Какой полярностью варить нержавейку?

Сварка нержавеющей стали в домашних условиях с помощью инверторного источника сварочного тока

Нержавейка, или нержавеющая сталь – металл, который обладает низкой теплопроводностью, а также имеет высокую активность, с химической точки зрения, в зоне расплавления металла. Кроме того, для нержавейки характерны также очень высокие значения коэффициента расширения под воздействием высоких температур (термическое расширение), а также низкая по сравнению с углеродистыми и низколегированными сталями температура плавления. Все это накладывает особенности на выбор инверторного источника сварочного тока.

Какой инвертор лучше выбрать

Ключевыми особенностями, на которые следует обратить внимание при выборе инвертора для сварочных работ с нержавеющей сталью, являются:

• возможность работы с пониженным сварочным током (чтобы избежать прогорания металла и нарушения его структуры);
• возможность работы в прямой и обратной полярности;
• возможность переключения на переменный ток и ведения работ в импульсном режиме (перечисленные выше параметры также позволяют избежать прогорания металла и его разрушения в сварочном шве).

Чаще всего такие параметры встречаются в профессиональных инверторных источниках тока, однако, число доступных для приобретения моделей невелико, что говорит о сложности подбора наиболее оптимального аппарата для сварки именно нержавеющей стали.

Подбор электродов

Электроды, использующиеся для сварки нержавеющей стали, имеют достаточно большое количество марок в зависимости от тех классов металла, который предстоит варить с их использованием:

• если речь идет о сварке металла, из которого изготовлены предметы и оборудование, используемое в пищевой промышленности, то использовать следует электроды марок ОЗЛ-8 и ЦЛ-11;
• для жаропрочных сплавов, которые должны отвечать задачам длительного и качественного использования, необходимо подбирать электроды марки ОЗЛ-6;
• для нержавейки, которая используется для изготовления различных инструментов, подойдут электроды марок КТИ-7А, ЦТ-28;
• если вести речь о сталях, относимых к нержавеющим, для которых характерны повышенные коррозионноустойчивые параметры, то для их сварки потребуются электроды марок ЭА400/10У, НЖ-13, ЦТ-15;
• в случае бытовой сварки нержавеющей стали можно использовать также электроды марок АНЖР-1, АНЖР-2, а также электроды марки ЭА395/9;
• в зависимости от того, какой вид и класс нержавеющей стали подлежит свариванию, можно подобрать также электроды и из иностранных аналогов, которые не уступают по качеству отечественным.

Примерная стоимость электродов для сварки нержавеющей стали на Яндекс.маркет

Особенности технологии

В связи с физико-химическими особенностями нержавеющей стали как металла, подвергающегося сварке, наиболее оптимальным способом является сварка с использованием неплавящегося электрода в среде защитного газа (в качестве такого газа может использоваться аргон либо его смесь). На производстве для достижения более высокого качества сварных соединений используются комбинированные способы сварки, при которых корневой слой шва выполняется посредством использования аргонодуговой сварки, а последующие слои – ручной дуговой.

Подбор параметров работы сварочного инвертора (силы сварочного тока и параметров сварочного напряжения) происходит на основании следующих данных:

• толщина свариваемых деталей;
• тип и класс стали;
• данные о режиме эксплуатации изделия или соединения;
• очень высокий коэффициент теплового расширения деталей из нержавеющей стали – при нагревании происходит существенное «растягивание» деталей, а при остывании – сжатие, что может вызвать образование микротрещин в сварном шве, а также в самом изделии в той его части, которая относится к сварочной зоне и подвергается нагреву;
• сварка должна проводиться с минимальным повышением температуры металла, чтобы избежать перегрева околошовной зоны. Если произойдет перегрев выше 500 градусов по Цельсию, внутри металла начнется процесс межкристаллической коррозии, что вызовет разрушение сварного шва и всей детали в целом, самым негативным образом сказавшись на качестве шва.

В каждом конкретном случае подбирать режимы необходимо индивидуально, проводя обязательную пробу на деталях, аналогичных свариваемым. Главным условием сварки деталей из нержавеющей стали является уменьшение сварочного тока по сравнению с другими видами стали не менее, чем на 20%.

К особенностям технологии сварки следует также отнести и обязательный подбор всех инструментов таким образом, чтобы они соответствовали правилам работы с нержавеющей сталью: круги для болгарки, щетки, используемые для зачистки металла должны соответствовать работе именно с нержавеющей сталью, так как в случае использования обычных инструментов могут образоваться металлические включения в шве, что негативным образом влияет на его качество.

Необходимое оборудование

Для качественного осуществления процесса сварки нержавеющей стали следует подготовить оборудование, в перечень которого включаются:

• инверторный источник сварочного тока, соответствующий требованиям, предъявляемым к аппаратам, с помощью которых происходит сварка нержавеющей стали;
• сварочные кабели для подачи сварочного тока в зону сварки (кабель электродержателя и кабель «массы») достаточной длины, чтобы избежать перекручиваний и перекрещиваний с целью исключения нарушения изоляции кабеля;
• кабель подключения инвертора в электрическую сеть в зависимости от используемого напряжения;
• присадочные материалы (электроды той марки, которые соответствуют сварке конкретного класса нержавеющей стали, при необходимости баллон с защитным газом и шланги для подачи газа в сварочную зону, а также газовая горелка);
• болгарка и круги к ней для работы именно с нержавеющей сталью;
• щетка по металлу, также предназначенная для работы с нержавеющей сталью;
• приспособления для соединения деталей при осуществлении сварки и качественного их закрепления;
• сварочный стол.

Кроме того, требуется также и защитное оборудование, к которому относятся:

• защитный костюм либо иная одежда, которая сможет защитить сварщика от воздействия высоких температур и попадания на кожу расплавленных капелек металла;
• краги или перчатки, защищающие руки от воздействия высоких температур на кожные покровы и снижающие риск поражения электрическим током;
• маска с темным стеклом или самозатемняющаяся маска для защиты органов зрения от получения электротравмы.

