Сварка нержавейки: особенности, методы и технология процесса

Качественная сварка нержавеющей стали – одна из наиболее востребованных операций во многих сферах промышленности, народного хозяйства и в быту. Обусловлено это характеристиками самого металла, в частности, его внешней привлекательностью и антикоррозийными свойствами.

Однако то, что считается преимуществом при эксплуатации, нередко добавляет проблем при обработке металла, особенно, при сварных работах. Поэтому, прежде чем приступить к соединению частей в единое целое, важно, как можно больше узнать об этом процессе.

Соединение частей и деталей из коррозионностойкого металла может выполняться несколькими способами. При этом, выбор метода сварки нержавейки, режимов процесса и оборудования зависит как от самого материала, так и от ожидаемого результата.

Особенности процесса

Все методы сварки нержавейки имеют свои индивидуальные требования к организации и проведению работы. Но есть у них и общие нюансы, диктуемые особенностями самого обрабатываемого материала.

Так, в состав нержавеющей стали входит хром. При нагревании и взаимодействии этого элемента с углеродом, образуется соединение, снижающее прочность сварного соединения. Чтобы этого не происходило, шов необходимо быстро охлаждать. И если в производственных помещениях охлаждение выполняется при помощи специальных установок, то в домашних условиях сделать это можно обычной водой.

Также на режим сварки нержавейки оказывают влияние пониженная теплопроводность материала, значительное электрическое сопротивление и повышенный коэффициент расширения металла.

Особую роль все эти характеристики играют при сваривании нержавеющей стали с другими металлами. В этом случае из-за разницы свойств материалов шов может получиться слишком твердым и хрупким. Чтобы избежать такого поворота событий, при сваривании следует:

• использовать высоколегированные или созданные на основе никеля присадки;
• прокаливать электроды перед началом процесса;
• тщательно готовить поверхность деталей (очистка).

Ну и, конечно, правильно подбирать способы сварки нержавеющей стали с учетом особенностей второго металла/сплава.

Варианты сварных работ

С развитием технологий, вариантов работы с нержавейкой становится все больше. Но, особой популярностью пользуются лишь три основных.

Ручная дуговая сварка (ММА)

Самый простой метод, который, однако, не обеспечивает высокого качества. Чаще всего его применяют в домашних условиях. В промышленных же масштабах его почти не используют.

Главными условиями для сварки нержавейки данным способом являются:

• точное определение марки металла (от этого зависит выбор электрода);
• соблюдение расстояния между кончиком электрода и металлом в интервале 2-6 мм;
• использование уменьшенной величины сварочного тока.

Как правило, выполняется данный процесс током обычной полярности.

Полуавтоматическая сварка проволокой в защитной среде (MIG/MAG)

Наиболее эффективная технология сварки нержавеющей стали, позволяющая формировать ровный и герметичный шов. Отлично подходит для соединения деталей значительной толщины.

Для достижения хорошего результата обязательно соблюдение некоторых условий:

• использование тока обратной полярности;
• контроль вылета проволоки из сопла (не должен быть более 12 мм);
• расход газа в пределах 6-12 м3/мин.

Кроме того, данная технология сварки нержавейки требует, чтобы газ, подаваемый в рабочую зону, был предварительно пропущен через осушитель (для этого используют медный купорос).

Аргонодуговая с использованием вольфрамовых электродов (TIG)

Позволяет достигать максимального эффекта при работе с тонкостенными стальными заготовками. Рекомендован для соединения труб высокого давления.

При этом, технология с применением аргона также имеет ряд нюансов, которые необходимо учитывать в процессе работы

• Проволока, используемая в качестве присадки, должна иметь более высокую легируемость по сравнению со свариваемым металлом.
• Внутренняя сторона формируемого шва должна быть защищена (для этого используется поддув аргона).
• Чтобы избежать попадания вольфрама в сварочную ванну, дугу рекомендуется поджигать бесконтактно, либо на графитовой плите.

При этом сварочные работы можно выполнять как на переменном, так и на постоянном токе.

Помимо основных способов сварки нержавейки, могут быть использованы точечная и роликовая, плазменная или лазерная технологии. Также в промышленности соединение частей может осуществляться посредством давления (холодная сварка). Однако из-за высокой стоимости и сложности этих процессов, применяются они достаточно редко, и только в случаях, когда необходима высокая точность или работать приходится металлами, обработка которых затруднена.