. Это способствует формированию качественных швов.

    Порошковые расходники представляют собой металлическую тонкостенную трубку, заполненную газом и флюсом. Поэтому при их использовании газовый баллон не требуется.

    Электроды для полуавтоматических сварочных агрегатов изготавливают 2 способами: холоднотянутым и с термообработкой. Она может быть светлой (ТС) и оксидированной (Т). Изделия производятся 2 классов точности: стандартной и повышенной (П). Второй вариант предназначен для повышения качества сварного шва.

    Другие элементы

    При работе со сварочным оборудованием операторы обязательно используют защитные средства: спецодежду, маски, краги.

    Сварщики используют плотную одежду, способную перекрыть все тело, чтобы исключить попадание расплавленных брызг металла на открытые участки кожи.

    Для защиты лица и глаз используются специальные маски. Бюджетный вариант отличается небольшой площадью покрытия лица. Более дорогие модели оснащены поднимающимися светофильтрами и полностью защищают голову, в т.ч. волосы и шею.

    Для защиты рук используются специальные рукавицы – краги. Для их производства применяются брезент, спилка. Разные модели отличаются количеством отделений для пальцев.

    Какая защита лучше

    При выполнении полуавтоматической сварки можно использовать 3 варианта защиты: аргоновую среду, углекислый газ, состав аргона с углекислым газом.

    Аргоновая среда

    При использовании такой защиты сварочные швы получаются более эстетичными. Но в процессе работы наблюдается интенсивный вылет расплавленного металла, дуга нестабильная. При этом аргонодуговая сварка достаточно дорогая.

    Углекислый газ

    Это самый экономичный вариант сварки нержавеющего металла полуавтоматом. Но брызг еще больше, чем при аргоновой защите. Из-за этого получаются грубые швы.

    Оптимальный вариант – смесь этих компонентов в пропорции 95%/5% или 98%/2%, соответственно аргона и углекислого газа. Это позволяет удешевить сварные работы без ухудшения качества соединения. А если ко шву не предъявляются высокие требования, можно увеличить процентное содержание углекислого газа до 30%.

    Подготовка к сварочным работам

    Перед началом сварки заготовки нужно подготовить:

    • поверхности деталей возле стыков зачищают щеткой по металлу;
    • при толщине соединяемых изделий больше 4 мм убирают фаски с кромок;
    • после зачистки поверхности обезжиривают растворителем, ацетоном, спиртом;
    • кромки заготовок прогревают до 100ºC горелкой, чтобы удалить влагу.

    Также перед свариванием элементов конструкции следует прогревать их до 200ºC. Это поможет снять напряжение металла.

    Настройка полуавтомата

    Чтобы получить прочное соединение деталей, нужно правильно настроить режим работы сварочного оборудования.

    При выборе параметров учитывают следующие сведения:

    • толщину заготовок (чем толще изделие, тем выше выставляют значения сварочного напряжения, тока);
    • метод соединения (вертикальное, стыковочное, угловое);
    • сечение проволоки (выбор этого параметра зависит от установленных значений напряжения, тока);
    • величину зазора между свариваемыми элементами конструкции.

    Например, при плотном стыковом соединении заготовок толщиной 0,8 мм используют электроды 0,8 мм, напряжение – до 16 В, ток – 50-80 А.

    Технология полуавтоматической сварки для нержавеющей стали

    В бытовых условиях чаще всего приходится варить детали максимального диаметра 3 мм. Поэтому для выполнения сварных работ можно использовать оборудование с максимальной мощностью 10 кВт.

    А для выполнения работ на агрегате выставляют следующие параметры:

    • напряжение – 19-25 В;
    • ток – 95-300 А;
    • скорость подачи проволочного электрода – 290-490 м/ч.

    Длина электрической дуги, глубина проплава и форма шва регулируются изменением токового значения. С увеличением тока уменьшается глубина проплава, а валик на стыке получается шире.

    В газовой среде

    Перед выполнением сварочных работ в газовой среде осуществляются подготовительные мероприятия:

    • рабочие поверхности соединяемых элементов металлической конструкции зачищаются болгаркой (используется специальный наждачный диск);
    • при соединении заготовок толщиной больше 4 мм подготавливают канавки для направления расплавленной стали;
    • соединяемые изделия стыкуют щипцами-зажимами между собой так, чтобы между ними оставался зазор не меньше 1,5 мм;
    • на агрегате устанавливают нужные параметры для выполнения сварочных работ.

    Варить нержавейку полуавтоматом надо под углом 20-60º от себя или к себе короткими прихватками, т.е. периодически нажимая и отпуская курок, постепенно заполняя расплавленным металлом нарезанные фаски. При этом между соплом и сварочной ванной нужно постоянно держать дистанцию от 10 до 20 мм.

    При выполнении соединения внахлест фаски не нарезают, только тщательно зачищают рабочие поверхности. Изделия накладывают друг на друга, осуществляя их сваривание.

    В процессе спайки элементов полуавтоматическим оборудованием в газовой среде рекомендуется периодически менять скорость подачи проволоки. Это поможет добиться более прочной стыковки заготовок. А перед началом каждого нового шва нужно откусывать плоскогубцами наплавление, образовавшееся на конце электрода.

    Без защиты

    Соединение деталей полуавтоматом выполняют и без использования защитной газовой среды с помощью порошковой проволоки. Ее специальное покрытие после расплавления формирует защитную оболочку.

    Но готовые конструкции, соединенные таким способом, не отличаются высокой коррозионной стойкостью. В местах сварных швов может появляться ржавчина. Поэтому для получения шва, более устойчивого к коррозии, рекомендуется использовать дополнительные присадки с защитным газом.

    Как варить с другими типами металлов

    Современные технологии сварки предоставляют возможность сваривать нержавеющую сталь с другими материалами, например, с алюминием, низко- и высоколегированными металлическими сплавами.

    Для сваривания с алюминиевыми заготовками используют импульсный режим аппарата, аргон и медные порошковые электроды. Такой способ позволяет улучшить качество спайки, повысить коррозионную стойкость готового шва.

    Для соединения с медными элементами используют флюс, легкоплавкие припои.

    При спайке с Ст40 используют проволоку 08Г2С. Она предотвращает разрыв сварных швов после охлаждения.

    Финальная обработка

    После сваривания металлических деталей на их поверхности могут образовываться дефекты в виде пузырьков. Это происходит в результате воздействия на металл высоких температур.

    Избавиться от подобных деформаций можно легкими постукиваниями молотка по материалу через гладилку. Удары надо начинать наносить от края изделия, перемещая их постепенно к центру. Если процедура не помогла, тогда сталь предварительно разогревается, а простукивание повторяется.

    Застывшие на поверхности конструкции брызги от сварки удаляют щеткой по металлу. Образовавшиеся на сварных соединениях окалины убирают с помощью специальных растворяющих составов. После зачистки швы обрабатывают антикоррозионными средствами, формирующими защитную хромовую пленку.

    Рекомендации мастеров

    Некоторые рекомендации специалистов по свариванию изделий из нержавеющей стали полуавтоматом:

    • ток обратной полярности нужно использовать при сварных работах в газовой среде, прямой ток – при сварке под флюсом;
    • чтобы не закрывать шов, горелку лучше перемещать слева направо, держать ее под углом от себя;
    • оптимальная дистанция конца электрода от стыка – 5-15 мм;
    • при соединении тонких деталей горелку надо наклонять вперед, чтобы уменьшить глубину проплава и риск прожигания материала;
    • для увеличения глубины провара при соединении изделий большого сечения нужно держать электрод под углом 5-10º.

    Несмотря на сложность сварки конструкций из нержавеющего металла, технологию способен изучить каждый желающий. Но одних теоретических знаний недостаточно. Рекомендуется перед соединением изделий потренироваться на ненужном материале, чтобы получить практический опыт.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    gmnu-nazarovo.ru
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: