Как сварить нержавейку с черным металлом полуавтоматом?

Как провести сварку нержавейки с черным металлом?

С процессом сваривания нержавеющей стали может справиться далеко не каждый сварщик. Связано это с техническими характеристиками этого материала. Больше сложностей возникает при сварке нержавейки с черным металлом. Чтобы создать прочное соединение между этими материалами, необходимо правильно выбрать режим сваривания и учитывать ряд особенностей.

Сварка трубы из разных металлов

Можно ли сварить черный металл с нержавейкой?

Если говорить о производстве, технологии сваривания нержавеющей стали с черным металлом, то она является изначально неправильной из-за разности материалов, их свойств, технических характеристик. Однако выполнить соединение можно.

Поскольку на предприятиях требуется соблюдение ГОСТов, такой способ соединения металлов востребован в небольших мастерских. Но для получения хорошего соединения нужно знать химический состав свариваемых компонентов, иметь практический опыт работы с ними.

Трудности в сварке разнородных сталей

Сварка нержавейки с черным металлом вызывает определенные трудности. Связано это с отличиями в технических характеристиках, химическом составе двух сталей. К ним относятся:

  1. Наиболее слабым местом после проведения работ является стык спайки. Объясняется это тем, что у двух материалов есть различие по коэффициенту линейного расширения. Из-за этого после процесса сваривания остаются внутренние напряжения.
  2. Неравномерность проплавки возникает из-за разницы в показателе теплопроводности. Это негативно влияет на прочность готового шва.
  3. Эффект миграции углерода. Ухудшает антикоррозийную защиту готового изделия. Из-за этого шов быстрее покроется слоем ржавчины.

Инструмент

Для проведения работ необходимо подготовить сварочный аппарат, дополнительные инструменты, расходники, проволоку определенного химического состава. Список требуемых приспособлений, материалов:

  1. Инверторный сварочный аппарат.
  2. Присадочная проволока из нержавеющей стали.
  3. Электроды (количество зависит от размеров шва, количества свариваемых деталей).

Отдельно необходимо поговорить о выборе электродов. Существует несколько основных типов расходных металлических стержней с особым покрытием:

  1. ОЗЛ-25Б — применяется для соединения жаропрочных сталей.
  2. НИАТ-5 — используется при сварке аустенитних материалов.
  3. ЦТ-28 — применяется для сваривания сплавов на основе никеля.
  4. Э50Ф — используется для соединения теплоустойчивых металлов.

Нельзя забывать про настройку сварочного материала. Принципы выбора режимов:

  1. При толщине детали в 1 мм, применяют постоянный ток силой до 60 А (электрод 2 мм по диаметру).
  2. При толщине заготовки 2 мм, выставляют переменный ток силой до 80 А (электрод 3 мм по диаметру).
  3. При толщине детали 4 мм, применяют постоянный ток силой до 130 А (электрод 4 мм).

Если сила тока будет слишком большой, материалы повредятся.

Инвертор с маской и электродами

Технологии сварки нержавейки и черного металла

Существует несколько особенностей сваривания нержавеющей стали с черным металлом:

  1. Нержавейка имеет высокий коэффициент линейного расширения. Из-за этого между соединяемыми заготовками требуется делать большие зазоры.
  2. Нужно быстро охлаждать свариваемые металлы, чтобы сохранить коррозийную устойчивость.
  3. Следует работать только короткими электродами, длиной до 350 мм. Использование длинных стержней с покрытием приведет к их перегреву при проведении рабочего процесса.
  4. Сила сварочного тока должна снижаться на 20% из-за низкой теплопроводности нержавейки. Это поможет сохранить технические характеристики готового изделия.

Как сварить нержавейку с черным металлом?

Приварить нержавейку к черному металлу можно путем использования:

  1. Электродов из высоколегированной стали, чтобы заполнить шов. Допускается применять стержни с никелевым покрытием.
  2. Легированных электродов для наплавки кромок из черной стали. После этого шов создается с помощью плакированной стали, которая заполняет шов.

Перед свариванием нужно:

  1. Подготовить расходники, изготовленные на никелевой основе.
  2. Прокалить электроды. Оптимальная температура до 210 градусов в течение 1 часа.
  3. Подключить постоянный ток.
  4. Зачистить металлические поверхности от грязи, налета, палы, ржавчины.
  1. Если применяется газовая сварка, нельзя выполнять быстрое охлаждение готового шва. Деталь должна остывать самостоятельно.
  2. Рекомендуется наносить флюс на рабочую зону, чтобы сделать более качественное соединение.
  3. При использовании вольфрамового стержня, не забывать затачивать его наконечник.
  4. Сварка в среде защитного газа является предпочтительной, поскольку готовый шов будет более прочным.
  5. При сваривании нужно захватывать больше черного металла. Это позволит создать более прочный шов на молекулярном уровне.
  6. Движения должны быть аккуратными, неторопливыми.

Как проконтролировать качество соединения?

Существует три способа проверки шва:

  1. Покрыть поверхность соединения керосином. Нельзя жалеть количества жидкости во время проверки. Если керосин выступил с другой стороны — шов плохой.
  2. Второй вариант попытки — применение ацетона. Он наносится точно так же, как и керосин. Проступившие на другую сторону шва капельки говорят о наличии микротрещин, сквозных отверстий.
  3. Промышленный метод проверки прочности швов — гидравлический способ. После его проведения, требуется осмотреть соединение визуально. Если появились дефекты, деталь бракуется.

Если мастер знает, что соединение получилось слабым, он не будет применять методы проверки, связанные с разрушением деталей. Любые неровности, трещины, углубления указывают на неправильное проведение работ.

Ацетон для проверки шва

Меры безопасности

Сварочные работы выполняются со строгим соблюдением правил техники безопасности:

  1. Никогда не применять неисправное оборудование. Проверять аппарат заранее, осматривать рабочие элементы, провода на наличие возможных пробоев.
  2. Электроды должны быть новыми, со сохранившимся рабочим слоем. Нельзя использовать треснутые стержни.
  3. Подготавливать рабочее место заранее. Убрать все горючие смеси подальше, очистить стол от ненужных предметов, которые могут помешать проведению сварочных работ.
  4. Сварка считается вредным технологическим процессом. Поэтому нужно использовать маску сварщика, защитный комбинезон, перчатки, прочную обувь.
  5. Под ноги положить резиновый коврик, чтобы исключить удары током.
  6. Помещение, в котором проводятся сварочные работы, должно быть оборудовано хорошей системой вентиляции.
  7. Для удобства желательно проводить работы на металлическом рабочем столе.

Работая с баллонами, наполненными инертными газами или кислородом, необходимо вытирать любые подтеки масла в рабочей зоне.

Любой сварщик знает, как сложно сваривать детали из нержавейки между собой. Процесс усложняется, если нужно соединить нержавеющую сталь с черным металлом. Поэтому необходимо точно определить компоненты материалов, подобрать электроды, рабочий режим аппарата. Во время рабочего процесса нужно учитывать советы профессионалов.

Сварка нержавейки с черным металлом

Автор: Игорь

Дата: 28.06.2016

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Как известно, нержавейка является одним из самых трудно свариваемых металлов. Далеко не всегда получается сварить его с другой нержавеющей сталью, не говоря уже о металле иного рода. Но все же иногда требуется сварка металла с нержавейкой для каких-либо целей и это нужно сделать как можно более качественно. Здесь требуется особый опыт, так как проблемный материал отличается повышенной текучестью, что при однородности еще как-то сносно. Но если требуется соединение с черным металлом, который не только ведет себя более вязко при сварке, но еще и имеет другую температуру плавления, то здесь возникает ряд проблем.

Сварка нержавейки и черного металла

Сварка нержавейки и черного металла требует подбора правильного режима, инструментов и расходных материалов. К примеру, присадку здесь используют только из нержавейки с марганцем и никелем, так как в ином случае будет резко падать качество шва. Количество дополнительных элементов в присадке должно быть выше, чем в самом материале, который подвергается процедуре. При самом сваривании стараются сделать шов на максимальной глубине, чтобы добиться наилучшего перемешивания материала электрода, или проволоки, нержавейки и черного металла.

Можно ли сварить черный металл с нержавейкой?

На производстве, где все делается исключительно по правильной технологии практически не возникает вопросов, как приварить нержавейку к черному металлу. Ведь сваривание любых различных металлов, особенно таких, является неправильным и не отличается достаточной крепостью за счет минимальной однородности соединения. Также практически не возникает потребности в проведении такой процедуры. Но чисто с физической точки зрения такая процедура вполне реальная. В домашних условиях она встречается намного чаще, так как здесь нет потребности в точном соблюдении технологий. При самом процессе сваривания лучше придерживаться технологии, как это идет с нержавеющей сталью, а также желательно иметь опыт работы с ней. В лучшем случае, нужно знать химический состав обоих компонентов, чтобы сделать правильный выбор расходных материалов.

Способы сварки

Одним из самых простых способов соединить два эти материала является сварка нержавейки и черного металла электродом при помощи электрической сварки. Это происходит достаточно быстро и требует минимум дополнительных процедур, но здесь же возникают проблемы с качеством. Дело в том, что из-за высокой температуры сталь будет растекаться и вести себя, как вода, тогда как черный металл будет оставаться вязким. В этой же ситуации отпадают варианты сделать потолочный или вертикальный шов, так как все попросту стечет вниз. Здесь используются электроды из нержавейки с соответствующим покрытием.

Сварочный аппарат для сварки нержавейки

Вторым способом является газовая сварка, где в качестве присадки также выступает нержавеющая проволока. Текучесть материала здесь снижается, примерно, в три раза, так что этот способ более предпочтителен. В данном случае нужно дополнительно использовать флюс, который бы позволил лучше расплавить черный металл для взаимодействия. Но данный способ сложнее за счет длительной подготовки и техники безопасности использования газовых баллонов.

Сварка нержавейки и черного металла аргоном может считаться самой качественной и надежной. Здесь не используется покрытие проволоки, так как аргон выступает в роли защиты от внешнего воздействия. В то же время это сложный и дорогостоящий процесс, который не всегда рационально использовать для таких целей.

Сварка нержавейки и металла аргоном

Выбор способа

Если вам требуется сделать что-то для домашних условий или же просто проверить, можно ли сварить черный металл с нержавейкой, то лучше использовать обыкновенную электродуговую сварку с нержавеющими электродами. Как правило, ее качества оказывается вполне достаточно для тех целей, для которых все будет использоваться. Если же детали будут подвергаться сильным нагрузкам или находятся в неудобном положении, то лучше использовать газовую сварку, так как она упростит процедуру образования шва и уменьшит, тем самым, количество ошибок. Сварка нержавейки с углеродистой сталью при помощи аргона используется редко и только для самых ответственных случаев, когда это просто необходимо.

Выбор инструмента

Чтобы точно подобрать инструмент, следует точно знать конкретный состав обоих материалов. Это не всегда удается сделать, поэтому, зачастую приходится ориентироваться примерно. Для такого процесса используются следующие типы электродов:

  • НИАТ-5 – отлично подходит для сварки аустенитних металлов;
  • Э50Ф – используется для сваривания теплоустойчивых материалов;
  • ЦТ-28 – применяется для сплавов, в которых имеется никель;
  • ОЗЛ-25Б – для жаропрочных сталей.

Режимы

Толщина материалов, мм Род используемого тока Напряжение, В Сила тока, А Диаметр электрода, мм
1 постоянный 30-60 2
2 переменный 50-80 3
4 постоянный 90-130 4
Читайте также  Нормальное содержание полезных примесей в сталях

Технология

Перед тем как варить нержавейку, нужно провести подготовительные процедуры. Здесь нужно тщательно очистить поверхность на обоих деталях. Это производится механическим путем с помощью щетки, наждачной бумаги и в конце нужно протереть ветошью, чтобы не оставалось пыли и мусора. Когда все оборудование будет готово, следует нанести флюс на то место, где будет проходить соединение.

Здесь очень важно поставить все в максимально удобное горизонтальное положение, чтобы материал растекался равномерно. Сварка нержавейки и черного металла инвертором требует точных движений, так как нержавеющая сталь будет плавиться быстрее и нужно как можно больше захватить сторону черного металла.

Сварка нержавеющей стали инвертором

Это же происходит и при газовой сварке, только все процессы происходят несколько медленнее. Шов должен получиться максимально глубоким и широким, чтобы увеличить однородность материала в месте его прохождения. После завершения работы металлу нужно дать медленно остыть.

Контроль качества

Качество полученного соединения можно проверить при помощи следующих методов контроля:

  • Керосином – что основано на капиллярном проникновении этой жидкости;
  • Аммиаком – что использует принцип окраски индикаторов при его воздействии;
  • Гидравлическим давлением – что может стать одновременно и проверкой прочности.

При заведомо слабом соединении не следует применять методы контроля с разрушением.»

Меры безопасности

Когда происходит сварка нержавейки и черного металла полуавтоматом, то нужно соблюдать правила электробезопасности. Также следует защищаться от возможного разбрызгивания стали, что может привести к тяжелым ожогам.

Сварка нержавейки полуавтоматом: всё что нужно знать в одном месте

Для того, чтобы сварить нержавеющую сталь применяют несколько методов: ручную сварку, аргоновую и сварку полуавтоматом. В настоящее время метод полуавтоматической сварки является наиболее надежным и долговечным, в основе чего лежит высокое качество получаемого сварного шва.

Можно ли варить нержавейку полуавтоматом и что это такое?

Сварка нержавейки полуавтоматом представляет собой соединение заготовок между собой в среде защитного газа. Выделяют две технологии: MIG (сварка металла инертным газом) и MAG (сварка активным газом). Для проведения данного типа сварки необходимы защитный газ и сварочная проволока, которая автоматически непрерывно подается в зону сварки. Таким образом, присадочный материал плавится вместе со сталью заготовок, образуя сварной шов. Защитный газ, поступающий из баллона, нужен для того, чтобы кислород не смог проникнуть в зону сварки и окислить металл.

Достоинства и недостатки сварки полуавтоматом

Достоинства:

  • высокая производительность без потери качества сварного шва;
  • отсутствие сильной задымленности, что облегчает сварку в помещении;
  • небольшое количество брызг металла (благодаря постепенной подаче сварочной проволоки);
  • возможность сваривать тонкие и толстые заготовки;
  • уменьшенное количество расхода сварочного материала.

Недостатки:

  • необходимость использования газового баллона

В этом недостатке кроется сложность транспортировки баллона к месту сварки. Но если учесть все перечисленные достоинства, то на этот недостаток с легкостью можно закрыть глаза.

Видео о сварке нержавейки полуавтоматом

Особенности сварки нержавеющей стали полуавтоматом

Как и любой другой способ, сварка полуавтоматом имеет свои особенности. Рассмотрим самые важные из них:

  • газовая смесь для сварки должна включать в себя 70% углекислого газа и 30% аргона
  • угол сварки должен составлять от 5 до 10 градусов по отношению к детали для лучшего проплавления шва. Это особенно актуально для сваривания толстых деталей
  • обратная полярность
  • видимая длина присадочного материала должна составлять от 6 до 12 мм. При формировании шва расстояние от сопла до металла должно быть минимальным

Обычно выделяют 3 способа соединения заготовок методом сварки полуавтоматом:

1. Струйным переносом

Его используют при необходимости сварить толстостенные детали между собой. Для этого применяют порошковую проволоку и специальные головки.

2. Короткой дугой сваривают тонкую нержавейку для исключения прожига металла

3. В среде защитного газа

Наиболее традиционный метод сварки, где в качестве защитного газа используется аргон, углекислота или их смесь. Более подробно поговорим об этом ниже.

Использование газа в сварке нержавеющей стали

Когда мы используем полуавтомат для сварки нержавейки, возникает следующий вопрос: “Какой газ использовать?”

Существует 3 варианта газа, которые можно использовать:

Аргон

Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона широко используется из-за эстетичности получаемых швов, но имеет недостатки в виде обилия брызг, нестабильности дуги и высокой стоимости.

Углекислый газ

Сварка полуавтоматом нержавейки в среде углекислого газа — самый дешевый вариант, но из-за ещё большего количества брызг, чем при аргоне, швы получаются очень грубыми.

Cмесь аргона и углекислого газа

В основном эти смеси содержат 98% аргона и 2% углекислого газа, либо 95% и 5% соответственно. Это самый оптимальный вариант, т.к. он объединяет в себе и доступную стоимость, и хорошее качество шва. При отсутствии высоких требований к виду шва процент углекислого газа возможно увеличить до 30.

Но всегда ли необходим защитный газ?

Ответ — нет. Защитную среду можно обеспечить и без использования газа. В этом случае применяют аналог сплошной проволоке — порошковую проволоку. Она представляет собой тонкостенную трубку, которая внутри заполняется флюсом и газом. Сверху покрывается металлическим защитным слоем, который при плавлении высвобождает флюс, который в свою очередь перекрывает доступ кислорода к месту сварки.

При этом порошковую проволоку применяют не так часто в силу неспособности обеспечить нужную защиту зоны сварки. Это в свою очередь занижает качество шва — он становится менее долговечным и прочным.

Сварка нержавейки с использованием присадочного материала и защитного газа (в сравнении с MMA и TIG)
Достоинства:

Материалы и оборудование, необходимые для сварки

  1. Сварочный полуавтомат в качестве источника тока
  2. Редуктор

Необходим при сварке полуавтоматом для регулирования давления газа, поступающего из баллона. Для каждого вида газа предусмотрен свой редуктор.

  • Сплошная или порошковая проволока (идентичного со свариваемыми деталями материала для повышения качества шва)
  • Баллон с защитным газом

    Для исключения п. 4 необходимо выбрать порошковую проволоку, при этом необходимо помнить про снижение качества шва.

    Средства защиты:

      Cварочная маска — обязательное средство защиты глаз и лица во время проведения сварочных работ

    Сварочные маски выпускают нескольких типов: с небольшой площадью покрытия лица и головы, с большим защитным покрытием включая шею и волосы, а также с поднимающимся светофильтром.

    Краги — необходимый атрибут для защиты рук сварщика

    Их изготавливают из спилка или брезента. Помимо этого, они различаются по количеству отделений под пальцы.

    Выбор сварочной проволоки

    Cплошная проволока

    Дает хорошее качество шва, несмотря на то, что имеет невысокую стоимость.

    Порошковая проволока

    Дает более низкое качество шва, зато позволяет проводить сварочные работы без использования газовых баллонов.

    Применяется по большей части при сварке в среде углекислого газа и его смесей. Использование этого типа проволоки ведет к увеличению устойчивости горения дуги.

    Присадочная проволока производится от 0,13 до 6 мм в диаметре.

    Предварительные работы до начала сварки

    Непосредственно до начала процесса сварки необходимо выполнить следующие действия:

    1. Зачистить до блеска абразивным материалом поверхность, по которой будет проходить сварка
    2. Снять фаски, если толщина стенок свариваемых заготовок более 4 мм
    3. Произвести обезжиривание поверхности спиртом, ацетоном, бензином или растворителем
    4. Удалить влагу путем прогревания кромок горелкой до 100⁰C
    5. Чтобы устранить внутреннее напряжение перед сваркой металл нагревают до 200⁰

    Предварительные работы до начала сварки

    В независимости от типа газа, обеспечивающего защитную среду (аргон или углекислый газ) правила проведения сварки полуавтоматом одни и те же:

    1. Ток должен быть обратной полярности
    2. Наклонять горелку нужно так, чтобы обеспечить провар достаточной глубины и правильную ширину шва
    3. Вылет проволоки достаточно сделать до 12 мм
    4. Расход газа настраивают от 6 до 12 мᶾ/час
    5. Защитный газ пропускают через осушитель (чаще всего на основе медного купороса) для удаления влаги. Перед применением его необходимо прокалить при 200 ⁰С при длительности около 20 мин
    6. Для защиты от раскаленных брызг поверхности, прилегающие к стыку, необходимо обработать растворенным в воде мелом
    7. Во избежание образования водородных трещин сварку нужно начинать, отступив примерно 5 мм от края заготовки
    8. Сварку нужно выполнять плавным движением полуавтоматической горелки вдоль шва. Если производить поперечные движения, то расплавленный металл может выйти за пределы защитной среды

    Сварка нержавейки полуавтоматом с другими типами металлов

    Сегодняшние технологии сварки полуавтоматом позволяют соединять нержавеющий металл с алюминием, металлы высокой и низкой легированности, а также и другие сплавы.

    Отличительные черты сварки полуавтоматом нержавейки с другими металлами:

    • во время сварки черного металла с нержавейкой понижается предел текучести металла, образуется защита поверхности от действия окружающей среды
    • когда мы привариваем Ст40 к нержавейке, то применяем проволоку 08Г2С, которая помогает избежать разрыва шва в месте соединения двух типов металла после остывания
    • чтобы сварить нержавейку с медью необходимо использовать легкоплавкие припои и флюс
    • импульсный режим применяется для сварки нержавейки с алюминием и другими металлам, за счет чего появляется повышенная устойчивость к коррозии и улучшается качество провара
    • аргон используют для сварки алюминия с нержавейкой с включением импульсного режима. При этом рекомендована медно-порошковая проволока

    Таблицы с настройками полуавтомата для сварки

    Встык нижнее положение

    Толщина заготовки, мм Зазор, мм Диаметр проволоки, мм Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
    0,8 0,8 50-80 16
    1,2 0,8 70-80 17
    2,0 0,5 0,8 70-80 17,5
    3,0 1 0,8 80-90 18
    4,0 1,5-2,5 0,8 100-110 20
    5,0 2,5 1,0 135-145 21
    6,0 2,5 1,0 140-150 22

    Вертикальное пространственное положение

    Толщина заготовки, мм Диаметр проволоки, мм Направление движения горелки Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
    0,8 0,8 вниз 50-80 16
    1,2 0,8 вниз 70-80 17
    2,0 0,8 вниз 70-80 17,5
    3,0 0,8 вверх 80-90 18
    4,0 1,0 вверх 100-110 20
    5,0 1,0 вверх 135-145 21
    6,0 1,0 вверх 140-150 22

    Угловое соединение нижнее положение

    Толщина заготовки, мм Диаметр проволоки, мм Сварочный ток, а Сварочное напряжение, в
    0,8 0,8 60-70 15
    1,2 0,8 70-80 16
    2,0 0,8 80-90 17
    3,0 0,8 90-100 19
    4,0 1,0 130-140 22
    5,0 1,0 155-165 24
    6,0 1,0 175-180 26

    Заключительные работы по окончании сварки

    1. Механическая обработка — удаление пузырей путем простукивания их тяжелым предметом через гладилку и брызг, полученных при плавке металла
    2. Травление — удаление специальным составом со швов окалины, вызывающей коррозию
    3. Пассивация — нанесение на сварной шов средств для образования на нем оксидной пленки хрома, что защищает от появления коррозии

    Полезные советы

    В конце статьи хотелось бы поделиться несколькими полезными советами по сварке нержавейки, которые помогут повысить качество итогового шва:

    • в процессе сварки в защитной среде (смеси аргона и углекислого газа) устанавливают обратную полярность, а с использованием флюса — прямую
    • для расстояния между проволокой и стыком рекомендуется принимать значение, не превышающее 12 мм
    • двигать горелкой нужно слева направо с наклоном от себя, чтобы она не закрывала от нас шов
    • соединение толстостенных деталей выполняют под углом 5 — 10⁰, чтобы обеспечить глубокий проплав, а также прочный и надежный шов
    • при сварке тонкой нержавейки горелку наклоняют вперед, уменьшая таким образом глубину провара и снижая к минимуму риск прожога

    Как приварить нержавейку к черному металлу

    Во время ремонта, монтажных работ иногда необходимо соединить разнородные сплавы. Сварку нержавейки с черным металлом производят с использованием наплавочного материала. При его выборе важно знать марку или хотя бы категорию нержавеющего сплава. Образующийся слой по химическому составу должен быть максимально приближен к нержавейке, содержать легирующие металлы. Только в этом случае получится прочное соединение.

    Можно ли сварить нержавейку с черным металлом

    Нержавеющие сплавы значительно отличаются от углеродистых. При сварке нержавейки и черного металла учитывают разницу нескольких физических параметров:

    • теплопроводность у нержавейки ниже, чем у черных металлов, она сильнее нагревается, медленнее остывает;
    • у нержавеющих сплавов выше сопротивление, электрод над нержавейкой нагревается сильнее, чем над черным металлом, ванну расплава формируют в большей степени за счет черного металла;
    • нержавейка сильнее расширяется при нагреве, между заготовками нужно оставлять небольшой зазор, чтобы не возникало внутренних напряжений;
    • в нержавейке при нагреве до 500°С образуются карбиды, от них возникают трещины, внутренние дефекты, варить заготовки нужно при низкой температуре;
    • при нагреве углеродистая черная сталь становится вязкой, а легированная – жидкой, как вода, варить заготовки лучше в горизонтальном положении.

    Сварку черного металла и легированного сплава можно проводить несколькими способами, учитывая особенности нержавейки.

    По какой технологии выполняется сварка

    Способ сварки зависит от вида сплава и необходимой прочности швов. В домашних условиях чаще используют традиционную электродуговую постоянным током. Шов, который должно выдерживать давление, большую динамическую нагрузку, варят под облаком защитного газа. Аргон использовать необязательно, достаточно углекислого газа, подаваемого полуавтоматом. Аргоновая сварка экономически нецелесообразна.

    Как сваривают нержавейку с черным металлом:

    1. Способ электродуговой сварки MMA самый распространенный, выбирают электроды, которые применяют для работы с нержавейкой. Легирующие компоненты должны совпадать, только в этом случае образуется надежное соединение.
    2. Сварка полуавтоматом MIG используется в промышленных условиях. Прочность соединения зависит от марки присадочной проволоки, она должна быть из нержавейки. Марку выбирают под заготовку по химическому составу.
    3. Способ TIG с использованием тугоплавких электродов применяется для ответственных соединений. При газосварке образуются прочные плотные швы.

    Применение нержавеющих присадочных материалов снижает текучесть легированных сплавов почти в три раза, делает жидкий металл вязким.

    Выбор электродов

    Наплавочный материал для присоединения нержавейки к черному металлу выбирают под марку сталей. Только в этом случае не будет трещин в области шва. В присадке должны быть основные легирующие элементы, ведь в диффузном сварочном слое содержится до 40% присадочного сплава. Электроды выбирают в зависимости от вида нержавеющей стали:

    • для аустенитной (кислотоустойчивой) нержавейки подойдут электроды НИАТ-5, ЭФ400/10У с основным покрытием, стержнем, легированным хромом, никелем, молибденом (четвертый вид свариваемости);
    • для хромоникелевых нержавеющих сталей – ЦТ-28, ЦЛ-11 с основным видом обмазки, легирующие добавки: молибден, хром, вольфрам, марганец; ОЗЛ-22, ОЗЛ-14А, ОЗЛ-7, ОЗЛ-36 со специальным флюсовым покрытием, стержнями с высоким содержанием хрома, никеля, марганца;
    • для стали с никелем – ESAB OK 67.70, OK 67.75 с рутиловой обмазкой, содержащей оксид титана (ограниченная свариваемость);
    • для теплоустойчивой нержавейки – Э50А (УОНИ 13/55) с основным видом покрытия из карбонатов и фторидов, с повышенным содержанием марганца;
    • для жаропрочных нержавеющих сталей – ОЗЛ-25Б, ЗИО-8 с основной обмазкой, стержнем с высоким содержанием хрома, марганца, молибдена.

    Перед работой электроды прокаливают в течение часа, нагревают их до + 180–200°С. Берут только нужно количество с запасом 2–3 штуки. После прокалки присадочные стержни долго не хранятся, обмазка начнет осыпаться. Для ответственных швов выбирают электроды по справочной таблице.

    Как происходит процесс сварки

    Предварительно заготовки нужно подготовить: очистить от грязи и пыли, снять окалину – зачистить до металлического блеска железной щеткой или наждачкой. Затем проводят обезжиривание спиртом или растворителем, наносят на кромки флюс, он выравнивает плавление, обе заготовки прогреваются равномерно.

    Сваривать заготовки желательно в нижнем положении, чтобы ванна расплава не растекалась. Движения должны быть точные. Чтобы качественно приварить нержавейку к черному металлу обычным электродом, нужен ток обратной полярности (подключают контакт «+»), держать его нужно ближе к углеродистому черному сплаву, у него ниже текучесть. Шов делают глубокой, большой ширины, остывать диффузионный слой должен медленно, чтобы кристаллизация была равномерной. Предварительный прогрев заготовок применяют только в крайних случаях, для жаропрочных сплавов.

    В качестве источника тока использовать инвертор с дополнительными функциями. При газосварке швы проваривают долго, чтобы образовалась большая ванна расплава. После проверки и очистки швов рабочую зону покрывают пассивирующим слоем.

    Как проверить качество шва

    До очистки и финишной шлифовки соединения, шов проверяют на герметичность. Существует несколько способов:

    • на диффузионный слой наносят керосин, он будет просачиваться даже в самое мелкое отверстие – если с обратной стороны нет масляного пятна, все в порядке;
    • если применяют ацетон или другой растворитель, его подкрашивают пастой из пишущего стержня, чтобы была заметна протечка;
    • еще один способ – гидравлический, его применяют для трубопроводов и соединений, на которые будет оказываться динамическая нагрузка.

    Проверяют на прочность сварки нержавейки и черного сплава только те швы, к которым предъявляются повышенные требования по прочности. Швы, рассчитанные на низкую нагрузку, гидравликой не испытывают, чтобы не было разрушений.

    Соединение черной стали и нержавейки можно проводить самостоятельно, если есть опыт сварных работ.

    Как сварить нержавейку и чермет

    Никогда не возникает вопросов, когда производится сварка идентичных по составу металлов. Проблемы возникают, когда свариваются две разные заготовки. И, скорее всего, не проблемы, а трудности, касающиеся правильного подбора технологий и режимов сварки, а также расходных к ним материалов. К примеру, сварка нержавейки и черного металла. Вроде бы две стали, но с разными техническими свойствами. Поэтому правильно варить два этих сплава – это значит, точно подобрать параметры сварочного процесса. Ведь сваренный шов будет держать обе заготовки прочно лишь в том случае, если он состоит из того же металла, что и свариваемые детали.

    С черным металлом все более или менее понятно. Это самый распространенный материал, который легко поддается свариванию любыми видами сварки. С нержавеющей сталью все намного сложнее.

    Особенности сварки нержавейки

    Есть четыре технические характеристики нержавеющей стали, которые делают ее сварку особенной.

    1. Низкая теплопроводность металла. Если сравнить данный показатель с черной сталью, то она у нержавейки в два раза ниже. Это говорит о том, что в процессе нагревания металла он не отводит тепловую энергию, а накапливает в себе. А это чревато повышением температуры на определенном участке, что при сварке обязательно приведет к прожогам. Эту проблему можно решить просто – нужно уменьшить силу тока на 20-30%.
    2. Линейное расширение у нержавейки выше, чем у черного металла. Почему так важно данное значение. Все дело в том, что после большого расширения при нагреве будет происходить обратный процесс – усадка на туже величину, что и расширение. То есть, две заготовки могут порвать сварочный шов, или в нем появятся трещины в большом количестве. Выход из положения – большой зазор между свариваемыми деталями.
    3. Электрическое сопротивление. Этот показатель у нержавейки тоже большой. Он влияет на электрод, а точнее на его перегрев в процессе сварки нержавейки и стали. Поэтому необходимо длину расходника уменьшить до предела 35 см, не больше.
    4. Нержавеющая сталь под действием высоких температур меняет свои качества. То есть, из нержавейки она превращается в обычную сталь. Поэтому очень важно ее не перегревать. При +500С на зернах металла образуется карбидное соединение, которое и снижает антикоррозионные свойства нержавейки. По сути, коррозия начинает происходить на межкристаллических связях. Решается данная проблема по-разному, например, свариваемые детали охлаждаются водой.

    Сварка нержавейки с черным металлом

    Можно ли, и как сварить нержавейку с черным металлом? Вопрос, который требует особого подхода. Главное – правильно выбрать технология сваривания. Чтобы ее провести, можно использовать:

    • Ручную дуговую сварку плавящимся электродом.
    • Неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов с присадкой или без таковой.

    Кстати, в качестве присадочного материала нужно использовать нержавеющую проволоку.

    Сказать, что первый способ сварки лучше, а второй нет, или наоборот, нельзя. В каждой технологии есть свои особенности и нюансы. К примеру, чтобы сварной шов при ручной электродуговой сварки был качественным, нужно использовать электроды, с помощью которой можно варить саму нержавейку. Вторая технология предопределяет использование присадки только из нержавейки. Причем в ее состав обязательно должны входить легированные добавки: никель и марганец, редко хром. Но в сварочном шве все же должно быть больше нержавеющей стали. Идеальный шов, если в составе его металла входит 40% чистой нержавейки.

    Что касается плавящихся электродов, то они подбираются с учетом состава обоих свариваемых металлов: нержавейки и обычной стали. Все дело в том, что две заготовки могут отличаться не только техническими и механическими параметрами, но и разной степенью свариваемости, наличием или отсутствием легированных материалов, их процентным содержанием.

    К тому же присутствие никеля в двух сплавах делит их на несколько категорий: легированные, низко- или высоколегированные, углеродистые или теплоустойчивые. Поэтому, выбирая электрод, придется все это учитывать. Хотя существует определенное правило сварки нержавейки и черной стали. Если хотите получить качественный шов без внутренних трещин – используйте расходник, который используется для сварки высоколегированных сталей. Стержень таких электродов обладает высокими прочностными характеристиками.

    Марки каких электродов подойдут для сварки черной стали и стали нержавеющей:

    • НИАТ-5 – прекрасно варит аустенитных металлов.
    • ЦТ-28 – для нержавейки.
    • Э50А – для сплавов с высоким показателем теплоустойчивости.
    • ОЗЛ-25Б – для жаропрочных металлов.

    Особенности сварки черного металла с нержавейкой

    Особенность соединения двух разноплановых видов сталей заключается в том, что в процессе их нагрева происходит расплав. Металлы становятся мягкими, но нержавейка в этом плане становится текучей, как вода, а черная сталь приобретает вязкую консистенцию. Это и есть большая проблема. Решить ее можно только одним способом – использовать для соединения электрод для сварки нержавейки. К примеру, ОК61.30 – это универсальная марка, или ОК67.45 – этот электрод обычно используется в самых сложных ситуациях, к которым относится сварка нержавеющей стали и стали из черного металла.

    Кстати, ручная электродуговая сварка плавящимся электродом в данной ситуации является самой простой по сравнению с другими технологиями. Но использование газосварки считается более качественным вариантом в плане получения шва высокого качества. Все дело в том, что присадочная проволока из нержавеющей стали снижает текучесть основного металла почти в три раза. Из этого можно сделать вывод:

    • Если вам необходимо соединить детали из нержавейки и черного металла в домашних условиях, то выбирайте электродуговую сварку.
    • Если нужно, чтобы соединение смогло выдержать приличные нагрузки, тогда лучше воспользоваться сваркой в среде защитного газа.

    Кстати, аргоновую сварку часто для этих целей лучше не использовать, слишком дорого обойдется такое соединение. Можно ее заменить обычной газосваркой, используя в качестве присадки нержавеющую проволоку. Идеально будет, если зону сварки защитить флюсом. Но и его также придется выбирать из расчета сваривания двух разных сплавов.

    Режимы для сварки

    Толщина соединяемых заготовок, мм Диаметр электрода, мм Род тока Сила сварочного тока, А
    1 2 постоянный 30-60
    2 3 постоянный 50-80
    4 4 постоянный 90-130

    Технология сварки

    Как и во всех сварочных процессах, свариваемые заготовки необходимо подготовить: очистить кромки или торцы металлической щеткой до блеска, обезжирить, если есть такая необходимость. Для обезжиривания можно использовать растворитель или спирт. Если буде производится газосварка, то в стык укладывается флюс.

    Сваривать черный металл и нержавеющую сталь лучше в нижнем положении. Таким образом, предотвращается растекание металла. Сваривание плавящим электродом должна производиться с соблюдением точных движений рук сварщика. В основном электрод должен располагаться ближе к черному металлу, потому что он меньше, чем нержавейка, становиться текучим.

    При газосварке все эти же процесс происходят точно также, только медленнее. Шов надо формировать глубоким и широким. Чем больше однородного металла между заготовками, тем лучше. Самое главное никаких быстрых способов охлаждения, металл сварочного шва должен остывать медленно.

    Конечно, чтобы добиться качества конечного результат, надо иметь опыт сваривания разнородных металлов. Поэтому после завершения сварочной процедуре рекомендуется провести контроль качества шва. Это можно сделать несколькими способами.

    1. С помощью обычного керосина. Его наносят на поверхность шва, а с другой стороны проверяют, не прошел ли он сквозь соединение заготовок. Если керосина с обратной стороны нет, то сварка прошла на высоком уровне.
    2. То же самое можно сделать, используя ацетон. Можно его подкрасить пигментом для лучшего проявления с обратной стороны сварного шва.
    3. Существует так называемый гидравлический способ контроля. Обычно с его помощью проверяется шов на прочность. Если чисто визуально были обнаружены дефекты стыка, то этот вариант проверки качества лучше не использовать.

    Становится понятным, что приварить нержавейку к обычной стали, это достаточно ответственный процесс. Не зная тонкостей сварочной технологии, не зная правил выбора расходных материалов, сделать стальной стык качественным не получится. Самое главное, как показывает практика, это поймать ту середину, когда расплавленная нержавейка не стала сильной текучей. А при этом черный металл не остался твердым.

    Как выполняется сварка нержавейки полуавтоматом?

    Время чтения: 6 минут

    Нержавеющая сталь применяется во многих сферах: от производства кастрюль до сборки космических кораблей. Такая популярность нержавейки связана с ее эксплуатационными свойствами: металл практически не подвержен коррозии и надолго сохраняет свой привлекательный внешний вид. Именно по этой причине сейчас так востребованы сварщики, которые могут качественно сварить детали из нержавеющей стали.

    А сварить нержавейку не так уж просто. Здесь не получится применить ручную дуговую сварку и обойтись покрытыми электродами. Вам понадобится профессиональный или полупрофессиональный полуавтомат, а также защитный газ и присадочная проволока. Эта технология сварки нержавейки одна из самых эффективных. Она применяется как в быту, так и на производстве.

    В этой статье мы подробно расскажем, как использовать полуавтомат для сварки нержавеющей стали и какова технология сварки нержавейки полуавтоматом. Вы узнаете все, что необходимо для качественного выполнения работ.

    Общая информация

    Сварка и резка полуавтоматом нержавеющей стали с применением защитного газа — это технология, которая давно зарекомендовала себя как одна из самых оптимальных. У данной технологии есть аббревиатура MIG/MAG, что означает «сварка металла инертным газом» или «сварка металла активным газом» соответственно.

    Суть этой технологии проста: для сварки применяется газ и сварочная проволока, которая непрерывно подается в зону сварки и формирует шов. В процессе формируется дуга, которая плавит металл и позволяет расплавленной проволоке смешаться с заготовкой для формирования шва. Газ выполняет защитную функцию, не позволяя кислороду проникнуть в зону сварки и окислить металл.

    Чтобы сформировать качественный шов, необходимо правильно настроить режим сварки. Режим сварки — это совокупность настроек. А именно, сила тока, скорость подачи присадочного материала, сам тип присадочного материала, а также выбор газа и его оптимальный расход.

    Зачастую для MIG/MAG сварки нержавеющей стали применяют смесь из углекислого газа и аргона. Сварка нержавейки полуавтоматом в среде аргона или сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа в чистом виде применяется редко.Порой углекислый газ заменяют кислородом, но это необходимо для выполнения определенных технологических требований и малоприменимо в любительской сварке.

    Есть три способа сварки нержавеющей стали с применением технологии MIG/MAG: это сварка с применением короткой дуги, с помощью технологии струйного переноса или импульсная сварка. Выбор способа зависит от толщины металла. Для тонкой нержавейки подойдет первый способ, для сварки металла толщиной до 3 мм подойдет метод струйного переноса, ну а импульсная сварка эффективна при сварке нержавеющей стали толщиной от 3 мм и более.

    Достоинства и недостатки метода

    MIG/MAG сварка нержавеющей стали имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами, вроде MMA или TIG. Мы перечислим некоторые из них.

    Прежде всего, технология MIG/MAG отличается высокой производительностью. Работа выполняется куда быстрее, чем при использовании других технологий. При этом качество швов остается на достойном уровне.

    Также отметим, что при сварке не наблюдается большое количество дыма. Что очень удобно при сварке в помещении.

    Из недостатков лишь необходимость применения газового баллона, что зачастую приводит к проблемам с транспортировкой. У вас не получится просто перенести баллон на необходимую локацию, поскольку его вес слишком велик. Но этого недостатка нет разве что у MMA технологии, которая малоприменима для сварки нержавеющей стали.

    Мы считаем, что необходимость применения газовых баллонов при MIG/MAG сварке — это ничтожный минус по сравнению с возможностью производить сварку быстро и качественно. В крайнем случае баллон можно установить на специальную тележку и транспортировать в нужное место.

    Обязательно ли использовать газ?

    Прочитав информацию выше, вы наверняка задались вопросом: «А возможна ли сварка нержавейки полуавтоматом без газа, но с применением MIG/MAG технологии?». Ответ: да, возможна. Газ можно заменить специальной порошковой проволокой. Она заправляется в подающий механизм так же, как и обычная присадочная проволока, и позволяет работать без газа. Порошковая проволока состоит из наружного металлического слоя и внутренней сердцевины, заполненной флюсом. При плавлении внешнего слоя флюс высвобождается и защищает сварочную зону от окисления.

    Казалось бы, идеальный расходный материал. Но у всего хорошего есть недостатки. Порошковая проволока хоть и удобна для сварки, но на сегодняшний момент не способна обеспечить такую же защиту сварочной ванны, как газ. Поэтому швы при использовании порошковой проволоки получаются менее качественными и долговечными. Этот способ применим разве что при экстренной сварке в очень труднодоступных местах, куда просто невозможно привезти даже самый маленький баллон с газом.

    В остальных случаях мы все же рекомендуем классическую сварку газом и нержавеющей проволокой.

    Материалы и оборудование

    Перейдем к выполнению самой сварки. Вам понадобится сварочный полуавтомат полупрофессионального или профессионального класса, присадочный материал для сварки нержавейки (состав проволоки должен быть идентичен составу детали, которую вы будете варить), баллон с газом. Это основное. Также вам понадобится щетка с металлической щетиной для зачистки металла и растворитель вроде уайт спирита.

    Если вы не можете по каким-либо причинам использовать газовый баллон, то газ и присадочный материал можно заменить на порошковую проволоку. Но помните, что качество швов будет заметно хуже.

    Особенности сварки

    Существует несколько ключевых особенностей, о которых вам нужно знать, если вы хотите сформировать качественный шов. Мы перечислим наиболее важные из них.

    Как мы уже говорили выше, чистый аргон или чистая углекислота редко применяются для сварки нержавеющей стали. Лучше использовать газовую смесь. Она должна состоять из 70% углекислого газа и 30% аргона.

    Также обращайте на вылет присадочной проволоки относительно горелки. Оптимальная длина видимо части присадочного материала — от 6 до 12 миллиметров. При формировании шва следите за расстоянием от сопла до поверхности металла. Чем оно меньше, тем лучше. Это непросто, но при частой практике можно добиться хороших результатов. Не экономьте на газе. При недостаточном количестве газа шов будет некачественным.

    Рекомендуем установить обратную полярность. Прямая полярность применяется только при использовании флюсов, что не предусмотрено в описываемой нами технологии.

    Немаловажен и угол сварки. Оптимальное значение от 5 до 10 градусов относительно детали. Так шов хорошо проплавляется и получается ровным. Особенно это важно при сварке толстых деталей, где необходимо хорошо проплавить металл.

    Вместо заключения

    Как видите, сварка нержавеющей стали с применением полуавтомата — не такая уж сложная задача, как может показаться на первый взгляд. Конечно, применение MIG/MAG технологии требует от сварщика опыта и навыков. Не ждите, что с первого раза сформируете идеально ровный и эстетичный шов. Но и не стоит отчаиваться, если проделанная вами работа неудовлетворительного качества. Проверьте, правильно ли вы настраиваете режим сварки. Также проверьте, какие расходники вы используете. Возможно, состав проволоки не совпадает с составом металла. Практикуйтесь как можно больше, и так вы достигнете высот в сварочном деле. Желаем удачи в работе!