Сварка нержавейки полуавтоматом — инструкция от профессионалов. Как варить полуавтоматом нержавейку.

Техника струнного переноса предназначена для сварки толстых конструктивных элементов. Она используется в производстве. Для соединения деталей используются специальные головки и проволока с флюсовым сердечником

Сварка нержавейки полуавтоматом: что нужно, технология, лайфхаки

Полуавтоматическая сварка нержавеющей стали — методы и советы по процессу сварки.

Для сварки нержавеющей стали в больших количествах рекомендуется использовать полуавтомат. Почему это лучшее сварочное оборудование, как правильно его настроить и как выполнять сварку, узнайте из нашей статьи.

Суть полуавтоматической сварки нержавейки
Сферы использования полуавтомата для сварки нержавейки
Какие легированные стали можно сваривать полуавтоматом
Что понадобится для МИГ-сварки нержавейки
Плюсы и минусы MIG-сварки нержавейки
С газом или без?
На сколько хватает расходников полуавтомата?
Советы по настройке полуавтомата
Лайфхаки по сварке нержавейки полуавтоматом
Способы обработки сварочных швов
Советы по выбору оборудования

Суть полуавтоматической сварки нержавейки

Полуавтоматическая сварка нержавеющей стали предполагает соединение металлов путем расплавления кромок электрической дугой в среде защитного газа. Аппарат оснащен механизмом подачи, который продвигает сварочную проволоку. Она служит и как электрод для замыкания контакта, возбуждающего дугу, и как сварочный присадочный металл. Она приводится в движение токоприемником (соплом).

Проволока непрерывно продвигается, пока нажата кнопка на горелке. Таким образом, можно выполнять длинные сварные швы без разрывов. В то же время защитный газ подается из баллона через редуктор давления и газовый клапан. Для сварки нержавеющей стали используется смесь аргона и углекислого газа. Газ вытесняет окружающий воздух, благодаря чему в сварочной ванне не образуется турбулентность, а жидкий металл распределяется равномерно, что позволяет сварщику контролировать дугу и получать красивые швы.

Сварочный ток генерируется инвертором сварочного полуавтомата. Ток, напряжение и индуктивность регулируются в инверторе. Подающий механизм может быть встроен в один корпус с инвертором или быть отдельным. Подающее устройство оснащено регулировкой скорости подачи проволоки и подачей зазора для подведения конца проволоки к соплу горелки, что необходимо при установке новой катушки.

Сферы использования полуавтомата для сварки нержавейки

Полуавтоматическая сварка нержавеющей стали широко применяется в различных отраслях промышленности, мастерских и в быту. Сварка автомобильных деталей (бамперов, порогов и выхлопных труб), больших резервуаров и отстойников для химической промышленности, промышленных фильтров для воды и т.д. — вот некоторые из промышленных применений, для которых используется полуавтоматическая сварка. В пищевой промышленности сварочные полуавтоматы соединяют трубы для жидкостей (молока, соков и т.д.).

В быту полуавтоматическая сварка нержавеющей стали полезна при строительстве баков, ограждений и решеток. Полуавтоматический сварочный аппарат для сварки нержавеющей стали может сварить прогоревший глушитель, изготовить бак или отремонтировать приборы из нержавеющей стали.

Сварка нержавейки полуавтоматом с другими типами металлов

Современная полуавтоматическая сварка MIG/MAG используется для соединения алюминия, высоко- и низколегированных металлов и различных сплавов с нержавеющей сталью. Рассмотрим особенности полуавтоматической сварки нержавеющей стали с другими металлами.

сварка с черными металлами – снижается текучесть металла, защищается рабочая поверхность от воздействия атмосферы;
при сварке металлов марки Ст40 с нержавейкой используется проволока 08Г2С, что позволяет исключить деформацию шва (разрыв) по границе с черным металлом при остывании;
при сварке меди с нержавейкой используют легкоплавкие припои и флюс;
импульсный режим сварки нержавейки с алюминием и другими металлами позволяет добиться хорошую коррозийную стойкость, качественный провар с контролируемым тепловложением;
сварку алюминия с нержавейкой рекомендуется выполнять в импульсном режиме в среде аргона с использованием медно-порошковой проволоки.

Обработка нержавейки после проведения сварочных работ

При MIG/MAG-сварке нержавеющей стали на поверхности заготовки образуется пористый оксидный слой. Содержащийся в металле хром ослабляет свойства стали и подвергает ее коррозии. Для устранения этих дефектов необходима тщательная подготовка и обработка деталей после процесса сварки.

Все об инверторных генераторах. Инверторный генератор что это.

Это необходимо сделать до начала работ:

очистить рабочую поверхность заготовки от следов масла, ржавчины и т.д.;
обезжирить поверхность изделия с помощью ацетона или растворителя.

В конце сварочного цикла следует проверить внешний вид сварного шва и, при необходимости, зачистить и отшлифовать его.

Свойства и свариваемость нержавейки

Нержавеющие стали являются сложным материалом для сварки из-за определенных физических и химических свойств. Если вы решили сваривать нержавеющую сталь с помощью сварочного полуавтомата, необходимо соблюдать некоторые важные параметры. Только в этом случае вы можете рассчитывать на то, что сварной шов будет иметь требуемое качество и надежность.

По сравнению с другими видами стали, нержавеющая сталь обладает относительно низкой (в среднем в два раза выше) теплопроводностью. Поэтому тепло очень плохо отводится от зоны сварки, и металл перегревается, что сказывается на его коррозионной стойкости. Чтобы избежать таких негативных последствий, сварку нержавеющей стали выполняют полуавтоматом на пониженном токе (15-20%), а соединенные детали подвергают дополнительному охлаждению.

Процедуры полуавтоматической сварки в среде защитного газа

В случае сильного нагрева (свыше 500°) на границах кристаллической решетки нержавеющей стали образуются карбидные соединения, которые приводят к такому явлению, как межкристаллическая коррозия. Следствием этого является отслоение внутренней структуры металла и развитие коррозионных процессов. Чтобы избежать этого, применяют более интенсивное охлаждение, для которого можно использовать обычную воду.

Нержавеющая сталь трудно поддается сварке (даже в среде защитного газа) из-за ее склонности к тепловому расширению. Значительное расширение свариваемых элементов, которое происходит во время полуавтоматической сварки, приводит к образованию трещин как в сварном шве, так и в основном материале. Однако этого явления можно избежать, оставляя большее расстояние между свариваемыми деталями.

Сварной шов из нержавеющей стали хорошего качества может выглядеть слегка сероватым, но не темным.

Из-за особенностей химического состава нержавеющая сталь имеет относительно высокое электрическое сопротивление, что вызывает значительный нагрев электродов, используемых для полуавтоматической сварки. Поэтому для сварки используют электроды из нержавеющей стали, изготовленные из проволоки с определенным химическим составом, причем длина стержней при правильном составе хрома и никеля не должна превышать 350 мм.

Расходные материалы

Хороших результатов при соединении деталей из нержавеющей стали можно добиться с помощью сварки в газовой среде. Конечно, для сварки этим методом требуется специальное оборудование и присадочные материалы, такие как сварочный пруток и газ.

Назначение защитного газа при полуавтоматической сварке заключается в защите расплавленного металла в сварочном баке от окисления. Используемый для этой цели газ не должен вступать в реакцию с самим расплавленным металлом, чтобы не повредить его. По этой причине в качестве защитного газа используется инертный аргон, смешанный с небольшим количеством углекислого газа.

Слева — сварка в углекислом газе. Справа — сварка аргоном (98 %).

Типичная газовая смесь для ручной сварки нержавеющей стали — 98 % аргона и 2 % углекислого газа. В некоторых случаях для снижения стоимости сварки можно использовать газовую смесь из 70 % аргона и 30 % углекислого газа.

