Сварка нержавейки аргоном технология тонколистового металла

22.11.2019 VT-METALL

Вопросы, рассмотренные в материале:

• В чем особенности и плюсы аргонной сварки нержавейки
• Как подготовить материалы к аргонной сварке
• Как проводится аргонная сварка неплавящимся электродом из вольфрама
• Что собой представляет аргонная сварка нержавейки полуавтоматом
• Что важно учитывать при аргонной сварке нержавейки

Нержавеющая сталь – материал достаточно сложный для сварочных работ. Однако применение сварки с аргонным охлаждением позволяет получить ровный и качественный шов, соединяющий детали из нержавейки.

Начинать обучение данному процессу необходимо с ознакомления с различными характеристиками этого сложного для соединения сплава.

Наша статья познакомит вас не только с тем, что такое аргонная сварка нержавейки, но также с особенностями и технологией работ.

Основы аргонной сварки нержавейки

Нержавеющие стали отличаются от обычных антикоррозийными свойствами, которые они получили за счет добавления в состав хрома (до 20 %), никеля, марганца, молибдена и иных компонентов. Эти примеси придают металлу различные свойства и эксплуатационные качества. Что в результате приводит к сложностям в аргонной сварке нержавейки.

Основными свойствами нержавеющих сталей являются:

1. Теплопроводность – она в два раза меньше, чем у низкоуглеродистых сталей. Отток тепла из места аргонной сварки происходит очень медленно, в результате чего рабочая зона может перегреться, возможен пережог. Поэтому сила сварочного тока должна быть на 20 % меньше, чем при работе с иными сталями.
2. Коэффициент линейного расширения нержавейки – высокий. Соответственно, изменение длины изделия при нагреве будет значительной, что может привести к его деформации или появлению трещин.

   Для предотвращения этого необходимо делать достаточно большие зазоры между соединяемыми деталями, особенно крупными.

3. Высокое удельное электрическое сопротивление – вследствие чего происходит нагрев стержня электрода. Для получения качественного соединения требуется соблюдать правило – для создания коротких швов использовать длинные электроды, имеющие более высокое сопротивление. При аргонной сварке же больших участков необходимо брать электроды размером 35 см.

Важной особенностью нержавеющей стали является потеря антикоррозийных свойств в месте соединения при нагревании до температуры свыше +500 °С. Причина – в образовании на границе зерен карбидов, которые берут на себя роль анодов. Они и приводят к увеличению скорости межкристаллитной коррозии сплавов.

Для защиты нержавейки от перегрева в процессе сварочных работ используют метод охлаждения аргоном. А для хромоникелевых сплавов – технологию быстрого охлаждения шва.

Преимущества аргонной сварки нержавейки

При выборе варианта проведения сварочных работ по нержавеющей стали аргонная сварка имеет ряд преимуществ, которые обусловлены технологией, а именно:

• Для получения ровного шва с равномерным проплавом на всю глубину необходимо защитить металл в процессе работы от воздействия воздуха. Это помогает сделать аргон, создающий специальную атмосферу вокруг места работы, вытесняющую N2 и O2.
• Данный метод помогает соединить сложные по форме детали без изменения их конфигурации благодаря низкой теплопроводности нержавеющей стали. Прогреву подвергается только небольшая область около шва. С одной стороны это хорошо, но с другой – действовать надо очень осторожно, чтобы не произошел пережог.
• Соединение происходит достаточно быстро, поскольку температура дуги высока.

Помимо достоинств, аргонная сварка имеет и недостатки. Для ее проведения необходимо сложное и дорогостоящее оборудование, а также определенный опыт работы, знание материала и процесса.

Как настроить аргонную сварку по нержавейке: нюансы подготовки

Важным этапом, влияющим на конечный результат, является процесс подготовки нержавейки для последующей аргонной сварки:

1. Тщательно обработать края деталей металлической щеткой, наждачной бумагой или провести автоматическую шлифовку.
2. Обезжирить ацетоном, спиртом или бензином.
3. Расположить свариваемые детали с зазором на расширение.
4. Подогреть края деталей до +200…+300 °С при проведении работ по тонкой нержавейке. Это поможет снизить напряженность металла и избежать трещин.

Следующий этап – подбор присадочного материала или проволоки. Легирующих добавок в ней должно быть больше, чем в предназначенной для сваривания нержавейке. Сечение же проволоки подбирается исходя из толщины соединяемых деталей.

Технология аргонной сварки неплавящимся электродом из вольфрама

С помощью вольфрамового электрода аргонной сваркой соединяют детали с тонкими стенками (тонкостенные). Метод этот называется TIG-сваркой.

Для работы применяют два вида аппаратов: постоянного или переменного тока. Через горелку со вставленным электродом из вольфрама подается аргон. Шов формируется за счет плавки присадочной проволоки, которую подают вручную. Горелку перемещают также вручную, держа строго под углом 70–80° к шву.

VT-metall предлагает услуги:

Порошковая покраска металла

Движение горелки идет вдоль линии соединения, без поперечных перемещений. Таким образом формируется стабильная сварочная ванна, исключающая попадание атмосферного кислорода и взаимодействие его с металлом. Рекомендуется одновременная подача аргона как с лицевой, так и с изнаночной стороны шва. Несмотря на больший расход газа, качество соединения будет выше.

Электрод не должен соприкасаться с поверхностью нержавейки. Для разжигания дуги используют угольные или графитовые пластинки, а затем ее переносят на металл. Делается это для предотвращения оплавления электрода и отсутствия следов на сварочном шве.

Важным этапом работы является настройка сварочного аппарата. Покажем это на примере соединения деталей толщиной в 1 мм. Используется аппарат постоянного тока с прямой полярностью (на электрод подается «+», а на детали «-»).

Выбирается ток от 30 до 50 А с напряжением до 28 В. Работа проводится со скоростью от 12 до 28 см в минуту. За это время израсходуется от 3 до 5 л аргона.

Присадочная проволока выбирается с диаметром от 0,8 до 1,6 мм, в зависимости от различных условий.

Угол наклона горелки – от 70° до 80°, угол подачи проволоки – от 10° до 15°. Для улучшения качества шва, а также увеличения срока службы вольфрамового электрода, аргон перекрывают спустя 10–15 секунд после остановки работы. При этом охлаждение шва и электрода происходит быстрее, а расход аргона увеличивается незначительно.

Аргонная сварка нержавейки полуавтоматом

Аргонная сварка полуавтоматом значительно упрощает процесс, увеличивает его скорость, а также повышает качество сварочного шва. Чаще полуавтомат используют для соединения деталей большой толщины.

Существует несколько особенностей проведения аргонной сварки нержавейки с помощью полуавтомата:

• использование никельсодержащей проволоки;
• расходование вместе с аргоном углекислого газа при соединении толстых деталей – кромки шва смачиваются газом, уменьшая нагрев, что ведет к смягчению всего процесса;
• применение трех способов соединения: с короткой дугой, с технологией струйного переноса или импульсный метод.

Считается, что наибольший контроль процесса происходит при импульсной сварке, когда подача проволоки в рабочую зону происходит толчками. При этом снижается ее расход, что немаловажно по причине высокой стоимости. Сокращается площадь нагревания металла. Уменьшается его разбрызгивание.

Это приводит к снижению времени последующей окончательной обработки поверхностей рядом со сварочным швом, поскольку брызги расплавленного металла отсутствуют.

Применение двух других способов ограничивается толщиной соединяемой нержавейки. Струйный перенос используют для сваривания деталей большой толщины, короткая же дуга применяется к тонким изделиям.

Какое оборудование применяют для аргонной сварки нержавейки

Для аргонной сварки нержавейки необходимы:

• Инверторный источник сварочного тока (сварочный инвертор) – является источником питания сварочной дуги, обеспечивающим ее стабильное горение. Его выбор зависит от объема работ и свойств металла. Специалисты советуют для нержавейки применять источник, функционирующий на выпрямленном токе.
• Осциллятор – электронное устройство, поддерживающее и стабилизирующее сварочную дугу при использовании неплавящегося электрода из вольфрама.
• Горелка и токопроводящий узел – включают форсунку для газа и неплавящийся электрод.
• Аргон или его смеси с иными газами – подается из баллонов, где находится под давлением.
• Неплавящиеся электроды – в настоящее время на рынке широко представлены электроды для аргонной сварки нержавейки, стойкой к коррозии. Выбор зависит от шва и свойства материала.
• Присадочная проволока – выбирается в зависимости от марки нержавеющей стали.
• Спецодежда – роба, рукавицы и маска. А также средства для обработки нержавейки – обезжириватель и металлическая щетка.

Настройка аппарата и тонкости аргонной сварки труб из нержавейки

Создание трубопроводов из нержавейки требует соединения его частей. Особенностью таких сварочных работ является необходимость защиты шва газом внутри трубы.

Для этой цели используют метод заглушки одного конца соединяемой трубы подручными материалами:

• бумагой;
• поролоном;
• резиной;
• тканью или пр.

В заглушку вставляют трубку, необходимую для подачи аргона. После чего конструкция закрепляется скотчем. Аргон подают под небольшим давлением, которое определяется путем визуального осмотра. Главным критерием служит отсутствие расплавленного металла в выдуваемом из трубы воздухе.

Самодельная, но удобная конструкция поможет сделать сварочный шов ровным и качественным.

Для соединения нержавейки толщиной в 3 мм аппарат настраивают на ток в 65 А. Заварка кратера шва должна длиться 3 секунды. А подача аргона после завершения работы – 4 секунды.

Итоговые рекомендации специалистов по аргонной сварке нержавейки

Использование аргонной сварки для нержавейки требует опыта и знаний, которые можно получить у специалистов в данной области – профессиональных сварщиков.

Вот несколько их рекомендаций:

1. Работать нужно, держа электрод на самом малом расстоянии от металла, но не прикасаясь к нему. При этом образуется минимально возможная дуга. Делается это для улучшения качества шва. Поскольку длинная дуга не будет прогревать шов по глубине, в результате чего он будет расширяться.
2. Подавать проволоку необходимо ровно, стараясь держать ее в зоне действия аргона. Это поможет избежать окисления при ручной аргонной сварке.
3. Оценить качество проплава можно по форме наплывов, появляющихся в результате плавки присадочной проволоки. Вытянутая вдоль шва форма говорит о хорошем качестве. А круговой или овальный наплыв расскажет о недостаточном или неполном проплавлении.
4. Постепенно снижать величину тока, приближаясь к окончанию шва. Необходимо избегать резкого отрыва дуги для повышения уровня защиты горячего шва и, соответственно, его качества.

Метод аргонной сварки хоть и считается сложным, однако таковым не является. Он не намного труднее обычного. Его можно освоить в достаточно короткие сроки, а профессионализм придет с опытом. Стоимость же дополнительного оборудования с лихвой окупится возможностью, помимо нержавейки, варить медные, алюминиевые или бронзовые детали, а также их сплавы.

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Как варить нержавеющую сталь аргоном

Как происходит сварка нержавейки аргоном? Весь процесс технологии будет освещен в этой публикации!

Нержавейка принадлежит к высоколегированным сталям, устойчивым к ржавчине. По химическому составу бывает на основе хрома и хрома-никеля, а по металлическому составу делится на дисперсионно-твердеющую, аустенитную, мартенситную, аустенитно-ферритную и ферритную.

Любая сталь из перечисленных, содержит в составе хрома не менее 12%, что положительно влияет на прочность и перерабатываемость.

Благодаря прекрасным свойствам, нержавейка широко применяется в быту и промышленности. Поэтому владея навыком сварки такого металла, вы избавите себя от многих домашних неурядиц.

Материал имеет ряд нюансов, которые следует знать:

• низкая теплопроводность повышает риск прожечь тонкий металл насквозь (лечится уменьшением силы тока);
• большая усадка порождает образование трещин (необходим правильный зазор между заготовками);
• потеря антикоррозийных свойств в месте сварки нержавеющей стали (требуется быстрое охлаждение).

Оборудование

Чтобы сварить нержавеющую сталь, необходим источник тока с настройками: бесконтактного поджига и заварки кратера.

Присадочный пруток должен быть одного состава с свариваемым материалом, чтобы обеспечить шов прочностью и коррозийной стойкостью. Например, широко распространенная нержавейка — это 304, значит проволока должна быть Y308. Более наглядно в таблице:

Для уменьшения расхода газа и лучшей защиты сварочной ванны используйте в горелке — газовую линзу с сеточкой. Для линзы выпускаются сопла с разными диаметрами. Чем больше размер, тем лучше защита.

Для наших целей подойдет №5. Такой диаметр позволяет подбираться к труднодоступным местам.

Благодаря газовой линзе, можно выдвигать электрод до 10 мм.

Вольфрамовые электроды, при сварке нержавейки аргоном можно использовать универсальные. Диаметр зависит от толщины металла. Например, электрод диаметром 1 мм (выдерживает ток до 50 А), применяется для толщины заготовок 0,7-1,6 мм.

При токе свыше 50 А, рекомендуется устанавливать электроды от 1,6 мм.

Подготовка материала

Как вы обрабатываете низкоуглеродистую сталь, так же и кромки нержавейки очищаются и подгоняются перед сварочными работами. Очищаете стальной щеткой материал до блеска и обезжириваете любым растворителем.

Учтите нюанс — для усадки шва, сварочный стык делайте с небольшим зазором.

Знайте, не всё блестящее относится к нержавеющей стали. Проверить металл можно с помощью магнита:

1. если притяжения нет, значит перед нами нержавейка;
2. если материал прилип к магниту, значит — это обычная сталь.

Соединение тонкого металла

Сварка тонкой нержавейки — нюансы технологии. При таком соединении, рекомендуется под заготовки подкладывать медную пластину.

Медная пластина для комфортного соединения изделий

Которая служит для:

• защиты шва с другой стороны;
• отвода тепла;
• жесткой фиксации гибких пластин.

Правильные настройки аппарата. Сварка аргоном нержавейки толщиной 1 мм выполняется, при режиме 35-37 А и заварке кратера (DOWN SLOPE) 3 секунды. Газ после сварки (POST FLOW), можно поставить 4 секунды — этого достаточно для остывания металла.

Если кромки заготовок хорошо подогнаны друг к дружке и крепко зафиксированные, то аргоновая сварка нержавейки может выполняться без присадочной проволоки.

Видео:

Сварка труб

У нас в быту есть трубопроводы, многие сделаны из нержавеющих сталей. Соединение таких труб тоже имеет свои трудности. Технология требует качество сварных швов, что достигается газовой защитой изнутри.

Как запустить газ аргон внутрь трубы? Все просто: одну сторону трубы необходимо заглушить подручными материалами:

• бумагой;
• тканью;
• резиной;
• поролоном и т.п.

В заглушку вставить трубку для подачи газа, а конструкцию обмотать скотчем или клейкой лентой. Давление аргона на подаче выставляется небольшое (определяется опытным путем), чтобы расплавленный металл не выдувало. Такое приспособление поможет сварить трубы качественно.

Настройка аппарата для толстого металла. Аргоновая сварка нержавейки металла толщиной 3 мм требует установку тока в 65 А, заварку кратера — 3 сек., газ после сварки — 4 сек.

Режим Pulse

Кроме основных настроек используемых в аргонодуговых аппаратах, сейчас появилась ещё одна функция — это Pulse. Настройка позволяет сваривать тонкий и толстый металл в разных пространственных положениях. При сварке нержавейки импульсный режим снижает тепловложение.

Чтобы переключиться в этот режим — на аппарате необходимо включить кнопку Pulse. А другими регулировками выставить нижний и верхний предел тока, скорость импульса (Гц) и баланс тока.

Как правильно варить нержавейку

В начале работ делайте хорошее наложение первого слоя (проварку корня шва). После завершения, простукайте молоточком по шву и очистите мусор щеткой. Далее восстановите антикоррозийные свойства с помощью травления SE пасты. Через 20 минут остатки пасты смываем водой. Всё, ваше сварное соединение защищено от коррозии.

В таблицах ниже, разные режимы соединений, изучаем и берем на заметку:

Устали от текста, просматриваем видеоролик:

https://www.youtube.com/watch?v=ncDTgPVAxYA

Варим нержавейку с инородным металлом

При необходимости сварки нержавеющей стали с другим материалом (мягкая и низколегированная сталь), применяйте присадочный пруток с никелем и хромом. Со следующей маркировкой:

• Y310;
• Y310S;
• Y309;
• Y309L;
• Y309Mo.

Эти присадочные материалы уберегут от горячих трещин, при выполнении работ.

Стоимость сварки нержавейки аргоном по стране начинается от 10-20 рублей за 1 см. Цены отличаются от региона и прейскуранта фирм выполняющих подобные услуги.

Сварка полуавтоматом (MIG)

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде защитного газа нашла широкое распространение во всех отраслях. Процесс происходит так: проволока выполняющая роль присадки и электрода автоматически подается в зону сварки.

На качество соединения влияют правильные настройки: скорости подачи проволоки, расхода газа и ток.

Итак, как варить нержавейку полуавтоматом в среде газов. Существует 3 метода:

1. техника короткой дугой;
2. струйный перенос;
3. импульсное соединение.

Короткая дуга применяется для тонких пластин металла, струйная технология для сварки толстых изделий. Импульсная техника подходит для неопытных сварщиков.

Оборудование и материалы:

• источник тока с устройством подачи проволоки;
• специальная проволока с покрытием;
• горелка в сборе (хорошо иметь запас наконечников);
• клемма земли;
• баллон высокого давления с измерителем расхода;
• маска и перчатки.

• В таблице, приведенны настройки силы тока, диаметр проволоки исходя из толщины листа.
• Перед сваркой откусите лишнюю проволоку (отрегулируйте вылет электрода), опустите горелку к металлу удерживая её одной рукой, второй поддерживая, нажмите кнопку.

Вначале сварки горелку держите близко к металлу, при заполнении металлом зазора, отодвиньте горелку. Но, далеко не отодвигайте.

Изменяя настройки аппарата и тренируясь, вы постепенно овладеете сварочной техникой. Изучайте шов, можете даже его поломать, чтобы посмотреть изъяны.

Вы делаете неправильно, если:

1. края не приплавленные, а нависают над металлом — малая скорость перемещения;
2. шов выпирает, не растекается по сторонам — варите слишком быстро;
3. излишнее разбрызгивание — велико напряжение.

Некоторые рекомендации сварщиков по сварке полуавтоматом в среде защитных газов:

• состав газовой смеси должен быть из 70% углекислоты и 30% аргона;
• расстояние от сопла до металла 7-13 мм;
• вылет проволоки 6-9 мм;
• следите за чистотой выхода проволоки;
• расход защитного газа 6-12 куб.м/мин;
• при дефектах сварки, проверяйте клемму земли;
• избегайте большого наклона горелки;
• не делайте слишком толстый шов;
• одновременно меняйте настройки скорости проволоки и напряжения.

Смотрите видео, подробная инструкция по настройке оборудования и сварке полуавтоматом:

P.S. Теперь вы знаете, как выполняется сварка нержавейки аргоном. Многое познается только практикой, методом проб и ошибок. Удачи!

Технология сварки нержавейки аргоном – важные особенности и тонкости

Сварка нержавейки, при которой пользуются аргоном как защитным газом, является одной из самых распространенных технологий получения качественных и надежных соединений деталей, изготовленных из такой стали.

Использование аргона при сварке нержавеющей стали позволяет получать сварные швы высокого качества

Прежде чем приступать к обучению этому процессу, следует познакомиться с характеристиками данного сплава, которые и делают его трудносвариваемым материалом.

Нержавеющая сталь является металлом, который успешно противостоит коррозионным процессам. Таким его делают легирующие добавки, основной из которых является хром (в отдельных марках нержавейки он может составлять до 20%).

В различные виды такой стали могут также добавляться в качестве легирующих элементов титан, никель, молибден и др.

Эти добавки, кроме антикоррозионных свойств, наделяют нержавейку и рядом других необходимых физико-механических характеристик.

