Какие электроды нужны для сварки нержавейки. Электроды для сварки нержавейки

Причины плохой свариваемости нержавеющей стали (т.е. возможности получения надежных, неразъемных соединений с помощью сварки) следующие.

Обзор электродов по нержавеющей стали и их выбор

Сборка конструкций из нержавеющей стали с помощью сварки — довольно сложный процесс, требующий определенных теоретических знаний и навыков. И прежде всего, следует подчеркнуть необходимость использования специальных расходных материалов.

Поэтому важны обзоры современных электродов для нержавеющей стали. Не менее важным является правильный выбор сварочных материалов и их использование в процессе сварки.

Можно ли варить обычным электродом и почему?

В настоящее время из различных видов нержавеющей стали изготавливается широкий спектр изделий и конструкций. Они также используются в сложных условиях, например, в агрессивных средах, при повышенном давлении и температуре. Элементы конструкций соединяются разъемными и монолитными соединениями. Если в первом случае используются фитинги, фланцы, штуцеры и другие соединения, то во втором — сварка. И в этих случаях использование простых электродов, как правило, невозможно.

Анализируя особенности сварки нержавеющей стали, необходимо обратить внимание на основные эксплуатационные характеристики и преимущества материала. В первую очередь имеются в виду именно они:

высокая коррозийная устойчивость;
прочность;
долговечность;
эстетичность.

Однако на фоне всех этих неоспоримых достоинств выделяется один существенный недостаток, а именно плохая свариваемость. И стоит отметить, что этот недостаток значительно усложняет работу с нержавеющей сталью. Это связано с целым рядом параметров материала и его состава.

И в связи с выбором специальных расходных материалов (сварочных электродов) необходимо выделить важные моменты.

Нержавейка отличается меньшей теплопроводностью по сравнению с углеродистыми сплавами. И речь идет о разнице показателей в два раза. Получается, что при сваривании деталей такая сталь намного хуже будет отводить тепло, а, следовательно, начнет активно перегреваться. Исходя из подобных особенностей, необходимо применять меньший на 15–20% ток.
Правила сборки больших и массивных конструкций из нержавеющей стали предусматривают наличие между элементами довольно широких зазоров. Игнорирование данной нормы может иметь серьезные последствия. Имеется в виду риск появления микротрещин в непосредственной близости от мест стыковки. Предсказуемо такое явление крайне негативно отразится на качестве и ключевых эксплуатационных характеристиках изделия. Естественно, рассчитывать на высокую прочность таких соединений не стоит.
Во время сварки в рабочей зоне используемые электроды неизбежно будут очень сильно нагреваться. Это обусловлено высоким показателем электрического сопротивления.

Исходя из всего вышесказанного, можно с уверенностью сказать, что простые электроды, предназначенные для работы с черными металлами, не подходят для сварки нержавеющей стали. По этой причине компании-производители сегодня предлагают достаточный ассортимент специальных сварочных материалов. Однако результаты сварочных работ и, соответственно, качество выполненных соединений зависят от квалификации мастера.

Это включает в себя правильный выбор сварочных прутков, а также сам процесс сварки. Кстати, сварка в газовой среде успешно применяется для нержавеющей стали толщиной от 1,5 мм.

Маркировка

Как и все сварочные материалы, электроды для нержавеющей стали также маркируются особым образом. Согласно соответствующим правилам, информация о маркировке должна быть представлена на всех оригинальных упаковках. В перечень этой информации входят:

марка;
размеры;
предназначение;
класс покрытия электродов;
полярность;
рабочее напряжение;
предельная сила тока.

Помимо вышеуказанной информации, в большинстве случаев на упаковке указывается производитель электродов. Также указывается дата изготовления и срок годности сварочных материалов.

Почему выбор электродов настолько важен

Нержавеющая сталь является довольно популярным материалом для изготовления всевозможного оборудования и запасных частей. Этот материал обладает высокой устойчивостью к коррозии и теплопроводностью, которая лишь наполовину меньше, чем у углеродистых сплавов. По этой причине выбор электродов из нержавеющей стали должен основываться на этих свойствах:

Коэффициенте нелинейного расширения;
Теплопроводности;
Потере антикоррозийных свойств.

Давайте проанализируем по пунктам то, что касается самой нержавеющей стали. Нелинейное сопротивление несколько ниже, чем у других металлов. Поэтому при работе с прочными и плотными деталями обычно оставляют небольшой зазор. В противном случае металл будет деформироваться.

Теплопроводность. При сварке деталей сила тока примерно на двадцать процентов меньше, чем у легированных деталей. Это объясняется тем, что нержавеющая сталь обладает низкой теплопроводностью.

Статья по теме: Состав песка: характеристика и описание физических свойств. Из чего состоит речной песок.

В процессе сварки неизбежно теряется коррозионная стойкость. Во время сварки образуются карбид железа и хром, которые ухудшают это свойство. Чтобы получить антикоррозийные свойства нержавеющей стали, необходимо использовать холодную сварку.

Следует помнить, что материал деформируется в любом случае, если процесс сварки выполнен непрофессионально или температура неподходящая. Специалисты называют это явление внутрикристаллической коррозией. При изготовлении деталей, изделий и т.д. выбор электродов играет важную роль.

Выбор электродов

Несмотря на агрессивную среду, решение всегда можно найти. Современные производители электродов стараются разработать наиболее подходящие составы для покрытия электродов. Это необходимо для того, чтобы они образовывали прочные сварные швы. Особое внимание уделяется шлаку, который образуется при горении основного материала.

Электроды из нержавеющей стали должны всегда хорошо воспламеняться и сильно гореть в дуге. Они также должны плавиться равномерно и образовывать однородный шов. После сварки они должны легко удаляться с поверхности.

Для сварки используются электроды с таким покрытием:

Рутиловые;
Основные;
С повышенной степенью наплавки;
Специальные

Наиболее популярными типами среди электродов для нержавеющей стали являются. Также могут использоваться различные типы ЦЛ.

ЦЛ-11. Основное покрытие. Имеет общетехническое назначение. Для сварки 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, AISI 321, 347 и аналогичных сталей при температуре до 350°С, когда к металлу шва предъявляются требования по стойкости к межкристаллитной коррозии. Электроды ZL-11 производятся на заводе ЭСАБ-СВЭЛ в Санкт-Петербурге.

ОЗЛ-6. Основное покрытие. Для сварки литого и прокатного металла жаропрочных сталей типа 20Х23Н13, 20Х23Н18. Производится на заводе ЭСАБ-СВЭЛ в Санкт-Петербурге.

ЭА-400/10У — электрод для сварки оборудования из аустенитной нержавеющей стали 08Х18Н10Т, 08Х18Н10Т-ВД, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 08Х18Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, Х18Н22В2Т2, AISI 318, 321, 347. Тип — основной.

НЖ-13. Основное покрытие. Предназначен для сварки коррозионно-стойкого оборудования из хромоникельмолибденовых сталей марок 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т и аналогичных, работающих при температуре до 350°С, когда предъявляются требования к стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии.

DT-15. Основной тип электрода. Для сварки деталей из хромоникелевых Cr20H12T-L, X16H13B, 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т и аналогичных сталей при температуре 570-650°C и высоком давлении, а также для сварки сталей той же категории, когда к металлу шва предъявляются высокие требования по стойкости к межкристаллитной коррозии.

Марки электродов ESAB для нержавейки

OK 63.30. Электрод общего назначения с очень низким содержанием углерода. Сваривается и покрывается рутилом. Свариваемые стали: 03Х17Н14М2, 10Х17Н13МЗТ, 316.

OK 63.41. Рутиловый, кислотостойкий и высокоэффективный.

OK 61.35. С грунтовочным покрытием. Для сварки конструкций из нержавеющей стали 03Х18Н10, 08Х18Н10Т, AISI 304L, 321, 347 и аналогичных заготовок при температуре о т-196 до +400°C. Подходит для сварки труб.

OC 63.20. Электрод со специальным покрытием. Свариваемые стали: 03Х17Н14М2, 10Х17Н13МЗТ, 316 и др. Российские эквиваленты: ОЗЛ-20, АНВ-17, НИАТ-1. Предназначен для сварки тонкостенных труб.

Основные технологии и разновидности

Помимо основных требований к электродам, существует несколько процессов, которые чаще всего используются при сварке листовой или других видов нержавеющей стали. На качество сварного шва влияют многочисленные факторы, от которых зависит дальнейшее использование материала и возможность его обработки различными методами. Поэтому каждый, кто планирует использовать нержавеющую сталь, должен знать основные свойства этой стали и ее основные отличия от углеродистой стали.

Нержавеющую сталь можно сваривать различными способами, но самым популярным и используемым для материала средней плотности остается газовая сварка. В этом процессе используется вольфрамовый электрод с минимальной мощностью плавления. Нержавеющая сталь может быть сварена таким способом для различных применений. Например, для строительства стальных трубопроводов или для различных деталей, где используется нержавеющая сталь.

В зависимости от технического оснащения и требований, сварка может выполняться вручную, автоматически или полуавтоматически.

Также могут использоваться плавящиеся электроды. Они дополнительно покрываются специальными материалами или может использоваться проволока с высоким содержанием сплава. Для этого вида сварки подбираются отдельные сварочные процессы:

Импульсно-дуговая;
Короткодуговая;
Струйная дуговая;
Плазменная

Все они отличаются определенными свойствами. Первый вариант, например, применяется для тонких поверхностей — используются десятые доли миллиметра. Дуговая сварка, с другой стороны, используется для средних листов толщиной до трех миллиметров. Плазменная сварка, с другой стороны, является универсальным процессом для сварки нержавеющей стали.

Статья по теме: Как забить гвоздь в бетон

Электроды по нержавейке, в чем особенности

При обработке деталей из нержавеющей стали необходимо не только подобрать подходящие электроды, но и грамотно использовать сварочное оборудование, в частности, выбрать рабочий ток, определить скорость потока газа и т.д. Внутрикристаллическая коррозия — это явление, которое, если его не предотвратить, может привести к коррозии. Это снижает коррозионную стойкость сварного шва и прилегающего металла. Кроме того, при достижении температуры в структуре начинают образовываться карбиды хрома и железа. Это делает металл хрупким и снижает его коррозионную стойкость. Электроды из нержавеющей стали помогают избежать этого явления, и при правильном использовании качество сварного шва соответствует всем техническим требованиям.

Для получения неразъемных соединений в нержавеющих сталях можно использовать постоянный и переменный токи. Каждый метод сварки имеет свои преимущества и недостатки. Например, использование постоянного тока снижает расход электродов, так как при использовании этого тока практически не происходит разбрызгивания материала. Кроме того, постоянный ток обеспечивает высокую скорость сварки и хорошее качество сварки. Однако оборудование, используемое для работы, очень дорогое, что приводит к увеличению трудозатрат.

Применение переменного тока позволяет использовать оборудование, которое стоит гораздо меньше, чем то, которое используется для выработки постоянного тока. Поэтому сварщик, использующий переменный ток, может производить сварку высокого качества. Однако при использовании переменного тока образуется больше капель металла, что приводит к повышенному расходу нержавеющей стали.

Электроды постоянного тока по нержавейке

Сварщик должен сделать правильный выбор электродов перед началом сварочных работ. Покрытые стержни могут обеспечить высокое качество сварки. Ручная сварка производится постоянным током с обратной полярностью. Для достижения высококачественного результата сварщики используют следующие марки присадочных металлов для нержавеющей стали:

ЦЛ11 – это одна из самых широко распространенных марок среди сварщиков. Его применяют для обработки сталей с довольно высоким содержанием хрома и никеля. Сварной шов, получаемый с помощью этого материала, обладает высокой прочностью, ударной вязкостью. При работе практически не наблюдается разбрызгивание металла.
ОЗЛ8 — подходят для сборки конструкций, подлежащие эксплуатации в температурах до 1000 ⁰C. Остальные ее параметры близки к марке ЦЛ11.
НЖ13 – эта марка востребована при обработке изделий из пищевой нержавейки. Кроме того, этот расходный материал предназначен для стыковки изделий с высоким содержанием хрома, никеля, молибдена. Недостаток, присущий этой марке – это формирование шлака, который самопроизвольно отслаивается и таким образом может нанести повреждения рабочему или окружающим его людям.

На практике для сварки нержавеющей стали используются электроды нескольких марок.

