Нержавеющая сталь обладает повышенной прочностью и устойчивостью к коррозии, а потому активно применяется в строительстве, промышленной сфере, медицине и быту. Главное — правильно подобрать технологию сварки и присадочные материалы, чтобы избежать перегрева металла, появления трещин и других дефектов.
Особенности материала
У нержавеющей стали есть особенности, которые нельзя игнорировать во время сварки:
- Высокая теплопроводность. При нагреве нержавейка расширяется сильнее, чем углеродистая сталь. Из-за этого страдает геометрия заготовки и возникает риск деформация шва.
- Оксидная пленка. На поверхности металла есть тонкий слой оксида хрома, который защищает его от ржавчины, но препятствует созданию прочного соединения. Поэтому пленку удаляют механическим (шлифовкой) или химическим способом (травление).
- Склонность к перегреву. Превышение допустимой температуры приводит к выгоранию хрома, из-за чего материал теряет антикоррозионные свойства и становится уязвимым для ржавчины. Есть три способа избежать этого во время сварки нержавейки: правильная настройка аппарата, использование прерывистых швов и подкладок для отвода тепла.
- Чувствительность к загрязнениям. Поверхность металла должна быть идеально чистой, так как следы жира и масел ухудшают качество шва, делают его пористым и повышают риск появления коррозии.
Сложности и нюансы технологии
Во-первых, нужно правильно подобрать присадочный материал. Это могут быть специальные марки электродов или проволока для сварки нержавейки (с высоким содержанием хрома и никеля). Другие материалы вызывают растрескивание шва, делают его пористым и снижают коррозионную стойкость конструкции.
Во-вторых, важно правильно установить параметры сварки:
- высокий ток приводит к перегреву заготовки, выгоранию хрома и прожогам;
- низкая скорость движения электрода увеличивает зону термического воздействия, вызывая деформацию металла;
- при быстром движении дуга не успевает прогреть кромки, в результате чего появляются непровары.
В-третьих, используют подкладки из меди или алюминия, а также охлаждающие жидкости. При этом детали сваривают короткими участками, а интервал между проходами выдерживают таким образом, чтобы металл успевал остыть, но не терял свою пластичность. Такая технология сварки нержавейки позволяет избежать большинства проблем и гарантировать высокое качество шва.
Подготовка перед сваркой нержавеющей стали
Перед началом работ нержавейку очищают от жировых отложений, масла, ржавчины и оксидов. Они мешают расплавлению металла и становятся причиной пористости шва.
Что касается выбора проволоки для сварки нержавеющей стали, то чаще всего используют:
- для аргонодуговой сварки (TIG) — Св-04Х19Н9С2, 04Х19Н11М3, Св -07Х25Н13 (либо их аналоги ER308L, ER316L, ER309L);
- для полуавтоматической сварки (MIG) — аналогичные проволоки с защитой инертного газа;
- для ручной дуговой сварки (MMA) — электроды ОЗЛ-8, ЦЛ-11, НЖ-13.
Также важно зафиксировать деталь точечными прихватками, чтобы избежать смещения и коробления металла. Они выполняются с минимальным нагревом и распределяются по всей длине шва. Причем чем тоньше лист, тем меньше должен быть шаг прихваток.
Выбор типа сварки для нержавейки
Выбор типа сварки зависит от толщины металла и условий работы:
- Аргонодуговая. Дает идеальный шов без шлака и брызг. Подходит для сварки тонкого металла и декоративных работ.
- Полуавтоматическая. Используется для сварки нержавейки толщиной от 1 мм. Автоматизированная подача проволоки ускоряет процесс, а защитный газ предотвращает окисление металла.
- Ручная дуговая. Оптимальный вариант для работы в полевых условиях, ремонта труб и резервуаров. Однако из-за шлака шов получается грубее, чем при TIG или MIG сварке.
Как сваривать нержавеющую сталь?
Сварка тонкой нержавейки (0,5–2 мм) требует аккуратности:
- TIG-сварка с минимальным током;
- прихватки через каждые 50 мм;
- между прихватками — точечные сварные соединения.
Толстую нержавейку (>3 мм) сваривают в несколько этапов, чтобы прогреть металл и избежать внутренних напряжений:
- металл подогревают до 100 – 150 градусов;
- сначала делают корневой шов, затем заполняющие и облицовочные слои;
- между проходами делают паузы (для контроля температуры).
Что касается сварки с другими металлами, то здесь нужны специальные присадочные материалы. Например, проволока 309L или электроды с никелевым покрытием позволяют соединить нержавейку с черной сталью. А при сварке с алюминием применяют переходные вставки, так как металлы имеют разную структуру.
Как видите, сварка нержавеющей стали требует тщательной подготовки и мастерства. Любая ошибка в технологии рискует привести к перегреву металла, деформации шва и потери коррозионной стойкости. Поэтому важно не только подобрать подходящую проволоку, но и правильно настроить сварочный аппарат.
