Нержавеющая сталь неслучайно пользуется большой популярностью в самых различных сферах хозяйственной деятельности. Этот материал ценится в первую очередь тем, что не реагирует с влагой, а это исключает возникновение коррозии металла. Нельзя не отметить и превосходные эстетические свойства нержавейки, которые передаются и всем изделиям, изготовленным из этого популярного материала.
Но в процессе изготовления различных металлоконструкций из нержавеющей стали возникают трудности: металл обладает недостаточной свариваемостью, поэтому для создания надежных соединений специалисты должны применять электроды, подходящие именно для нержавейки.
Особенности нержавеющей стали
В отличие от ряда других популярных металлов, нержавейка обладает рядом особенностей, которые могут проявиться при соединении элементов из этого металла. Всё это нужно обязательно принимать во внимание, приступая к изготовлению различных конструкций и изделий из этого материала. По сравнению со многими другими видами сталей, нержавейка обладает меньшей теплопроводностью. Из-за этого приходится тратить больше времени на прогрев зоны сварки или использовать для работы ток большей величины.
Во время сварки элементов достаточно большой толщины из нержавейки зазор между ними должен быть немного больше, чем при соединении элементов из других видов стали. Это единственный способ, позволяющий свести к минимуму количество микротрещин, которые могут появиться после проведения сварочных работ.
Во время соединения элементов из нержавейки путем их сваривания сварочные стержни нагреваются до очень высоких температур. Происходит это из-за того, что металл обладает высоким сопротивлением к сварочным процессам. Для уменьшения подобного проявления специалисты рекомендуют применять для сварки специальные электроды, предназначенные для нержавеющей стали.
Особенности сварки нержавеющей стали
Сварка элементов из нержавейки требует знания ряда особенностей, касающихся правильного проведения этих работ:
Соединение заготовок толщиной до 1,5 мм выполняется по технологии в защитных инертных газах, предусматривающей использование вольфрамовых неплавящихся электродов. В этом случае сварку можно выполнять вручную или же в автоматическом или полуавтоматическом режиме.- При работе с заготовками толщиной от 1,5 до 3 мм используется короткодуговая сварка.
- Для сваривания заготовок толщиной более 3 мм применяют метод электродуговой сварки, предусматривающий струйный перенос металла с электрода.
Пару слов хотелось бы сказать об аргонной сварке, которая имеет ряд важных нюансов. Во время сварки нужно следить за тем, чтобы вольфрам случайно не попал в сварочную ванну. Иначе это негативно повлияет на прочностные показатели сварочного шва. Этого можно избежать, если розжиг осуществлять бесконтактным способом, либо сперва зажечь дугу на графитовой или угольной пластине, а затем продолжить работу на подготовленных к соединению деталях из нержавеющей стали.
Марки и виды электродов
Электроды для нержавейки отличаются между собой различными характеристиками, в том числе и маркой. Чаще всего профессиональные сварщики для сварочных работ используют элементы следующих марок: ЦЛ-11, ОЗЛ-6 и НЖ-13.
ЦЛ-11
Расходные элементы, выпускаемые под этой маркой, предназначены для сваривания элементов из нержавейки с высоким содержанием никеля и хрома. В качестве примера можно привести стали марки 08Х18Н12Т или 08Х18Н12Б. Именно наличие в составе нержавейки двух вышеназванных металлов и обеспечивает ей такое ценное качество, как высокая антикоррозионная стойкость. По этой причине при сварке заготовок из стали этой марки к созданию сварочного шва необходимо подходить с особым вниманием.
Сварка проводится вручную при температурном режиме от +450 градусов с использованием постоянного тока. Покрытие электрода содержит фтористые компоненты и карбонат. При помощи электродов можно сваривать заготовки в любом положении, за исключением вертикального.
Для сварочных швов, выполняемых при помощи электродов этой марки, характерен ряд достоинств:
- сварка заготовок не сопровождается образованием брызг металла от сварочного стержня;
- сварочный шов имеет аккуратный вид и лишён неровностей;
- шов надежно защищен от процессов кристаллизации коррозии;
- высокая ударная вязкость;
- пластичность;
- прочность шва.
ОЗЛ-6
Электроды для сварки нержавейки этой марки предназначены для сваривания изделий и конструкций из нержавейки, которым в процессе эксплуатации предстоит испытывать воздействие температур до +1000 градусов. По своим положительным свойствам эти электроды не отличаются от предыдущего вида. Для сварки используется только постоянный ток.
НЖ-13
Выпускаемые под этой маркой электроды для нержавейки предназначены для сваривания заготовок из пищевой стали. За годы их использования неоднократно удалось убедиться, что этот расходный материал прекрасно подходит для соединения не только сплавов с содержанием хрома и никеля, но и тех, которые имеют в составе в качестве одной из составляющих молибден.
Другие марки
Помимо уже рассмотренных марок электродов для нержавейки, существует и ряд других, которые часто используются при сварочных работах:
ЗИО-8. Предназначены для сваривания заготовок из жаростойких нержавеющих сталей. Имеют стандартную обмазку, сваривание можно выполнять при постоянном токе и обратной полярности. Допускается использовать любой из доступных способов соединения — вертикальный, верхний или нижний.- ЭФ400/10У. Эти электроды применяют для соединения деталей из нержавейки аустенитного класса. Изделия из этого металла рассчитаны на эксплуатацию в условиях агрессивных сред жидкого типа при температуре до +350 градусов.
- НИИ-48Г. Электроды универсального назначения. Могут использоваться для соединения ответственных конструкций из специальных низколегированных сталей. В них используется обычная обмазка, сварка может проводиться постоянным током при обратной полярности. В процессе сварки электроду можно придавать любое положение.
- ОЛЗ-17У. Применяют для сваривания электродуговым методом заготовок из нержавейки, предназначенных для эксплуатации в средах, содержащих фосфорную или серную кислоту. Сварка может проводиться в любом положении за исключением вертикального. Соединение деталей выполняется при токе постоянной величины и обратной полярности. Во время сварки с использованием электродов этой марки необходимо особое внимание уделить чистоте сварных кромок. Следует быть очень аккуратным при соединении деталей большой толщины, в отношении которых необходимо выполнить двустороннюю разделку сварных кромок.
- ЭА. Эти электроды выпускаются производителями в большом количестве вариаций. Большинство из них предназначено для сваривания ответственных конструкций, выполненных из высокопрочных легированных сталей. После сваривания заготовок с помощью электродов этой марки проводить дополнительную обработку сварочного шва не требуется. Рекомендуемый способ соединения — короткодуговая сварка.
Довольно часто профессиональные сварщики для проведения сварочных работ применяют электроды для нержавейки, выпускаемые шведской компанией ESAB:
ОК 61.30. Материал универсального назначения с невысоким содержанием углерода. Допускается легкий поджиг, сварочный шов имеет ровную поверхность, трудностей при отделении шлака от металла не возникает. Все электроды имеют рудно-кислую обмазку. Сварку можно проводить током постоянной или переменной величины обязательно при прямой полярности. Во время работы электрод можно держать в любом положении, за исключением вертикального.- ОК 61.35. Предназначены для соединения ответственных конструкций, эксплуатация которых будет проходить в диапазоне температур от -196 до +400 градусов. Могут использоваться для соединения элементов трубопроводов разного назначения. Имеют стандартную обмазку, сварку разрешается проводить при токе постоянной величины и прямой полярности.
- ОК 67.45. Предназначены не только для сваривания заготовок из нержавейки, но и в качестве расходного материала для наплавки металлов с ограниченной свариваемостью. Во время сварочных работ используются для создания первого слоя, после чего на него наплавляют металлы, обладающие повышенной износостойкостью. Созданный при помощи электродов этой марки шов хорошо противостоит воздействию силы трения и высоким температурам, прост в обработке.
- ОК 63.30. Относятся к категории электродов универсального назначения. Можно применять для сваривания деталей из нержавейки любых марок.
Прежде чем использовать для сварки нержавейки любой из вышеописанных электродов, их нужно прокалить. Однако вначале следует выяснить допустимый температурный режим для электродов выбранной марки.
Полезные советы
Чтобы сварка деталей из нержавейки прошла без каких-либо трудностей, во время работы следует учитывать рекомендации от профессионалов:
- Если во время сварочных работ температура поднялась до отметки +500 градусов Цельсия и выше, то вполне возможно, что на месте будущего сварного шва появятся трещины кристаллизационного типа. Этого допускать нельзя, иначе соединение получится менее прочным и надежным.
Во время сваривания деталей из нержавейки при температуре от +350 до +500 градусов Цельсия сплав становится менее пластичным, а это может сделать металл более хрупким.- Для создания качественного сварного шва подготовленные к соединению детали из нержавейки обязательно нужно нагреть до температуры +1200 градусов, а затем охладить естественным путем. Остужать их нужно не менее 3 часов.
- Сварочный шов получается максимально прочным и надежным, когда сварка проходит за минимальный срок. Следует избегать длительного нагрева изделий из нержавейки. При использовании послойного способа сварки новый слой наносят, только когда предыдущий охладится до +100 градусов.
- Иногда перед нанесением основного слоя приходится прихватывать две заготовки. В этом случае нужно по возможности сделать так, чтобы зазор между ними был как можно меньше. Следует стремиться к тому, чтобы прихватки получились максимально длинными.
Стоимость электродов
Цена на электроды для нержавейки формируется под влиянием нескольких факторов, среди которых одним из основных является фирма-производитель. Среди предлагаемых разновидностей расходных материалов наиболее демократичные цены имеют электроды, предназначенные для соединения заготовок из стали с низким содержанием углерода.
Из продукции зарубежных производителей этому требованию отвечают электроды таких марок, как WT, ESAB, E3, W. L. На отечественном рынке также можно найти немало достойных продуктов, которые не только более доступные по цене, но и обладают всеми характеристиками зарубежных электродов — ЭВЧ, ЭВЛ, ЭВИ, ЭВТ.
Из нержавейки изготавливается множество различных изделий и конструкций, хотя этот процесс является довольно сложным. Во многом это связано с низкой свариваемостью этого металла. Чтобы этот нюанс как можно меньше проявил себя не только во время сварочных работ, но и в процессе эксплуатации изделий, необходимо использовать подходящие для этого металла электроды.
Каждый тип электродов, которые сегодня можно приобрести на рынке, предназначен для сварки определенного вида изделий, что обязательно нужно учитывать при выборе этого расходного материала. Профессиональным сварщикам хорошо известно, что означает маркировка электродов, а вот у любителей с этим могут возникнуть проблемы. Поэтому специалисты советуют очень внимательно изучить перед покупкой все характеристики электродов конкретной марки, чтобы впоследствии не пожалеть о низком качестве выполненных сварочных работ.