Маркировка электродов по нержавейке

Все сварочные материалы для сварки нержавеющей стали должны быть промаркированы. Это означает, что на упаковке должны быть идентификационные данные, которые должны содержать следующую информацию:

марка, размеры и предназначение изделий;
размер обмазки;
полярность;
напряжения.

Помимо вышеуказанной информации, на упаковке может содержаться информация о компании-производителе. Помимо вышеуказанной информации, на упаковке может быть указано название компании-производителя, дата изготовления и срок годности.

Электроды для нержавеющих сталей и черного металла

Возможно сочетание нержавеющей стали и черных металлов. Это связано с тем, что данные металлы имеют разную структуру. Существует три метода проведения данной процедуры:

сваривание с применением расходных материалов с покрытием;
сваривание неплавящимися стержнями из вольфрама;
сваривание под защитным газом, как правило, для этого применяют аргон или газовые смеси на его основе.

Марка ОЗЛ-312 используется для сварки разнородных металлов. ЭА-395/9 используется для сборки ответственных конструкций. Сварочные прутки из нержавеющей стали марки ОЗЛ-312 подходят для сварки сталей неопределенного состава.

Однако практика показала, что нет лучшего способа достижения оптимального качества сварки, чем соединение деталей под защитой газа. В этом процессе на газ возлагается задача защиты сварочной ванны от воздействия атмосферы, особенно от азота и кислорода. При сварке аргоном есть одна деталь. Для обеспечения качества сварного шва необходимо использовать сварочный пруток, который нужно держать под углом 90⁰ к поверхности детали. Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод: Для сварки различных металлов используется широкий спектр материалов.

Статья по теме: Проволока – виды и использование. Из чего делают проволоку.

Какими электродами лучше всего варить нержавейку

Существует достаточно широкий ассортимент сварочных электродов для сварки изделий из нержавеющей стали. Существует широкий ассортимент электродов для сварки изделий из нержавеющей стали, включая универсальные электроды ЦЛ-11, обеспечивающие коррозионностойкий шов, и электроды НЗ-13, а также другие.

Для сварки нержавеющей стали с помощью инвертора предпочтительны следующие типы электродов

ЦЛ-11 — электроды предназначены для сваривания сталей марок 08Х18Н12Б, 08Х18Н12Т, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т. Они позволяют получить качественный и стойкий к коррозии сварочный шов. Электроды ЦЛ-11 для сварки нержавейки не слишком дорогие, в отличие от других электродов;
ОЗЛ-17У — электроды применяются для сваривания сталей с большим содержанием хрома и никеля.

Для сварки нержавеющей стали можно также использовать электроды ZIO-8, NII-48G, Esab OK 61.30 или KOBELCO LB-52U. С помощью двух последних типов электродов можно получить высококачественное сварное соединение. Однако их стоимость на порядок выше, чем электродов ЦЛ-11 и аналогичных.

Какими электродами варить нержавейку переменным током

Нержавеющую сталь можно сваривать только инвертором, т.е. постоянным током. Раньше, когда сварочные инверторы были в новинку, нержавеющую сталь сваривали трансформатором.

Для этого использовали отечественные электроды, например, отечественные электроды:

ОЗЛ-14;
Н-48;
АНВ-36;
ЭА-400;
ОЗЛ-14А;
ЦТ-50 и другие.

Из зарубежных марок электродов, пользующихся большим спросом для сварки нержавеющей стали, хотелось бы выделить продукцию компании ESAB.

При сварке нержавеющей стали электроды OK 61.30 позволяют получить идеальный шов, а электроды OK 63.20 — сваривать тонкостенные трубы из нержавеющей стали.

Сварка нержавейки с черным металлом

Если нержавеющая сталь должна свариваться с черными металлами, рекомендуется использовать специальные электроды:

ОЗЛ-25Б — электроды позволяют сваривать черные металлы с нержавейкой;
НИАТ-5 — применяются для сварки аустенитных сталей;
ЦТ-28 — используются для сварки черных металлов и нержавейки, в которой содержится большой процент никеля.

Если по каким-то причинам невозможно узнать точный состав нержавеющей стали, для сварки можно использовать электроды типа OZL-Z12.

Обзор электродов по нержавеющей стали и их выбор. Какие электроды нужны для сварки нержавейки.