Для получения сварных швов хорошего качества и прочности важно выбрать подходящую сварочную проволоку, которая также должна быть из нержавеющей стали. Если нет возможности использовать защитный газ, сварка производится полуавтоматом в обычных условиях, но при этом необходимо использовать специальную проволоку с порошковым сердечником. Однако использование такой проволоки может привести к тому, что сварные швы со временем начнут ржаветь.

Некоторые особенности технологии

Использование вышеупомянутых специальных сварочных полуавтоматов позволяет значительно улучшить качество сварки нержавеющей стали и упростить процесс сварки. С помощью такого оборудования можно решить различные технологические проблемы, в том числе

подача присадочной проволоки в зону формирования соединения;
подача в зону сварки защитного газа;
охлаждение сварочной горелки;
обеспечение удобства выполнения сварных соединений в труднодоступных местах.

Сварочные полуавтоматы

В изделиях из нержавеющей стали при сварке возникают значительные внутренние напряжения, которые устраняются дальнейшей термической обработкой — нагревом до 660-760° и медленным охлаждением на воздухе.

Подготовка к сварочным работам

Перед сваркой с помощью сварочного полуавтомата изделия из нержавеющей стали должны быть надлежащим образом подготовлены для получения качественного и прочного соединения. Процесс такой подготовки выглядит следующим образом.

Поверхность соединяемых деталей тщательно зачищается с применением металлической щетки, а затем обезжиривается, для чего можно использовать наиболее распространенные растворители.
Чтобы удалить с поверхности изделия остатки влаги, его нагревают до температуры 100°.

Подготовка нержавеющей стали к сварке несколькими элементами

Правила и методы сварки

Как уже упоминалось ранее, для качественной сварки нержавеющей стали полуавтоматом необходимо правильно подобрать сварочную проволоку, из которой будет формироваться шов. В идеале уровень легирования проволоки должен быть выше, чем у основного металла. Это объясняется тем, что легирующие элементы, входящие в химический состав проволоки, выгорают из металла при плавлении, поэтому их содержание должно учитываться с некоторым запасом.

Мётлы: виды, модели, советы по выбору, самостоятельное изготовление. Как сделать метлу из веток?

Для полуавтоматической сварки нержавеющей стали используется проволока с крайне низким содержанием углерода и высоким содержанием кремния, которая устойчива к окислительной среде.

Для сварки изделий из нержавеющей стали используются три основных метода:

метод короткой дуги (применяется в тех случаях, когда свариваются изделия небольшой толщины);
метод струйного переноса (позволяет выполнять сварку деталей даже очень значительной толщины);
импульсный (наиболее универсальная технология, позволяющая выполнять сварочные работы с высокой производительностью и при этом экономить затрачиваемые ресурсы).

Каждый из перечисленных методов имеет определенные характеристики, но есть и общие правила, которые необходимо соблюдать при использовании каждого метода. Следуйте этим правилам.

Корпус горелки располагается под противоположным углом к ходу шва, чтобы обеспечить качественный обзор последнего.
Сопло горелки, через которое подаются защитный газ и сварочная проволока, располагают на расстоянии приблизительно 12 мм от поверхности изделий.
Присадочная проволока, расплавленная в результате горения электрической дуги, подается в зону формируемого сварного шва небольшими каплями.

Подготовительные работы

Перед полуавтоматической сваркой нержавеющей стали требуется тщательная подготовка:

Зачистить рабочие поверхности до блеска;
обезжирить детали ацетоном или каким-либо органическим растворителем;
при толщине металла более 4мм обработать торцы, чтобы между ними образовалось небольшое пространство для заполнения металлом;
прогревая детали до100, убрать лишнюю влагу;
нагреть металл до 200, чтобы снять внутреннее напряжение.

В процессе производства удаляются поверхностные загрязнения: нагар, следы смазки, ржавчины, арматура и проволока протравливаются раствором соляной или серной кислоты. Затем их смывают горячей и холодной водой и сушат.

Расход газовой смеси при рабочем давлении 0,2 атм. регулируется редукционным клапаном в пределах 6-12 м3/мин. В противном случае качество сварного шва будет ухудшено.

Настройка силы тока и напряжения зависит от мощности аппарата.

Эти параметры влияют на глубину проплавления, длину дуги и форму сварного шва. При увеличении силы тока сварной шов становится шире, а глубина проплавления уменьшается.

Некоторые настройки полуавтоматического сварочного аппарата:

После того как все оборудование установлено и учтены все рекомендации, можно приступать к сварке.

Чтобы избежать деформации и трещин, между деталями по всей длине оставляют компенсатор. Детали зажимаются в тисках или другим способом и свариваются в разных точках.

Начните с минимальной подачи защитного газа. Выключите устройство подачи проволоки и с помощью клапана регулировки давления отрегулируйте поток газа в рабочем режиме. Затем направьте поток газа на заготовку и продуйте поверхность заготовки за 3-5 секунд.

Наблюдайте за сварным швом в начале сварки. Если образуются поры, увеличивайте поток газа до тех пор, пока они не исчезнут. Расход газа должен быть установлен на экономичный режим. Качество сварного шва не должно пострадать.

Начинайте сварку на расстоянии 5-6 мм от края, чтобы избежать образования трещин. Сопло горелки должно быть направлено немного назад в направлении сварки и на 10-12 мм выше сварного шва.

Если угол повернут вперед, ширина шва увеличивается, а глубина проникновения дуги уменьшается, что является преимуществом при сварке тонких листов.

Скорость сварки

Скорость, с которой дуга движется вдоль пятна сварки, контролируется сварщиком. Слишком высокая скорость может привести к большому количеству брызг и расплавленного металла, не позволяя защитному газу выйти и образовать поры. Недостаточная скорость — приводит к изменению проникновения дуги в свариваемые детали.

Сварной шов должен иметь короткую дугу — это происходит, когда расстояние между наконечником проволоки и поверхностью расплавленного металла составляет 0,5-1,5 мм. Сваренный таким образом шов имеет правильную форму, гладкую и изогнутую поверхность.

Другой способ сварки тонких деталей — разрыв, т.е. короткое замыкание дуги. Нажать на курок — отпустить его, и таким образом постепенно заполнить стык спиральным швом (валиками).

Если аппарат имеет импульсную функцию, то лучше работать с ней. Импульсы, возникающие при коротком замыкании в сварочном аппарате, используются для расплавления металла.

Соединение нержавейки с черной сталью

Такие материалы свариваются постоянным током. Положение проволоки строго перпендикулярно рабочей зоне.

Проволока из нержавеющей стали должна содержать марганец и никель, например, ESAB OK, Autrod. Специальная переходная проволока наносит буферный слой, который соединяет детали вместе.

При сварке стали St40 с нержавеющей сталью можно использовать проволоку 08Г2С. Она укрепляет связь между двумя разнородными металлами после охлаждения. Самое главное в этом процессе, чтобы нержавеющая сталь не стала слишком жидкой, а черный металл не остался твердым. Сварной шов делается как можно шире и глубже.

10 лучших аккумуляторных болгарок. Как выбрать аккумуляторную болгарку.

Достоинства и недостатки

Преимущества сварки нержавеющей стали полуавтоматом неоспоримы:

Высокая производительность сочетана с качественным соединением;
незначительное выделение дыма, что сохраняет здоровье и окружающую среду;
небольшое разбрызгивание металла, вследствие автоматической подачи проволоки;
универсальность – можно сваривать различные по толщине заготовки, а также разнородные металлы.

Одним из основных недостатков является громоздкий газовый баллон. Он требует дополнительных затрат на приобретение и громоздок в обращении.

С развитием технологий и автоматизацией процессов этот метод получил признание. В основном он используется в промышленности для больших серий. Хотя работа со сварочным полуавтоматом требует определенных знаний и навыков, он по-прежнему является одним из самых популярных видов металлообработки. Подробнее о работе со сварочным полуавтоматом читайте в нашей статье.

Технология полуавтоматической сварки для нержавеющей стали

В бытовых условиях обычно требуется сваривать детали диаметром не более 3 мм. Поэтому для сварочных работ можно использовать оборудование с максимальной мощностью 10 кВт.

А для работы на аппарате задаются следующие параметры:

напряжение — 19-25 В;
ток — 95-300 А;
скорость подачи проволочного электрода — 290-490 м/ч.

Длину дуги, глубину проплавления и форму сварки можно регулировать, изменяя значение тока. При увеличении значения тока глубина проплавления уменьшается, а стержень в шве становится шире.

В газовой среде

Перед сваркой в газовой среде производится подготовка:

рабочие поверхности соединяемых элементов металлической конструкции зачищаются болгаркой (используется специальный наждачный диск);
при соединении заготовок толщиной больше 4 мм подготавливают канавки для направления расплавленной стали;
соединяемые изделия стыкуют щипцами-зажимами между собой так, чтобы между ними оставался зазор не меньше 1,5 мм;
на агрегате устанавливают нужные параметры для выполнения сварочных работ.

Сварка нержавеющей стали полуавтоматом должна производиться под углом 20-60º к себе или от себя с короткой прихваткой, то есть периодически нажимая и отпуская курок, постепенно заливая расплавленный металл. Между соплом и сварочной ванной всегда должно сохраняться расстояние 10-20 мм.

Рекомендуем также прочитать, как сваривать нержавеющую сталь газом аргоном.

В случае нахлесточных соединений скос не срезается, а только тщательно оттягиваются рабочие поверхности. Детали накладываются друг на друга и свариваются.

При сварке деталей полуавтоматом в газовой среде рекомендуется регулярно менять скорость подачи проволоки. Это позволит добиться более прочного соединения деталей. А перед каждым новым сварным швом расплавленный металл, образовавшийся на кончике электрода, следует откусывать плоскогубцами.

Без защиты

Детали также можно соединять полуавтоматом без защитной газовой атмосферы с помощью порошковой проволоки с флюсом. Ее специальное покрытие образует защитную оболочку после расплавления.

Однако соединенные таким образом сборные детали не особенно устойчивы к коррозии. В сварных швах может образовываться ржавчина. Поэтому для получения более коррозионностойкого сварного шва рекомендуется использовать дополнительные присадки защитного газа.

Как варить с другими типами металлов

Современные технологии сварки позволяют сваривать нержавеющую сталь с другими материалами, например, с алюминием, низколегированными и высоколегированными металлами.

При сварке с алюминиевыми деталями используются импульсные, аргоновые и медные порошковые электроды. Этот метод позволяет улучшить качество сварного шва и повысить коррозионную стойкость готового шва.

Для соединения с медными элементами используется жидкий легкоплавкий припой.

При сварке с применением Ст40 используется проволока 08Г2С. Она предотвращает растрескивание сварных швов после охлаждения.

Финальная обработка

После сварки металлических деталей на их поверхности могут образовываться дефекты в виде пузырей. Это является следствием высоких температур, которым подвергается металл.

Такие деформации можно устранить, слегка постукивая по материалу шпателем с помощью молотка. Постукивания следует начинать с края заготовки и постепенно продвигаться к центру. Если это не удается, необходимо предварительно нагреть сталь и повторить постукивание.

Брызги от сварки на поверхности конструкции следует удалить металлической щеткой. Накипь на сварных швах следует удалять специальной смесью растворителей. После зачистки сварные швы обрабатываются антикоррозийным средством, которое образует защитный хромовый слой.