Как подобрать ток для сварки нержавейки аргоном

Самостоятельная сварка нержавеющей стали при помощи аргона — особенности и техника

Нержавеющий тип стали получил применение во многих сферах промышленности. Она встречается на заводах в качестве деталей производственных механизмов, на улице как каркасы для остановок и сборных летних сооружений.

Из нержавейки создаются хирургические и бытовые инструменты. Эта сталь нашла свое место даже в добыче и переработке нефти. Потому требует от мастеров умения правильно обращаться с ней при сварке.

Легированная нержавеющая сталь в сварочном деле обрабатывается несколькими способами. Довольно часто сварка проводится при помощи аргона и вольфрамовых стержней.

Этот тип работы с нержавейкой финансово доступен, ведь не требует наличия особого оборудования.

• Общая информация
• Особенности сварки
• Подготовка металла
• Технология сваривания аргоном
• Заключение

Общая информация

Нержавеющий тип стали не подвержен коррозии. Этому металлу практически не страшна ржавчина даже без защитных спецвеществ. В этом основа популярности нержавеющей стали.

При правильном уходе она пригодна к использованию десятилетиями, а потому пользуется заслуженным спросом. Элементы хрома, никеля и титана, включенные в состав этой стали, улучшают ее физико-механические показатели.

Что тоже причина применения в разных областях.

К достоинствам нержавейки относится то, как она выглядит. Благодаря яркому, характерному блеску, вещи из такой стали зачастую не окрашивают.

А потому сварочные соединения на стальных изделиях необходимо делать не только надежными, но еще и сохраняющими внешний вид стали. Однако это лишь один из моментов работы со сталью.

Работать с нержавеющей сталью сложно. Те же характеристики состава, что защищают металл от ржавчины, делают его сварку непростой задачей. Эта статья о важных моментах сварочных работ с нержавейкой.

Ведь это задача, к которой требуется особая подготовка.

Особенности сварки

Первый момент в работе с нержавеющей сталью – это то, что сложности возникают из-за включенных в нее компонентов. Никель и хром – два основных элемента, усложняющих сварку. Нержавейка также носит имя «легированная сталь».

У нее повышена теплопроводность, и это тоже важно помнить при работе с ней. Этот показатель часто становится причиной, по которой неопытный специалист сталкивается с трудностью расплавления металла при сварке.

Для сварочных работ с нержавеющей сталью требуется 6000°С. Это довольно высокий показатель. Его достаточно для плавки нержавейки, однако часто концентрация нагрева сводится к одной точке.

Происходит перегревание поверхности, что приводит к деформации детали. Чтобы качественно обработать сталь, ток устанавливается на 15-20 процентов ниже стандартного уровня.

Деформация нержавеющей стали во время работы происходит еще и благодаря повышенному коэффициенту линейного расширения. Это приводит к тому, что сварочные соединения быстро покрываются трещинами.

Для исключения такого брака между кромками нужно оставить зазор для деформации. Таким образом, после расширения стали усадка будет иметь приемлемые параметры.

Соблюдение режима температур – основной показатель при сваривании нержавеющей легированной стали. Нарушение этого процесса снижает устойчивость материала к коррозиям. Для исключения перегревания охлаждение деталей проводится сразу после работы.

Подготовка металла

В работе со сваркой аргоном риск брака грозит еще на подготовительном этапе. Подготовительная стадия здесь достаточно важна. А потому отказываться от нее не стоит.

Ведь, в сущности, она состоит из тех же подготовительных действий, что и при аргонодуговом сваривании других металлов.

Вначале происходит разделывание кромок. Далее они зачищаются до блеска при помощи металлической щетки, либо шлифовальной машины. После этого рабочая зона обезжиривается специальной жидкостью.

Подойдет бензин, либо ацетоносодержащие вещества. Это делается для более качественной устойчивости дуги, что ускоряет процесс работы.

Не стоит забывать о сохраняющем от брака стыковом зазоре. Перед началом сварки проводится не только подготовка деталей, но и подбор комплектующих элементов.

При аргонном сваривании нержавейки применяется присадочный пруток. Важным нюансом в подборе прутка является степень легированности. Она должна быть выше, чем этот показатель у детали. Такие элементы стоит брать у проверенных компаний.

Приобретение более дешевого либо дорогого элемента не обеспечивает надежность результата сварки. При отсутствии опыта стоит попросить рекомендацию у более опытных сварщиков.

Мастера способны дать подсказку, где и у кого лучше взять качественные комплектующие для сварки нержавеющей стали аргоном.

Технология сваривания аргоном

Аргонодуговая сварка нержавеющей стали – задача для мастера, имеющего большой опыт. Однако выполнить ее способен и новичок. Но сначала стоит провести пару тренировочных проб на непригодных деталях, которые допустимо загнать в брак.

Аргонное сваривание чаще всего применяется для тонкостенных элементов. Ведь эта методика сварочного процесса достаточно аккуратна. В выполнении обработки тонкостенной нержавеющей стали аргонодуговым методом важную роль играет подбор оборудования.

Работе с нержавейкой подходит полуавтоматический аппарат. Это классический вариант. Он довольно сложный в применении, однако наличие достаточного опыта обеспечивает надежный и эстетичный шов.

Перед работой происходит настройка прибора. Полярность включается зачастую прямая. Также в настройках есть два типа тока – переменный и постоянный. Этот параметр устанавливается отдельно для каждой детали.

При аргонодуговой сварке нержавейки применяется сварочный пруток, а также вольфрамовый электрод. Важным звеном является газовая горелка, в которой закрепляется электрод. Через нее же подается аргон.

Движение газовой горелки происходит вручную. Важно помнить, что проводится она вдоль оси сварочного шва. Движение поперек строго запрещено.

При проведении горелкой поперек соединения, аргон будет не способен защищать зону сварки от разрушительного кислородного воздействия. Это снизит надежность и качественность соединения, и деталь уйдет в выбраковку.

Обратная сторона сварочного шва также требует защиты. Для этого аргон подается также и на ту сторону детали. Это увеличивает расход газа, однако повышает надежность шва.

Работая с тонкостенными деталями из нержавеющей стали край электрода предварительно оплавляется. Это мера предосторожности во имя избежания загрязнения пришовной поверхности детали.

Ведь эстетичность соединения — главный параметр в работе с нержавейкой. Подкладки из графита, применяемые во время разжигания дуги, также обеспечивают более подходящий для такого типа стали вид шва.

Активность окисления металла либо вольфрамового электрода тоже является частой причиной нарушения сварочного процесса. Решением будет продолжение подачи аргона в сварочную ванну после завершения сварки.

Срок этого действия всего 15-20 сек. Однако это повысит качество швов и защитит их от трещин. А уровень расхода аргона при этом довольно мал.

Во время сваривания идеальный уровень расхода газа – 12 л. Стоит следить, чтобы он не был более 15 л. в минуту. Однако эти показатели свойственны высококвалифицированным мастерам, имеющим в этой области большой опыт.

Для начинающих специалистов перерасход – нормальное явление. С опытом процесс будет протекать быстрее, и этот показатель придет в норму.

Заключение

Процесс аргонодуговой сварки нержавеющей стали сложный, однако выполнимый.

Достаточно правильно понять нюансы техники сварки, подобрать надежный аппарат и следить за уровнем расхода газа.

Во время сварки важно соблюдать технику безопасности, использовать средства защиты.

Источник

Уроки сварки: Как выбрать газ, электрод и сварочную проволоку для TIG-сварки?

Этап подготовки к аргонодуговой сварке включает не только настройку инструмента, но и подбор верных расходных материалов. От правильности выбора расходки напрямую зависит результат работы, что делает его важным и требует внимания не только новичка.

Для сварки TIG аппаратом понадобятся:

• Сварочный газ
• Электроды
• Присадочный пруток

Рассмотрим каждый из расходных материалов в отдельности, чтобы разобраться в нюансах выбора.

Суть сварочного процесса TIG-оборудованием

Если вы уже знакомы с такими типами сварки, как ММА и MIG-MAG, то наверняка знаете, что в первом в качестве главного расходного материала используется электрод, а во втором подвижная проволока. TIG-аппараты также используют электрод, но уже из вольфрама, материала отличающегося тугоплавкостью.

Защиту от окисления обеспечивает газ аргон, собственно, поэтому процесс часто именуют аргонодуговой сваркой. Англоязычная аббревиатура TIG означает — Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ), что затрагивает наиболее важные элементы в работе.

Зачем тут присадочный пруток? Он подается вручную для формирования шва. Под действием дуги металл плавится, находясь в защищенной среде газа, и создает качественное соединение.

В этой статье мы не будем заострять внимание на том, как подбирается сам аппарат. Для этого создан отдельный материал, который поможет разобраться в том, как выбрать аргонодуговой аппарат для TIG сварки .

Сварочный газ – аргон или смеси?

Мы уже упоминали о том, что защиту процесса обеспечивает инертный газ. При TIG-сварке чаще используется чистый аргон, немного реже гелий и их смеси. Именно в этой среде вольфрамовый электрод изнашивается меньше всего, а внешний вид и качество шва оптимальны.

Выбор электрода для TIG варки

Вольфрам выбран в качестве электрода не случайно. Металл славится особой тугоплавкостью, по части которой у него просто нет конкурентов.

Опознать вольфрамовый электрод для аргонодуговой сварки можно по маркировке «W». Другие символы и даже цвет указывает на вид легирующих добавок. Они необходимы, чтобы улучшить характеристики и увеличить срок эксплуатации расходного материала.

Электроды могут быть как универсальными, так и специальными – для сварки только на постоянном или только на переменном виде тока.

Как и в случае с газом, выделим наиболее популярный вид электрода:

• WP (зеленые электроды) — вольфрамовые электроды без специальных добавок для сварки на переменном токе
• Вольфрамовые электроды легированные оксидом лантана WL-20 (голубой цвет ) и WL-15 (золотой цвет) — универсальные электроды для сварки на постоянном и переменном токах

Также встречаются электроды tig с другими добавками – циркония, церия, оксидом иттрия – их достаточно много.

Цвет / Состав

Вольфрамовые электроды без специальных добавок. Вольфрама не менее 99,5%, остальное примеси.

Обеспечивают устойчивость дуги при сварке на переменном токе. Идеально подходят для сварки деталей из алюминия.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом лантана 1,8-2,2 La2O3

Обеспечивают легкий розжиг сварочной дуги и ее высокую устойчивость, быстрое повторное зажигание.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом циркония 0,7-0,9% ZrO2

Для сварки на переменном токе. Создают стабильную дугу высокой мощности. Выдерживают значительные токовые нагрузки.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом церия 1,8-2,2% CeO2

Для сварки любым типом тока, поддерживают стабильную дугу даже при небольших его значениях.

Вольфрамовые электроды легированные оксидом иттрия 1,8-2,2% Y₂O₃

Используются для сварки особо ответственных соединений.

С диаметром все куда сложнее, ведь он должен быть выбран в зависимости от толщины свариваемого металла и разновидности сварочного тока. В этом вопросе вам пригодится таблица ниже. Здесь приведены рекомендации для самых распространенных электродов WP и WL:

Источник

Как правильно варить аргоном нержавейку

Антикоррозионные свойства нержавеющая сталь приобретает за счет легирующих добавок. Соединять детали из нее не возбраняется любым видом сварки. Однако при нагреве легирующие элементы, взаимодействуя с кислородом воздуха, выгорают. В итоге металл возле шва теряет антикоррозионные свойства. Чтобы выполнить соединение без потери качества, выполняют сварку нержавейки аргоном, создающего защищенную от атмосферы среду.

Сложности сварки нержавейки аргоном

Работая с нержавейкой, необходимо учитывать ее характеристики, полученные от легирующих добавок:

1. По сравнению с обыкновенной сталью нержавейка в 2 раза хуже проводит тепло. Это вызывает перегрев металла, так как недостаточен отвод температуры с места горения дуги, что часто заканчивается прожогом. Поэтому варить нержавейку аргоном следует током на 20% меньшим, чем для низколегированной стали с аналогичными параметрами.
2. Высокое значение коэффициента температурного расширения у нержавейки приводит к значительной усадке после нагревания, поэтому шов может треснуть. Для компенсации температурной деформации между соединяемыми деталями оставляют достаточно большой зазор.
3. Нержавейка обладает высоким электрическим сопротивлением, поэтому если работа выполняется легированным электродом с большим сопротивлением, он перегревается. В итоге качество шва ухудшается. Если приходится работать с такими электродами, их длина сокращается до минимума, чтобы не успевали перегреваться.
4. При нагреве более 500⁰C нержавейка начинает терять антикоррозионные свойства. Поэтому методы аргоновой сварки предусматривают быстрое охлаждение заготовок.

Подготовка нержавейки к сварке

Для создания надежного соединения аргонодуговая сварка нержавеющей стали выполняется после обработки поверхностей деталей. Она выполняется в следующем порядке:

• место сварки зачищается наждачной бумагой или щеткой со стальным ворсом;
• после зачистки проводится обезжиривание ацетоном или высокооктановым бензином;
• детали располагают с зазором между ними;
• если проводится сварка тонкой нержавейки, стыкуемые края рекомендуется подогреть до 200 — 300˚C, чтобы уменьшить напряженность металла, и предотвратить образование трещин.

Диаметр присадочной проволоки подбирается в соответствии с толщиной соединяемых деталей. Содержание легирующих добавок в ней должно быть больше чем в свариваемой нержавейке.

Сварка неплавящимся электродом из вольфрама

Этот способ, используемый для соединения тонкостенных заготовок, называется TIG сваркой нержавейки. Работа выполняется аппаратом переменного или постоянного тока. Основным инструментом является горелка, через которую подается аргон, со вставленным в сопло вольфрамовым электродом. Наложение шва происходит за счет плавления присадочной проволоки. Ее подачу и перемещение горелки производят вручную.

Сварку аргоном нержавейки ведут вдоль линии шва без поперечных движений горелки. Это исключает выход сварочной ванны за пределы защищенной зоны, не давая жидкому металлу взаимодействовать с кислородом атмосферы. Для создания надежного соединения необходимо обеспечить подачу аргона и с противоположной стороны шва. Газа потратится больше, но улучшение качества того стоит. Чтобы кончик электрода не оплавлялся, а на свариваемых заготовках не оставались следы им не прикасаются к нержавейке. Дугу разжигают на графитовых или угольных пластинках с последующим переносом на металл.

Прежде чем приступить к работе производится настройка аппарата для сварки нержавейки. Для соединения двух деталей толщиной 1 мм на аппарате постоянного тока устанавливается прямая полярность (плюс подключен к электроду, минус — к деталям). Величина рабочего тока выбирается в пределах 30 — 50 А, а напряжение не выше 28 В. Скорость ведения сварки 12 — 28 см в минуту расходуя 3 — 5 литров аргона. Диаметр присадочной проволоки в зависимости от условий выбирают в пределах 0,8 — 1,6 мм.

Горелка держится с наклоном 70 — 80˚. Присадочную проволоку вводят под углом 10 — 15˚. Для быстрого охлаждения шва и электрода аргон перекрывают спустя 10 — 15 секунд после прекращения сварки. Потери газа незначительны, а качество соединения и продолжительность службы вольфрамового стержня увеличиваются.

Сварка полуавтоматом

Производительность этого способа значительно выше, чем при тиг сварке нержавейки. Он лучше, чем ручной метод, подходит для соединения толстостенных деталей. На полуавтомате работают с присадочной проволокой с большим содержанием никеля. Настраивая аппарат, учитывается, что ее температура плавления меньше, чем у других марок. Полуавтоматическую сварку нержавеющей стали аргоном выполняют используя:

• короткую дугу;
• струйный перенос;
• импульсный режим.

Лучшим вариантом считается технология, когда проволока вводится в пламя дуги непродолжительными импульсами. В этом режиме металл не разбрызгивается, сокращается зона нагрева, уменьшается расход присадочного материала. На финишную зачистку тратится минимум времени, поскольку нет брызг металла. Короткой дугой соединяют тонкие заготовки, а струйным методом толстостенные детали.

Средний расход аргона при сварке нержавейки полуавтоматом составляет 8 — 12 л в минуту. В отличие от ручного способа допускается смешивать его с углекислым газом. При стыковке толстых заготовок добавляют 2% углекислоты, чтобы уменьшить нагрев кромок шва за счет улучшения их смачиваемости. Когда эстетика соединения не имеет значения, долю углекислого газа повышают до 30%, чтобы сэкономить на дорогостоящем аргоне.

Полезные советы

Чтобы досконально знать, как правильно сваривается аргоном нержавейка не стоит пренебрегать рекомендациями опытных сварщиков:

1. Работа выполняется минимально короткой дугой, удерживая электрод на максимально близком расстоянии от металла, не затрагивая его. Длинная дуга не прогревает шов на всю глубину, поэтому его ширина увеличивается, а качество ухудшается.
2. При проведении ручной сварки, чтобы не допустить окисления, проволоку подают плавно без рывков, не выводя ее из зоны действия аргона.
3. О качестве проплава судят по форме наплывов образующихся, когда плавится присадочная проволока. Если они вытянуты вдоль шва — качество хорошее. Овальная или круглая форма свидетельствуют о недостаточном проплавлении.
4. При подходе к концу шва величину тока нужно снижать. Резкий отрыв дуги с отведением горелки сопровождается снижением уровня защиты горячего шва, что сказывается на качестве соединения.

При правильном подходе аргонный метод не намного сложнее обычной сварки. Немного потренировавшись, любой желающий освоит его в кратчайшие сроки. Стоимость дополнительного оборудования и материалов окупится возможностью сваривать не только нержавейку, но также медь, бронзу, алюминий и их сплавы.

Источник



Технология сварки нержавейки аргоном

Автор: Игорь

Дата: 29.06.2016

16326

Нержавеющая сталь относится к высоколегированным материалам, которые трудно поддаются сварке. Это получается за счет того, что металл в расплавленном состоянии ведет себя совершенно не так, как другие разновидности. Сварочная ванна получается очень жидкой, так что это заметно усложняет процесс получения нормального валика. Он выходит заметно деформированным, так как металл быстро растекается по поверхности и не может нормально схватить оба края детали. Это же создает негативные условия при образовании дефектов, количество которых увеличивается. Чтобы уменьшить негативные явления, следует использовать дополнительную защиту.

Сварка нержавейки аргоном

Аргонно-дуговая сварка нержавейки дает достаточно высокое качество за счет того, что защитным элементом во время процесса выступает инертный газ аргон. Он помогает прогревать материал, чтобы уменьшить деформации, а также защищает ванну от попадания мусора и воздействия кислорода из атмосферы. Он становится своеобразным изолятором. Себестоимость данного процесса несколько выше, чем у остальных, но он является наиболее качественным и в производственной сфере незаменимым. Такой метод пригоден не только для сварки нержавейки с нержавейкой, но и с другими материалами. Все это проводится согласно ГОСТ 10157-79.

Схема аргонно-дуговой сварки

При работе нужно использовать особые режимы. Если сравнивать со стандартными металлами, то при одной и той же толщине силу тока и другие параметры понижают, примерно, на 20%. В любом случае, здесь требуется опыт работы с нержавейкой, поэтому, нужен опытный мастер, чтобы добиться качественного результата, а не только использовать правильную постановка параметров.

Что нужно учитывать при сварке нержавейки аргоном

Когда производится сваривание при помощи аргона, то следует в первую очередь учитывать свойства металла. Ведь газ хоть и предоставляет достаточную защиту от вмешательства посторонних факторов, формирует сварочный шов мастер и от его умения зависит итоговый результат. Также стоит обратить внимание, что подогрев металла, который следует делать перед сваркой, можно осуществлять все тем же аргоном. Это увеличивает его расход, но упрощает само проведение процесса. Аргоновая сварка нержавейки защищает от возможной вероятности брака из-за шлака.

Стоит учитывать, что прогревание должно быть равномерным, чтобы исключить тепловые деформации. Свойства нержавеющей стали делают процесс сваривания очень чувствительным ко всем факторам, поэтому, следует четко придерживаться заданной технологии. При использовании аргона можно применять стандартную сварочную проволоку из нержавейки. Лучше всего, когда она будет максимально совпадать по составу с тем материалом, с которым предстоит сваривание. В данном процессе не лишними будут флюсы и прочие дополнительные вещества.

Использование флюса для сварки нержавейки аргоном

Подготовка нержавейки

Аргоновая сварка нержавейки начинается с подготовительных этапов. Даже если заготовки представлены в новом виде, то их следует зачистить. Зачистка проводится при помощи металлической щетки, наждачной бумаги или комбинирования этих двух инструментов. Достаточно довести до блеска поверхность, где будет проходить шов. После этого нужно ликвидировать налеты и пленки, а также обезжирить все. Для таких процедур подойдет растворитель или ацетон. После проведения этих действий, следует выложить флюс на место будущего шва. На последнем этапе подготовки металл начинают подогревать газовой горелкой. Это требуется для того, чтобы в нержавейке не было напряжений из-за резкого перепада температур. При работе с тонкими листами это защищает от деформации. Как только все дойдет до изменения цвета металла, то можно приступать к сварке.

Режимы аргоно-дуговой сварки нержавеющей стали

От выбора правильного режима зависит многое в данном деле. Так можно определить требуемый расход аргона при сварке нержавейкой, чтобы все прошло на требуемом уровне. В процессе работы можно определить нужные данные уже на практике, но если действовать впервые, то лучше воспользоваться уже готовыми данными.

Технология сварки нержавейки аргоном

Все начинается с подготовительных этапов. Нержавеющую сталь требуется подготовить к сварке, как это описано выше, и разогреть до требуемой температуры. Для всех термических процедур используется горелка. Аргоно-дуговая сварка нержавеющей стали может потребовать дополнительного использованию флюса. Начало шва делается с одного конца, где образуется сварочная ванна. Когда она дорастет до требуемого размера, а это можно определить только визуально, в зависимости от толщины металла, то можно передвигать шов далее.

«Обратите внимание!

Все перемещения следует делать исключительно равномерно, так как слишком быстрые перепады температуры могут вызвать брак.»

Сварка нержавеющей стали аргоном хоть и облегчает работу с этим металлом, но здесь все равно нужно иметь навыки. Движения должны быть четкими и равномерными, так как в ином случае металл будет растекаться в различные стороны, а формирование валика будет неправильным. После того, как все будет заварено до конца, следует быстро остудить материал, чтобы не произошла потеря качеств стойкости к коррозии.

Контроль качества

После того как закончится дуговая сварка нержавеющей стали, то следует проконтролировать качество полученного результата. Все это делается согласно ГОСТ 53525 и ГОСТ 18442-80. Основными методами являются:

• Контроль по внешнему виду – осуществляется путем визуального осмотра, где можно определить только явные дефекты, которые образовались на поверхности;
• Радиационный контроль – неразрушающий метод, который включает в себя радиоскопию, радиографию и радиометрию;
• Магнитный контроль – куда входят порошковые, графически и феррозные разновидности способом проверки качества;
• Акустический контроль – основан на звуковых и ультразвуковых разновидностях, таких эхо-импульсивная разновидность, резонансная, теневая, реверберационная, свободных колебаний и эмульсионная;
• Тепловой контроль – основан на контрасте температур, а также на методе теплового поля и термометрическом анализе;
• Течеискание – данный метод рассчитан на поиск течи, а также на проверку герметичной целостности;
• Капиллярный метод – основан на просачивании жидкостей через мелкие трещины в металле, куда входят такие разновидности как цветной и люминесцентный способ;
• Электромагнитный – основан на принципе действия вихревых токов. Здесь выделяют фазовую, амплитудную и их смешанную разновидность.

«Обратите внимание!

Для наиболее точного результат лучше всего использовать несколько методов, если качество сварного соединения действительно важно.»

Меры безопасности

Дуговая сварка нержавеющей стали является не совсем безопасным делом. Здесь нужно соблюдать несколько мер безопасности, халатное отношение к которым может привести к несчастным случаям. В первую очередь стоит помнить о газовой безопасности, так что баллон с аргоном требуется отставлять на достаточно расстояние от открытого источника огня, которое было бы приемлемым для проведения сварочных работ. Не стоит забывать и об электробезопасности. Не следует заниматься сваркой при повышенной влажности.

Не лишними будут методы личной безопасности, так как нужно помнить о горячих предметах, возможном разбрызгивании раскаленного металла и так далее. Аргон негативно влияет на дыхательную систему, так что следует использовать индивидуальные защитные средства.

Источник