Сварка нержавеющей стали принципиально отличается от сварки других материалов. Отличие начинается с уникального химического состава нержавеющей стали.
Некоторое время назад команда инженеров EASIHOME клиент спросил, можно ли приваривать гайки из нержавеющей стали к проволоке из углеродистой стали. Короткий ответ: «Да, вы можете, но вы, вероятно, не хотите». В большинстве случаев, если вам нужна коррозионно-стойкая форма проволоки, лучше использовать проволоку полностью из нержавеющей стали, а не смешивать и подбирать металл.
Что такое нержавеющая сталь?
Сварка нержавеющая сталь принципиально отличается от других материалов. Отличие начинается с уникального химического состава нержавеющей стали. Как и другие стали, нержавеющая сталь представляет собой сплав железа и углерода. Нержавеющая сталь, однако, отличается тем, что содержит не менее 10.5% хрома, элемента, который делает полученный сплав устойчивым к коррозии. Различные формы из нержавеющей стали, включая лист из нержавеющей стали, плиту из нержавеющей стали, трубу из нержавеющей стали и стержень из нержавеющей стали.
Существует пять видов нержавеющей стали, но в производственных цехах обычно встречаются только три из них – аустенитная, мартенситная и ферритная. Наиболее распространенным является аустенит. Мартенситная нержавеющая сталь используется для обработки твердых поверхностей. Ферритная сталь является самым дешевым вариантом и чаще всего используется в потребительских товарах. Каждый из этих типов стали классифицируется в соответствии с ее микроструктурой, влияющей на ее пластичность и прочность.
Микроструктура стали зависит от ее химического состава. Например, аустенитная сталь содержит 16-26% хрома (Cr) и 8-22% никеля (Ni). Содержание Cr в мартенситной стали находится в пределах 11-28%. Ферритная сталь содержит 12-18% Cr. Следовательно, материал, привариваемый к каждой стали, должен соответствовать составу этой стали.
Сварка нержавеющей стали VS.Сварка углеродистой стали
Сварка нержавеющей стали более сложна, чем сварка углеродистой стали. Во-первых, нержавеющая сталь эффективно удерживает тепло, заставляя ее деформироваться под воздействием высоких температур, возникающих при сварке. Нержавеющая сталь также может деформироваться или треснуть во время охлаждения после нагрева сварочным аппаратом. Даже если кусок нержавеющей стали не трескается и не деформируется после плохого сварного шва, на нем почти всегда будут видны царапины и пятна. Каждая нержавеющая сталь ставит перед сварщиком уникальные задачи. Аустенитная сталь может растрескиваться при воздействии высоких температур или при выполнении вогнутой или плоской сварки. Мартенситная сталь трескается, если ее не нагреть должным образом. При температурах между верхними слоями до 300°С ферритная сталь теряет прочность, если ее не нагреть с низким подводом тепла.
Ключом к успешной сварке нержавеющей стали является получение правильного наполнителя. Марка наполнителя должна соответствовать марке основного материала, чтобы получить хорошие результаты сварки. Поэтому при сварке нержавеющей стали с другими металлами следует учитывать другие виды сварки, кроме сварки сопротивлением. Например, сварка MIG и TIG является предпочтительным типом сварки нержавеющей стали вместе с углеродистой сталью. При комбинировании различных металлов, например при сварке нержавеющей стали с углеродистой сталью, для соединения двух металлов необходимы присадочные материалы. При сварке MIG в сварной шов вплавляется непрерывная подача электродной проволоки, что позволяет соединять два разных металла без нагревания до точки плавления. При сварке нержавеющей стали методом MIG необходимо использовать наполнитель, поскольку точки плавления двух разных металлов могут сильно различаться.
Например, если один металл перегревается до точки плавления другого, это может вызвать растрескивание под напряжением и микротрещины. Сварить два разных металла можно, но это очень сложный процесс с множеством осложнений.
Материалы и оборудование для сварки нержавеющей стали
Нержавеющую сталь можно сваривать прутком, дуговой сваркой в среде защитного газа (MIG) или сваркой вольфрамовым газом в среде защитного газа (TIG). Лучший выбор зависит от того, чего вы пытаетесь достичь, поскольку каждый процесс дает разные результаты. Вы можете сваривать нержавеющую сталь палкой, но, вероятно, не должны.
Есть другие, лучшие варианты. Сварочные аппараты MIG обеспечивают самые прочные и надежные сварные швы с нержавеющей сталью. Это особенно хороший вариант, если вы свариваете что-то более толстое. Аппараты для сварки TIG могут быть правильным выбором для более тонких материалов и сварных швов, требующих эстетики и точности. Несмотря на это, сварка TIG по-прежнему является сложной сваркой, если у вас нет опыта и времени, чтобы сделать это должным образом. Неопытные сварщики TIG могут оставить неприятные следы или пятна на нержавеющей стали.
Хотя получаемые сварные швы не очень тонкие, аппараты MIG обычно являются лучшим выбором для сварки нержавеющей стали. Выберите станок с горелкой и образцом проволоки. Большинство машин поставляются с пистолетом, но если вы ищете что-то, что производит более точные сварные швы, вы можете модернизировать свой пистолет.
Вам также нужно будет подобрать несколько головок горелки, чтобы их можно было заменить по мере износа. Для защиты горелки можно приобрести вкладыш, позволяющий быстро и эффективно переключаться между разными типами проволоки.
Для самой проволоки вы должны использовать подходящую проволоку из нержавеющей стали, которая обычно имеет диаметр 0.030 дюйма, но для более толстых заготовок может подойти проволока от 0.035 до 0.045 дюйма. Поскольку вам необходимо проверять температуру при сварке нержавеющей стали, чтобы избежать проблем с производительностью, вам необходимо иметь под рукой устройство для отслеживания температуры.
Вы можете использовать традиционную палку, но имейте в виду, что она имеет ограниченный радиус действия. Другие варианты включают электронные инфракрасные термометры и электронные датчики температуры поверхности. Вам также понадобится защитный газ, для которого может потребоваться смесь из 7.5% аргона, 90% гелия и 2.5% углекислого газа.
Затем вам нужно будет добавить щетку для соскабливания и очистки металла, инструмент, который может помочь вам подготовить рабочее место и, в конечном итоге, помочь вам добиться более прочных сварных швов.
Наконец, все готово к сварке, с помощью металлической щетки удалите со станции всю пыль, грязь, масло, жир или воду. Вы также можете помочь предотвратить деформацию и растрескивание, зажав кусок латуни или меди за сварным швом. Этот трюк помогает поглощать тепло и сохранять нержавеющую сталь достаточно теплой. Держите отдельный набор инструментов для сварки нержавеющей стали.
Как только ваши инструменты вступают в контакт с углеродистой сталью, они могут собирать нагар. Этот остаток будет перенесен на нержавеющую сталь в процессе сварки, что в конечном итоге приведет к ржавчине изделия.
Чтобы обеспечить наилучшие результаты при сварке, мы суммировали следующие советы:
1. Вы должны иметь все необходимое оборудование для обеспечения безопасности, чтобы избежать возможных травм из-за тепла во время сварки.
2. Перед литьем убедитесь, что металл чистый. Использование грязной металлической основы ослабит сустав.
3. Вы должны положить металлические детали на прочный стол. Это необходимо, потому что, если стол тонкий и при размещении и сварке грубого металла применяется большое давление, стол будет двигаться.
4 Не держите горелки и металл пустыми руками до окончания литья. Кроме того, повесьте фонарик в теплом месте, прежде чем ставить его на ровную поверхность.
5. При сварке соблюдайте низкую температуру, так как нержавеющая сталь деформируется под воздействием слишком большого количества тепла. Поэтому обязательно установите низкий ток или тепловую мощность, чтобы избежать этой проблемы.
6. Избегайте использования проволоки или стержней с грубым наполнителем, так как они требуют большого количества тепла, которое не нужно при сварке нержавеющей стали.
7. Собирайте правильно, чтобы можно было использовать нужное количество наполнителя и не заполнять пробелы. Потратьте время на точную настройку параметров рабочего места, чтобы предотвратить некрасивый вид и деформацию.
8. Не двигайтесь слишком медленно, так как это сильно нагревает металл. Поэтому при сварке иметь большую скорость движения.
9. Держите свое рабочее место в чистоте, безопасности и хорошо проветривайте.
10. Хотя сварка нержавеющей стали немного сложнее, чем другие сварные швы, ее можно сделать. Вы даже можете сваривать нержавеющую сталь с мягкой сталью. Использование подходящего оборудования, контроль температуры и выбор подходящего присадочного материала могут привести к получению прочного и долговечного сварного шва.
Шаги для MIG/TIG
MIG 4 шага для сварки нержавеющей стали с мягкой сталью
1. Пропустите катушку аппарата MIG через проволоку и удалите проволоку с помощью наконечника горелки. Вытяните провод примерно на четверть дюйма снаружи горелки. Как только провода установлены, запустите газ, а затем начните сварку.
2. При сварке начинайте с любого конца соединения. Вы должны держать фонарик под углом 30 градусов над краем сустава. Держите горелку острой, чтобы она касалась металла на кончике пламени. Когда жар станет сильным, сделайте паузу и подождите, пока шарики снова не станут управляемыми.
3. Медленно перемещайте горелку, чтобы заполнить шов, убедившись, что горелка находится под фиксированным углом. Когда вы убираете горелку, пламя перемещает валик к стыку, расплавляя окружающий металл.
4. Дайте отливке остыть. Дайте теплу от металла и горелки остыть. Избегайте встряхивания металла перед охлаждением. В противном случае ваш косяк раскроется.
Сварка TIG нержавеющей стали и низкоуглеродистой стали за 6 шагов
Если у вас тонкий металл, лучшим выбором будет сварка TIG. Этот подход также работает для небольших проектов. Сварочные аппараты TIG поставляются с различными настройками, поэтому вы должны использовать соответствующие настройки для своего проекта. Следует также отметить, что сварка TIG, как правило, является более медленным процессом сварки. В любом случае выполните следующие действия:
1. Вставьте в фонарик острую вольфрамовую палочку. Проволока должна быть около 1/16 дюйма в диаметре, и вы должны поместить ее в середину металлического цилиндра. Выдвиньте электрод примерно на ¼ дюйма из сопла горелки.
2. Вставив вольфрамовый стержень, включите постоянный ток сварочного аппарата. Сварочные аппараты TIG имеют две настройки, а именно отрицательный и положительный электрод. Для отрицательных настроек ваша машина должна быть помечена как «DCEN». Убедитесь, что у вас есть правильные настройки для правильной сварки.
3. Ваш сварочный аппарат TIG готов к запуску горелки с правильной настройкой. Включите фонарик и держите его кончик примерно на дюйм выше металлического соединения. Начните с любого конца соединения и обязательно держите горелку под углом 75 градусов во время сварки.
4. Сварочный аппарат TIG оснащен ножной педалью, которую необходимо сильно нажать, чтобы нагреть горелку. Держите горелку и заполняйте шов, пока металл не расплавится. Вы должны ввести силу тока на панели и избегать использования слишком большого количества энергии при плавлении металла.
5. При заполнении швов постучите заполняющим стержнем по жидкому металлу. Поднесите стержень к фонарику и проведите шариком жидкой стали вдоль металлического соединения. Убедитесь, что резак закреплен, чтобы упаковка не расплавилась из-за тепла.
6. Дайте остыть перед извлечением резака и сваркой металла. Избегайте перемещения металла, пока соединение не будет надежно закреплено.
Заключение
Нержавеющая сталь может быть сварена с низкоуглеродистой сталью методами сварки MIG или TIG. Сварку MIG можно использовать, если вы свариваете толстые металлы или имеете большие проекты. С другой стороны, если у вас есть тонкие металлические детали или небольшие проекты, вы можете использовать сварку TIG. Сварка нержавеющей стали с низкоуглеродистой сталью несложна, потому что они имеют схожие свойства, облегчающие сварку.
Для сварки TIG вам необходимо знать, как использовать правильные настройки, чтобы получить высококачественный сварной шов. При сварке убедитесь, что у вас есть все необходимое оборудование и предохранительные устройства для предотвращения травм. Для получения хороших результатов сварки используйте полоски для проводов E309L-16, чтобы избежать растрескивания. Кроме того, обязательно используйте присадочный металл 309, чтобы предотвратить коррозию и избежать растрескивания во время сварки.
