Как правильно варить нержавейку электродом?

Качественная сварка нержавеющей стали в бытовых условиях – непростая задача. Чтобы знать, как варить нержавейку электродом, необходимо иметь представление о свойствах, присущих высоколегированным маркам металла. Именно к этой категории и принадлежит нержавеющая сталь, т.к. роль основной легирующей добавки играет хром, содержание которого достигает 20%. Помимо хрома, в этой разновидности стали может быть молибден, титан, а также марганец и ряд иных химических элементов.

Схема сварки нержавейки.

Что влияет на сварку элементов из нержавейки?

Если вы собрались сваривать нержавейку электродом, то необходимо учесть ряд свойств материала, которые будут оказывать непосредственное влияние на сварочный процесс:

1. Коэффициент нелинейного расширения. Он несколько больше, нежели у иных металлов. Поэтому соблюдайте чуть больший зазор при сваривании, особенно если приходится работать с толстыми деталями, в противном случае не исключены деформации.
2. Теплопроводность. Она ниже, чем у низколегированных марок стали примерно в 2 раза. Из-за этого сваривание деталей производится при силе тока, которая на 20% ниже, чем при работе с обычной сталью.
3. Потеря антикоррозионных свойств (или межкристаллическая коррозия). В ходе сварочных работ на металлических зернах начинает образовываться карбид железа и хрома, из-за которых металл подвергается коррозии. Чтобы предотвратить подобное явление, обычно оперативно охлаждают зону сварки.

Выбор электродов

Схема устройства электрода.

Выбор наиболее подходящего электрода связан с маркой нержавеющей стали, ее составом. Поэтому на сегодня электроды для нержавейки классифицируются в зависимости от того, что приходится сваривать:

• нержавеющая сталь, используемая в пищевой промышленности: ОЗЛ-8, ЦЛ-11;
• сталь, имеющая повышенное сопротивление коррозии: НЖ-13, ЭА-400/10У, реже ЦТ-15;
• жаропрочные сплавы, в состав которых входит нержавейка: ОЗЛ-6;
• нержавеющая сталь, используемая для изготовления инструментов: ЦТ-28, КТИ-7А;
• разнородные сплавы: АНЖР-1 и 2, ЭА-395/9.

Электроды, специально предназначенные для сваривания нержавеющих марок стали, удобны в работе, но и одновременно опасны. При остывании готового шва происходит отскок шлаков, нагретых до высокой температуры: с одной стороны это удобно, т.к. не требуется очистка металла, но с другой – появляется риск ожога. Поэтому при остывании зоны сварки просто отойдите в сторону. Безопаснее всего производить сваривание при нижнем положении шва, однако если возникла необходимость изменить положение, то необходимо в работе использовать электроды ЦЛ-11, которые позволяют производить работы во всех положениях. Наиболее распространенными на сегодня являются 3 марки электродов, особенности применения которых стоит рассмотреть подробнее.

Сварка электродами ЦЛ-11

Таблица разновидностей электродов.

Данные изделия используют при сваривании хромоникелевых сталей 12Х18Н9Т и 10Т, а также 08Х18Н12Б и Т (по последним буквам). Т.е. использование ЦЛ-11 целесообразно, когда к свариваемым деталям предъявляются особые требования по межкристаллической коррозии. Эти электроды хорошо показывают себя при температуре не выше +450°С, т.к. покрыты составом, в который входят соединения фтора и карбонаты. Основные плюсы ЦЛ-11 заключаются в слабом разбрызгивании капель металла, хорошей ударной вязкости, приемлемой пластичности, отсутствии возможности образования трещин – получается стабильно ровный шов.

Сваривание с использованием НЖ-13 и ОЗЛ-6

Первый тип электродов лучше всего применять при сваривании элементов, изготовленных из пищевой нержавейки или деталей, сделанных их хромоникелевых, а также хромоникелемолибденовых сплавов. ОЗЛ-6 лучшие результаты показывает при работе в окислительной среде и при высоком нагреве (до 1000°С). Шов получится качественным, если использовать постоянный ток. К достоинствам ОЗЛ-6 относят жаростойкость, минимальное разбрызгивание металлических капель, сопротивляемость межкристаллической коррозии. Не допускается варить нержавейку электродом ОЗЛ-6 в вертикальном положении.

Особенности сварки деталей из нержавеющей стали

В бытовых условиях варить нержавейку электродом лучше всего инверторным сварочным аппаратом, который позволит соединить детали толщиной до 1,5 мм. В зависимости от толщины соединяемых деталей, нужно подбирать и соответствующую мощность инвертора. При этом желательно, чтобы он имел функцию «антизалипания» (Anti Stick), чтобы не допускать моргания лампочек и выхода из строя бытовых электроприборов. Все работы желательно выполнять при температуре не ниже минус 10°C.

Заранее стоит заметить, что сварка с применением покрытых электродов используется, когда к сварному соединению не предъявляются особые требования по качеству.

Перед работами очистите кромки деталей металлической щеткой и обработайте нитрорастворителем. Это предотвратит появление пор в шве и сделает дугу более устойчивой. Сварка производится посредством тока, имеющего обратную полярность. В процессе старайтесь применять электроды наименьшего диаметра, чтобы не проплавлять шов. При этом учитывайте, что при сваривании нержавейки электроды плавятся быстрее. Чтобы обеспечить максимально быстрое охлаждение, используйте прокладки из латуни, меди.

В ходе сварочных работ учитывайте, что повышение температуры до +500°С влечет за собой возникновение трещин кристаллического типа, которые ослабят конструкцию: ее пластические свойства понизятся, она станет хрупкой. Плюс используйте и нижеследующие рекомендации:

• промежуток между прихватками сведите к минимуму;
• до начала сварочных работ накалите деталь до 1000°С, потом постепенно охладите ее на воздухе в течение 3-х часов;
• варите максимально быстро, чтобы не подвергать конструкцию длительному воздействию тепла. Лучше делать несколько поочередных проходов, используя охлаждение до +100°С.

После завершения работ шов нужно подвергнуть определенной обработке, т.к. на нем формируется тонкий хромовый слой, который необходимо убрать, чтобы обеспечить хорошую прочность и не допустить коррозии. Чтобы удалить хром, можно обработать детали высокой (1000-1200°С) температурой, протравить фосфорной, азотной кислотой: подобная операция дополнительно повысит прочность шва. В ряде случаев достаточно готовое изделие обработать механически с помощью шлифовальных инструментов.