Изготовление эллиптических днищ сосудов аппаратов. Тел. /Факс. +7(495)720-04-64

Технология сварки нержавеющей стали. Выбор электрода для нержавейки

Сварка нержавейки
Просмотров: 183

Нержавеющая сталь в силу своих особенностей требует специального подхода к технологии сварки. По сравнению с углеродистыми или низколегированными сталями

нержавейка обладает плохой свариваимостью, под которой понимают создание при помощи сварки надежных неразъемных соединений.

Основная проблема сварки нержавеющей стали в том, что при неправильном выборе режима или оборудования для сварки коррозионная устойчивость конструкции может быть нарушена из-за межкристаллитной коррозии, которая возникает в зоне сварного шва. При нагреве свыше 5000С в зоне сварки образуются карбиды железа и хрома, которые негативно влияют на прочность соединения и снижают коррозионную стойкость. Теплопроводность нержавеющей стали в два раза меньше чем углеродистой и отвод тепла от зоны сварки происходит значительно медленнее, что накладывает ограничение на величину используемого сварочного тока. Как правило, ток при сварке нержавейки на 15-20% ниже, чем при сваривании обычных сталей. Еще одной особенностью процесса сварки нержавейки является то, что необходимо выдерживать достаточную величину зазора между свариваемыми поверхностями, во избежание образования микротрещин в структуре металла, прилегающего к зоне сварки.

Технологий сварки нержавеющей стали несколько. Наиболее распространена сварка в среде защитных газов. С использованием данной технологии сваривают листы и конструкции из нержавеющей стали, толщиной до 1,5 мм. Сварка в среде защитных газов проводится при помощи неплавящихся вольфрамовых электродов ручным, полуавтоматическим или автоматическим способом.

Еще одним методом сварки является сваривание деталей с использованием специальных плавящихся электродов, сердечник которых состоит из высоколегированного материала. 

Виды сварки нержавеющей стали

Импульсно дуговая сварка плавящимися и неплавящимися электродами. Основной принцип данного вида сварки в том, что сварочный ток не является постоянным, а на него накладываются кратковременные скачки – импульсы, в момент которых, сила тока возрастает в несколько раз. Импульсы накладываются на основной (фоновый) ток, который составляет 10-15% от тока в момент импульса. Сплошной сварной шов при этом представляет собой расплавленные отдельные точки с перекрытием.

Кроме неплавящихся вольфрамовых, импульсно дуговая сварка может производится плавящимися электродами. В данном случае на фоновый ток накладываются импульсы с частотой в несколько десятков герц. В момент импульса происходит отделение капли и перенос металла. Импульсно дуговая сварка плавящимися электродами позволяет повысить производительность процесса в несколько раз без снижения качества сварного шва. Кроме нержавеющей стали, данный вид сварки используется для сваривания алюминиевых, медных, никелевых сплавов и титана. Пространственное положение шва может быть любое.

Основное применение импульсно-дуговой сварки - сваривание тонких листов нержавейки (до 3 мм.) и автоматическая сварка стыков труб при монтаже трубопроводов. Благодаря возможности формирования качественного сварного шва в любом пространственном положении, данный вид сварки используется для вертикальных, горизонтальных и потолочных соединений.

Короткодуговая сварка в среде инертных газов применяется для сваривания нержавеющих листов толщиной от 0,8 до 3 мм. плавящимися электродами. В качестве примера электродов для короткодуговой сварки можно привести электроды марки ЭА. Используют данные электроды для сваривания ответственных конструкций из легированных сталей высокой прочности, без дополнительной обработки сварного шва.

Дуговая струйная сварка применяется для соединения элементов и конструкций из нержавеющей стали толщиной более трех миллиметров.

Дуговая сварка под слоем флюса для конструкций толщиной свыше десяти миллиметров. Основной принцип данного вида сварки в том, что электрическая дуга в процессе находится под слоем флюса, в так называемом парогазовом пузыре, который образуется в результате плавления основного металла и флюса. Сварка проходит на переменном токе, полярность может быть прямой или обратной. Отличается этот способ сварки высокой производительностью и высоким качеством сварного шва при использовании автоматической сварки.

Плазменная сварка – соединение конструкций любой толщины.

Выбор электродов для сварки нержавеющей стали

На сегодняшний день в продаже существует большое количество марок электродов для нержавейки, и выбор зависит от множества параметров, среди которых – марка свариваемых материалов, пространственное расположение шва, температура в процессе сварки, вид сварки и многое другое. Универсального электрода не существует, и опытные сварщики имеют собственные предпочтения, основанные на личном опыте.

Среди наиболее распространенных марок электродов для нержавейки электроды марки ЦЛ-11, которые применяются для сваривания сталей хромоникелевой группы, к которым относится самая распространенная в отечественном производстве сталь 12Х18Н10Т. Покрытие (обмазка) электродов ЦЛ-11 состоит из карбонатов и соединений фтора. 

Электроды для нержавейки ЦЛ-11

Межкристаллитная коррозия при сварке электродами ЦЛ-11 минимальна при температуре, не превышающей 4500С. К другим достоинствам данных электродов относят минимальное разбрызгивание металла, высокую ударную вязкость шва, любые пространственные положения сварки, высокую пластичность и прочность сварного соединения.

Для сварки пищевой нержавейки, а также сплавов хромоникелевой и хромоникелемолибденовой группы используют электроды марки НЖ-13 с основным покрытием. Данными электродами сваривают конструкции и оборудование из сталей марок 08Х18Н10Т, 08Х18Н10Т-ДТ, 12Х18Н10Т, AISI 318, AISI 321 с температурой эксплуатации до 3500С.

Электроды для нержавейки НЖ-13

При сварке конструкций, эксплуатация которых планируется в условиях повышенных температур (до 10000С) - жаростойких сталей 20Х23Н13, 20Х23Н18 используют электроды марки ОЗЛ-6. Покрытие электродов ОЗЛ-6 основное, сварка данными электродами производится только постоянным током.

Электроды ЗИО-8 также имеют основное покрытие и используются для соединения жаростойких сталей. Сваривание также проходит под постоянным током обратной полярности. Пространственное положение шва – любое.

Еще одна марка электродов для нержавеющей стали с основным покрытием это ЦТ-15. Электроды предназначены для сварки деталей и узлов с температурой эксплуатации до 6500С из сталей хромоникелевой группы марок 12Х18Н9Т, Н20Н12Т-Л, Х16Н13Б, 12Х18Н12Т. Сваривание электродами ЦТ-15 при правильном режиме обеспечивает высокую стойкость сварного шва к межкристаллитной коррозии.

Электроды для нержавейки

Для сварки изделий из нержавеющих сталей, устойчивых к воздействию жидких агрессивных сред с температурой эксплуатации до 3500С -  аустенитная группа, используют электроды марки ЭФ400/10У.

Универсальные электроды НИИИ-48Г с основным покрытием используются для соединения ответственных конструкций из низколегированных сталей. Ток – постоянный, полярность – обратная, пространственное положение любое.

Среди электродов зарубежного производства наиболее популярными у сварщиков являются электроды производства шведской компании ESAB. Вот некоторые марки электродов ESAB:

ОК 61.30 – электрод с рудно-кислой обмазкой, универсальный. Ток сварки постоянный или переменный, полярность – прямая. Расположение шва любое (исключая сварку сверху вниз). Данные электроды подойдут начинающим сварщикам, они обладают легким поджигом, шов получается ровным, шлак отделяется легко.

ОК 63.30 – простые универсальные электроды для сварки любых марок нержавеющей стали.

Для ответственных конструкций используют электроды маки ОК 61.35 с основной обмазкой. Основное применение электродов – соединение трубопроводов. Постоянный ток прямой полярности.

Рекомендации по сварке нержавеющей стали и советы специалистов

Как говорилось выше, нержавеющая сталь в силу своих специфических свойств обладает плохой свариваемостью и требует особого подхода к процессу сварки как от начинающего сварщика, так и от опытного специалиста. Многое зависит от выбранного режима и технологии сварки, выбора сварочного электрода, инвертора и т. д.  Можно отметить основные моменты, которые следует учитывать.

Следует контролировать температуру в зоне сварки. При повышении температуры свыше 5000С почти неизбежно растрескивание металла, что приводит к снижению прочности шва и снижению стойкости всей конструкции к коррозии. Для минимизации риска перегрева следует проводить сварку быстро (не перегревать металл), при послойной сварке обязательно охлаждение каждого слоя, перед нанесением последующего.

Рекомендуется предварительный нагрев элементов свариваемых конструкций до 12000С, с последующим естественным охлаждением.

Все типы и марки электродов требуют прокалки перед сваркой. Температурный режим подготовки электродов отличается в зависимости от марки.

Вернуться к списку статей

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Возможно вас заинтересует: