Существует несколько методов сварки нержавеющей стали, каждый из которых зависит от специфических условий применения, что делает их менее универсальными. Эти методы требуются специфического оборудования и подготовки, чтобы гарантировать успешный результат в определенных ситуациях.
Сварка тонкой нержавейки: как не испортить материал
Сварка тонкой нержавеющей стали представляет собой сложный процесс, требующий высоких навыков и тщательного контроля. Основная проблема заключается в том, что нержавеющая сталь имеет низкую температуру плавления, что вызывает сложности в процессе сварки. В момент сварки, когда металл находится в расплавленном состоянии, он может впитывать влагу из воздуха. Это приводит к тому, что металл теряет важные свойства, такие как пластичность и вязкость, которые являются ключевыми для качественного соединения.
В отличие от толстых листов нержавеющей стали, которые можно сваривать при обычных условиях, тонкие листы требуют значительно более щадящих условий сварки, чтобы минимизировать риск образования перфораций и других дефектов. Даже незначительные колебания в технике сварки могут привести к коррозии материала, особенно учитывая уникальные свойства нержавеющей стали и возможные ошибки при подаче сварочного электрода или проволоки. Поэтому важно соблюдать строгие меры предосторожности, когда речь идет о нагреве свариваемой зоны: возникшие напряжения в заготовке могут провоцировать трещины, а резкие изменения температуры способны вызвать деформацию. К тому же, важным фактором является надежное закрепление свариваемого листа, чтобы избежать его смещения в процессе работы.
В условиях домашнего применения для быстрой сварки тонких листов можно использовать электроды из обычной нержавеющей стали, однако важно установить минимальный уровень сварочного тока. Это оправдано из-за менее строгих требований к качеству изделий, которые производятся в домашних условиях, где допустимы небольшие дефекты. Однако, если вы имеете дело с тонким изделием из нержавеющей стали, предназначенным для работы под давлением и требующим строгого соблюдения стандартов, рекомендуется проведение сварки в среде защитного газа. Для этого подойдут как газовая, так и аргонодуговая сварка, причем первый метод может быть предпочтительным из-за меньшей скорости обработки, тогда как аргонометаллическая сварка дает возможность достигать более высокого качества, но требует большего количества усилий. Тем не менее, условия нагрева будут схожими при обоих методах.
При сварке тонкой нержавеющей стали необходимо выбирать правильные параметры работы оборудования и использовать соответствующий набор расходных материалов для каждой толщины металла. Результаты сварки будут удовлетворительными, если они соответствуют следующим значениям, показанным в таблице:
| Толщина нержавейки, мм | Вид тока | Сила тока, А | Напряжение, В | Диаметр электрода, мм | Скорость сварки, см/мин | Расход аргона, л/мин |
| 1 | Постоянный | 30-60 | 11 | 1 | 12/28 | 2,5 |
| 1,5 | Постоянный | 40-70 | 12 | 1 | 9-19 | 2,7 |
| 2 | Переменный | 50-80 | 13 | 2 | 14-13 | 2,9 |
| 2,5 | Постоянный | 60-90 | 14 | 2 | — | 3 |
Подготовка тонкой нержавейки к сварке
Перед началом сварочных работ с тонкой нержавеющей сталью необходимо провести тщательную подготовку поверхностей деталей для достижения качественных сварных швов. Предварительная обработка тонких металлических листов в целом хорошо сопоставима с подготовкой других видов металлов, однако следует обратить внимание на ряд аспектов.
Для начала, необходимо отполировать края соединяемых деталей, используя шлифовальную машину или металлическую щетку, чтобы придать им блеск. После этого важно обезжирить поверхность при помощи ацетона или авиационного бензина — эта операция обеспечивает более устойчивое дуговое соединение и улучшает общее качество шва. В дополнение, детали, которые будут соединены, следует установить с необходимым зазором, чтобы компенсировать потенциальные деформации в процессе сварки.
Еще одним важным аспектом подготовки является правильный выбор присадочного металла, который также должен соответствовать специфике работы с тонкой нержавеющей сталью. Нужно обращать внимание на диаметр сварочной проволоки и её состав. Идеально, если степень легирования присадочного металла будет выше, чем у металла соединяемых элементов.
Важно отметить, что при процессе зачистки тонкой нержавеющей стали не следует удалять слишком много металла, чтобы не ухудшить прочностные характеристики.
На подготовленную поверхность может быть нанесена специальная жидкость для улучшения качества сварки. Затем заготовка подогревается примерно до 250 градусов по Цельсию, что приводит к изменению цвета материала и значительно облегчает процесс сварки, одновременно защищая металл от образования напряжений. После этих этапов можно начинать сварку.
Существует несколько методов сварки деталей из нержавеющей стали, каждый из которых требует специальных инструментов и расходных материалов.
— Метод ручной электрода
Ручная электродная сварка тонкой нержавеющей стали является универсальным методом, применяемым во множестве промышленных секторах. Этот процесс позволяет получить удовлетворительное качество сварки и подходит как для домашних, так и промышленных условий. Простота использования данного метода составляет одно из его значительных преимуществ. Однако дуговая сварка нержавеющей стали имеет и другие положительные аспекты, которые следует отметить:
- доступность цен на оборудование и расходные материалы;
- возможность длительной непрерывной работы оборудования в течение рабочего дня;
- компактные размеры и легкий вес оборудования, способствующие высокой мобильности;
- высокая скорость процесса сварки, если оборудование и материалы используются правильно;
- выдающаяся прочность сварных швов;
- доступность и простота освоения технологии, что позволяет проводить обучение самостоятельно и осуществлять процесс на практике.
Качество и надежность сварного соединения в значительной степени зависят от правильности выбора электродов. В зависимости от условий сварки могут быть использованы различные типы присадочных металлов.
Электроды OZL-8 подходят для сварки тонкой нержавеющей стали в условиях агрессивных сред. К таким сварочным материалам не предъявляются жесткие требования касательно стойкости к истиранию. Чаще всего эти электроды применяются для сварки критически важных конструкций.
Электроды HZH-13 обеспечивают автономный процесс сварки, предотвращая при этом риск межкристаллитной коррозии. Тонкая шлаковая корка, образующаяся в процессе, легко удаляется при охлаждении, тем самым сжимая зону обработки и повышая скорость сварки при больших объемах работы.
Проверка качества сварки тонкой нержавейки
Перед финальной проверкой всей конструкции на соответствие актуальным нормативам необходимо провести качественный контроль сварных швов, выявляя как внешние, так и внутренние дефекты. По возможности все нарушения устраняются.
Каждое изделие из тонкой нержавеющей стали перед его внедрением в эксплуатацию детально проверяется на нескольких уровнях. Начальный этап контроля качества включает визуальный осмотр, во время которого выявляются наиболее заметные и серьезные дефекты, такие как сколы, трещины и другие нарушения.
Многие визуальные деформации в тонких сварных швах из нержавеющей стали могут быть обнаружены при простом взгляде, однако иногда требуется использование специализированного оборудования. Существует два основных типа проверки на наличие дефектов: разрушающие и неразрушающие методы. Первые предполагают только визуальный контроль, тогда как вторые включают более сложные технологии.
Неразрушающий контроль может включать капиллярный, магнитный, ультразвуковой, радиационный и проникающий способы проверки.
Разрушающий контроль осуществляется только после того, как изделие будет окончательно сварено с заданным типом шва.
Методы проверки сварных швов также могут варьироваться. Для проверки соответствия нормам ГОСТа и оценки качества шва последовательно используются различные виды испытаний. Эти методы можно классифицировать как химические, физические, механические, оптические и ультразвуковые.
Визуальный контроль является наиболее экономичным методом, не требующим инвестиций, однако его применение вызвано необходимостью выявления наиболее критических дефектов сварки.
Все типы соединений металлических деталей должны подвергаться визуальной проверке независимо от последующих испытаний. Визуальный контроль изделий из тонкой нержавеющей стали часто проводится без дополнительных средств и инструментов. Тем не менее, для увеличения точности визуального контроля может использоваться лупа с десятикратным увеличением.
Лупа позволяет обнаружить мельчайшие дефекты, такие как неперфорации, нахлесты и подрезы. Кроме визуального осмотра, производится измерение швов, краев и других важных параметров. В случае массового производства тонких металлоконструкций применяются специальные стандарты для обеспечения точности измерений.
После успешного визуального контроля производится физический контроль, который служит для оценки качества сварного шва и других значимых параметров. В процессе физического контроля проверяется соответствие сварного шва установленным требованиям ГОСТа.
Физические и химические испытания требуют наличия специализированного оборудования, как, например, электромагнитный сердечник, и других приборов. Все контрольные мероприятия, проводимые после сварки тонкой нержавеющей стали, осуществляются для определения не только качества сварного соединения, но и достойного качества самого конечного изделия. Также выявляются все нарушения, произошедшие в процессе сваривания.
