Что такое сварка нержавеющей стали
Нержавеющая сталь сварка – это процесс изготовления, который сливает два или более предмета из нержавеющей стали или других металлов, чтобы образовать соединение при охлаждении. В этом процессе используются наплавляемые или расходуемые материалы с аналогичным составом базового материала для сварки одной детали к другой.
Сложна ли сварка нержавеющей стали
Сварка нержавеющей стали не так проста, как сварка мягкой стали. Вы можете сварить нержавеющую сталь, если у вас есть небольшие знания, практика и правильное оборудование. Однако для начинающих сварщиков это может все равно представлять определенные трудности, поскольку нержавеющая сталь эффективно удерживает тепло.
Избыточное применение тепла может привести к деформации материала во время остывания. Нержавеющая сталь четко показывает сварные дефекты. Кроме того, для сварки нержавеющей стали используются различные сплавы. Вам необходимо понимать подходящий заполнительный материал, настройки и защитный газ для каждого используемого сплава. Это заставляет большинство людей считать этот процесс сложным и лучше оставить его опытным сварщикам.
Металлы, которые можно сваривать с нержавеющей сталью
Риск и решение сваривать металл нержавеющей стали должно быть приемлемым для конкретного применения. В связи с различными температурами плавления требуются заполнительные материалы, выбор которых очень критичен. Некоторые металлы, которые можно сваривать на нержавеющей стали, включают в себя
- Углеродистая сталь – должна быть предварительно нагрета перед сваркой
- Низкоуглеродистая мягкая сталь – для сварки следует использовать процесс MIG-сварки с трехкомпонентным защитным газом и заполнительной проволокой ER309L.
- Оцинкованная сталь – цинк представляет опасность для здоровья и загрязняет сварной шов.
- Чугун
Виды нержавеющей стали для сварки
Сложность сварки нержавеющей стали варьируется в зависимости от марки нержавеющей стали 📉. Эти марки включают в себя:
- Аустенитные нержавеющие стали – Они имеют высокое содержание углерода и склонны к межкристаллической коррозии.
- Ферритные нержавеющие стали – Они являются самыми легкими для сварки из всех видов нержавеющей стали.
- Мартенситные нержавеющие стали – Содержание углерода в мартенситной нержавеющей стали выше, чем в ферритной и аустенитной сталях.
- Дуплексные нержавеющие стали – Они представляют собой гибрид аустенита и ферритной нержавеющей стали.
- Нержавеющая сталь с твердением отложения – Они формируются через межметаллическое выделение, блокируя дислокации внутри нержавеющей стали.
Stainless Steel Welding Tips
i. Тщательно очистите поверхности нержавеющей стали перед сваркой.
ii. Наденьте правильный индивидуальный защитный костюм (ИЗО)
iii. Поддерживайте низкую температуру сварки. Нержавеющие стали деформируются при избыточном тепле.
iv. Избегайте наплавочных прутков большого диаметра. Использование толстых наплавочных прутков или проволоки требует большего тепла.
v. Обеспечьте правильную подгонку материалов из нержавеющей стали. Это уменьшит количество используемых наплавочных материалов и исключит случаи зазоров.
vi. Используйте специальные наплавочные материалы или электроды для каждого легированного нержавеющего сплава. Использование обычных наплавочных материалов возможно. Но вам потребуется покрыть шов, чтобы избежать коррозии. Использование наплавочных материалов из нержавеющей стали, соответствующих основному материалу, поможет избежать таких проблем.
vii. Используйте правильный угол горелки. Перетаскивание электродов позволяет подниматься флюсу над сварочным швом и накрывать шов. Для сварки с плавящимся флюсом угол перетаскивания 10 градусов будет хорошо работать. Сварка покрытым электродом, с другой стороны, может потребовать более крутого угла.
viii. Используйте правильную длину выноса провода или электрода.
ix. Соблюдайте правильные меры предосторожности по здоровью и безопасности, необходимые для обеспечения безопасности и предотвращения сварочных происшествий.
x. Лужение TIG-сварки; лужение сварного шва должно быть таким же, как толщина основного металла.
xi. Скорость наплавки; у каждого процесса сварки разные скорости наплавки.
Вы должны хорошо практиковаться, чтобы понять разницу. Наливной проволочной сварки с двойной защитной проволокой – лучшая настройка для высоких скоростей наплавки.
xii. Скорость перемещения; слишком медленное движение приводит к избыточному нагреву. С другой стороны, быстрое движение делает сварной шов очень неровным и слишком узким.
xiii. Предотвращение ржавчины; предоставьте правильную защиту газовым покрывалом – реактивные газы могут вызвать ржавчину. Тщательно очистите законченную сварку с помощью шлифовальной машины, проволочной щетки, травильных паст, электрохимической очистки или абразивов. Поддерживайте низкую температуру – высокая температура портит коррозионную стойкость нержавеющей стали.
TIG-сварка нержавеющей стали
Он также известен как Газотуговая дуговая сварка (GTAW) или Вольфрам Инертный Газ (WIG). Этот метод инертной газовой сварки использует неплавящийся вольфрамовый электрод. Энергия, необходимая для плавления металла, поставляется через электрическую дугу. Кроме того, дуга образуется между вольфрамовыми или другими сплавными электродами и деталью из нержавеющей стали, и поддерживается в защитной атмосфере.
Материалы из нержавеющей стали непрерывно свариваются в
- режиме прямого тока электрода отрицательный (DCEN)
- режиме прямого тока прямой полярности (DCSP).
В этом состоянии металл обрабатывается электронами для обеспечения проникновения, при этом электрод подвергается износу. В качестве наплавляемого металла используется катушечная проволока или голый электрод, что позволяет автоматизировать процесс сварки. Инертный газ в процессе полезен для:
- защиты сварочной зоны от окисления воздуха.
- поддержания стабильности дуги
Преимущества TIG-сварки нержавеющей стали включают в себя;
- Узкую зону плавления из-за концентрированного источника тепла
- Легкость обучения
- Минимальный износ электродов
- Сваренные швы прочны и безпористы
- Сваренный изделие обладает хорошими металлургическими свойствами благодаря точному контролю проникновения.
- Маленький размер сварочного бассейна и стабильная дуга.
Кроме того, нет брызг. Кроме того, нет необходимости в флюсе, что устраняет окисляющие остатки и упрощает процедуры окончательной очистки. Наконец, толщина стандартной детали для сварки варьируется от 0,5 мм до 4,0 мм.
Сварка сопротивлением нержавеющей стали
This is a welding process where the heat is obtained from the electrical resistance to heat the interfaces of components.
Сопротивление точечной сварки
Она особенно подходит для сварки тонких листов нержавеющей стали. Сопротивление нагрева, вызванное прохождением тока, вызывает плавление. Этапы, вовлеченные в СТС:
- Вы позиционируете листы для соединения
- Опускаете электрод на верхней стороне и накладываете зажимную силу.
- Сварка на низкое напряжение переменного тока для производства тепловой энергии
- Применение формовочной силы или дополнительной зажимной силы
- Поднимаете верхний электрод перед переходом к следующему циклу
Сопротивление швам сварки
Он использует тот же принцип работы, что и СТС, хотя процесс продолжителен. Используемые электроды – медно-сплавные колеса с системой привода. Кроме того, некоторые из преимуществ сопротивительной сварки:
- Сопротивление нагрева ограничивает модификацию микроструктуры в зоне нагрева,
- Практически отсутствует окисление, если охлаждено правильно
- Минимальные искажения в листах после сварки
Это похоже на ПДС. Сужение плазмы дуги с помощью сопла создает высокоэнергетический плазменный поток при более высоких температурах. Плазменная дуга образуется между деталью из нержавеющей стали и электродом. Кроме того, для защиты сварочного шва используется газовый зазор большого диаметра. ПДС имеет различные преимущества по сравнению с ПДС: дуга более устойчива, что приводит к
- Жесткие сварочные дуги для лучшего управления мощностью
- Увеличенный допустимый зазор между соплом и деталью
- Отклонения при подготовке меньше влияют на результат
Толщина для сварки плазмой варьируется от 0,1 мм до примерно 10 мм.
Его также называют дуговая сварка в газовой среде с плавящим электродом (GMAW). В этом процессе постоянно подаваемый электрод на заготовке создает дугу и тепло сварки. Электрод является расходным материалом. Кроме того, зажженная дуга находится между заготовкой из нержавеющей стали и плавящим электродом в защитном газе. Обычно процесс характеризуется:
Высокой плотностью тока электрода.
Высокие температуры дуги вызывают быстрое плавление электродов.
В методах сварки SS постоянным током с электродом в передней положительной и обратной положительной полярностях, электрод подключается к положительным терминалам.
В большинстве случаев удерживание сварочного горелки осуществляется вручную сварщиком.
Диапазон толщины составляет от 1,0 мм до 5,0 мм.
Это разновидность процесса сварки MIG. Кроме того, используемый электрод имеет оболочку из SS, заполненную твердым флюсом. Также в сердцевине электрода находятся раскислители и материал для образования шлака. Кроме того, в FCAW самозащитные электроды обеспечивают защитный газ.
FCAW добавляет преимущества MMA к высокой производительности благодаря возможности непрерывной подачи проволоки с сердечником. Толщина варьируется от 1,0 мм до 5,00 мм.
Его также называют ручной дуговой сваркой (MMA). В основном он используется из-за гибкости и простоты процесса. Кроме того, он может использовать электроды рутила (титана) как для переменного, так и для постоянного тока, а также основные (известковые) электроды для режима DCEP. Стандартные диапазоны толщины следующие:
- 0 мм до 2,5 мм для однократных процессов
- 0 мм до 10,0 мм для многопроходной техники.
Применение сварки нержавеющей стали
В большинстве компаний трубопроводы для транспортировки агрессивных материалов прокладываются с использованием труб из нержавеющей стали. Такие трубы требуют применения методов сварки нержавеющей стали.
Нефть и газ очень агрессивны по отношению к другим металлам. Нержавеющие стали наиболее пригодны для использования благодаря своей коррозионной стойкости. Они также очень долговечны.
Энергетические компании используют металлы из нержавеющей стали при возведении подвесных линий электропередач.
Плавка нержавеющей стали используется для сварки тонких материалов и иногда уникальных материалов, таких как титан, с учетом их особенностей.
В автомобильной отрасли нержавеющая сталь используется для изготовления деталей, требующих легкости и прочности. Она применяется для изготовления деталей, взаимодействующих с коррозионно-активными средами.
Сварочный стержень используется для сварки нержавеющей стали
Эти электроды представляют собой присадочные стержни, покрытые флюсом, используемые в SMAW. Они состоят из толстой металлической сердцевины, которая защищает расплавленный металл и стабилизирует дугу.
Это трубчатый металл с флюсом в сердцевине. Кроме того, сердцевина выступает в качестве раскислителя и материала для образования шлака. Кроме того, его сердцевина выступает в каaчестве защитного газа.
Это проволока и электроды, используемые при дуговой сварке металлов SS и других жаропрочных сталей. Примерами различных групп электродов из нержавеющей стали, используемых при сварке, являются покрытые электроды (E209, E219, E240, E308, E309, E310, E312,) проволочные электроды (ER 209, ER219, ER240, ER308, ER309, ER321) или электроды с флюсовым покрытием (E308TX-X, E312T-3, E308LTX-X, E310TX-X, E308MoLTX-X).
Сварочный аппарат и оборудование для сварки нержавеющей стали
Он необходим для получения надежных и прочных сварных швов из нержавеющей стали.
Большинство сварочных аппаратов поставляются в комплекте со сварочным пистолетом. Лучше всего усовершенствовать сварочный пистолет для лучшего контроля и более специфической работы.
Они чаще всего используются в проектах, требующих большого количества сварочных работ. Кроме того, их можно использовать при работе на специализированных объектах.
Он защищает сварочный пистолет. Кроме того, он позволяет сварщикам переключаться на разные типы металлической проволоки при выполнении конкретных сварочных работ.
Выбор подходящих сварочных прутков является необходимым условием правильной сварки.
Щетка для очистки металла и скребок помогают в подготовке заготовок.
Это может быть комбинация аргона, гелия и углекислого газа. Другие аксессуары для сварки нержавеющей стали включают зажимы, сварочный шлем, кожаный фартук, рукава, перчатки, сварочные ботинки, клещи MIG и сварочный стол.
Какие обработки отделки можно применить после сварки нержавеющей стали?
Некоторые из обычных обработок отделки могут включать в себя:
Удаление шлака, оксида и брызг
- Шлак можно удалить, постукивая. Необходимо принять меры, чтобы избежать вмятин на окружающих металлических поверхностях.
- Влажные брызги и оксидные пленки можно удалить с помощью нержавеющих проволочных щеток. Использование других щеток может вызвать загрязнение частицами железа, приводящее к ржавчине и изменению цвета.
- Шлаки и брызги также можно удалить пескоструйной обработкой.
Шлифовка
Необходимо быть осторожным во время шлифовки, чтобы не вызвать перегрев или связанное с ним изменение цвета.
Полировка
Она включает использование абразивной сетки для удаления следов шлифовки. Чтобы предотвратить загрязнение, используемые инструменты должны быть строго отложены для работ со сталью.
Отжигка
Некоторые виды сварки приводят к образованию окрашенных оксидов, которые необходимо удалить для восстановления пассивности нержавеющей стали. Некоторые используемые техники включают:
- Отжигающие ванны
Сварное изделие погружается в отжигающую ванну при 20 ⁰C от 15 минут до 180 минут. Кроме того, необходимо учитывать температуру и время погружения, чтобы избежать коррозии металла. Кроме того, изделие следует промыть водой без хлора после ванны.
- Отжигающие пасты и гели
Пасты и гели позволяют проводить обработку только вдоль сваренных зон. Они наносятся на сварную область и очищаются с помощью нержавеющей стальной щетки. После отжига изделие необходимо промыть водой.
- Пассивация
Отжиг оставляет металл незащищенным, и необходимо установить новый слой для восстановления стойкости к коррозии.
- Пассивирующие ванны
Изделия погружаются в кислотный состав из 52% азотной кислоты и воды. Они погружаются от 15 минут до примерно 60 минут. После погружения в пассивирующую ванну изделие необходимо промыть чистой водой.
- Пассивирующие гели и пасты
Их используют вдоль сваренных зон. Базовый продукт из азотной кислоты распределяется на сварной поверхности. Затем он удаляется с помощью нержавеющей стальной щетки и промывается.
Связанные ресурсы: