Выбираем сварочные электроды по нержавейке

Нержавеющие стали отличаются от углеродистых повышенным содержанием хрома – его в сплаве более 10%. При выплавке металлических заготовок или изготовления проката Cr с кислородом образуют самовосстанавливающуюся оксидную пленку, которая предохраняет материал от коррозии.

Нержавеющий сплав содержит также никель, молибден и другие легирующие элементы, которые повышают ее устойчивость к агрессивным химическим средам. По механическим характеристикам нержавеющая сталь отличается высокой механической прочностью, устойчивостью к деформациям и стойкостью к перепадам температур.

Особенности сварки нержавеющих сталей

Нержавеющие стали имеют следующие особенности при соединении деталей:

1. Низкая теплопроводность – для предотвращения перегрева силу сварочного тока снижают на 15-20% по сравнению с углеродистой сталью. Свариваемые детали меньше деформируются, сохраняется структура металла.
2. Высокий коэффициент теплового расширения – требует строгого контроля зазоров между деталями при их сборке – до 0,8 мм при работе с материалами толще 2 мм. Иначе после обварки металлоконструкций в околошовной зоне, внутри шва могут появиться трещины.
3. Образование карбидов хрома – при нагреве нержавейки до температур выше 500-600 градусов Cr во многих нержавеющих сплавах вступает в реакцию с углеродом, это снижает коррозионную стойкость материала.
4. Высокое электрическое сопротивление – нужно использовать сварочные электроды по нержавейке длиной не более 350 мм из хромоникелевых сплавов, чтобы избежать перегрева заготовок, а также их последующего деформирования.

Технология MMA подразумевает применение плавящихся покрытых электродов. Для работы нужен аппарат постоянного тока, работы ведутся на обратной полярности.

Преимущества сварки нержавеющих сталей покрытыми электродами:

• работы выполняется инвертором или промышленным аппаратом постоянного тока – специальное оборудование АДС с баллоном и редуктором для инертного газа не требуется;
• большой выбор диаметров прутков – от 2 до 5 мм;
• высокая производительность и простота выполнения сварки во всех пространственных положениях – работы выполняются быстрее, чем вольфрамовым стержнем в среде аргона, так как сварщику не нужно подавать присадку одной рукой и удерживать горелку с вольфрамовым стержнем другой;
• низкая себестоимость сварки электродом – инертный газ, баллоны, специальный аппарат не требуются, это снижает издержки.

Перед началом работ поверхности деталей подготавливают: зачищают кромки, ответственные конструкции обезжиривают ацетоном. При соединении элементов толще 3 мм кромки необходимо затупить, чтобы обеспечить лучший провар корня шва.

Аустенитные сплавы, например, AISI 304, пластичны, требуют минимального подогрева перед сварочными работами. Ферритная нержавейка склонна к образованию трещин, необходим предварительный нагрев деталей до 150-200 градусов. Мартенситные сплавы чувствительны к высоким температурам, необходимо сваривать конструкции короткими швами, периодически охлаждая кромки.

Виды электродов для сварки нержавеющих сталей

Для работы с пищевой нержавейкой применяют универсальные электроды для сварки нержавейки марок ОЗЛ-8, ЦЛ-11. Они позволяют получить прочные и эластичные швы.

Для сварки коррозионностойких сталей с высоким содержанием хрома, никеля, молибдена используют НЖ-13, ЦТ-15, ЭА-400/10У. Эти прутки формируют швы с высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии.

При работе с жаропрочными сплавами нужны электроды ОЗЛ-6, КТИ-7А, ЦТ-28. Позволяют обеспечить высокую твердость швов.

Вольфрамовые электроды по нержавеющей стали применяются в TIG-сварке в среде аргона или гелия. Их часто используют для работы с тонкостенными и ответственными конструкциями. Сварка в инертных газах позволяет минимизировать нагрев кромок элементов, обеспечить высокое качество швов.

Особенности и отличия разных марок электродов по нержавейке

Обмазка электродов для нержавейки при плавлении образует смесь защитных газов. Окись углерода, оксиды кальция и магния предохраняют швы и прилегающие к ним зоны материала от окисления, предотвращая выгорание легирующих элементов.

Характеристики покрытых электродов по нержавеющим сталям:

• ОЗЛ-6 – присадка с основным покрытием предназначена для ручной дуговой сварки деталей и узлов из коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей. Сваренные изделия могут эксплуатироваться в агрессивных средах при температуре до 1000 градусов. Работы производят во всех пространственных положениях;
• ОЗЛ-8 – разработаны для сварки ответственных конструкций из коррозионностойких хромоникелевых сталей: 08Х18Н10Т, 08Х18Н10, 12Х18Н9 и их аналогов, если к металлу швов предъявляются жесткие требования по стойкости против межкристаллитной коррозии. Сварку допускается выполнять во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз;
• КТИ-7А – разработаны для сварки реакционных труб из жаростойких сталей марок 45Х25Н20С2, 45Х20Н35С, 25Х20Н35 и их аналогов, если трубопроводы будут эксплуатироваться при температуре до 900 градусов. Работы можно выполнять в любых пространственных положениях;
• ЦЛ-11 – универсальные электроды для сборки и обварки конструкций, которые будут работать при температурах до 400–600 градусов и под воздействием агрессивных сред;
• НЖ-13 – разработаны для сварки ответственного оборудования из коррозионно-стойких сплавов с повышенным содержанием никеля и молибдена: 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х21Н6М2Т;
• ЦТ-15 – применяют при сборке металлоконструкций из сплавов, содержащих до 16% никеля: 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б, которые будут эксплуатироваться в кислых средах. Предельная жаропрочность м/к – до 650 градусов;
• ЦТ-28 – электроды используют при сборке и обварке конструкций из сплавов на никелевой основе марок ХН78Т, ХН70ВМЮТ и аналогичных, а также перлитных сталей. Сварка допустима во всех пространственных положениях;
• ЭА-400/10У – применяют для работы со сплавами с высоким содержанием никеля и молибдена, работающих в агрессивных средах при температурах до 350 градусов.

Электроды для наплавки стали из нержавейки OK 67.43 предназначены для работы со тугоплавкими сплавами. Металл шва стоек к высоким температурам – до 650 градусов.