Употребляемое в разговорной речи слово «нержавейка» представляет собой низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома. В результате взаимодействия с кислородом хром создает защитную оксидную пленку, которая противодействует ржавлению металла.
Если в составе металлического сплава находится от 12% хрома, то он уже относится к категории нержавеющих и обладает устойчивостью к коррозии. В то же время работа с этим материалом требует определенной подготовки металла перед проведением сварочных работ. На качество сварочных работ влияет выбор рабочего сварочного режима и правильный подбор расходных материалов.
Поверхностный антикоррозийный слой металла обладает устойчивостью к восстановлению. В составе современных антикоррозийных сплавов могут присутствовать в незначительных количествах: углерод, титан, никель, молибден, ниобий. Все эти элементы также повышают стойкость к коррозии и улучшают качество стали.
В зависимости от микроструктуры нержавеющая сталь может иметь различные свойства и применяться в разной среде:
- Сталь с содержанием хрома и никеля относится к классу аустенитной. Ее отличают высокие показатели устойчивости к ржавлению, пластичностью, прочностью и немагнитностью.
- Сплав с содержанием хрома и железа называется ферритным. Он устойчив к термической закалке и может использоваться в агрессивной среде.
- Сплав с содержанием углерода и хрома называется мартенситным и используется в слабоагрессивной среде. Объясняется такое применение высокой твердостью и одновременно хрупкостью сплава.
Свойства нержавеющего сплава
Начинающему сварщику рекомендуется учитывать некоторые свойства химического состава стального сплава, чтобы выполнить работу качественно. Среди основных параметров обычно выделяют:
- Низкую теплопроводность. Теплопроводность нержавеющей стали ниже в два раза по сравнению с другими металлами. В процессе сварочных работ металл может расплавиться больше, чем это необходимо. Устойчивость к коррозии в результате этого снизится. Для устранения негативных последствий мастера уменьшают силу тока на 20% и дополнительно охлаждают шов.
- Минимальный уровень температуры плавления. Для сохранности устойчивости к ржавлению в процессе работ сохраняют оптимальный режим температуры.
- Межкристаллитную коррозию. Является результатом образования карбидного соединения хрома и железа. Растекание, приводящее к коррозии металла, происходит при повышении температуры более 500 градусов. Для устранения нежелательных эффектов применяются различные способы охлаждения свариваемых конструкций.
- Высокий уровень линейного расширения стали. Литейная усадка стали происходит благодаря высоким температурам. Превышение температурного режима может привести к деформации металла и появлению между свариваемыми деталями трещин. С этой целью при работе с нержавейкой рекомендуется оставлять небольшие зазоры на расширение.
- Высокий показатель электрического сопротивления. Этот показатель может послужить причиной нагрева электродов из стали высоколегированного типа. Для предупреждения высокого нагревания длина электродов из никеля и хрома не превышает 350 мм.
Сварка полуавтоматом
При использовании различных способов сваривания нержавеющей стали можно получить различные по качеству результаты. Для сварки в безгазовой среде применяют порошковую проволоку. Этот метод обеспечивает получение ровного и красивого шва. Но такой шов в процессе эксплуатации изделия может поржаветь.
Для предотвращения таких последствий и получения качественного результата сварщики используют полуавтомат с применением стальной проволоки и углекислоты. Идеальным является состав газа из 2% углекислоты и 98% аргона. Для снижения стоимости производимых работ пропорции газа меняют в соотношении 30% углекислоты и 70% аргона.
Применение полуавтомата позволяет подавать проволоку в сварочную область механизированным путем. Полуавтомат позволяет охлаждать горелку, осуществлять высококачественные соединения в аргоновой среде, регулировать скорость подачи присадочной проволоки и производить сварку в труднодоступных местах.
Перед осуществлением сварочных работ поверхность свариваемых деталей подготавливают:
- Зачищают поверхность с помощью металлической щетки и обезжиривают при помощи специальных средств: уайт-спирита, ацетона или авиационного бензина.
- Прогревают свариваемые детали до 100 градусов, чтобы сварочная зона просохла и не имела влаги.
Самой надежной и результативной является сварка с применением аргона и углекислоты. Такой метод сварки металла позволяет сохранить все свойства стали. В процессе сварки проволока из никелевого сплава сгорает интенсивнее, что улучшает показатели сварки.
При использовании обычной проволоки показатели могут быть хуже. Методы современной сварки нержавеющих металлов:
- Тонколистовые металлы соединяют методом короткой дуги.
- Толстолистовые металлы соединяют методом струйного переноса.
- Экономия ресурсов высокой производительности осуществляется методом сварки импульсного характера. Этот метод позволяет подавать проволоку короткими импульсами.
В среде аргона
Полуавтоматическая сварка в среде аргона позволяет увеличить производительность. Технология такой сварки позволяет осуществлять не только сваривание толстых металлов, но и получать надежные высококачественные соединения, привлекательные по внешнему виду.
В состав сварочной проволоки должен быть включен никель для повышения качества производимых работ. Для сваривания толстостенных металлов применяют смесь аргона и углекислого газа.
Сварщику следует помнить, что изделия в процессе работы могут деформироваться из-за длительного нагрева. Решить эту проблему можно простукиванием и прогревом деталей. С этой целью можно применять бытовую газовую горелку.
В среде углекислого газа
При проведении сварочных работ в среде углекислого газа полуавтоматом должны выполняться следующие требования:
Применение обратной полярности.- Выдержка угла наклона электрода. Тонкие металлы можно проваривать наклоном проволоки вперед. Этот метод делает шов шире, а глубину провара меньше.
- Величина вылета проволоки не должна превышать 12 мм.
- Обеспечение контроля за расходом газа. Слишком маленький или очень большой расход газа может отрицательно сказаться на итоговом результате.
- Применение осушителя. В процессе сварки металла при высоких температурах из баллонов с газовой смесью выделяется вода, которая при взаимодействии с углекислотой снижает прочность шва. Медный купорос, применяемый в качестве осушителя, позволяет сохранить качество сварного шва.
- Не следует начинать и заканчивать сварку по краю детали. Это может привести к появлению водородных трещин. Рекомендуется отступать от края изделия не менее 5 см.
