Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Процесс сварки нержавейки с черным металлом вызывает затруднения даже у опытных мастеров. Это объясняется физическими и химическими свойствами материалов.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Для создания прочного сварного шва требуется правильный выбор параметров функционирования аппарата, марки электродов, присадочной проволоки.

Общие проблемы свариваемости нержавайки в домашних условиях

При сварке нержавеющих сталей могут возникать сложности:

  1. Низкая теплопроводность материала. По сравнению с черным металлом у нержавейки этот параметр в 2 раза меньше. При нагревании детали не отдают тепло в окружающую среду, а накапливают в себе. Резкое повышение температуры обрабатываемого участка способствует появлению сквозных дефектов. Снижение силы подаваемого тока решает эту проблему.
  2. Увеличенное линейное расширение. При остывании сварочного шва наблюдается усадка, способная разорвать соединение и привести к появлению трещин. Устранить этот недостаток помогает увеличение расстояния между заготовками.
  3. Электрическое сопротивление. Этот параметр у нержавеющей стали также высок. Сопротивление воздействует на электрод, способствуя его перегреву. Длину расходного материала уменьшают до 35 см.
  4. Изменение физических характеристик при высокотемпературном воздействии. При перегреве нержавейка утрачивает антикоррозионные свойства, превращаясь в простую сталь. Решить проблему можно разными способами, например, ведя сварочный процесс в газовой среде или охлаждая соединяемые элементы водой.

Особенности сварки разнородных сталей

Черный металл и нержавейка обладают разными химическими составами, физическими свойствами. Процесс сварки деталей из разнородных материалов сопряжен со следующими трудностями:

  1. Сварной шов является самым слабым местом металлоконструкции. Это объясняется разницей в коэффициентах линейного расширения. После затвердевания расплава сохраняется внутреннее напряжение, снижающее устойчивость соединения к нагрузкам.
  2. Стык проплавляется неравномерно, что связано с разницей в показателях теплопроводности. Это отрицательно отражается на прочности сварного шва.
  3. Атомы углерода мигрируют, ухудшая антикоррозионные свойства металла. Шов быстро покрывается ржавчиной и разрушается.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Технология и правила работы

Правильный выбор метода сварки черного металла с нержавейкой помогает получить прочное долговечное соединение.

Подходящие режимы

Для соединения деталей из разнородных материалов чаще всего применяют следующие технологии:

  • электродуговую сварку с плавкими электродами;
  • работу в аргоновой среде с неплавкими вольфрамовыми стержнями и присадочной проволокой или без таковой.

Для получения качественного шва электродуговым способом применяют электроды для сварки нержавейки.

Аргонодуговой метод подразумевает использование проволоки из стали с легирующими добавками: никелем, хромом, марганцем. Шовный материал должен содержать больше нержавейки, рекомендуемая концентрация этого металла – 40-60%.

Электроды для сварки нержавейки и их классификация

От правильности выбора стержней зависит стабильность сварочной дуги, качество получаемого шва. Для работы с черметом и нержавейкой применяют переходные электроды следующих марок:

  • ОЗЛ-25Б, используемые для сварки деталей из жаропрочных сталей;
  • НИАТ-5, применяемые для работы с аустенитными материалами;
  • ЦТ-28, предназначенные для сварки содержащих никель сплавов;
  • Э50Ф, применяемые для работы с термостойкими металлами.

Рекомендуем к прочтению  Как варить нержавейку в аргоновой средеПереходные электроды по нержавейке с черным металлом

При силе тока до 60 А используют стержни толщиной 2 мм. Если значение достигает 80 А, диаметр электрода должен составлять 3 мм.

Для соединения деталей из разных металлов применяют ручные и полуавтоматические аппараты. Процесс ведется как с подачей защитного газа, так и без таковой.

Полуавтоматический автомат

При использовании такой технологии соединяемые элементы требуют подготовки. Перед сваркой выполняют следующие действия:

  • примыкающие к будущему шву участки зачищают железной щеткой до металлического блеска;
  • с кромок толстых заготовок снимают фаски;
  • обезжиривают поверхности ацетоном, спиртом или бензином;
  • просушивают кромки, прогревая их горелкой;
  • для устранения внутреннего напряжения детали нагревают до 200 °С.

Для ведения сварки в домашних условиях достаточно полуавтоматического аппарата мощностью до 10 кВт. Такие приборы предназначены для соединения заготовок толщиной до 3 мм. При настройке агрегата выставляют напряжение в 19-25 В.

Рекомендованная скорость подачи расходного материала – 300-400 м/ч. Силу тока подбирают в зависимости от толщины металла. Увеличением или уменьшением этого параметра регулируют степень провара, длину электрической дуги, форму шва.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

При работе соблюдают следующие правила:

  1. Процесс ведут с током обратной полярности.
  2. Горелку устанавливают под наклоном, обеспечивающим нужную глубину проплавления и ширину сварочной ванны. Проволока должна выступать не более, чем на 12 мм.
  3. Расход газа должен составлять 6-12 м³/час. Для устранения лишней влаги вещество пропускают через осушитель.
  4. Электрод перед применением прокаливают при +200 °С.
  5. Для защиты прилегающих участков от брызг расплава их обрабатывают водным раствором мела.
  6. Сварку начинают, отступая 5 мм от кромок деталей. Это препятствует появлению холодных трещин.
  7. Электрод ведут вдоль соединения плавно. Совершение поперечных движений недопустимо. Расплав не должен покидать пределы защитной среды.

Как варить электродом

Для соединения заготовок из нержавеющей стали и черного металла в бытовых условиях используют инверторы. Аппараты питают от сети 220 В, компактные размеры позволяют легко перемещать их. Процесс сварки ведут так:

  1. Очищают обрабатываемые поверхности от ржавчины, жира, пыли. Зачищают металл до блеска.
  2. Кромки толстых заготовок разделывают болгаркой или напильником. Это обеспечивает высокую степень проплавления, заполнение сварочной ванны.
  3. Тонкостенные детали сопоставляют, приваривают их в нескольких местах. Изделия толщиной более 5 мм прогревают до 150 °С. В бытовых условиях для этого используют паяльную лампу.
  4. Возбуждают электрическую дугу. Для этого подводят электрод к поверхности, несколько раз касаются ее. Сварку ведут с короткой дугой.
  5. Завершают сварку, формируя замок, исключающий появление трещин и прожогов.
  6. Дожидаются естественного остывания шва. Принудительные методы применять нельзя.
  7. Очищают соединение от шлака, используя молоток. Полируют и шлифуют шов.

Рекомендуем к прочтению  Как варить нержавейку в аргоновой средеПереходные электроды по нержавейке с черным металлом

В газовой среде

Процесс ведется с использованием неплавких электродов из вольфрама. Из-за высокой стоимости работ метод редко применяется в домашних мастерских.

Однако он помогает получить наиболее качественное, в сравнении с другими технологиями, сварное соединение. Аргонный метод применяют для устранения повреждений в газо- и водопроводах.

Сварка черного металла с нержавейкой ведется с постоянным током.

Газ начинают подавать за 5-10 секунд до появления электрической дуги. Попадание воздуха в сварочную ванну приводит к окислению, ухудшению антикоррозионных свойств стали. При работе недопустимы зигзагообразные движения электрода. Они способны нарушать газовое пространство.

Для защиты изнаночной стороны шва используют поддув. После завершения сварки газ продолжают подавать в течение 15 секунд. Это повышает прочность шва.

Какую технологию сварки лучше выбрать

Решая, как приварить нержавейку к черному металлу в домашней мастерской, сварщики отдают предпочтение дешевым методам. Однако наиболее прочный шов получается при использовании дорогостоящей аргонодуговой технологии. Такое оборудование редко присутствует в домашней мастерской. Покупка аппарата нецелесообразна.

Инверторы отличаются более низкой стоимостью. Стабильность работы и высокая прочность образующегося шва делают это оборудование предпочтительным для домашнего мастера.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Ручная дуговая технология подходит только для формирования горизонтальных соединений. При высокотемпературном воздействии сталь плавится, сварочная ванна смещается.