Сварочный процесс

Сварочный процесс при осуществлении изготовления изделий из нержавейки, как и в случаях со сваркой других металлов, делятся на три этапа – подготовительный, этап собственно сварки и завершающий.

Этап подготовки

На подготовительном этапе следует разметить детали, которые планируется сваривать, зачистить их, обезжирить с помощью специального химического состава. В случае если это продиктовано толщиной соединяемых деталей, потребуется также разделать кромки для лучшего формирования сварочного шва.

Основные работы

Основной этап сварки состоит из следующих шагов:

• подключение инвертора путем создания обратной полярности (кабель с электродержателем электрода подключается на разъем «+», а кабель массы – на разъем «-»). Такое подключение позволит обеспечить большее плавление электрода по сравнению с подключением в прямом режиме, а также избежать прожога материала за счет снижения проплавления деталей;
• после того как детали закреплены в тех положениях, в которых они будут свариваться, следует выполнить первичные прихваточные швы. Длина таких швов и их расположение по контуру планируемого сварного шва определяется в зависимости от того, каков размер шва, а также в зависимости от толщины свариваемых деталей;
• в том случае, если речь идет о создании сварочного шва большой протяженности, следует выполнять ступенчатый способ, в ходе которого сварка осуществляется с противоположных сторон короткими швами;
• если необходимо выполнить несколько слоев в одном шве, то после каждого нового слоя следует подождать некоторое время, чтобы предыдущий слой успел остыть перед наложением нового;
• в случае большого шва (протяженного по расстоянию) либо если у него сложная конфигурация, потребуется сделать большее количество прихваток по сравнению с простыми или короткими швами, каждая из которых будет отличаться небольшой длиной, расположенными вдоль кромок шва. Данное действие позволит сократить риск деформации деталей возле шва.

Завершающий этап

После того как сварочные работы завершены, следует переходить к завершающему этапу. На этом этапе происходит зачистка шва от образовавшегося шлака с целью определения визуальным способом его качества. Кроме того, на этом этапе происходит определение мест, где есть непровары. Если такие места обнаружены, следует выполнить ремонт или полностью вырезать стык и выполнить сварку, повторив весь алгоритм.

Как сварить нержавейку инвертором в домашних условиях

Самые качественные и красивые швы получаются, если нержавейка соединяется полуавтоматической сваркой под защитой аргона. Но не у каждого домашнего мастера есть возможность приобретения дорогого оборудования и газа. Когда не важна эстетика соединения, необходимое качество достигается сваркой нержавейки инвертором.

Преимущества и недостатки сварки нержавейки инвертором

При сравнении сварки нержавеющей стали инвертором с иными способами отмечаются следующие достоинства:

• невысокая цена аппарата;
• небольшой вес и габариты позволяют переносить инвертор даже в сумке;
• ручной дуговой сваркой можно соединять заготовки толщиной до 20 мм из сплавов, черных и цветных металлов;
• работа проводится без флюса или инертного газа;
• выполнение сварки в труднодоступных местах.

• образование шлака;
• из-за большого электрического сопротивления нержавейки возможен перегрев электрода с разрушением покрытия, поэтому сварочный ток ограничивается;
• большие затраты времени при сравнении с другими методами.

Способы сварки

Дома сваривать нержавейку инвертором можно тремя способами:

1. Ручной дуговой сваркой (MMA), когда материалом плавящегося электрода заполняется стык. Для работы нужен только инвертор.
2. Аргонодуговой метод (TIG) с электродом из вольфрама, применяется для сварки тонкой нержавейки инвертором. Шов создается за счет плавления материала заготовок или присадочной проволоки. Сварная ванна от контакта с окружающим воздухом защищается чистым аргоном. Перемещение горелки с неплавящимся электродом и подачу присадочной проволоки выполняют вручную.
3. Полуавтоматическая сварка (MIG/MAG) выполняется неплавящимся электродом с механической подачей проволоки. За счет повышения скорости сварки увеличивается производительность. Для улучшения смачиваемости кромок в аргон добавляется 2% углекислого газа.

Какой инвертор подойдет для сварки нержавейки

Для сварки нержавейки используется инверторный сварочный аппарат любой марки. Для работы дома выбирается самая простая модель. Умельцы мастерят даже самодельные аппараты по характеристикам не уступающие заводским аналогам. Инвертор должен быть с режимом ручной сварки (ММА) и регулировкой тока в пределах 20 — 200 А. Для сварки нержавейки желательно наличие следующих опций:

• режима «Форсаж», позволяющего кратковременно понижать напряжение дуги с одновременным увеличением величины тока;
• ПВ (длительность непрерывной работы, указано в инструкции) не меньше 40%;
• длина кабелей не больше 6 м, иначе из-за большой потери мощности они будут сильно нагреваться;
• сохранение работоспособности при значительных изменениях напряжения в электросети.

Выбирая инвертор, нужно внимательно прочесть инструкцию, так как не все модели могут работать при низких температурах.

Настройка аппарата

Прежде чем сваривать нержавейку инвертором необходимо переключателями на передней панели выставить настройки в соответствии с параметрами соединяемых заготовок. Величину напряжение и тока в зависимости от толщины деталей определяют по таблице:

Толщина металла,

мм

При выполнении аргонодуговой и полуавтоматической сварки расход газа настраивается в пределах 6 — 12 л/мин. Скорость движения проволоки устанавливают переключателем режимов. Чем она больше, тем меньше глубина провара.

Выбор электродов

Для сваривания нержавейки инвертором постоянным током допускается использование электродов с базовым покрытием на основе карбонатов кальция и магния. К популярным отечественным маркам относятся ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Стоят недорого, но для работы требуется опыт. Электроды склонны к залипанию, плохо держат дугу, однако швы получаются с достаточными антикоррозионными характеристиками.

