Сварка нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали. Технологии и аппараты для сварки нержавеющей стали

Нержавеющая сталь представляет собой сплав железа и хрома, содержание которого колеблется от 12 % до 30 %. В состав материала могут входить и другие улучшающие его свойства металлы (никель, молибден, титан), однако основную защиту от коррозии обеспечивает именно хром. Благодаря ему на поверхности изделий из нержавеющей стали, контактирующих с атмосферой, постоянно присутствует тончайшая оксидная пленка, которая препятствует образованию ржавчины.

Примечательной особенностью нержавейки является способность оксидного слоя быстро восстанавливаться при механических повреждениях. На месте царапин мгновенно образуется новая защитная пленка. Толщина её составляет всего несколько атомов, однако из-за значительной плотности этого достаточно для предупреждения распространения коррозии.  Именно эта особенность, наряду с наличием в составе других элементов, определяет физические свойства нержавейки и особенности её сварки. К примеру, наличие никеля обеспечивает материалу более низкую теплопроводность и повышенное сопротивление.

В зависимости от состава и технологии получения нержавеющие стали делятся на три типа. Ферритные нержавеющие стали состоят преимущественно из железа и хрома (17 %), из-за чего обладают невысокой пластичностью, но при этом отличаются хорошей сопротивляемостью агрессивным средам. Аустенитные стали содержат в своем составе помимо железа и хрома (18 %-20 %) никель (8 %-10 %), а в некоторых случаях марганец и азот. Подобный коктейль обеспечивает материалу высокую прочность и пластичность, а также делает материал немагнитным. Мартенистые стали характеризуются небольшим содержанием хрома (около 12 %), высокой твердостью и хрупкостью, предполагающими применение в неагрессивных средах.

Общими свойствами нержавеющей стали всех типов является низкая температура плавления, небольшой коэффициент теплопроводности, но значительный коэффициент теплового расширения. Изделия из стали с высоким содержанием углерода (более 0,2 %) и толщиной листа более 3 мм требуют предварительного прогрева перед сваркой.

Технологии и оборудование для сварки нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали может осуществляться с применением технологий MMA, TIG, MIG/MAG. При выборе аппаратов и расходных материалов необходимо учитывать марку стали и её тип, а также то, что в данном случае предпочтительно производить сварку на переменном токе или токе обратной полярности.

MMA-сварка изделий из нержавеющей стали может осуществляться с использованием двух типов электродов – с основным или рутиловым покрытием. При выборе электродов с основным покрытием, образованным карбонатами кальция или магния, источник обязательно должен генерировать постоянный сварочный ток обратной полярности. В случае использования рутиловых электродов, с покрытием из двуокиси титана, допустимо вести сварку и на переменном токе. Второй тип электродов предпочтительнее, так как позволяет получить шов лучшего качества, благодаря тому, что в этом случае процесс характеризуется стабильной дугой и малым количеством брызг расплавленного металла. Сварку рекомендуется производить в нижнем положении.

TIG-сварка изделий из нержавеющей стали обычно используется при небольшой толщине листа, при этом в качестве защитного газа рекомендуется применять чистый аргон. Необходимость применения присадочных прутков определяется в зависимости от конкретного случая.

MIG/MAG-сварка изделий из нержавеющей стали напротив применяется при значительной толщине листа. В качестве защитного газа используется смесь аргона и углекислого газа (или кислорода) в соотношении 98/2. Для сварки нержавейки предпочтительно использовать сварочные полуавтоматы с импульсным режимом. В данном случае появляется возможность снизить сварочный ток, необходимый для стабильного горения дуги и уменьшить зону термического воздействия, это позволяет уменьшить расход присадочного материала и количество брызг, сохранив высокую производительность и хорошее качество шва. Сварка изделий небольшой толщины может осуществляться на короткой дуге, а более толстых – со струйным переносом материала.


Возврат к списку