Необходимые меры предосторожности

При выборе любой технологии сварки соблюдают следующие правила безопасности:

  1. Нельзя применять неисправные аппараты. Основные блоки оборудования проверяют перед началом работы. Провода не должны иметь повреждений. При необходимости кабели заменяют.
  2. Для работы подходят только новые электроды с неповрежденным покрытием. Использование треснутых стержней недопустимо.
  3. Рабочее место обустраивают заранее. Из зоны сварки убирают легковоспламеняющиеся жидкости и материалы, посторонние предметы, способные затруднять процесс.
  4. При работе применяют сварочную маску, специальный костюм, перчатки, кирзовые сапоги. Возле оборудования стелют диэлектрический коврик, исключающий вероятность поражения человека током.
  5. Помещение снабжают мощной вентиляционной системой.
  6. Работу ведут на специальном столе. Не рекомендуется держать детали на весу.
  7. При использовании инертного газа или кислорода на сварочном столе не должно быть следов масел.
Читайте также:  Хромирование деталей: способы и выбор помещения, инструменты и материалы, ход действий и появление дефектов

Рекомендуем к прочтению  Как варить нержавейку полуавтоматом

Популярные производители электродов и выбор прочего оборудования

Многие компании предлагают сварщикам широкий ассортимент электродов, применяемых при сварке разнородных металлов. Ведущими производителями стержней считаются:

  • ESAB;
  • «Лосиноостровский завод электродов»;
  • «Кировская электродная фабрика»;
  • Quattro Elementi;
  • «Спецэлектрод»;
  • Lincoln Electric.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Особенности работы с тонкой нержавейкой

При сварке тонкостенных материалов требуется наличие соответствующих навыков. Рекомендуется выбирать один из 2 способов:

  1. Сварка со специальными электродами. Сила тока должна быть меньше, чем при работе с обычной сталью. Преимущество метода – отсутствие необходимости использования газовых баллонов, приобретения вспомогательных инструментов. Недостаток – низкое качество получаемого шва.
  2. Сварка в среде аргона. Метод считают более безопасным и эффективным. Газ защищает обрабатываемые участки от кислорода, что исключает образование сквозных дефектов, делает шов равномерным.

Сварка трубопровода

Для соединения труб из разных материалов используют электроды с рутиловым или основным покрытием. С плавким расходным материалом работу ведут с током обратной полярности. Сварка труб с постоянными параметрами имеет следующие преимущества:

  • возможность применения при работе с тонкостенными трубами;
  • высокое качество шва;
  • простота в исполнении;
  • минимальное количество образующихся в процессе работы брызг.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

При использовании неплавких вольфрамовых электродов устанавливают прямую полярность. Такой способ сварки труб отличается следующими положительными характеристиками:

  • надежной защитой сварочной ванны кислорода;
  • стабильностью электрической дуги;
  • коррозионной устойчивостью шва.

Контроль за сварными соединениями

Для оценки прочности соединения между железом и нержавеющей сталью применяют следующие способы:

  1. Обработка шва керосином. Если жидкость проступает с обратной стороны, соединение является некачественным.
  2. Использование ацетона. Его наносят также, как керосин. Появляющиеся на изнаночной стороне капли свидетельствуют о наличии сквозных дефектов.
  3. Гидравлический метод. Применяется в промышленных условиях. После подачи воды под давлением осматривают соединение.
  4. Ультразвуковые методы. Применяются при предъявлении высоких требований к качеству металлоконструкций.

Полезные рекомендации

Опытные сварщики дают начинающим мастерам следующие советы:

  1. При сварке разнородных металлов желательно применять расходники, содержащие никель. Перед началом работы стержни прокаливают в течение часа.
  2. Сварочный аппарат должен выдавать постоянный ток.
  3. Нельзя пропускать этап предварительной обработки деталей. При наличии грязи или ржавчины шов становится хрупким.
  4. При газовой сварке нельзя использовать принудительные методы охлаждения. Деталь должна остывать естественным путем.
  5. Нанесение флюса способствует повышению прочности соединения.
  6. Наконечники неплавких электродов нужно регулярно затачивать.
  7. При сварке стараются захватывать как можно больше черного металла. Это помогает установить прочную молекулярную связь.
  8. Электрод нужно вести медленно и аккуратно.

Соблюдение рекомендаций помогает быстро освоить методы сварки деталей из разнородных металлов.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Электроды для сварки нержавейки

Сваривание нержавеющей стали является одним из наиболее сложных моментов, которые встречаются на практике у мастеров. Вся проблема заключается в поведении металла в расплавленном состоянии, которое заметно отличается от других сортов стали.

Он становится в жидком состоянии не вязким, а подобным воде, так что быстро растекается и из него сложно сформировать нормальный валик шва. Электроды по нержавейке обладают такими же свойствами, так как в них содержится тот же состав, что и в основном металле.

Все это требует от сварщика не только хорошо подготовленной технической базы, но и практических умений обращения с металлом. Именно по этой причине электроды для сварки нержавейки практически не применяются в потолочном или вертикальном положении.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Внешний вид электродов для сварки нержавейки

Это далеко не единственная проблема, которая возникает во время процесса. Нередко после температурной обработки шов теряет свои антикоррозионные свойства. Это очень распространенная проблема, поэтому, электроды для сварки нержавейки инвертором содержат дополнительное количество легирующих материалов, отвечающих за антикоррозионные свойства.

Они должны компенсировать ту часть, которая испаряется во время сварки. Это очень важный момент выбора, пропуск которого может привести к браку. Для этой цели могут также использоваться флюсы в качестве добавок.

Как правило, используются электроды для сварки постоянным током обратной полярности, так как при переменном качество соединения будет сильно страдать.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Электроды для сварки нержавейки постоянным током

Обмазка хоть и должна обеспечивать безопасность сварочной дуги, а также ванны расплавленного металла, но не всегда с этим хорошо справляется. Сварка тонкой нержавейки представляет собой особо сложный процесс. Для этого требуется подбирать тонкие электроды, что также осложняет процесс проведения сварки из-за риска прожига.

Область применения данных материалов достаточно широка, так что несмотря на все неудобства, приходится искать решения проблем путем улучшения свойств расходных материалов.

Они используются в ремонтных мастерских, для соединения металлоконструкций, в литейном производстве, для сваривания металлопроката, создания корпусов изделий и прочих вещей.

Сварочные электроды по нержавейке являются неотъемлемой частью ремонта трубопроводов, выполненных из данного металла. Электроды для сварки нержавеющей стали создаются по ГОСТ 9466-75.

Виды электродов для нержавейки

Достаточно распространенными являются шведские марки от компании ESAB, которые представлены в широкой линейке различными вариантами с несколько отличающимися свойствами.

  • ОК61.30 – это универсальные электроды для нержавеющей стали, которые могут применяться для многих сплавов. Особенно хорошо они подходят для изделий с добавками в виде хрома и никеля. Наплавленный металл получается достаточно стойким к коррозии.
  • ОК6135 – данная марка предназначена для сварки нержавейки с повышенными требованиями к качеству. Наплавленный металл получается достаточно прочным, так что может выдерживать сильные нагрузки. С его помощью сваривают ответственные сооружения и конструкции.
  • ОК67.45 – эта марка электродов для сварки нержавеющей стали обладает повышенными свойствами свариваемости, так что ее рекомендуется применять для самых сложных ситуаций, когда условия не совсем пригодны для соединения.
  • ОК63.30 – в данной марке стержни обладают относительно низким содержанием углерода, поэтому, подходят для тех металлов, в которых содержание данного металла также находится на низком уровне.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Электроды для сварки нержавейки марки ОК

Среди отечественных марок также имеются представители, которые часто используются в промышленности и частной сфере:

  • ЦТ15 – этот электроды для сварки нержавеющей стали 12х18н10т. Они обладают высокой температурной стойкостью и могут выдержать большие перегрузки по данному параметру. Также они оказываются стойкими к химическим средам.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Электрод ЦТ 15 для сварки нержавейки

  • ОЗЛ8 – наплавочные материалы, которые обладают достаточно длительным сроком эксплуатации и служат для создания соединений высокой прочности. Они сохраняют антикоррозийные свойства даже после температурной обработки.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Сварочный электрод ОЗЛ 8

  • ОЗЛ6 – универсальная марка, которая может применяться как для сваривания чистой нержавеющей стали, так и для сварки нержавейки с черным металлом.

Переходные электроды по нержавейке с черным металлом

Сварочный электрод ОЗЛ 6

Физико-химический состав

Как правило, такие типы электродов обладают достаточно богатым химическим составом, который включает в себя множество химических элементов, служащих для создания антикоррозионного эффекта, а также прочих полезных вещей.

Естественно, что при выборе какими электродами варить нержавейку, следует учитывать, чтобы эти элементы обеспечивали нужные для эксплуатации свойства.

