Чем варить нержавейку – технические нюансы, способы, оборудование и материалы

Сообщение
Чем варить нержавейку – технические нюансы, способы, оборудование и материалы

Помогал обустраивать баню, и один из его элементов, бак под воду, владелец решил сварить из нержавейки. Особенность этого вида технологии стыковки металла в том, что предварительно требуется правильно подобрать аппарат и электроды, а также соблюсти ряд условий. В этом обзоре решил поделиться, чем варить нержавейку, какой ряд технических условий нужно при этом учесть, какие способы вообще доступны в домашних условиях и как правильно подобрать для них агрегат и электроды.

Сварка трубы из нержавейки
В домашних условиях чаще всего приходится варить трубы и другие тонкостенные изделия из нержавейки

Сварка нержавейки – технические нюансы

Прежде всего, выделю тот факт, что нержавейка – это высоколегированный металлический сплав. Наличие в его составе ряда металлов, таких как хром, никель, титан, молибден и др. дают не только положительные практические свойства, но также определенный ряд сложностей при варке материала.

Обозначу следующий ряд технических нюансов, которые следует учитывать при сварке изделий из нержавеющей стали:

  • Высокое значение показателя линейного расширения. Из-за этого сразу после выполнения стыковки, в ходе остывания материал начинает стягиваться. Это ведет к деформациям, разрывам и растрескиванию шва. 
  • Разрушения в микроструктуре. При нагреве свыше 500℃ в зернистой металлической структуре начинают формироваться карбидные слои. Устранить недостаток позволяет тщательный подбор режимов сварки и принудительное водяное или воздушное охлаждение. 
  • Малая теплопроводность. Показатель почти в 2 раза меньше, чем у обычной стали. Из-за этого величина необходимого тока уменьшается на 20 %, создается перегрев шва. Избежать этого можно, применив шахматную технику стыковки.

Шов при сварке нержавейки
Чтобы сварить нержавейку, следует учитывать ряд особенностей материала – линейное расширение, малую теплопроводность, необходимость защиты

  • Избыточный разогрев электродов. Если заранее не узнать, чем сварить нержавейку в домашних условиях, можно получить перегрев электродных стрежней, нарушение технологии и порчу шва. Избежать недостатка можно, применив электроды длиной не менее 35 см. 
  • Разрушение поверхности расплава при взаимодействии с кислородом воздуха. Для защиты применяется либо варка в среде инертного газа, либо электроды со специальной обмазкой.

Отмечу также, что для изделий различной толщины применяются свои особые требования варки. Так, тонкостенные заготовки в домашних условиях допускается сваривать стандартными способами с незначительными дефектами шва.

На заметку!

При варке электродом нельзя мгновенно охлаждать шов, процесс должен быть постепенным, иначе по стыку пойдут деформации и трещины.

Например, в моем случае для формирования бака из тонких листов нержавейки применялись нержавеющие электродные стержни. Если же изделие планируется применять под нагрузкой, к параметрам шва лучше отнестись с полной ответственностью. Поэтому лучше использовать вариант с газовой средой.

Оболочечные электроды
Если особых требований к качеству шва нет, нержавейку допускается варить оболочечными электродами

Способы

В бытовых условиях применяется преимущественно ручная сварка. При этом выполняется она либо просто электродом, либо в среде аргона. Выделяются следующие варианты технологий:

  1. Электродом с покрытием. 
  2. Полуавтоматическая. 
  3. В среде аргона. 
  4. Полуавтоматом и вручную с аргоном. 
  5. Инвертором.

Далее разберу особенности каждого способа, применяемое оборудование и расходные материалы.

Электродом с покрытием

Если к качеству шва не предъявляется особых требований, проще всего в домашних условиях сварить нержавейку можно по ММА-технологии. При этом допускаются 2 типа оболочечных электродов:

  • Стандартная. В состав обмазки входят в основном карбонаты магния и кальция. Расходник подключается к плюсовой клемме, а металл к минусовой – то есть по схеме обратной полярности. 
  • Рутиловые. В основе покрытия лежит диоксид титана. Характерные особенности – стабильность дуги, минимальное разбрызгивание и залипание, подключение по любой полярности.

Если вы хотите в максимально точном соответствии подобрать тип электрода для конкретной марки нержавейки, рекомендую заглянуть в ГОСТ 10052-75.

Сварщик ручной дуговой сваркой
Самый доступный способ стыковки деталей из нержавейки – ручная дуговая сварка

Полуавтоматическая

Когда требуется получить более прочный и качественный стык, применяется полуавтомат с подачей присадки в виде порошковой проволоки и инертного газа (как правило, углекислоты) в сварную зону. При этом проволока должна подбираться строго в соответствии с типом нержавеющей стали.

Изготавливается она в нескольких версиях – алюминиевая, омедненная, порошковая с флюсом и каналом. MIG-технология имеет в рассматриваемом случае такой ряд особенностей:

  • В качестве источника питания одинаково подходит как инвертор, так и выпрямитель 
  • Характеристики дуги аналогичны электродуговому варианту. 
  • Плюсовая клемма соединяется с горелкой. 
  • Через нее же в сварную область поступает защитный газ.

Для заготовок различной толщины применяются различные техники – до 4 мм короткодуговой способ, свыше 4 мм струйный перенос. Для заготовок любых габаритов используется импульсный метод. Один из его главных плюсов – минимальное разбрызгивание расплава.

Обратите внимание!

Для ознакомления процесса варки нержавеющего сплава лучше подбирать максимально простые электроды, позволяющие быстро освоить технику.

Безгазовый сварочный полуавтомат
Изделия из нержавеющего сплава можно сварить обычным безгазовым полуавтоматом

В аргоне

Если вы хотите наивысшего качества сварки нержавейки, лучшего способа, чем применение инвертора с неплавящимся электродом не найти. Суть метода в следующем:

  1. Агрегат переключается на постоянный ток и обратную полярность. 
  2. Минусовой контакт подключается к заготовкам, плюсовой – на горелку. 
  3. Через подводной канал в зону сварки подается инертный газ, как правило, аргон. Благодаря ему обеспечивается и защита расплава от окисления, и охлаждение раскаленного электрода. 
  4. Электроток подается на держак, а через него – на вольфрамовый стержень с иглообразным наконечником. 
  5. Ввиду того, что электрод не расходуется, а только периодически требует заострения, в зону стыка заготовок подается присадка в виде проволоки. 
  6. Шов формируется в направлении справа-налево. При этом горелка обязательно наклонена к рабочей плоскости.

Техника движения электрода определяется типом соединения и толщиной заготовки:

  • Тонкий стык требует ровной траектории. 
  • Широкий шов формируется путем периодического отклонения стрежня от центра.

Сварка в аргоне
Если к качеству стыка нержавеющих изделий предъявляются серьезные требования, применяется варка в аргоне

Между краем стержня и местом соединения должна выдерживаться дистанция в 5 мм. При этом электрод должен выходить из держака примерно на такое же расстояние. Требуется это в первую очередь для удобства и сохранения температуры в заданных рамках.

Диаметр электрода и рабочие токовые характеристики зависят от толщины заготовок. Например, для изделия 1 мм подойдет стержень диаметром 1,6 мм при параметрах аппарата – 10 В и 30 А.

Совет!

Варить нержавейку в домашних условиях лучше всего с помощью оболочечного электрода и инверторного аппарата. Для большой работы подойдет полуавтомат, а для тонкостенных деталей – способ с аргоном.

Полуавтоматом и вручную с аргоном

Варить в среде аргона можно также и вручную, и с помощью полуавтомата. Плюс ручного варианта – возможность создать качественный и прочный стык. Однако главное условие при этом – небольшая толщина заготовок.

Поэтому чаще всего метод находит применение для монтажа трубопровода – водо- и теплопровода, или даже газовода. Технология имеет ряд своих нюансов:

  • Дуга зажигается бесконтактно. В противном случае электродный вольфрам может попасть в расплав.

Варка нержавейки аргоном полуавтоматом
Варку нержавейки аргоном можно проводить как вручную, так и полуавтоматом

  • Процедуру варки допускается вести как на постоянном, так и переменном токе. 
  • Рабочие настройки – диаметр электродного стержня, сечение присадочной проволоки, сила тока и вид полярности, скорость подачи инертного газа и быстрота ведения шва – подбираются строго по параметрам заготовок. 
  • Степень легирования присадки должна быть выше, чем у стыкуемых деталей. 
  • Сварной шов должен идти строго по прямой, иначе возможна деформация сварной области и окисление расплава.

Суть полуавтоматического варианта мало чем отличается от ручного. Самое главное отличие – это механизация подачи присадки. Благодаря этому улучшается точность и скорость. При этом появляется дополнительная возможность применять следующие сварные техники:

  1. Струйный перенос, хорошо подходящий для массивных заготовок. 
  2. Коротко дуговой метод, напротив, применяемый для тонких изделий. 
  3. Импульсный универсальный способ, характеризующийся экономичностью и применимостью к различным условиям.

Видео-инструкция по сварке нержавейки:

Выделю следующие плюсы технологии:

  • Высокая производительность. 
  • Хорошее качество шва. 
  • Применимость для работы в помещении – ввиду отсутствия сильного дыма. 
  • Экономный расход материалов. 
  • Минимальное разбрызгивание расплавленного металла. 
  • Возможность стыковки изделий различной толщины.

Недостаток проявляется в том, что без газового баллона выполнить сварку не удастся.

Инвертором

Еще один доступный способ заварить нержавейку в бытовых условиях – применить инвертор с оболочечными электродами. По сути, это всем знакомая ММА-технология.

В ходе варки расплавленный материал электродного стержня соединяется с заготовками, образуя шов. Защитную среду при этом обеспечивают газы, выделяющиеся при горении оболочки.

Рекомендация!

Варить нержавейку дома лучше постоянным током прямой полярности такими электродами – ЦЛ-11, ОЗЛ-8, НИАТ-1.

В этом видео рассматривается сварка с газом на ветру:

Коротко о главном

В состав нержавейки помимо стали входят различные легирующие компоненты. Ввиду этого, варка сплава имеет ряд характерных особенностей. Прежде всего, следует учитывать – высокое линейное расширение, разрушения микроструктуры, низкую теплопроводность, перегрев электродов и окисление расплава.

Самые доступные в быту способы варки представлены следующим списком:

  • Оболочечным электродом. 
  • Полуавтоматом. 
  • В среде аргона. 
  • Вручную или полуавтоматом с аргоном. 
  • Инвертором.

Каждый вариант имеет свои плюсы, минусы, технические особенности применения, набор материалов и оборудования.

Вопрос

Напишите в комментариях, какой вариант сварки нержавейки вы бы выбрали для себя?

Комментарии
Участвовать в обсуждениях могут только зарегистрированные пользователи.
Отзывов нет. Будьте первым!
Оставить комментарий