Нержавеющая сталь, кроме исключительных антикоррозионных свойств, обладает поверхностью привлекательного внешнего вида. Именно поэтому ее часто даже не покрывают краской. Отсюда возникают дополнительные требования к качеству сварного шва: он должен быть не только надежным, но и аккуратным.

Выполнять сварочные работы с нержавейкой и получать соединения, удовлетворяющие самым строгим требованиям, может только специалист, обладающий не только необходимыми знаниями технологии, но и достаточным опытом работы в данной области. Это значит, что для обучения приемам сварки нержавеющей стали в среде аргона недостаточно просто посмотреть видео такого процесса – необходимо еще получить практические уроки.

В чем заключаются сложности сварки нержавеющей стали

Сложность сварки нержавейки объясняется свойствами данного металла, которые ему придают легирующие добавки. По сравнению с низкоуглеродистой сталью, нержавейка имеет более низкую теплопроводность (в два раза ниже), что является негативным фактором для сварочных работ.

Высокая температура из-за низкой теплопроводности металла будет концентрироваться в месте выполнения соединения и недостаточно активно отводиться от него. Это может стать причиной перегрева области соединения и даже прожога металла.

Именно поэтому технология сварки нержавейки предусматривает снижение сварочного тока: его значение выбирается на 20% ниже, чем при сварке обычных сталей.

Дисплей сварочного полуавтомата с цифровой индикацией рабочего тока и напряжения

Еще одной характеристикой нержавеющей стали, которую обязательно следует учитывать при сварке, является повышенный коэффициент линейного расширения и, как следствие, значительная линейная усадка.

Именно это свойство нержавейки приводит к тому, что детали из нее при выполнении сварочных работ подвергаются значительным деформациям, нередко приводящим к появлению трещин на их поверхности.

 Учитывая это, между соединяемыми заготовками следует оставлять больший зазор, который будет компенсировать деформационные процессы.

Нержавейка отличается повышенным электрическим сопротивлением, что очень негативно сказывается на сварке, если она выполняется электродом из высоколегированной стали.

Такой электрод, который также имеет большое электрическое сопротивление, начинает сильно нагреваться. Это приводит к ухудшению качества формируемого сварного шва.

Если вы соберетесь варить нержавейку такими электродами, следует использовать изделия минимальной длины.

Трещина сварного шва – самый опасный дефект, приводящий к разрушению конструкции

Если при сварке нержавейки не соблюдать правильный термический режим, этот сплав может утратить свои антикоррозионные свойства.

Объясняется это следующим. При значительном нагреве (свыше 500 градусов) на границах кристаллических зерен металла начинают образовываться карбид хрома и железа. Так появляются очаги возникновения и дальнейшего распространения коррозии.

Чтобы избежать этого негативного явления, которое носит название межкристаллитной коррозии, необходимо очень быстро охлаждать детали из нержавейки сразу после окончания сварочных работ.

Однако указанный метод эффективен лишь в том случае, если вы варите нержавеющую сталь хромоникелевой группы.

Как подготовить детали из нержавейки к сварке

Для того чтобы в результате аргонодуговой сварки изделий из нержавейки получить качественное и надежное соединение, необходимо правильно подготовить их поверхности. Такая обработка не сильно отличается от подготовки к сварке в среде аргона деталей из других металлов и заключается в следующем.

Труба из нержавейки, подготовленная к сварке с помощью шлифовальной насадки

• Кромки соединяемых заготовок необходимо зачистить до металлического блеска, для чего используется металлическая щетка или шлифовальная машинка.
• После зачистки кромки деталей обезжириваются при помощи ацетона или авиационного бензина, что необходимо сделать для обеспечения устойчивости дуги и повышения качества сварного шва.
• При подготовке соединяемых заготовок к сварке следует предусмотреть в них увеличенный зазор, который будет компенсировать деформационные процессы.

Очень важно при подготовке изделий из нержавейки к сварке, выполняемой в среде аргона, правильно подобрать присадочный материал.

Кроме диаметра присадочной проволоки, надо обращать внимание и на ее состав. Степень легирования такой проволоки должна превышать соответствующий показатель у металла, из которого изготовлены соединяемые заготовки.

Марки сварочной проволоки для нержавейки

Аргоновая сварка нержавейки при помощи электрода из вольфрама

Сварка нержавейки в защитной среде аргона используется преимущественно в тех случаях, когда соединить необходимо детали небольшой толщины. Данная технология позволяет получать качественные и надежные соединения с красивыми и аккуратными сварными швами.

В защитной среде аргона чаще всего выполняется сварка нержавеющих труб, используемых для транспортировки различных жидких и газообразных сред. Качество сварных швов, получаемых при использовании данной технологии, позволяет применять ее для соединения деталей трубопроводов, эксплуатируемых под высоким давлением.

Выполненное электросваркой в среде аргона соединение труб из нержавеющей стали

Аргонодуговая сварка, выполняемая неплавящимся вольфрамовым электродом, может производиться на переменном или постоянном токе прямой полярности.

Основным рабочим органом при выполнении такой сварки является горелка, в которой закреплен электрод и из сопла которой подается струя аргона.

Сварной шов формируется за счет присадочной проволоки, подаваемой вручную в зону горения сварочной дуги. Все движения, совершаемые горелкой, также выполняются вручную.

В отличие от обычной электродуговой технологии, при сварке, выполняемой в среде аргона, электродом и присадочной проволокой не совершают поперечных движений – их перемещают только вдоль оси формируемого шва.

Делается это для того, чтобы не вывести сварочную ванну из зоны действия аргоновой защиты (это негативно скажется на качестве соединения). Необходимо также позаботиться и о защите от окружающего воздуха обратной стороны шва, которая также обдувается аргоном. Конечно, расход газа от этого увеличивается, но качество всех участков сварного шва будет высоким.

Положение горелки при сварке ТИГ

Чтобы не загрязнить поверхности соединяемых заготовок и не оплавить конец вольфрамового электрода, им нельзя прикасаться к основному металлу даже в процессе розжига дуги.

Именно поэтому технология сварки в среде аргона с применением вольфрамового электрода предполагает использование для розжига дуги специальной пластины, изготовленной из графита или угля. Только после зажигания на такой пластине сварочную дугу аккуратно переводят на нержавейку.

Хорошо демонстрирует этот процесс, выполнению которого обязательно следует научиться начинающему специалисту, обучающее видео.

Чтобы исключить окисление нагретого электрода и только что сформированного шва, подачу аргона следует отключать не сразу после окончания сварки, а через 10–15 секунд. На расходе газа это скажется незначительно, но этим вы увеличите срок службы электрода и улучшите качество сварного шва.

Сварка с помощью полуавтомата

Сварка полуавтоматом, производимая в среде аргона, позволяет значительно увеличить производительность работ.

Такую технологию можно использовать для соединения деталей из нержавейки даже значительной толщины.

Наряду с высокой производительностью, технология сварки полуавтоматом в среде аргона позволяет получать соединения, отличающиеся высоким качеством, надежностью, привлекательным внешним видом.

Режим сварки фланца с трубой: горелка на 11 часов, направление вращения по стрелке

Существует несколько нюансов сварки нержавейки полуавтоматом, которые обязательно следует учитывать в работе.

Сварочная проволока для повышения качества формируемого соединения должна обязательно содержать в своем составе никель.

Если необходимо варить детали большой толщины, то в состав защитного газа, кроме аргона, добавляют углекислый газ, который обеспечивает лучшую смачиваемость краев шва.

Сварка нержавейки полуавтоматом в защитной среде аргона может выполняться по нескольким технологиям – с использованием:

• короткой дуги;
• струйного переноса;
• импульсного режима.

Наиболее контролируемой является технология с использованием импульсного режима. В данном случае сварочная проволока подается в зону действия дуги короткими импульсами.

Это позволяет минимизировать разбрызгивание расплавленного металла, уменьшить зону термического воздействия на основной металл, снизить расход дорогостоящей сварочной проволоки.

Обработка готового шва и прилегающей к нему поверхности при использовании данной технологии занимает минимальное количество времени, так как брызги металла на них практически отсутствуют.

При помощи струйного переноса можно варить детали большой толщины, а короткая дуга больше подходит для соединения тонких изделий. Лучше познакомиться с особенностями перечисленных технологий позволяют видео.

Сварка нержавейки аргоном: способы, технология

СОДЕРЖАНИЕ

Сварка нержавейки аргоном необходима, когда речь идет о соединении тонких деталей. Для качественного шва важно использовать низкий уровень тока, правильно выставить зазор между деталями и своевременно охладить место стыка.

Аргон используется для изоляции свариваемой области от действия кислорода, иначе место соединения станет пористым, а сварной шов не будет надежным. И это еще не все нюансы процесса. Более подробно о сварке нержавейки аргоном читайте в нашем материале.

Оборудование и расходные материалы для сварки нержавейки аргоном

Чтобы выполнить ручную сварку нержавейки аргоном (TIG), потребуется оборудование: инвертор, осциллятор, баллон аргона, горелка, провода и шланги.

Из перечисленных компонентов расходными материалами являются проволока и газ аргон. В качестве присадки используют такой же металл, на котором выполняется шов. Обычно таким образом соединяют детали из металла типа 304, а в качестве присадки используют пруток Y308.

В процессе применяют разные виды защитных газов, но аргон среди прочих является основным видом для данной технологии, поэтому она носит название аргонодуговой сварки.

Чтобы рассчитать расход газа при выполнении сварного шва, нужно знать, каков материал соединяемых деталей. При обработке алюминиевых компонентов уходит до 20 литров газа в минуту, при соединении титановых деталей – до 50 литров, при стыковке частей из нержавеющей стали – только 8 литров в минуту.

С целью экономии аргона используют линзу, которую прикрепляют на горелку. Устройство работает за счет сеточки. Она также эффективно защищает сварочную ванну.

: «Сварочный позиционер»

Линзы для горелок различаются по размерам, начиная с номера 4 по 10. Самую качественную защиту осуществляют элементы с большим номером. Маленькие линзы помогают выполнить работу в сложных условиях.

Для сварочных операций используют универсальные вольфрамовые электроды. Элемент выдвигается вперед на 10 мм при установленных линзах. В зависимости от параметров соединяемых деталей применяют разные диаметры неплавящегося стержня:

• Сварка тонкой нержавейки до 1,6 мм аргоном производится с применением вольфрамового стержня диаметром 1 мм с силой сварочного тока 50 ампер.
• При значительной толщине металла используют ток в 50 ампер и электрод диаметром 1,6 мм.

Технология сварки нержавеющей стали аргоном

Последовательность действий рабочего при сварке аргоном не отличается от привычной процедуры.

Хотя особенности тоже существуют.

• Движение вольфрамового электрода и присадочной проволоки осуществляется вдоль соединяющего шва. Нужно следить, чтобы материал неплавящегося стержня не выходил из защитного слоя газа аргона.
• Для улучшения качества сварного шва аргоном защищают и обратную сторону металла, что увеличивает трафик газа.
• К материалу соединяемых деталей не прикасаются вольфрамовым электродом. С этой целью розжиг дуги делают на графитовой или угольной пластине, потом переносят на свариваемые детали. Также сваривают детали бесконтактным способом при помощи осциллятора.
• После окончания работы по соединению деталей нельзя сразу выключать газ, иначе вольфрамовый электрод будет окисляться, а сварочный шов быстро остынет. Нужно подождать 10–15 секунд, после чего выключать аргон.

Присадочная проволока для сварки нержавейки аргоном

Нержавеющая сталь – это высоколегированный, устойчивый к коррозии материал. Его характерные свойства определяет добавление в него хрома (Cr). В процентном выражении в нержавейке содержится от 12 до 20 % химического элемента.

Проволоку сплошного сечения производят из стали с добавлением легирующих компонентов: никель (Ni), хром (Cr), молибден (Mo), ниобий (Nb), марганец (Mn), титан (Ti), железо (Fe). Именно они делают материал стойким к различным повреждениям и воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды.

Для сварки нержавейки аргоном полуавтоматом используют стали с хромом, никелем, молибденом:

• Хром. Химический компонент, который определяет свойства сплава. Он образует оксидную пленку, защищающую сталь от коррозионных воздействий. Благодаря хрому материал отличается прочностью, вязкостью, текучестью и ковкостью. Большое количество химического элемента делает металл хрупким в местах соединений. Это требует от сварщика грамотного выбора режима проведения работ и соблюдения всех правил выполнения швов. 
• Никель. Химический элемент увеличивает пластичность, вязкость и коррозионную устойчивость стали. Сварочные работы выполняются легко.
• Молибден. Элемент улучшает характеристики металла: прочность, твердость, теплоустойчивость, способность переносить удары и высокие температуры. Сталь с добавлением молибдена сильно окисляется во время сварки и выгорает.

: «Сварочный стол своими руками»

Дальше расскажем, какой пруток для сварки нержавейки аргоном выбрать.

Нержавеющая сварочная проволока ER308Lsi

Эта хромоникелевая проволока обладает коррозионной устойчивостью и предназначена для соединения деталей из нержавеющей стали с Cr – 18 %, Ni — 8 % и кремнием в составе в среде защитных газов.

Аналогами материала являются Св-04Х19Н9, Св-01Х18Н10, Св-06Х19Н9Т. Проволоку применяют в нефтяной, машиностроительной, химической и пищевой промышленности. Материал подходит для изготовления емкостей, бойлеров, труб.

Нержавеющая сварочная проволока ER309Lsi

Данная хромоникелевая проволока обладает коррозионной устойчивостью и используется для полуавтоматической сварки деталей из разных сталей с низкими легирующими свойствами.

Она также применяется для работ с металлами с содержанием Cr — 24 %, Ni — 13 % и большим количеством кремния при защите аргоном. При этом используется постоянный ток с обратной полярностью DC+.

: «Сварка арматуры»

Аналогами материала являются Св-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ, Св-06Х25Н12ТЮ. Проволока используется на химическом и пищевом производствах, строительстве нефтехимических машин, в работе с сосудами под давлением, с оборудованием для газотранспортной сферы, с нефтепроводами.

Нержавеющая сварочная проволока ER316Lsi

Хромоникелевая проволока с антикоррозийными свойствами для полуавтоматических сварочных работ деталей из нержавеющей стали с содержанием Cr – 18 %, Ni — 8 %, Mo — 3 %. Металлы с такими компонентами очень устойчивы к разложению в кислотной и хлорсодержащей среде.

Аналогами проволоки являются Св-04Х19Н11М3, Св-06Х20Н11МЗТБ. Компонент применяется в нефтяной, химической, машиностроительной отраслях.

Нержавеющая сварочная проволока ER321Lsi

• Хромоникелевая проволока с хорошей коррозионной устойчивостью предназначена для полуавтоматической сварки элементов из стали марок 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т (304, 308, 321, 347) и других с использованием защитных газов (Ar) и постоянного тока DC.
• Материал, легированный титаном, устойчив к межкристаллической коррозии и обеспечивает высокое качество сварного шва.
• : «Оборудование для сварочных работ»

Аналогами проволоки являются Св-06Х19Н9Т, Св-12Х18Н10Т, Св-04Х19Н9.

Она используется в нефтехимической и пищевой промышленности, в энергетической сфере.

Выбор нержавеющей сварочной проволоки

Выбор присадки для сварки нержавейки аргоном подводят с учетом:

• химического содержания, который должен быть аналогичным составу соединяемых деталей;
• внешнего вида поверхности, который отличается отсутствием трещин, расслоений, других включений;
• плотности намотки проволоки без скрученных участков.

Выделяют четыре вида нержавеющей стали, разных по химическому наполнению:

• Хромистые – прочные и недорогие материалы. Не совсем пластичные, поэтому их тяжело обрабатывать. Есть три группы хромистых сталей с разным процентом содержания хрома: 13 %, 17 %, 27 %.
• Хромоникелевые – пластичные и наиболее популярные материалы. Никель делает нержавеющую сталь более стабильной и сообщает металлу магнитные свойства. Нержавейка содержит 18 % хрома (Cr) и 9 % никеля (Ni).
• Хромомарганцевоникелевые – прочные и пластичные сплавы. Имеют в составе до 22 % хрома.
• Хромокремниймарганцевые – сплавы марки 35ХГСА, имеют в составе по 1 % хрома, марганца и кремния. Материал отличается хорошими механическими и технологическими свойствами.

Подбор проволоки из нержавеющей стали:

Марка стали	Марка проволоки
12Х18Н10Т, 03Х18Н11	Св-04Х19Н9 (ER308Lsi),Св-01Х19Н9
20Х23Н13, 20Х23Н18	Св-07Х25Н13 (ER309Lsi),Св-08Х25Н13БТЮ
08Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Т, 10Х14Г14Н4Т	Св-04Х19Н11М3 (ER316Lsi),Св-06Х19Н10М3Т
08Х18Н10Т, 08Х22Н6Т	Св-06Х19Н9Т (ER321Lsi)
12Х18Н9ТЛ	Св-08Х20Н9С2БТЮ
08Х18Г8Н2Т	Св-04Х19Н9,Св-07Х18Н9ТЮ, Св-05Х20Н9ФБС
02Х18Н11	Св-01Х18Н10, Св-01Х19Н9
10Х17Н13М2Т	Св-08Х19Н10М3Б, 06Х19Н11М3Т
Св-06Х20Н11М3ТБ	Св-06Х20Н11М3ТБ
03Х17Н14М3	Св-01Х17Н14М2, Св-01Х19Н18Г10АМ4

Этапы TIG сварки нержавейки аргоном

Прежде чем приступить к сварке нержавейки полуавтоматом в среде аргона, нужно подготовить заготовки. Для этого края деталей очищают от грязи, налета, прочих компонентов, обезжиривают и зачищают, чтобы поверхности заблестели.

При толщине свариваемых элементов более 4 мм формируют кромки. Для тонких металлических деталей это не требуется.

Если нержавеющая сталь очень тонка, при работе под нее кладут медную пластину, чтобы отводить температуру. Также поверхность необходима для стабилизации расплавленного в процессе работы металла и жесткого крепления деталей друг к другу.

: «Технология сварки сталей»

Когда сопрягаемые элементы идеально подогнаны, работу проводят без применения проволоки. При этом толщина металлов не должна превышать 1 мм. При работе применяют ток 35–37 ампер, заварку кратера производят в течение 3 секунд, а газ отключают спустя 4 секунды после окончания сварки.

Сварка аргоном труб из нержавеющей стали

И в домашнем хозяйстве, и в производстве трубы из нержавеющего металла используются в большом количестве. Чтобы соединить две части трубы, применяют аргонную сварку.

Порядок выполнения работ не отличается от сварки листов металла или больших элементов. Подготовительный этап, режимы электрического тока идентичны работам с другими материалами. Хотя есть небольшое отличие.

При организации работ обеспечивают обдув деталей с двух сторон защитным газом – аргоном. Снаружи обработка аргоном производится легко, а чтобы подать газ внутрь полости труб, нужно знать, как это правильно выполнить.

• Один выход трубы закрывают пробкой из подручного материала.
• Периметр соединения двух отрезков труб обклеивают скотчем или изолентой.
• В открытый выход трубы направляют аргон из горелки под небольшим давлением.
• Когда внутри будет много газа, открытое отверстие также затыкают подручными средствами.
• Клейкую ленту с места стыковки труб убирают и производят сварку шва.

: «Стыковое сварное соединение»

Приводим сводную таблицу с указанием соотношения режимов сварки аргоном нержавейки, характеристик и размеров расходных материалов.

Толщина свариваемых деталей, мм	Тип тока	Сила тока, А	Диаметр вольфрамового электрода, мм	Диаметр присадочной проволоки, мм	Скорость сварочного процесса, см/мин
1	Постоянный – полярность прямая	30–60	1	2	12–28
1	Переменный	35–75	1	2	15–33
1,5	Постоянный – полярность прямая	40–75	1,6	2	9–19
1,5	Переменный	45–85	1,6	2	14–22
4	Постоянный – полярность прямая	85–130	2,5	4

Таким образом, сварка нержавейки аргоном обеспечивает качественные соединения металлических элементов, отсутствие деформации сварного шва, сопряжение разных по составу материалов, большую скорость выполнения за счет использования высокой температуры.