На примере одной из марок видно, что может содержаться в высоколегированной стали:

Технические характеристики

Механические свойства зависят от того, что именно входит в металл. Специалисты подбирают конкретную марку согласно тому, какими характеристиками будет обладать наплавленный металл.

Марки электродов по нержавейки дают достаточно высокие параметры крепости, пластичности и температурной стойкости.

Несмотря на то, что в каждом случае они будут отличаться, на примере одной из марок можно понять общую картину:

Читайте также:  Полимерно порошковая краска по металлу как красить
Технические характеристики Значение
Сопротивление временное, МПа 610
Удлинение относительное, % 33
Вязкость ударная, Дж/см2 150
Предел текучести, МПа 410

Обозначение и маркировка

На примере марке ОЗЛ 6 можно понять расшифровку. Это сварочные электроды, разработанные компанией «СпецЭлектрод». Они имеют основное покрытие и предназначенные для нержавеющих сталей.

Выбор

Подборка электродов для нержавеющей стали является очень ответственным процессом, так как здесь следует учитывать множество нюансов, чтобы добиться максимально качественного результата.

Ведь здесь даже при стандартных условиях возникают сложности, но если сделать неправильный выбор, то все будет еще хуже. При выборе основной упор делается на состав. В марке должны содержаться такие же элементы, как и в основном металле. Тогда соединение будет иметь более высокое качество.

На многих марках имеется обозначение, для каких именно сталей они предназначаются, что облегчает подбор.

Размер диаметра стержня также относится к важным параметрам. Чем толще основной метал, тем толще должны быть электроды. Величина их должна быть, примерно, одинаковой.

Допускается разница в 0,5-1 мм, но это возможно только если толщина от 3 мм, так как тонкие листы нержавейки нужно сваривать очень аккуратно и превышение величины диаметра, а соответственно и сварочного тока, может привести к образованию дыр в месте соединения.

«Важно! При выборе следует всегда обращать внимание на аналоги, которые могут стать хорошей заменой отечественным маркам».

Электроды также должны быть достаточно длинными, чтобы вести шов без прерываний. В различных марках длина может варьироваться от 5 до 10 см, так что для создания длинных швов могут понадобиться изделия длиной 45 см.

Но в большинстве случаев швы делаются короткими, так что тут не имеет большого значения длина. Не стоит забывать о покрытии.

Его зачастую подбирают под стержень, но если предстоят нестандартные условия применения, то именно покрытие может повлиять на надежность проведения процесса.

Основные режимы и нюансы применения

Одним из главных нюансов использования является высокая скорость плавления, которая превышает показатели стандартных стальных электродов. Это требует более быстрых и аккуратных движений.

Также здесь низкая вязкость расплавленного металла, так что нужно выработать особую технику формирования валика шва, иначе получится бесформенная масса наплавленного металла. После окончания процесса шов нужно подогревать, чтобы у него не возникли холодные трещины.

Для этого можно использовать газовую горелку или другие подогревающие инструменты с регулировкой температуры.

Диаметр, мм Нижнее, А Верхнее, А Потолочное, А
2 30…50
2,5 40…60
3 50…100 50…60 50…60
4 90…150 100…120 100…120
5 120…180 120…150

Производители

  • СпецЭлектрод;
  • ESAB;
  • Эком-Плюс;
  • Вадис-М;
  • Фрунзе-Электрод.

Как сварить нержавейку с черным металлом: особенности технологии

Сложности, с которыми связана сварка изделий, изготовленных из нержавейки, с черным металлом, объясняются преимущественно тем, что эти материалы, хотя и относятся к сталям, являются, по сути, разнородными.

Для того чтобы качественно сварить такие металлы, то есть получить сварной шов, который по своим механическим характеристикам будет близок к основному металлу соединяемых изделий, следует в первую очередь правильно подобрать электроды.

Кроме того, надо учитывать такой параметр соединяемых металлов, как их свариваемость, то есть способность образовывать качественные и надежные неразъемные соединения, полученные методом сварки.

Сварка нержавеющего фланца с отводом из углеродистой стали

Принципы сварки нержавеющих сталей

На свариваемость нержавеющих сталей – способность образовывать качественные сварные соединения (в том числе и с черными металлами) – оказывают влияние определенные характеристики таких сплавов.

  • Теплопроводность нержавеющих сталей, если сравнивать ее с аналогичным параметром сплавов с низким содержанием углерода, невысокая. Из-за того, что нержавейка не способна быстро отводить тепло, при сварке она сильно нагревается, а это отрицательно сказывается на характеристиках создаваемого соединения и основного металла. Чтобы избежать перегрева изделий из нержавеющих сталей при их сварке с деталями из черного металла, необходимо снижать силу сварочного тока (в среднем на 20%).
  • Нержавеющие стальные сплавы отличаются высоким коэффициентом линейного расширения, что приводит к значительному деформированию металла в процессе выполнения сварочных работ. Кроме того, данный фактор является причиной деформации изделий из нержавейки и в тот момент, когда они уже соединены при помощи сварки и остывают. Чтобы избежать этого, необходимо предусматривать более широкие зазоры между соединяемыми деталями.
  • Высокое электрическое сопротивление, которым обладает нержавейка, становится причиной значительного перегрева сварочных электродов. Особенно актуально это в том случае, если для сварки используются электроды, изготовленные из высоколегированной стали. Чтобы избежать этих проблем, сварку как однородных, так и разнородных стальных сплавов следует выполнять короткими электродами (не более 350 мм), стержень которых изготовлен из хромоникелевых сплавов, отличающихся невысоким электрическим сопротивлением.
  • Склонность к образованию межкристаллитной коррозии, которой особенно подвержены высокохромистые стали, приводит к ухудшению антикоррозионных свойств нержавейки и появлению в ее внутренней структуре трещин. Этот вид коррозии возникает также из-за перегрева металла в процессе выполнения сварочных работ. С таким явлением, суть которого заключается в том, что на границах кристаллов основного металла возникают твердые карбидные соединения, борются различными способами. К наиболее эффективным из таких способов относится быстрое охлаждение металла, подвергшегося значительному нагреву в процессе сварки. Однако следует заметить, что метод быстрого охлаждения, для которого используется обычная вода, эффективен лишь в тех случаях, когда материалом изготовления соединяемых деталей является хромоникелевая сталь.

Методы сварки изделий из нержавеющих сталей и черного металла

Для того чтобы сварить заготовки из нержавейки и черных стальных сплавов, получив при этом качественные и надежные соединения, применяют сварку следующих типов:

  • покрытыми штучными электродами в режиме MMA;
  • неплавящимися электродами, изготовленными из вольфрама;
  • в среде защитного газа, в качестве которого преимущественно используется аргон.

Если сварка изделий из черного металла и нержавейки проводится по первой технологии (MMA), то необходимо взять электроды, специально предназначенные для выполнения соединений цветных металлов и сплавов.

Марки и применение высоколегированных электродов

Однако лучше всего варить нержавейку и черный металл в среде защитного газа аргона. Для этого, естественно, потребуется специальный сварочный аппарат.

Аргон в данном случае обеспечивает надежную защиту зоны формируемого сварного шва от чрезмерного насыщения металла азотом и его окисления.

Если не обеспечить такой защиты, то металл сформированного сварного шва будет очень хрупким, что значительно снизит надежность полученного соединения.

Схема сварки нержавейки аргоном

Чтобы качественно сварить изделия из нержавейки и черного металла, в процессе выполнения операции необходимо следить за положением электрода. Последний, чтобы сварной шов получился качественным и надежным, надо держать перпендикулярно к поверхности соединяемых заготовок.

Выбор электродов

Чтобы надежно приварить изделие, изготовленное из нержавейки, к детали из обычного черного металла, следует учитывать ряд важных нюансов.

В первую очередь они касаются выбора присадочной проволоки определенного химического состава.

В металле присадочной проволоки, степень легирования которого должна быть выше, чем аналогичный параметр материала свариваемого изделия, обязательно должны содержаться такие элементы, как марганец, никель и иногда хром.

Марки и химический состав высоколегированной сварочной проволоки (нажмите для увеличения)

Важным условием формирования качественного сварного соединения является наличие в составе формируемого шва некоторой доли основного металла. В зависимости от используемой технологии сварки количество основного металла в материале сварного шва может составлять 30–40%.

Прежде чем варить заготовку из нержавейки с деталью из черного металла, следует выяснить химический состав свариваемых сталей, чтобы правильно подобрать тип электродов.

Читайте также:  Акриловая молотковая краска по металлу

Разнородные материалы, которые необходимо соединить при помощи сварки, могут отличаться по целому ряду параметров:

  • способности образовывать неразъемные соединения (свариваемости);
  • теплопроводности;
  • механическим характеристикам;
  • степени легирования;
  • химическому составу.

При этом стальные сплавы, изделия из которых необходимо сварить между собой, могут относиться к одной из следующих категорий:

  • углеродистые;
  • низколегированные;
  • теплоустойчивые;
  • легированные;
  • отличающиеся высокой степенью легирования – высоколегированные.

Ориентировочный выбор сварочного материала в зависимости от назначения сварочного шва

Основная проблема, с которой связана сварка разнородных сталей (нержавейки и черных металлов), заключается в образовании трещин в сформированном сварном шве. Очень часто, чтобы избежать такой проблемы, для сварки изделий из нержавейки с деталями из черных металлов специалисты используют высоколегированные электроды, позволяющие сформировать сварной шов с высокими прочностными параметрами.

Результат дуговой сварки нержавейки с черной сталью электродом ОЗЛ-6. Швы хоть и темнее, но не поржавели за несколько месяцев

Вообще для сварки изделий из нержавейки с деталями, изготовленными из черных металлов, используют несколько основных типов электродов:

  • Э50А – для сталей, отличающихся высокой теплоустойчивостью;
  • ОЗЛ-25Б – для стальных сплавов, относящихся к категории жаропрочных;
  • НИАТ-5 – для сталей, отличающихся аустенитной внутренней структурой;
  • ЦТ-28 – для стальных сплавов, содержащих в своем химическом составе значительную долю никеля.

Способы и технологии сварки нержавейки с черным металлом

Сварка нержавейки с черным металлом – достаточно сложный процесс, который требует от исполнителя высоких профессиональных навыков в области соединения разнородных материалов.

Можно ли сваривать сталь с нержавейкой?

Технология соединение металлов с разными составами нередко применяется на промышленных предприятиях. Крупные объекты состоят из множества узлов, тип и структура которых может отличаться. Сварка разнородных элементов в промышленных условиях работы уже давно перестала быть проблемой.

У владельцев загородных домов также может возникнуть необходимость в соединении нержавейки с обычной сталью. В бытовых условиях эту задачу решить сложнее, однако, при условии соблюдении всех технологических требований и грамотном подборе всех расходных материалов, можно получить качественное и прочное соединение. Кроме того, сварщик должен иметь достаточный опыт работы в данной сфере.

Какую технологию использовать?

Способы

При выполнении работ с домашних условиях приходится использовать то, что под рукой. Практика показывает, что лучше всего подходит полуавтомат или сварка неплавящимся электродом в среде аргона. Однако подобное оборудование есть не в каждом доме, а приобретать его ради разовой работы нецелесообразно, ввиду высокой стоимости.

[stextbox id=’info’]Преимущество аппаратов MIG/MAG сварки не только в качестве шва. С помощью данного режима можно выполнять вертикальные и потолочные швы, что невозможно сделать ручной дуговой сваркой.[/stextbox]

Инверторы стоят дешевле, при этом их эксплуатационные характеристики выше, чем у сварочных трансформаторов. Компактные габариты в сочетании со стабильностью работы послужили причиной их распространения среди жителей частного сектора.

Ручной дуговой сваркой выполняют только горизонтальные швы, поскольку под воздействием высокой температуры нержавейка быстро плавится и вытекает из шва, тогда как температура стали еще не достигла необходимой степени прогрева.

Немаловажным фактором является правильный подбор расходных материалов.

Мнструменты

На рынке отсутствует оборудование, предназначенное для сварки разнородных материалов. При выборе инвертора следует ориентироваться на общие технические характеристики и наличие дополнительных свойств, облегчающих процесс выполнения работ.

Режимы

Перед тем, как заварить заготовку, необходимо выбрать электроды нужного диаметра и установить правильные амперные характеристики:

  1. При сварке элементов толщиной 1 мм диаметр электрода не должен превышать 2 мм. Сила тока должна быть в диапазоне 30-60 А.
  2. Для изделий 2 мм можно брать электроды 3 мм. Варить нужно с силой тока 50-80 А.
  3. Изделия толщиной 4 мм варятся электродами 4 мм с силой тока 90-130 А.