Лучшие результаты получаются, если для работы выбрать универсальные электроды с рутиловым покрытием. Ими сваривают на постоянном и переменном токе распространенные марки нержавеющей стали. Лучшими признаны электроды ОК 67.60, которые выпускаются шведской фирмой ESAB. Они легко поджигаются, стабильно держат дугу, снижается количество брызг расплавленного металла. Работая с рутиловыми марками, даже новичок наложит прочный шов.

При ручной сварке следует учитывать, что остывающий шлак начинает самопроизвольно отскакивать. Поэтому в это время нужно располагаться на безопасном расстоянии, чтобы он не мог попасть в глаза или на открытые участки кожи.

Процесс сварки нержавейки инвертором в домашних условиях

Перед свариванием нержавейки инвертором в домашних условиях проводится подготовка соединяемых заготовок в следующем порядке:

1. С поверхности возле стыка удаляется грязь и мусор, наждачной бумагой или щеткой с металлическим ворсом зачищается до блеска.
2. Место соединение обрабатывается растворителем, чтобы удалить жир. Иначе он нарушит стабильность дуги.
3. При соединении заготовок толщиной более 4 мм с кромок снимают фаски под углом 45⁰ для лучшего заполнения стыка расплавленным металлом.
4. Чтобы брызги не прилипали к прилегающим поверхностям, их обрабатывают водным раствором мела.
5. Для компенсации температурного расширения свариваемых заготовок между ними оставляется промежуток 1 — 2 мм.
6. Сварку нержавейки толщиной до 1 мм выполняют без зазора.
7. Для предотвращения перегрева металла в месте соединения заготовки кладутся на алюминиевые или медные пластины.
8. Детали толщиной больше 7 мм предварительно нагревают до 150⁰C, чтобы уменьшить перепад температур в начале сварки.
9. Для удаления влаги и улучшения свойств покрытия электроды перед применением прокаливают помещая в печь. В случаях, когда работа выполняется срочно, допустим прогрев газовой горелкой.

Сварку постоянным током проводят на обратной полярности. Соединение выполняется короткой дугой со скоростью большей, чем для обычной стали. Электрод ведется вдоль шва без поперечных движений. Его наклоняют под углом 40 — 60⁰ в сторону, удобную для удержания. Из-за большого сопротивления электрическому току и плохой теплопроводности нержавейки электроды сгорают быстрей, чем на черных металлах. Это явление становится неожиданностью для начинающих мастеров. Шов завершают «замком», который предотвратит образование трещин и свищей. Сварочную ванну сдвигают на поверхность заготовки или возвращают немного назад. Не меняя положения электрода, гасят дугу. Так как сварить нержавейку большой толщины за один проход не получится, операцию повторяют несколько раз до полного заполнения стыка.

После окончания сварки следует подождать, чтобы место соединения остыло. Нельзя обрызгивать его водой, так как это приведет к появлению микротрещин. Шлак начинают оббивать через 5 минут, чтобы на еще мягком металле не оставлять следов. Для придания презентабельного вида место соединения шлифуют и полируют. Однако в результате механической обработки с поверхности удаляется пассированный слой из окиси хрома, который защищает ее от коррозии. Восстановление пленки происходит за 4 — 6 часов, в течение которых нержавейка остается незащищенной. Для ускорения процесса поверхность обрабатывается составом, содержащим пассирующие добавки. Через полчаса его смывают водой.

После ознакомления с приведенными рекомендациями ответ на вопрос: «Можно ли инвертором сваривать нержавейку?» очевиден. Однако это не значит, что у новичка с первого раза получится выполнить надежное соединение. Для наработки навыков придется потренироваться на ненужных обрезках, лучше под руководством наставника.

Сварка нержавейки электродом

Нержавеющая сталь является востребованным материалом благодаря своим свойствам (коррозионностойкости и долговечности), в связи с чем часто возникает необходимость ее сварить. Однако, есть тонкости при работе с нержавейкой, которые мы и рассмотрим в этой статье.

Сварка электродами по нержавейке

Варить коррозионностойкие стали непросто. Для получения качественного сварного шва достаточной прочности требуется несколько факторов:

• достаточное количество опыта у сварщика;
• правильный подбор сварочных материалов, в частности электрода.

Способы сварки нержавейки

Мы рассмотрим 2 способа сварки:

1. Ручная электродом;
2. Ручная аргоном.

Каждый из представленных ниже методов предполагает использование определенного оборудования и точно выбранных расходных материалов.

Ручная электродом

Качество сварного шва, полученного этим методом достаточное, чтобы этот метод сварки мог применяться как в быту, так и на производстве. Ручная сварка с применением электрода с покрытием считается универсальной и используется во всех отраслях.

• простой и легкий процесс сварки;
• высокая продолжительность работы аппаратов;
• компактные агрегаты небольшим весом;
• получение прочных сварных швов;
• подходит для самостоятельного обучения этому методу.

От правильности выбора сварочных материалов зависит качество и надежность сварного шва.

При ручной сварке рекомендованы электроды следующих марок:

1. ESAB OK 61.30 имеет высокую устойчивость к межкристаллитной коррозии и дает надежное сварное соединение. Шлаковый слой отпадает самостоятельно, что увеличивает скорость сварки.
2. AG E 308L-16 подходит для металлов, эксплуатация которых происходит при низких и высоких температурах.
3. ESAB OK 63.30 применяют для сварки металлов, контактирующих с агрессивной средой. Эти электроды можно применять при сварке на постоянном и переменном токе.

Для сварки данным методом надо устанавливать режим постоянного тока с обратной полярностью.

Ручная аргоном

Аргонодуговую сварку применяют для получения внешне красивых сварных швов. Этот способ хорошо себя зарекомендовал во время сварки очень тонких деталей.

Для сварки нержавеющей стали аргоном необходимо использовать вольфрамовые электроды. Если следовать этой технологии, то сварной шов непременно получится прочным и качественным, даже при выполнении сварочных работ в бытовых условиях. При сварке этим методом слоя шлака на швах и разбрызгивания металла не будет. Аргонодуговая сварка считается самым чистым способом соединения металлов.

Для данного метода подходит постоянный ток с прямой полярностью или переменный.

Таблица 1. Зависимость силы тока от толщины металла

Толщина металла, мм	Вид и полярность	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
1	Постоянный	30-60	2
	Переменный	35-75
1,5	Постоянный с прямой полярностью	40-75	2
	Переменный	45-85
4	Постоянный с прямой полярностью	85-130	4

Особенности аргонодуговой сварки:

• дуга разжигается бесконтактно, чтобы избежать попадания вольфрамового покрытия от электрода в уже расплавленный металл;
• во время сварки нужно исключить колебания стержня. В противном случае нарушится защитный барьер в рабочей зоне и, как следствие, произойдет окисление шва.

Данный метод сварки позволяет снизить расход сварочных материалов. Необходимо после окончания сварочных работ продолжить подачу аргона в течение 10-15 секунд. Эти действия помогут защитить раскаленный электрод от активного окисления.

Сварка нержавейки электродом в домашних условиях

Для этого лучше всего выбрать сварочный инвертор. Для дома подойдет аппарат, работающий от сети 220В. Небольшие габаритные размеры устройства и малый вес позволяют более комфортно работать с ним и перемещать.

Основой популярности инверторов стали доступная цена и получаемое качество сварного шва. Это привело к тому, что сварочные аппараты инверторного типа стали лидерами по продажам.

Таблица 2. Параметры для настройки инвертора

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
1,5	40-60	2
3	75-85	3
4	90-100	3
6	140-150	4

Для сваривания применяют постоянный ток обратной полярности.

Последовательность действий при сварке инверторным аппаратом:

1. Зачистить рабочую поверхность металла от ржавчины, масел, других загрязнений при помощи металлической щетки.
2. Произвести разделку кромок напильником или болгаркой при необходимости (толщина металла должна быть больше 4 мм). Проводя эту процедуру, мы обеспечиваем высокий уровень проплавления и заполняемость сварочной ванны.
3. Если свариваемый металл тонкий, то свариваемые края нужно плотно придвинуть друг к другу и прихватить их.
4. Если свариваемый металл толще 7 мм, то мы прогреваем его до 150 С.
5. Разжечь дугу.
6. Провести сварку короткой дугой.
7. В конце сварного шва требуется сделать “замок”, который предотвратит появление свищей и трещин.
8. Дать изделию остыть.
9. Затем убрать шлак со шва, после этого — зачистить.
10. Отполировать и отшлифовать.

Сварка тонкой нержавейки электродом

Чтобы качественно сварить тонкий металл нужно иметь теоретическую базу знаний и достаточно опыта. Помимо этого нужно обратить внимание не только на правильный подбор электродов, но и верно выставленную силу тока.

Для сваривания тонкой нержавейки электродом требуется сила тока меньше на 20% по сравнению с обычной сталью.

Правильно подобранный сварочный электрод-половина успеха при сварке. Например, для толщины заготовки в 3 мм диаметр электрода должен составлять 3-4 мм.

Длина стержня не должна превышать 35 мм, а температура нагрева металла — 500 С.

Так же как и для сварки обычной нержавейки дома, для тонкой лучше применить инвертор.

Сварка тонкой нержавейки инвертором электродом имеет некоторые правила:

• место сварки и сами заготовки не нагревать выше 150 С;
• сварка должна проходить на небольших показателях тока на достаточно высокой скорости и желательно без колебания дуги во время сварки;
• чтобы металл не смог перегреться и, как следствие, не прожегся, перед сваркой нужно подложить под заготовки металлические кусочки, которые отведут часть тепла;
• для сварки металла, толщиной менее 3 мм, разделка кромок не требуется;
• необходимо обеспечить зазор между заготовками, величиной 1-2 мм;
• после сварки не надо резко охлаждать металл.

Если вы планируете использовать в работе электрод толщиной 3 мм, то необходимо выставить ток в 80 А.

Рассмотрим, какие электроды нужны для сварки тонкой нержавейки:

• ЦЛ-11 – является одной из ходовых марок. Шов, полученный при помощи этого электрода, достаточно коррозионностойкий при неблагоприятных условиях.
• ОК 63.20 используется для металла, имеющего контакт с жидкими агрессивными неокислительными средами при температуре до 350 С.

Как варить нержавейку инвертором

На производстве, при сварке нержавеющей стали, применяются аргоновые аппараты и дорогие вольфрамовые электроды. Это обеспечивает надежное соединение и эстетичный внешний вид. Но если возникла необходимость сварить высоколегированную сталь в домашних условиях, то у малого числа сварщиков найдет аргоновый агрегат. Возможна ли сварка нержавейки инвертором? На каких настройках она выполняется? Все ли электроды подойдут? Реально ли сваривать подобные материалы на самодельном аппарате?

Аппараты и настройки

Инверторы широко применяются в бытовой среде, когда требуется выполнить качественное соединение. Они функционируют от сети 220 V, и небольшие по размерам, что удобно при высотных работах и транспортировке. Преобразование электрического тока в несколько ступеней, с выходом высокочастотного переменного напряжения, позволяет лучше вплавлять присадочный металл и формировать ровные швы. Относительно невысокая стоимость делает их лидерами продаж среди сварочных агрегатов.

Сварка нержавеющей стали может производиться инверторами любых моделей. Для работы в домашних условиях, как видно на некоторых видео, может быть использован самый простой аппарат инверторного типа. Подойдет даже самодельное устройство, чьи рабочие показатели соответствуют магазинным аналогам.

Немаловажной частью процесса являются правильные настройки инвертора для сварки нержавейки, соответствующие конкретной толщине изделия. Ввиду физико-термических свойств металла лучше применять следующие режимы и диаметры электродов:

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм	Напряжение, V	Сила тока, А
1.5	2	13	40-60
3	3	15	75-85
4	3	16	90-100
6	4	18	140-150

Нюансы при сварке нержавейки

Как правило, нержавеющая сталь сваривается инвертором достаточно легко, если сварщик понимает основные принципы работы с этим металлом. Это помогает предупредить распространенные дефекты, и создать качественное соединение. Выделяются три проблемных момента, требующие конкретных мер при сварке нержавейки инвертором:

• Легированная сталь отличается повышенным взаимодействием с окружающей средой. Соприкосновение расплавленного металла с кислородом приводит к выделению углерода и образованию крупных пор на поверхности шва. Поэтому сварочный металл в жидком состоянии, нуждается в надежной защите от внешних газов. Для этого используются электроды со специальной обмазкой, изолирующие зону сварки искусственным газовым облаком. Консистенция последнего не должна мешать сварщику хорошо видеть сварочную ванну и шов.
• Обширные сварочные работы, или длительное удержание дуги на одном месте, ведут к перегреву участка. Это влечет выгорание легирующих элементов. В результате соприкосновения металла с влагой могут появиться пятна ржавчины. Данный участок становится подвержен коррозии и, со временем, дает течь. Применение вышеуказанных настроек аппарата, подразумевающих 20% снижение силы тока по сравнению со сваркой обычной стали, и ведение работы в шахматном порядке, поможет сохранить антикоррозийные свойства нержавейки.
• Линейное расширение легирующей стали выше, чем у «черного» металла, что влечет к активному невидимому процессу внутри материала. Под действием температуры дуги изделие в зоне сварки расширяется, а по мере остывания, стягивается на место. Подобное незримое движение ведет к образованию микротрещин и нарушениям герметичности стыков. Поэтому, помимо правильных настроек аппарата, необходимо грамотно выбирать материал присадочного элемента (электрода), способного органично взаимодействовать с основным металлом, и не «рваться» в процессе расширения/сужения.

Сварочный процесс

Чтобы успешно сваривать инвертером нержавеющую сталь в домашних условиях, следует придерживаться определенных этапов работы:

1. Удалить с места стыка остатки краски, масла или мусора. Нержавейка довольно «капризный» металл, и плохо реагирует на подобные включения в сварочную ванну. Зачистка проводится металлической щеткой.
2. Предварительная прокалка электродов поможет вернуть хорошие свойства их обмазке, что облегчит сварочный процесс и последующую обработку.
3. При работе с краями соединения, которые толще 4 мм, необходима разделка кромок под 45 градусов. Это обеспечит хорошее проплавление и заполнение присадочным металлом зоны соприкосновения. Разделку можно выполнить «болгаркой» или напильником. В особенно ответственных изделиях скос кромок выполняется на фрезерном станке. Дополнительно, выставляется зазор в 1-2 мм между пластинами, что позволяет затечь раскаленному металл до самого основания шва.
4. Если сваривать инвертором предстоит тонкий металл (1-2 мм), то потребности в зазоре нет. Наоборот, требуется плотно свети края соединения друг ко другу, и выполнить прихватки.
5. При работе с толстыми листами железа (более 7 мм) рекомендуется производить подогрев изделия до 150 градусов. В домашних условиях это можно сделать паяльной лампой. Подобная мера позволяет избежать резкого перепада температуры при нанесении шва на холодный металл.
6. Шов, при сварке нержавейки инвертором, выполняется на короткой дуге, и ведется немного быстрее, чем при сварке «черного» железа. Для повышения скорости провара не используют колебательные движения электродом. Шов получается узким, но не перегревающим материал. Электрод можно наклонить на себя или в удобную сторону, и удерживать его на 40-60 градусов относительно поверхности изделия.
7. В конце шва необходимо выполнить «замок», предотвращающий последующие трещины и свищи. Для этого сварочную ванну выводят в сторону на основной металл, или на уже застывший предыдущий шов, и удерживая электрод на месте, прерывают дугу.
8. После прекращения сварки изделию необходимо дать время остыть. Не стоит поливать его водой, ускоряя процесс, иначе высокий коэффициент линейного расширения негативно скажется на качестве стыка.
9. Отбитие шлака производится спустя 5 минут, чтобы не оставить следов удара на мягком металле.
10. Зачищенный шов осматривается на наличие дефектов. Если изделие предназначено для работы под давлением, то стоит произвести опрессовку. После чего можно проводить шлифовку и полировку для блеска нержавеющей конструкции.

Электроды для инвертора

Поскольку инверторные аппараты выдают переменный ток, электроды предназначенные исключительно для постоянного напряжения не подойдут. Можно использовать расходные материалы универсального предназначения по виду тока.

Хорошо зарекомендовали себя электроды с рутиловым покрытием, которые надежно защищают сварочную ванну и дают минимальное разбрызгивание горячего металла. Данные электроды хорошо разжигаются и не «теряют» дугу при работе. Они удобны в заплавлении широких зазоров. Позволяют варить во всех пространственных положениях. Для их производства используется проволока Св 08А. Диаметр колеблется от 2 до 5 мм.

Достойными представителями этого вида электродов являются:

• ОЗЛ-6;
• ОК-46;
• ОЗЛ-8;
• МР-3.

После окончания шва стоит беречь глаза, поскольку горячий шлак может самопроизвольно отскакивать.

После рассмотрения этих практичных советов и познавательного видео становиться понятно как варить нержавейку инвертором в домашних условиях. Тренировка на не ответственных стыках позволит отточить мастерство и приступить к чистовой работе.

Сварка нержавейки электродом

Нержавеющая сталь уже более ста лет исправно служит человечеству, застрагивая все сферы жизни каждого из нас. Из этого материала создают болты, крепежи, баки, арматуру, консервные банки, инструменты и многое другое. А для того, чтобы изготовить или починить необходимые детали, чаще всего применяется ручная дуговая сварка нержавейки электродом при помощи инвертора. Об особенностях метода, достоинствах и недочетах, а также «сюрпризах», которые могут ожидать новичков, в ходе ММА сварки подробно читайте в нашей статье.

Содержание

• В чем заключается суть метода сварки нержавейки обычным электродом
• Где применяется РДС нержавеющей стали
• Очевидные плюсы и минусы метода РДС нержавейки
• Можно ли сваривать нержавейку электродом в бытовых условиях
• Что нужно для сварки нержавейки методом MMA
• Какие виды металлов можно сваривать с нержавейкой электродом
• Какими электроды использовать для ручной дуговой сварки нержавейки
• Какие модели сварочных инверторов подойдут для сварки нержавейки электродом
• Особенности и полезные советы
• Обработка нержавеющей стали после сварки электродом

Что представляет собой метод сварки нержавеющей стали электродом с применением РДС инвертора?

РДС нержавейки электродом – процесс, при котором расплавляющееся в ходе плавления стержня покрытие электрода создает газошлаковую защиту. Эта корка из шлаков, изолирующая зону дуги и сварочную ванну от окружающего воздуха (кислород, содержащийся в воздухе, стремительно окисляет расплавленный металл и значительно уменьшает качество сварки). Сварное соединение возникает благодаря расплавленному металлу детали и металлу электродного стержня (и металлу из покрытия электрода). В международной практике кратко подобную технологию именуют сваркой ММА (Manual Metal Arc).

Где чаще всего применяется метод РДС сварки?

Применять сварку нержавеющей стали инвертором можно во всех пространственных положениях, но качественные вертикальные швы проложить сможет не каждый опытный сварщик.

• Ручная дуговая сварка покрытыми электродами рационально применяется для коротких швов, в мелкосерийном производстве деталей. На монтаже металлоконструкций использование данной технологии сварки рекомендовано при небольшом объеме работ.
• РДС нержавейки покрытыми электродами нашла применение для осуществления прихваток при сборке конструкций под сварку и при необходимости исправления дефектов на небольших участках шва.
• Подобным методом может производиться и наплавка.

Вывод: Таким образом, ММА сварка чаще применяется при небольших объемах производств и в личных бытовых целях, к методу прибегают для сварки труб, металлоконструкций, емкостей или баков из нержавейки и других изделий на дачах, в гаражах и т. д.

Плюсы и минусы метода

Если сравнивать с другими способами сваривания, такими как сварка ТИГ, сварка в защитных газах плавящимся электродом МИГ/МАГ, сварка под флюсом, ручная сварка нержавейки ММА имеет следующие преимущества:

• оборудование для сварки этим методом является простым, недорогим и по большей части компактным;
• РДС используется для сваривания большинства черных и цветных металлов и различных сплавов практически любой толщины;
• не нужно использовать дополнительную флюсовую или газовую защиту;
• этот способ сварки подходит для труднодоступных областей из-за небольших габаритов отдельных моделей сварочных инверторов;

К недочетам этого метода относятся:

• необходимость избавления от шлака после создания шва;
• по причине того, что сварочный ток постоянно протекает по всей длине электрода, необходимо ограничивать максимально допустимый ток из-за проблемы перегрева электрода и разрушения покрытия;
• медленная скорость сварки.

Вывод: Преимуществ метода не много, но все они заключаются в простоте ММА сварки и ее универсальности, которая делает технологию такой популярной.

Как варить нержавейку инвертором в бытовых условиях и возможно ли это?

Многие интересуются, можно ли варить нержавейку инвертором в домашних условиях, и на что стоит обращать особое внимание.

1. Перед тем как приступать к сварке изделий из нержавейки, требуется тщательно обработать и подготовить поверхности к дальнейшей работе. Процесс предварительной обработки является идентичным тому, который проводится с низкоуглеродистыми сталями:

• очищается поверхность изделия от загрязнений,
• кромки и поверхность обрабатываются растворителем (бензином или ацетоном), подобная обработка даст возможность избавиться от жира, наличие которого ведет к ухудшению стабильности дуги,
• свариваемая поверхность обрабатывается средством от налипания брызг.

Отличие состоит в том, что сварной стык должен обладать зазором, способным обеспечить оптимальную усадку.

1. Нержавейку сваривают на токе обратной полярности. При осуществлении работ нужно стараться меньше проплавлять шов.
2. Большие по диаметру электроды, как правило, не применяются. Необходимость их использования появляется лишь при сварке толстых поверхностей. Подобрать электрод для металлов разных толщин, в том числе и тонколистовой стали, можно, воспользовавшись таблицей 1, представленной ниже. Не правильно выбранный электрод станет причиной плохой герметичности шва, в нем будут образовываться микротрещины, раковины и поры. Они получаются из-за вскипания металла.
3. При варке нержавейки ток должен быть на 20% ниже, чем для варки низколегированных сталей. Для инвертора, применяемого в быту и частном строительстве, хватит диапазона 60-160 А. Плавная регулировка даст возможность точнее подобрать ток сварки и улучшить качество шва. Оптимальные значения сварочного тока имеются в таблице 1 и обусловлены толщиной свариваемого материала.
4. После образования шва нужно выполнить процедуру охлаждения для сохранения устойчивости высоколегированной стали к воздействию коррозийных процессов. Охлаждение осуществляется с использованием медных прокладок. В случае с аустенитной сталью возможно охлаждение с использованием воды.

Вывод: Таким образом, сварка нержавеющей стали требует от исполнителя определенного опыта и навыков, а также знаний соотношения толщины металла, значений силы тока и диаметра электрода. Сразу рассчитывать новичку на идеальный результат не приходится.

Что нужно для того, чтобы сваривать нержавейку инвертором?

Для самостоятельной сварки нержавейки инвертором вам понадобится следующее:

• сварочный инвертор;
• электроды;
• растворитель;
• стальная щетка;
• защитные средства: маска, перчатки, костюм.

Необходимыми составляющими являются зажимы типа «крокодил» для заземления, электрододержатели, а также силовой и кабель для заземления. Иногда эти компоненты идут сразу в комплекте с инвертором, но чаще всего их приходиться докупать. Оптимальная длина кабелей должна быть не менее 2-х метров.

Многие спрашивают, какими электродами варить нержавейку. Важным условием для того, чтобы процесс сварки удался, является выбор оптимального соотношения толщины металла и используемого электрода.

Толщина свариваемого металла, мм	1-3	3-4	4-5	5-6	6-8	8-10	12-15	15-18
Рекомендованные значения сварочного тока, А	20-60	50-90	60-100	80-120	110-150	140-180	180-220	220-260
Диаметр сварочного электрода, мм	1,0-1,5	1,6-2,0	2,0-2,4	2,5-3,1	3,2-3,9	4,0-4,9	5,0-5,9	6,0 и более

Какие типы металлов (стали) можно сваривать с нержавейкой инвертором и особенности сварки таких металлов?

Ручная дуговая сварка нержавейки инвертором представляет собой универсальный технологический процесс, используемый для сваривания цветных и черных металлов и различных сплавов любой толщины (от 1 мм до 100 мм), но, как правило, диапазон толщин колеблется в границах от 3 до 20 мм.

При определенных условиях работы конструкции, а также при использовании электродов конкретных марок, можно сваривать разные группы нержавеющих сталей: жаропрочные, коррозионно-стойкие и жаростойкие стали. Значения для наиболее часто свариваемой нержавейки — аустенитных сталей представлены в таблице.

Как и чем варить нержавейку в домашних условиях

Приступая к работе с нержавейкой, сварщик должен учесть особенности физических свойств и химического состава материала. Только в этом случае можно будет рассчитывать на качественно выполненное и надежное сварное соединение.

• Сварка нержавейки: основные факторы сложности
  • Высокий коэффициент линейного расширения
  • Низкая теплопроводность
  • Межкристаллитная коррозия
  • Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями
• Самые распространенные способы сварки нержавеющей стали
• Сварка покрытыми электродами (ММА)
• Сварка нержавеющей стали в аргоне
• Другие технологии и приемы
  • Сварка с использованием лазера
  • Холодная сварка под давлением
  • Контактная сварка

Сварка нержавейки: основные факторы сложности

Выполнение работы осложняется, прежде всего, за счет того, что металл относится к высоколегированным сплавам. То есть в его составе много элементов, которые определяют свойства заготовки. В нержавеющей стали основным таким элементом является хром. В процентном соотношении его доля может достигать 12-30%.

Количество хрома предопределяет антикоррозийные свойства материала. Справедливости ради нужно подчеркнуть на устойчивость к воздействию влаги влияют и другие компоненты – молибден, титан, никель, марганец. В то же время эти составляющие влияют и на другие характеристики нержавеющей стали, в частности на ее свариваемость. При выполнении сварочных работ следует учесть особенности нержавеющей стали, речь о которых пойдет ниже.

Высокий коэффициент линейного расширения

В силу того, что под воздействием высоких температур нержавейка сильно меняет свои размеры, возникают нежелательные деформации. В случаях, когда соединяемые детали имеют толстые полки, а зазор между поверхностями очень мал или же отсутствует вовсе, не исключается появление трещин. Изъяны могут быть и крупного размера.

Низкая теплопроводность

Рассматривая нержавейку с точки зрения теплопроводности, нужно отметить, что данный показатель у нее в два раза ниже по сравнению с низкоуглеродистыми металлами. Результатом такой особенности при сварочных работах является высокая проплавляемость заготовок. Они начинают плавиться при значениях тока на 15-20% ниже, чем при соединении деталей из низкоуглеродистых составов.

Межкристаллитная коррозия

Если нержавеющую сталь нагреть до температуры в 500 градусов Цельсия и выше, то образуется так называемая межкристаллическая коррозия. Явление возникает в силу того, что по краям металлической структуры образуются дополнительные прослойки. Они состоят из железа и карбида хрома.

Чтобы предупредить подобное, следует тщательно выбирать режим сварки, исключающий перегрев металлической решетки заготовок. Помимо этого, металл можно принудительно охлаждать в процессе работ, используя воду или обдув. Важно запомнить, что вода может быть использована исключительно на хромоникелевых заготовках. Они отличаются тем, что имеют аустенитную внутреннюю структуру.

Перегрев электродов с хромоникелевыми стержнями

В силу слабой теплопроводности и высокого электрического сопротивления заготовки из нержавеющей стали провоцируют перегрев электродов. Это происходит из-за того, что расходные материалы имеют сердечники из хромоникелевого сплава. Явление очень нежелательно, а избежать его очень просто. Достаточно применять в работе специальные электроды для работы по нержавейке длиной не более 35 см.

Самые распространенные способы сварки нержавеющей стали

Соединение деталей из нержавеющей стали с высоким содержанием хрома можно выполнять разными технологическими приемами. Например, на практике часто применяются такие виды сварки:

• аргонодуговая. Лучше всего подходят вольфрамовые электроды в сочетании с режимом работы AC/DC TIG;
• MMA. Ручная сварка или резка выполняется покрытыми электродами;
• полуавтоматическая. Работы аппаратами электродуговой сваркой ведутся в защищенной среде. Лучше всего подходит аргон. Режим работы – MIG, а в качестве присадки применяется проволока из нержавеющей стали;
• холодная сварка. Для соединения нержавеющей стали разработан специальный технологический процесс. Он проходит под высоким давлением. Название выбрано, исходя из того, что плавление металла не предусматривается;
• контактная точечная сварка и шовная.

Перед тем как сваривать заготовки из нержавеющей стали, необходимо тщательно обезжирить стыки и прилегающую поверхность, а также зачистить. Для этих целей чаще всего используется ацетон или авиационный бензин. Благодаря предварительной подготовке удается снизить пористость шва, а сварочная дуга будет стабильной и достаточно мощной. Только после тщательной зачистки кромок можно надеяться на качественный конечный результат.

Какую именно сварку, а точнее метод выполнения работ, использовать в конкретном случае, решает сам специалист. Помимо основных методов, которые выше рассмотрены, существую и другие технологические приемы, которые применяются редко. В любом случае, на выбор технологии влияет набор требований к будущей конструкции и особенности используемых в работе материалов.

Сварка покрытыми электродами (ММА)

Технология ММА является одной из наиболее распространенных и очень часто применяется при соединении заготовок из нержавеющей стали. Она подразумевает использование покрытых электродов. Способ отличается простотой и нередко выполняется в домашних условиях. Его недостаток заключается в том, что высококачественным сварной шов не получится.

Тем не менее, простота и распространенность обуславливают востребованность технологии. Единственное, что необходимо сварщику – это специальное сварочное оборудование – инвертор. Чтобы стык получился достаточно надежным, необходимо уделить внимание выбору расходного материала. То есть, найти нужного размера электрод для конкретной марки нержавеющей стали. К слову, существует два основных типа расходных материалов, которые используются при сварке нержавейки:

• с рутиловым покрытием. Электроды изготовлены на основе двуокиси титана. Варить такими электродами следует при постоянном токе с обратной полярностью. Процесс сопровождается стабильным горением дуги и разбрызгиванием расплавленного металла;
• с покрытием на основе карбоната кальция и магния. Потребуется постоянный сварочный ток и обратная полярность.

Чтобы определиться с маркой наиболее подходящих для конкретной операции электродов, достаточно иметь под рукой ГОСТ. В положениях под номером 10052-75 детально расписано какие марки электродов рекомендуется применять для сваривания металлов в зависимости от их химического состава. Другими словами, чтобы быстро подобрать нужный электрод для сварки нержавеющей стали с помощью ГОСТа, требуется знать марку металла, который необходимо соединить.

Сварка нержавеющей стали в аргоне

В защитной аргонной среде применяются вольфрамовые электроды. Это достаточно простой и в то же время высокотехнологичный метод, дающий возможность создавать надежные соединения даже в домашних условиях. Технология чаще всего востребована при монтаже трубопроводных коммуникаций, предназначенных для транспортировки различных жидкостей или газов. Она обладает некоторыми особенностями:

• чтобы вольфрам не попадал в рабочую зону, дуга поджигается бесконтактным способом. В случаях, когда поджечь сварочную дугу на соединяемых деталях нельзя, то она разжигается в специальной угольной плите. После этого осторожно перемещается на стык;
• данный способ одинаково хорошо работает как на переменном, так и на постоянном токе;
• выбор режима работы зависит от толщины полок заготовок. К понятию «режима работы» в данном случае относится не только выбранные на сварочном оборудовании параметры, но и диаметр вольфрамового электрода и проволоки, которая используется в качестве присадки; скорость проведения сварочных работ, расход инертного газа и т.д.;
• важно проверить перед началом работ уровень легирования присадочной проволоки и соединяемых элементов. У расходника это показатель должен быть выше;
• при сваривании металла не следует делать электродом колебательных движений. В противном случае высока вероятность окисления металла и нарушения зоны сварки.

Практика показывает, что можно свести к минимуму расход вольфрамового электрода. Для этого достаточно выключать подачу инертного газа через 10-15 секунд после разрыва сварочной дуги. Благодаря такой простой процедуре исключается активное окисление вольфрама из-за контакта с атмосферным кислородом по окончанию сваривания.

Касательно полуавтоматической сварки, то работа с ней практически ничем не отличается. Единственная разница состоит в том, что проволока в зону сварки подается автоматически. Благодаря этому, значительно быстрее протекают сварочные процессы. Благодаря применению полуавтоматических установок, можно реализовать разные способы соединения заготовок из нержавеющей стали. Некоторые из них:

1. Метод струйного переноса. Благодаря технологии удается качественно соединить заготовки большой толщины.
2. Сварка короткой дугой. Отлично подходит в случаях, когда требуется соединить детали небольшой толщины.
3. Импульсная сварка. Наиболее выгодный со всех сторон вариант. Он наименее затратный и универсальный в плане сваривания заготовок разного размера.

Другие технологии и приемы

Помимо рассмотренных на практике используются и другие методы сварки заготовок из нержавеющей стали. Они узкоспециализированы и в силу своей специфики менее востребованы. Эти методы требуют наличия специального оборудования или оснастки.

Сварка с использованием лазера

Данный метод обладает весомым набором достоинств. Первое из них – металл не теряет свою прочность и не деформируется из-за длительного воздействия высокой температуры. Шов быстро остывает, на его поверхности и внутри не образуются трещины, а структура сформирована из зерен небольшого размера. Лазерная технология используется в машиностроении и других отраслях промышленности: производство сельхозтехники, автомобильная промышленность, укладка трубопроводов и прочих.

Холодная сварка под давлением

Технология уникальна тем, что не подразумевает плавление металла. Детали соединяются между собой, благодаря образованию новых связей на уровне кристаллической решетки металла. В зависимости от особенностей и конфигурации соединения, давление может оказываться как на одну, так и на обе заготовки. Визуально это выглядит так, будто две детали вдавливаются одна в другую.

Контактная сварка

Сварка может выполняться точечно или же по методу роликового соединения металлов. Метод чаще всего востребован при необходимости создания изделий из тонких листовых материалов, толщина которых не превышает 2 мм. Применяется то же самое оборудование, что и при сварки других материалов данным способом.