Электроды для сварки нержавейки

Распространенные способы сварки нержавеющей стали

Любые способы горячего соединения высокоуглеродистых сплавов подходят для сварки нержавейки в домашних условиях, но прочность соединения будет разной. Наплавочные электродуговые швы надежны, но не рассчитаны на разнонаправленную нагрузку. Тонколистовую нержавейку лучше варить аргоном, для них наплавка не нужна, главное уберечь металл от прожогов. Полуавтоматическая с использованием инвертора – универсальная, подходит для многих марок нержавейки, работы с деталями разной толщины. Каждый из способов стоит рассмотреть подробнее.

Сварка покрытыми электродами

Электродуговой метод ММА чаще всего используют для нержавейки, если к соединениям не предъявляют особых требований. При выборе электродов руководствуются ГОСТ 10052−75. В стандарте указано, чем варят нержавейку, легированную хромом, никелем, железом, тугоплавкими металлами. Электроды делятся на две группы. Стержни с основным видом обмазки, в состав которой входят карбонаты кальция, магния, ими варят легированный металл на обратной полярности, подключают их «+». Рутиловая обмазка содержит оксид титана, такие стержни применяют при токе любой полярности, подключают к «+» и «-» контактам. Они меньше разбрызгиваются, реже залипают.

Полуавтоматом

Качественно заварить нержавейку, используя присадочную проволоку, поможет технология MIG с подачей углекислого газа в область расплава. Полуавтомат обеспечивает равномерную подачу присадки в рабочую зону. Проволока подбирается под вид сплава – основной легирующий компонент. Выпускают омедненную присадку, порошковую с каналом, заполненным флюсом, алюминиевую. В качестве источника тока используют выпрямитель или инвертор. Дуга создается примерно так же, как в электродуговой сварке. Контакт «+» подводится к горелке, по ней попадает на подающий проволоку мундштук. Одновременно с проволокой подается газовая смесь, образующая защитную атмосферу.

Полуавтоматом варят детали:

• до 4 мм (короткой дугой);
• толще 4 мм, используя метод струйного переноса.

Импульсная сварка с минимальным разбрызгиванием ванны расплава применима для нержавеющей стали любой толщины.

Ручная и полуавтоматическая в среде аргона

Технология TIG (ручной) и MIG (полуавтоматической) применяется для работы с тонкой нержавейкой, предусматривает использование вольфрамовых тугоплавких электродов для создания электродуги. Подачу аргона начинают до розжига дуги, заканчивают через 20 секунд после угасания.

Переменным или постоянным током

Для создания неразъемных соединений из нержавеющих сталей допустимо использовать постоянный и переменный ток. У каждой технологии сварки существуют определенные плюсы и минусы.

Так, использование постоянного тока приводит к снижению расхода электродов, за счет того, что при использовании этого тока, материал, практически не разбрызгивается. Кроме того, постоянный ток позволяет обеспечить высокую скорость сварки, качество сварного шва. Но, оборудование, используемое для работы, отличается высокой стоимостью,  а это, в результате приводит к росту себестоимости работ.

Применение переменного напряжения позволяет использовать оборудование, которое стоит значительно меньше что то, которое применяют для выработки постоянного тока. Сварщик, использующий переменный ток, получает в результате качественный шов. Но, вместе с тем, использование переменного тока приводит к получению большего количества капель металла, а это приводит к повышенному расходу нержавейки.

Электроды постоянного тока по нержавейке

Перед началом сварочных работ сварщик должен сделать правильный выбор электродов. Следует понимать, то, что стержни с обмазкой в состоянии гарантировать высокое качество шва. Ручную сварку выполняют с использованием постоянного тока обратной полярности. Для получения качественного результата сварщики применяют следующие марки расходных материалов, предназначенные для нержавейки:

• ЦЛ11 – это одна из самых широко распространенных марок среди сварщиков. Его применяют для обработки сталей с довольно высоким содержанием хрома и никеля. Сварной шов, получаемый с помощью этого материала, обладает высокой прочностью, ударной вязкостью. При работе практически не наблюдается разбрызгивание металла.
• ОЗЛ8 — подходят для сборки конструкций, подлежащие эксплуатации в температурах до 1000 ⁰C. Остальные ее параметры близки к марке ЦЛ11.
• НЖ13 – эта марка востребована при обработке изделий из пищевой нержавейки. Кроме того, этот расходный материал предназначен для стыковки изделий с высоким содержанием хрома, никеля, молибдена. Недостаток, присущий этой марке – это формирование шлака, который самопроизвольно отслаивается и таким образом может нанести повреждения рабочему или окружающим его людям.

ОЗЛ-8

На самом деле в практической работе применяют несколько марок электродов, которые предназначены для сварки с нержавейкой. Среди них есть такие, как:

• ЗИО-8, которые применяют для изделий из жаростойких нержавеющих сталей.
• НИИ-48Г востребован при изготовлении ответственных конструкций.
• ОЗЛ-17У подходят для деталей, которые будут эксплуатироваться в атмосфере с повышенным содержанием паров серной или фосфорной кислот.

Электроды для переменного тока для нержавейки

Не все организации могут себе позволить технологическое оборудование, которое работает с применением постоянного тока. Но можно использовать и аппаратуру, которая применяет переменное напряжение. для эффективной работы с ним применяют следующие марки — ОЗЛ-14, ЛЭЗ-8, ЦТ-50, ЭА-400, ОЗЛ-14А, Н-48, АНВ-36.

Кроме того, использование вольфрамовых стержней для сварки деталей из нержавейки под облаком защитных газов, позволяет использовать переменный ток с прямой полярностью. Такую технологию используют при:

• соединении деталей с тонкой стенкой;
• наличии повышенных требований к качеству сварного шва.

ОЗЛ-14А

Практика сварки изделий из нержавейки говорит о том, что использование переменного тока менее популярно, соответственно стержни этого типа менее востребованы.

Распространенные способы сварки нержавеющей стали

Любые способы горячего соединения высокоуглеродистых сплавов подходят для сварки нержавейки в домашних условиях, но прочность соединения будет разной. Наплавочные электродуговые швы надежны, но не рассчитаны на разнонаправленную нагрузку. Тонколистовую нержавейку лучше варить аргоном, для них наплавка не нужна, главное уберечь металл от прожогов. Полуавтоматическая с использованием инвертора – универсальная, подходит для многих марок нержавейки, работы с деталями разной толщины. Каждый из способов стоит рассмотреть подробнее.

Сварка покрытыми электродами

Электродуговой метод ММА чаще всего используют для нержавейки, если к соединениям не предъявляют особых требований. При выборе электродов руководствуются ГОСТ 10052−75. В стандарте указано, чем варят нержавейку, легированную хромом, никелем, железом, тугоплавкими металлами. Электроды делятся на две группы. Стержни с основным видом обмазки, в состав которой входят карбонаты кальция, магния, ими варят легированный металл на обратной полярности, подключают их «+». Рутиловая обмазка содержит оксид титана, такие стержни применяют при токе любой полярности, подключают к «+» и «-» контактам. Они меньше разбрызгиваются, реже залипают.

Полуавтоматом

Качественно заварить нержавейку, используя присадочную проволоку, поможет технология MIG с подачей углекислого газа в область расплава. Полуавтомат обеспечивает равномерную подачу присадки в рабочую зону. Проволока подбирается под вид сплава – основной легирующий компонент. Выпускают омедненную присадку, порошковую с каналом, заполненным флюсом, алюминиевую. В качестве источника тока используют выпрямитель или инвертор. Дуга создается примерно так же, как в электродуговой сварке. Контакт «+» подводится к горелке, по ней попадает на подающий проволоку мундштук. Одновременно с проволокой подается газовая смесь, образующая защитную атмосферу.

Полуавтоматом варят детали:

• до 4 мм (короткой дугой);
• толще 4 мм, используя метод струйного переноса.

Импульсная сварка с минимальным разбрызгиванием ванны расплава применима для нержавеющей стали любой толщины.

Ручная и полуавтоматическая в среде аргона

Технология TIG (ручной) и MIG (полуавтоматической) применяется для работы с тонкой нержавейкой, предусматривает использование вольфрамовых тугоплавких электродов для создания электродуги. Подачу аргона начинают до розжига дуги, заканчивают через 20 секунд после угасания.

Особенности сварки нержавеющей стали

Существует масса нюансов работы инвертором с нержавейкой. Требуется ответственно и внимательно подойти к каждому из них предварительно изучив все особенности.

Что из себя представляет инверторный аппарат

Каждый агрегат имеет свои конструктивные особенности, и перед началом любой работы требуется ознакомится с его инструкцией. Однако принцип действия и итоговый результат, при грамотном подходе, у всех схож.

Основным предназначением инвертора является преобразование переменного тока с напряжением 220В в постоянный, и увеличение его частоты одновременно со снижением высокого напряжения.

Когда сила тока будет переведена в необходимую и установленную на аппарате, можно производить сваривание заготовок.

Особенностью домашнего инвертора также является правило: им нельзя пользоваться очень долго. От перегрева кабеля и самих внутренних частей может случится авария. Именно поэтому этот прибор больше популярен для бытовых целей.

Настройка инвертора

Чтобы результат был такой, как нужно, необходимо правильно настроить значение агрегата до начала работы. Для сварки нержавейки подойдет абсолютно любой инвертор (даже самый менее мощный или самодельный).

Параметры будут зависеть непосредственно от толщины нержавеющей стали:

• с толщиной металла 1.5мм требуется выбрать диаметр электрода 2мм, выставить минимальное напряжение 13V, выбрать силу тока 40А;
• при 3мм потребуется электрод 3мм, напряжение 15V, а сила тока 75-85А;
• если толщина металла 6мм, то электрод следует выбирать не менее 4мм, выставлять напряжение в 18V, а силу тока увеличить до 140-150А.

Обратите внимание! Все параметры указаны приблизительно. Перед началом сваривания нужной заготовки, неопытному сварщику необходимо потренироваться на подобном материале получив требующийся опыт.

Важные нюансы сваривания нержавейки

Несмотря на относительную несложность работы с нержавейкой, следует ознакомиться с необходимыми для успешной работы правилами и некоторыми нюансами:

• лучше при покупке электродов выбирать не простые, а со специальной обмазкой, которая будет изолировать зону сварки и защищать сварочный материал от всевозможных внешних газов. Это необходимо так как нержавейка очень быстро реагирует с окружающей средой и если ее не защитить, то можно получить неровный шов, на который подействует углерод, образовавшийся от соединения кислорода и расплавленного железа;
• нержавейка склонна подвергаться быстрому расплавлению если на нее будет долго воздействовать высокие температуры. Поэтому во время работы, желательно снижать мощность силы тока своего инвертора на 20% в отличие от сварки стали и вести работу в шахматном порядке. Это предотвратит деформацию металла;
• одним из важнейших правил является грамотно выбранный электрод. Именно от его материала будет зависеть успешное завершение дела. Если присадочный материал выбран неверно это грозит образованию на стали микротрещин и нарушению герметичности.

Как выбрать электрод

Важно помнить, что для нержавеющей стали не подходят обычные электроды. Для такого металла они должен соответствовать определенным требованиям:

• снижать затраченную на сварку мощность;
• экономно расходоваться;
• изготавливать шов ровно, без больших отложений шлака;
• уменьшать длину и глубину зоны, подвергшейся термической обработке.

Для этих целей отлично подойдут электроды таких маркировок:

• ОЗЛ-8, ЦП-11 – если требования к полученному шву минимальны;
• ОК-45, МР-3 – более комфортен в процессе сварки. Шлак после них легко отчищается с поверхности;
• ОК-61-30, ОК-67-45 – электроды, которые нужно использовать, когда необходимо сваривать между собой нержавейку с черным металлом;
• неплавящиеся электроды – для сваривания нержавейки и алюминия;
• самое высокое качество: ЭА-981-15, ОЗЛ-9-1. Они хорошо подойдут для сваривания жаропрочных сталей.

Чтобы технология была соблюдена полностью нужно помнить и об угле наклона. Он должен соответствовать приблизительно 75° к образовавшейся дуге.

Подготовка металла

Важно правильно подготовить материал, обработав его до процесса сварки. При работе с инвертором, нержавейку необходимо полностью зачистить, кромки разделать (если на то имеется необходимость)

Обратите внимание! Заготовки лучше всего зачищать специально предназначенной для этого щеткой.

Электроды для нержавейки – марки и виды

Электроды для сварки нержавейки – это огромный список марок. Наибольшее распространение среди сварщиков получили три марки это ЦЛ-11, ОЗЛ-6 и НЖ-13

ЦЛ-11

Эта марка электродов используется для соединения сталей, в которых большое содержание хрома и никеля. К примеру, стали марки 08Х18Н12Т или последняя буква «Б». Именно содержание этих двух металлов создают такое свойство стали, как высокая антикоррозийная стойкость. Поэтому к сварочному шву стальных заготовок этой марки предъявляются достаточно жесткие требования.

Для этого используется ручная сварка при температуре +450С с применением постоянного тока. Обмазка электрода состоит из фтористых компонентов и карбоната. Сварку можно проводить в любом положении кроме вертикального. Преимуществ у шва, сделанного этим электродом по нержавеющей стали много.

• Прочность шва.
• Его пластичность.
• Немалая ударная вязкость.
• Внутри шва не образуются процессы по кристаллизации коррозии.
• Шов получается аккуратным и ровным.
• В процессе проведения сварочных работ не присутствует разбрызгивание металла сварочного стержня.

ОЗЛ-6

Этот электрод для сварки нержавеющей стали используется в тех случаях, если соединяемая конструкция будет эксплуатироваться в условиях с высокой температурой – до 1000С. При этом все достоинства этой марки в точности совпадают с предыдущим видом. Сварку проводят только постоянным током.

НЖ-13

Электроды по нержавейке этой марки используются для соединения деталей из пищевой стали. Практика так же показала, что расходники данного типа прекрасно варят заготовки не только сплавов, где присутствуют хром и никель, но и с участием в сплаве молибдена.

И еще несколько популярных марок.

ЗИО-8 используется для соединения жаростойких нержавеющих сталей. Обмазка – основная, варить можно постоянным током, полярность – обратная. Способ сварки – любой (нижний, верхний, вертикальный).
ЭФ400/10У используется, когда надо сварить заготовки из нержавейки аустенитного класса. Обычно детали из такого металла используют в агрессивных средах жидкого типа, в которых температура поднимается до +350С.
НИИ-48Г. Это универсальный электрод, который применяется для сваривания ответственных конструкций из специальных и низколегированных сталей. Имеет основной вид покрытия. Режим сварки: ток – постоянный, полярность – обратная. Положение электрода – любое.
ОЛЗ-17У. Применяются для ручной электродуговой сварки нержавеющих сталей, которые работают в средах, где используется фосфорная или серная кислота. Варить можно в любых положениях, кроме вертикального сверху вниз. Ток – постоянный, полярность – обратная. Сварочный процесс этим электродом требователен к чистоте сварных кромок

Особое внимание свариванию деталей большой толщины, где необходимо проводить двустороннюю разделку сварных кромок.
ЭА. У этой марки достаточно широкий модельный ряд

Но практически все они рекомендованы для проведения сварки ответственных конструкций, которые собираются из легированных сталей высокой прочности. После использования электродов по нержавейке этой маркировки обработка шва не требуется. Сваривание необходимо проводить короткой дугой.

Большой популярностью среди профессионалов пользуются электроды для сварки нержавеющей стали от шведской компании ESAB.

1. ОК 61.30 – универсальная модель, в которой углерод содержится в небольших количествах. Легкий поджиг (даже повторный), шов получается ровным, шлак отделяется от металла легко. Обмазка – рудно-кислая. Можно варить переменным током или постоянным (полярность – прямая). Пространственное положение электрода – любое, кроме сверху вниз.
2. ОК 61.35 используется для сваривания ответственных конструкций, которые будут эксплуатироваться при перепаде температур от -196С до +400С. Часто его применяют для сварки трубопроводов разного назначения. Обмазка – основная. Ток – постоянный, полярность – прямая.
3. ОК 67.45. Электрод двойного назначения. То есть, может использоваться для соединения нержавеющих сталей и применяться в процессе наплавки металлов с ограниченной свариваемостью. Проходит в качестве первого слоя, далее на полученный шов наплавляются металлы износостойкого типа. Шов из такого электрода прекрасно переносит трение и высокие температуры, легко поддается обработке.
4. ОК 63.30 – это электрод общетехнического назначения, то есть универсальный. Используется для сварки почти всех марок нержавеющих сталей.

Работа инвертором в импульсном режиме

В домашних условиях сварка чугуна электродом с помощью инвертора импульсами используется для сварки тонких деталей, соединения между собой разнородных металлов.

Суть технологии в том, что на основной сварочный ток накладываются дополнительные импульсы тока большой силы в течение короткого промежутка времени. Соотношение длительности и величины импульсов и пауз между ними регулируется автоматически настройкой аппарата.

При этом:

• улучшается качество и прочность соединения;
• контроль дуги и управление процессом;
• снижается доля прожигания металла;
• повышается эффективность сварки;
• шов образуется ровными каплями расплава и будет выглядеть аккуратно.

Импульс обеспечивает расплав электродного металла и тепловую инерцию ванны. Во время паузы металл в сварочной ванне остужается и частично кристаллизуется. Чередование импульс/пауза облегчает работу сварщика, позволяя обойтись без сложных действий электродом.

Метод не рекомендуется применять для деталей, работающих при тряске, вибрации, ударах.

Ручная сварка в среде аргона

Самый чистый способ соединения поверхностей с великолепным внешним видом. Единственный метод, в котором используются электроды для нержавейки без покрытия. Применяется, когда шов должен соответствовать самым жестким требованиям, либо в сварке тонких листов стали.

Сварка нержавейки вольфрамовым электродом.

Особенности технологии следующие:

Важно, чтобы вольфрам не попал в расплавленную сталь, поэтому дугу нужно поджигать без прямого огня – бесконтактным способом.
Существует риск окисления шва. Для его минимизации сварку нужно производить очень ровно, без каких-либо колебательных движений.
После окончания сварки не нужно отключать подачу аргона в течение 15-ти секунд

В этом случае вольфрамовый наконечник будет защищен от окисления, а это значительная экономия расходных материалов.

Как приварить нержавейку к черному металлу: способы и порядок действий

Существуют три способа, чем приварить нержавейку к черному металлу:

• Единичными электродами с никелевым покрытием в системе мма.
• Электродами из вольфрама. В этом случае необходима регулярная подточка наконечника стержня.
• В аргоновой среде, где газ выполняет защитную функцию. Применение газа делает соединение более надежным, помогает избежать окисления, и, как следствие, хрупкости шва. Однако данный метод подразумевает использование специализированного сварочного аппарата, способного выполнять операции в подобном режиме.

Вне зависимости от типа проводящихся сварочных работ для получения наилучшего результата стержень располагается строго перпендикулярно относительно поверхности и все движения производятся максимально плавно.

Перед сваркой нержавейки с черным металлом необходимо сделать следующее:

• Приготовить расходные материалы, произведенные на основе из никеля;
• Электроды должны быть прокалены. Самая подходящая температура должна быть в диапазоне от 200 до 205 градусов в течение 60 минут;
• Постоянный ток должен быть подключен;
• Поверхность нержавеющей стали и черного металла должна быть очищена от пыли, пятен, грязи, ржавчины.

Как варить электродом

Для соединения заготовок из нержавеющей стали и черного металла в бытовых условиях используют инверторы. Аппараты питают от сети 220 В, компактные размеры позволяют легко перемещать их. Процесс сварки ведут так:

1. Очищают обрабатываемые поверхности от ржавчины, жира, пыли. Зачищают металл до блеска.
2. Кромки толстых заготовок разделывают болгаркой или напильником. Это обеспечивает высокую степень проплавления, заполнение сварочной ванны.
3. Тонкостенные детали сопоставляют, приваривают их в нескольких местах. Изделия толщиной более 5 мм прогревают до 150 °С. В бытовых условиях для этого используют паяльную лампу.
4. Возбуждают электрическую дугу. Для этого подводят электрод к поверхности, несколько раз касаются ее. Сварку ведут с короткой дугой.
5. Завершают сварку, формируя замок, исключающий появление трещин и прожогов.
6. Дожидаются естественного остывания шва. Принудительные методы применять нельзя.
7. Очищают соединение от шлака, используя молоток. Полируют и шлифуют шов.

Рекомендуем к прочтению  Как варить нержавейку полуавтоматом

Полуавтоматический автомат

При использовании такой технологии соединяемые элементы требуют подготовки. Перед сваркой выполняют следующие действия:

• примыкающие к будущему шву участки зачищают железной щеткой до металлического блеска;
• с кромок толстых заготовок снимают фаски;
• обезжиривают поверхности ацетоном, спиртом или бензином;
• просушивают кромки, прогревая их горелкой;
• для устранения внутреннего напряжения детали нагревают до 200 °С.

Для ведения сварки в домашних условиях достаточно полуавтоматического аппарата мощностью до 10 кВт. Такие приборы предназначены для соединения заготовок толщиной до 3 мм. При настройке агрегата выставляют напряжение в 19-25 В. Рекомендованная скорость подачи расходного материала – 300-400 м/ч. Силу тока подбирают в зависимости от толщины металла. Увеличением или уменьшением этого параметра регулируют степень провара, длину электрической дуги, форму шва.

При работе соблюдают следующие правила:

1. Процесс ведут с током обратной полярности.
2. Горелку устанавливают под наклоном, обеспечивающим нужную глубину проплавления и ширину сварочной ванны. Проволока должна выступать не более, чем на 12 мм.
3. Расход газа должен составлять 6-12 м³/час. Для устранения лишней влаги вещество пропускают через осушитель.
4. Электрод перед применением прокаливают при +200 °С.
5. Для защиты прилегающих участков от брызг расплава их обрабатывают водным раствором мела.
6. Сварку начинают, отступая 5 мм от кромок деталей. Это препятствует появлению холодных трещин.
7. Электрод ведут вдоль соединения плавно. Совершение поперечных движений недопустимо. Расплав не должен покидать пределы защитной среды.

В газовой среде

Процесс ведется с использованием неплавких электродов из вольфрама. Из-за высокой стоимости работ метод редко применяется в домашних мастерских. Однако он помогает получить наиболее качественное, в сравнении с другими технологиями, сварное соединение. Аргонный метод применяют для устранения повреждений в газо- и водопроводах. Сварка черного металла с нержавейкой ведется с постоянным током.

Газ начинают подавать за 5-10 секунд до появления электрической дуги. Попадание воздуха в сварочную ванну приводит к окислению, ухудшению антикоррозионных свойств стали. При работе недопустимы зигзагообразные движения электрода. Они способны нарушать газовое пространство.