Все работы ведутся на постоянном токе.

Технология работ

Подготовительный этап включает в себя процедуры по очистке поверхности механическим способом или вручную до получения чистого металла. После удаления посторонних частиц заготовки необходимо обезжирить.

Независимо от выбора технологии, сталь с нержавейкой удобнее всего сваривать в горизонтальном положении – в этом случае расплавленный металл будет равномерно растекаться по плоскости.

Черный металл плавится медленнее, чем нержавейка, поэтому в процессе работ необходимо следить за равномерным прогревом поверхности. Взаимное перемешивание расплавленных металлов – залог качественного шва.

Какими электродами воспользоваться?

Как обычными?

Для сварки высоколегированных сталей существует множество подходящих простых электродов, как отечественных, так и зарубежных производителей.

Среди иностранных компаний стоит выделить шведскую компанию ESAB. Их продукция давно пользуется спросом за счет высокого качества, быстрого поджога дуги и стабильной сварочной дуги. Согласно информации от производителя, электроды ОК 61.30 с рутиловым покрытием предназначены для работы со следующими сортами стали:

  • 12Х18Н10;
  • 12Х18Н10Т;
  • 08Х10Н10.

В дополнение к отличным эксплуатационным характеристикам, шлак, образующийся поверх шва, очень легко удаляется ручным способом, без применения вспомогательного оборудования.

Электроды от отечественного производителя занимают средний ценовой сегмент. Работа с ними требует определенных навыков, поскольку продукция российских заводов имеет склонность к залипанию и колебанию дуги. При этом свойства полученного соединения не уступают лучшим зарубежным аналогом – при соблюдении технологии шов будет надежно защищен от наружной и межкристаллической коррозии.

[stextbox id=’alert’]Все электроды для выполнения рассматриваемых работ должны быть изготовлены из нержавеющей стали.[/stextbox]

Переходные электроды

Основная сложность при сварке черного метала и нержавейки заключается в разной температуре плавления: высоколегированный сплав начинает растекаться по поверхности, тогда как структура стали остается вязкой.

Применяя переходные электроды для соединения разнородных металлов поможет справиться с этой проблемой.

Все электроды отечественного производства должны изготавливаться с соблюдением требований межгосударственных стандартов ГОСТ.

Как проконтролировать качество соединения?

После полной кристаллизации шва, для проверки надежности соединения, необходимо выполнить проверку его эксплуатационных характеристик. Существует несколько надежных способов:

  1. Керосином. С помощью нефтепродуктов проверяют герметичность соединения. Его наносят непосредственно на шов. При неоднородной структуре соединения следы керосина появятся с обратной стороны шва.
  2. Ацетон. Цель та же – проверка герметичности. Для визуального контроля над жидкостью рекомендуем добавить в нее какой-нибудь яркий краситель.
  3. Гидравлический метод. Применяется на промышленных предприятиях для проверки сосудов и емкостей, работающих под давлением. Наиболее надежный способ проверки качества шва.

Помимо вышеперечисленных метод не стоит забывать про визуальный осмотр. Опытный сварщик может определить наличие или отсутствие дефектов с одного взгляда.

Меры безопасности

В процессе горячего соединения металла работник сталкивается со многими факторами, которые могут нести угрозу жизни. Не стоит пренебрегать средствами индивидуальной защиты, к которым относятся:

  • Рабочая одежда;
  • Защитные перчатки;
  • Маска;
  • Обувь.

Перед выполнением работ необходимо изучить инструкцию по эксплуатации применяемого сварочного оборудования.

Заключение

Сварка разнородных металлов в домашних условиях – непростая задача даже для опытного сварщика. В качестве расходного материала при ручной дуговой сварки рекомендуем использовать переходные электроды для сварки нержавейки и черных металлов.

[stextbox id=’info’]Сварщик 6-го разряда Тараскин Олег Аркадьевич. Опыт работы – 15лет: «На работе нередко возникает необходимость в соединении разнотипных металлов.

При сварке нержавейки и обычной стали пользуюсь только рутиловыми электродами – с ними работать удобнее всего. Идеально было бы использовать полуавтомат с проволокой, но у нас его нет, поэтому выходим из ситуации, как может.

При сварке российскими электродами, их необходимо предварительно прокалить».[/stextbox]

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector