Чем лучше варить нержавеющую сталь в домашних условиях?

Нержавеющая сталь отличается от обычной углеродистой наличием легирующих элементов — металлов хрома, никеля, молибдена, марганца, титана в различном процентном соотношении. Чаще всего используется хром (Cr), его в составе нержавейки может быть до 20%, хром и никель в пропорции, соответственно, 3 – 5% хрома и столько же никеля. [no_toc]

[wpsm_titlebox title=»Содержание:» style=»3″]
[contents h2]
[/wpsm_titlebox]

Хромоникелевые стали одни из самых распространенных и лучше всего поддающиеся обработке. Марки стали 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т широко применяются в машиностроении, пищевой и химической промышленности, чаще всего они встречаются и в домашних мастерских.

Для начинающих сварщиков нержавеющая сталь — материал довольно сложный. Проще всего варить нержавейку инвертором – полуавтоматом в аргоновой атмосфере. Шов в таких случаях получается чистым и ровным, при достаточной тренировке, естественно, а само соединение прочным и герметичным. Но успешно сваривать сталь можно и покрытыми электродами, если знать особенности настройки инвертора и правила работы с нержавейкой.

Содержание

Особенности нержавеющей стали при сварке

У высоколегированных сталей теплопроводность значительно ниже, чем у обычных углеродистых. При работе электрической дуги тепло хуже отводится из зоны сваривания, что у неопытных сварщиков приводит к сквозному прожиганию металла. Для сваривания нержавейки ток инвертора уменьшается на 20 – 25 %. Уменьшить риск перегрева можно и установив детали для сваривания, особенно небольшой толщины, на медную пластину, обладающую высокой теплопроводностью. Часть тепловой энергии уходит по ней, и область сварного шва находится в безопасном для металла тепловом режиме.

Второй особенностью нержавеющих сталей является значительный коэффициент теплового расширения, превосходящий этот показатель обычной стали и большинства металлов, пригодных для сварного способа соединения. Между свариваемыми деталями необходимо оставлять небольшой зазор, чтобы при остывании шов не разрушался. Ширина зазора тем больше, чем массивнее деталь. Внутренние напряжения могут достигать предела прочности, и деталь будет деформироваться — изгибаться, коробиться и т.д.

Стали с высоким содержанием хрома подвержены и другой опасности — потере антикоррозионных свойств в зоне шва. При нагревании до высокой температуры (около 1300⁰ С) хром превращается в карбид (Cr₂₃ C₆), который слабо связан с соседними зернами. В зоне карбидообразования возникает нарушение технологической прочности металла. К тому же, карбид хрома постепенно растворяется в агрессивных средах, например, кислотах, щелочах, обычной воде. Со временем сварной шов может разрушиться.

[wpsm_box type=»warning» float=»none» text_align=»left»]
Межкристаллитная коррозия — появление на границах зерен стали посторонних соединений — карбидов, как правило, легко растворимых. В результате значительно уменьшается прочность и пластичность локальных участков, особенно в зоне контакта перегретого металла с относительно холодным.
[/wpsm_box]

Итак, как правильно варить нержавейку? Избежать снижения прочности можно несколькими способами.

Выбирать для сваривания сталь с низким содержанием углерода, кремния и никеля. Они усиливают межкристаллитную коррозию. Напротив, стали с легированием вольфрамом, молибденом, марганцем и ниобием значительно меньше подвержены риску образования очагов коррозии.
Второй способ — охлаждение зоны сваривания. Если вы работаете со сталью довольно часто, то необходимо изучить температурные режимы для сваривания той или иной марки стали.

Техника сварки нержавеющей стали

Чем можно варить? Электроды для сварки конструкций из нержавеющей стали применяются особые, созданные для этого вида металла. Для ручной дуговой сварки ММА используются отечественные ЦЛ-11, НИИ-48Г или ОЗЛ-8. Помимо их неплохих качеств, эти электроды нетрудно купить по доступной цене. Их состав рассчитан на работу с хромоникелевыми сталями и обеспечивают условия сварки с минимальным образованием очагов межкристаллитной коррозии.

Шведские электроды от компании ESAB (ОК61.30.) намного лучше, как для профессионалов, так и для новичков, но цена их значительно выше.

Эти электроды предназначены для сварки на постоянном токе обратной полярности. Покрыты они фтористым кальцием или карбонатом кальция (основные покрытия). Выбирать электроды по толщине следует исходя из размеров свариваемых деталей. Для массивных деталей, которые в бытовых условиях свариваются довольно редко, можно использовать электроды диаметром 3 мм. Для тонких листов нержавейки нужны короткие электроды — до 35 мм, диаметром 1,6 – 2 мм.[wpsm_video schema=»yes» title =»Видео: пайка нержавейки с медью» description =»Твердым припоем П-14, при помощи газовой горелки (кухонного фломбера)»]https://www.youtube.com/watch?v=tQmXUSlwjuw[/wpsm_video]

[wpsm_box type=»info» float=»none» text_align=»left»]
Когда происходит сварка нержавейки инвертором, зону контакта необходимо тщательно зачистить металлической щеткой и промыть растворителем, для удаления масла или иных жиров. Как и все металлы, нержавеющая сталь при сварке очень чувствительна к чистоте поверхности. Ток выбирается согласно инструкции к сварочному инвертору определенной модели, но в любом случае, он должен быть ниже, чем для работы с углеродистыми сталями.
[/wpsm_box]

Зажигается дуга несколько в стороне от основного шва и медленно подводится к нему. Дугу следует держать по возможности короче. Формирование шва производится короткими движениями, стараясь не прерывать дуги. Варить можно в любом положении, зависимо от конфигурации детали.

Если вы не уверены в маркировке стали и никогда не работали с нержавейкой, то лучше потренироваться на коротких обрезках, чтобы подобрать оптимальные настройки инвертора и отработать технику сварки. Нержавеющая сталь различных марок сваривается по-разному, поэтому проверить ее особенности, как и возможности аппарата не помешает никогда.

Выбор инвертора

[wpsm_video schema=»yes» title =»Доктор сварка фильм 1 — сварка нержавеющей стали» description =»Сварка нержавеющих хромоникелевых сталей. Технологические особенности сварки (304, 304L, 316L, 321).»]http://www.youtube.com/watch?v=2DvrTTEsynU[/wpsm_video]

Особенных требований к инвертору для работы с нержавейкой нет — у него должен быть режим ММА/TIG, предусмотрена возможность работы, как с переменным, так и постоянным током (AC/DC) а диапазон тока находится в пределах 20 – 200 А. если вы не собираетесь работать с инертными газами, то достаточно режима ММА.

Для начинающих сварщиков, да и для бытового использования вообще, очень хорош инверторный аппарат дуговой сварки Ресанта САИ 220. Он может работать в сетях со значительными перепадами напряжения — 140 -260 В, диапазон регулировок сварочного тока 10 – 220А, ПВ= 70%. В наличии функции «Горячий старт» и «Антиприлипание». Удобные органы управления и небольшой вес аппарата повышают удобство его применения. Для сварки нержавейки аргоном подходят практически все современные инверторы бытового и профессионального типа.[wpsm_video schema=»yes» title =»Смотрите видео по теме: сварка нержавейки инвертором» description =»Опыт работы: можно ли заварить простыми электродами?»]https://www.youtube.com/watch?v=L0Lefo7sZSY[/wpsm_video]

Итог

Надеемся, после изучения данной статьи вам станет понятно как можно сварить нержавейку. Также мы выяснили различные нюансы работы с металлом, какие электроды нужны, особенности пайки нержавейки с медью.