Тип электродов для нержавейки

Нержавеющие стали — это легированный металл, в основу которого добавляют хром, что способствует повышенной стойкости к коррозии. Но такой состав требует и особенных технологий при обработке, в частности сваривании. Именно для этого производители выпускают специальные электроды по нержавейке.

В этой статье мы разберем причины применения специальных материалов для варки нержавеющей стали и какими электродами варить нержавейку. А также рекомендации по их использованию в сварочном процессе.

Особенности сварки нержавеющих сталей

Главная проблема стальных изделий — это появление коррозии вследствие окисления. В дальнейшем этот процесс приводит к нарушению структуры и разрушению конструкций из такого материала.

Нержавейка стала прорывом в производстве. А сегодня из нее изготавливают различные изделия как бытового плана, так и промышленных масштабов.

Основной легирующий элемент — хром, который противостоит окислительным процессам. Также в состав входят многие другие антикоррозионные добавки, в том числе титан, молибден, никель и многие другие. Это сделало нержавейку стойкой к разрушению, но усложнило ее обработку, в частности, сварку. В чем возникает проблема? Ведь эти металлы плавятся, как и другие, под воздействием высоких температур?

Часто можно увидеть некачественные сварные швы на изделиях из нержавеющей стали. В местах соединения появляются пятна ржавчины, которые приводят к дальнейшему разрушению.

Основные элементы нержавейки: железо и хром. Когда они поддаются воздействию высокой температуры (порядка 5000°), то в свариваемой детали образуются такие элементы как карбиды. Такие соединения железа и хрома довольно тугоплавкие, но они поддаются ржавчине. К тому же, они более хрупкие, чем сама нержавейка.

Впоследствии сварный шов начинает окисляться, появляется коррозия и трещины. Дальнейшее использование детали приведет к разрушению соединения. Именно поэтому сварочный процесс деталей из нержавейки требует использования специфических технологий.

Технология сварки нержавеющей стали

Для качественного сварного соединения частей из нержавеющей стали были разработаны свои способы. Их несколько:

  • Аргоновая сварка вольфрамовыми электродами.
  • Полуавтоматическая сварка в аргоновой среде.
  • Сварка с использованием электродов.

Аргоновая среда при сварочном процессе защищает плавление от доступа кислорода и не позволяет образовываться окислам металла. Но такой способ более дорогостоящий из-за применения специальных расходных материалов.

Более простой способ — это инверторная сварка нержавейки с использованием электродов для нержавеющей стали.

Как варить нержавейку электродом

Чаще всего работы с такими сталями делают при постоянном токе, используя электроды для сварки нержавейки.

Для образования качественного шва не нужно, чтобы он перегревался, то есть нужно по минимуму его проплавлять. Мощность должна быть приблизительно на 20% меньше, чем при работе с обычными сталями.

Как варить нержавейку электродами? Технологически процесс похож на обычное сваривание металлов.

  • Подготовка деталей к сварке (зачистка и очищение).
  • Подключение массы к материалам.
  • Зажигание дуги (если есть горячий старт, то лучше воспользоваться им).
  • Образование сварочной ванны и ведение шва. При этом держатель располагают под углом к поверхности в 30-60 градусов.
  • После окончания нужно обеспечить быстрое остывание шва. Это делают либо обдувом с помощью воздуха, либо, если нержавейка хромоникелевая, используют воду.
  • Затем нужно удалить шлак.

В процессе ведения шва нужно контролировать расстояние электрода от поверхности (контроль дуги). При слишком близком размещении кончика электрода шов всплывет и не соединяет детали, а если расстояние большое, то металл попросту не прогреется и не расплавиться.

Если вы новичок, то стоит потренировать правильность ведения шва: угол наклона электрода и его расстояние. Сварка нержавейки требует опыта.

Электроды для нержавейки

Каким электродам варить нержавейку? Они состоят из двух частей: стержня и обмазки. Для нержавеющих сталей в составе электродов большой процент никеля и хрома — основных легирующих элементов.

Обмазка — рутиловая. Она в своем составе имеет более 50% двуокиси метана. Это повышает щелочность расплава и не позволяет образовываться трещинам при варке.

Именно рутиловое покрытие позволяет сваривать нержавеющую сталь при переменном токе (то есть обычным инвертором ММА). При этом образуется меньше брызг, а электрическая дуга более стабильна.

Для сварки на постоянном токе можно использовать расходники, которые имеют покрытие из магния и карбонатов кальция.

Вольфрамовым электродом пользуются для сварочных работ в аргоновой среде.

Электроды ЭСАБ

Шведский концерн ESAB — это крупнейший мировой производитель сварочных материалов и оборудования. Предлагаемые ими электроды наиболее популярны среди потребителей.

Расходные материалы от компании ESAB производиться для сварки различных металлов, в том числе и нержавеющей стали.

Какие электроды выбрать от этих производителей.

  • OK 46.00 ESAB — эти расходники отечественного производства позволяют проводить сваривание как на переменном, так и на постоянном токе, часто их называют универсальными или электродами для стали.
  • OK 61.30 ESAB — такие применимы только для сварки нержавеющей стали (хромоникелевых антикоррозионных типов).
  • ОК 67.45 — для соединения деталей из стали с низкими показателями сваривания.
  • ОК 63.30 — такие электроды имеют в составе стержня низкий процент углерода.
  • ОК 67.62, ОК 67.60 — более универсальные, они подходят для варки как нержавейки, так и обычных сталей.
Читайте также:  Токарный станок с8с технические характеристики

И еще часто предлагают электроды от шведских производителей с маркировкой OK 68.81 или OK 68.82. Они используются, если невозможно установить марку и состав материала.

Расходники от эсаб для нержавеющей стали имеют намного больше видов. Маркировка начинается от OK 61.20 и до OK 69.63. Разница между ними в составе обмазки и стержня, что позволяет подобрать тот электрод, который наиболее подходит для конкретной нержавеющей стали и различных режимов и технологий.

Чтобы получить качественный сварочный шов при работе с нержавеющими сталями, можно применять как специальное оборудование (аргоновую сварку), так и обычные инверторы в режиме ММА. Но при этом обязательно использование специально предназначенных для этого электродов.

Сварка нержавейки характеризуется значительными особенностями, в том числе и правильными настройками в подаче тока.

Если вы решили научиться варить нержавеющую сталь, то лучше всего обратиться к профессионалу с опытом такой работы. Ничто не заменит советы специалиста, знающего все нюансы и тонкости.

Для обсуждения данного материала рекомендуем Вам перейти к комментариям. При наличии опыта, поделитесь им. Каким образом вы проводили сварочные работы по нержавейке, что использовали при этом. Насколько сложно выполнить процесс сварки такой стали в бытовых условиях. Ваши советы будут важны, так как (как было сказано выше) ничто не заменит накопленный опыт.

Тема статьи: электроды по нержавейке — маркировка стержней для сварки антикоррозийных и хромоникелевых сталей.

Типы покрытий (обмазка)

Для сварки нержавеющей стали используются стержни с такими покрытиями:

  • рутиловым;
  • основным;
  • с повышенной степенью наплавки;
  • специальным для сварки на спуск и гравитационной.

От вида обмазки зависят сварочные характеристики, перенос металла (капельный, струйный), отделяемость шлака, область использования расходника и положение соединения. Вид покрытия влияет на механические показатели наплавленного металла и шва.

Рассмотрим популярные покрытия и выберем подходящий электрод для наших задач!

Марки популярных ESAB расходников

Какими электродами варить нержавейку? Марки плавящихся изделий с рутиловым покрытием:

ОК 63.30 яркий представитель этого вида. Обеспечивает капельный перенос металла, постоянство дуги, малую разбрызгиваемость. Свойства самошлакоотделения делает процесс удаления простым. Шов качественный, даже при соединение угловых швов.

Рутиловое покрытие работает на переменном и постоянном токе. Электроды диаметром 1,6-3,2 мм применяются во всех пространственных положениях, но ввиду большой текучести шлака, лучше выполнять ими сварку в нижних положениях.

ОК 63.41 — рутиловый электрод с повышенной степенью наплавки. Наличие металлического порошка в обмазке увеличивает производительность стержней.

Ввиду отсутствия перегрева покрытия, изделия производятся большей длины. Длинные стержни снижают время на смену и поджиг расходников, что увеличивает длину сварного шва. Электроды для нержавейки с рутиловым покрытием применяются в основном для соединений в нижнем положении.

Заводы-производители поставляют на рынок электроды любых диаметров. Но сварщики приобретают расходники от 3 мм и выше. Большие диаметры позволяют опираться на обмазку, что благоприятно сказывается на сварке нержавеющей стали.

ОК 61.35 с основным покрытием отличаются от рутиловых изделий. Применяются на постоянном токе, во всех положениях. Шлак удаляется тяжелее, чем у рутиловых собратьев.

ОК 67.72 — синтетические электроды для сварки нержавейки применяются для соединения разнородных сталей с нержавеющей. Стержни 67.72 изготовляются из малоуглеродистой стали с легирующими элементами в обмазке. Специальные синтетические электроды длиной до 70 см, применяются для гравитационной сварки.

ОК 63.34 с рутиловой обмазкой используется для сварки на спуск. Улучшенное шлакоотделение позволяет варить на переменном и постоянном токе. Электроды подходят для тонкого и толстого металла. Для сварки в остальных пространственных положениях лучше применять рутиловые стержни.

ОК 63.20 электроды по нержавеющей стали с специальным покрытием для повторного возбуждения дуги, придумали для сварки точками. Процесс происходит при кратковременном поджиге и гашении дуги. Стержни востребованы для соединения труб и тонкого металла.

На каждую упаковку наносится специальная маркировка, обозначающая характеристики изделий:

  • полярность;
  • настройка тока;
  • переменный или постоянный ток;
  • напряжение холостого хода и др.

Видео:

Другие марки расходников

1) Электроды по нержавейке ЦЛ 11. Специальная обмазка с карбонатами и фтористыми соединениями. Постоянный ток обратной полярности. Напряжение холостого хода 65 В. Швы прочные и антикоррозийные. Аналог ESAB ОК 61.85. Цена 5-ти кг упаковки 690 рублей (ЛЭЗ, д 5 мм).

2) Castolin EutekTrode E308L с рутиловым покрытием. Для соединения стабилизированных и нестабилизированных CrNi-сталей, плакированных сталей и наплавок. Шов антикоррозийный, полируется до блеска.

Расходники используются при монтаже емкостей и трубопроводов, в пищевой отрасли. Цена 1 электрода 50 рублей, диаметр 3.2 мм, производство Симферополь. Таблица технических данных:

3) ЭА-400/10Т для нержавеющих коррозионостойких сталей разных марок.

4) ОЗЛ-8 для ручной дуговой сварки хромоникелевых, коррозионностойких сталей. Когда не требуется стойкость межкристаллитной коррозии.

5) Е308-16 (аналог ОЗЛ-8, ОК-61.30). Сваривание во всех позициях, минимальное разбрызгивание, самоотделяющийся шлак. Шов термо-коррозионностойкий.

Читайте также:  Гидравлический пресс для воды

6) Rost 1913 для многих видов корозионностойких сталей. Шов устойчив к межкристаллитной коррозии.

7) ОЗЛ-310 для соединения и наплавки жаростойких сплавов, используемых в окислительных средах.

Видео:

Какие электроды по нержавейке лучше, сказать трудно! Каждый сварщик отдает предпочтение своему расходнику.

Расходники для разнородных сплавов

Переходные электроды для сварки нержавейки и стали (чернухи). Соединение нержавеющих сталей с разнородными (углеродистыми и низколегированными) сталями выполняется более легированными расходниками, чем сам материал.

  • ОЗЛ-312;
  • НИИ-48Г.
  1. ОЗЛ-312 используются, когда марка сталей по химсоставу неизвестна.
  2. НИИ-48Г хорошо подходят для переходных (буферных) слоев. Шов отличается стойкостью к водородному растрескиванию и образованию горячих трещин.

Марки ЭА-395/9, АНЖР-1, АНЖР-2, ОЗЛ-28, ОЗЛ-32 тоже применяются для соединения разнородных сталей.

В среде домашних мастеров универсальный электрод ОЗЛ-6 отзывы получает хорошие. Хром и никель находящиеся в составе, создают хороший шов при сварке черных сталей с нержавеющими.

Как варить нержавейку электродом

За рубежом и в России популярны 4 марки нержавеющей стали. В различных странах, они имеют разную маркировку. Соответствие американской, европейской и российской маркировок представлены в таблице.

Перед сваркой нержавеющей стали электродами, заготовки подготавливаются так:

  1. кромки деталей зачищают щеткой;
  2. фаски разделывают по ГОСТ 5264.

Характер и разделка кромок подбирается исходя из вида соединения и толщины свариваемых элементов.

Хромоникелевые, высоколегированные стали — пластичны, не требуют подогрева при соединении, хорошо свариваются. Но, имеют нюансы при сварке: проявляют склонность к межкристаллитной коррозии металла шва и околошовной зоны, образуют горячие трещины в сварных соединениях.

Для предотвращения дефектов, необходимо:

  • не перегревать металл шва и основное изделие (не более 150 градусов);
  • сварку выполнять короткой дугой, без поперечных колебаний электрода, на низких токах с высокой скоростью;
  • использовать медные пластины для теплоотвода;
  • при больших толщинах применять многопроходное соединение.

Электросварка нержавейки электродом выполняется специальными легированными стержнями. После наплавки, шов зачищается щеткой и обрабатывается антикоррозионной пастой.

Как сваривать нержавейку электродом ? Для теста возьмем пластины толщиной 3 мм. Такие изделия соединяются без разделки. Ложим пластины на медную подкладку для отвода тепла. Для электродов 3 мм, устанавливаем на аппарате ток в 80 А. Зачищаем края пластин щеткой и выставляем между ними небольшой зазор.

Соединение производим короткой дугой, без колебаний. Молотком отбиваем шлак и зачищаем шов щеткой. Сварное соединение получается без дефектов, с полным проплавлением корня шва. Для восстановления антикоррозионных свойств, зону шва травим пастой SE. Через 20 минут остатки пасты смываем водой.

Видео:

Изделия не предназначенные для нержавейки

В целях экономии, домашние мастера спрашивают: можно ли варить нержавейку обычным электродом? Да, это возможно!

Человек поделился в видеоролике личным опытом. Он рассказывает, как заварил трещину в теплообменнике банной печи из нержавейки, стержнем АНО-4, выставив ток у аппарата 60 А.

Видео:

Ещё спрашивают, можно ли сваривать электродом LB-52U нержавейку? Мне такие случаи не известны. Если вы пробовали, то поделитесь в комментариях личным опытом.

Изделия LB-52U с пониженным содержанием водорода используются для морских конструкций, магистральных труб и резервуаров. Которые сваривают с одной стороны.

Качество выполнения сварного соединения зависит от многих факторов, в том числе — квалификации сварщика, правильности выбора метода и режима сварки, сварочных материалов.

Сварка сталей, относящихся к классу нержавеющих, имеет свои особенности, связанные с их характеристиками — низкой теплопроводностью, повышенным коэффициентом линейного расширения и электрического сопротивления.

Классификация высоколегированных сталей

Прежде чем приступить к вопросу выбора электродов для сварки нержавейки, необходимо определиться с самим понятием этого материала. Народная терминология делит все стали на два основных класса — рассматриваемую нержавейку и так называемую чернуху. Известными большинству признаками, отличающими нержавейку от чернухи, являются:

  • внешний вид — нержавейка блестящая (хотя не всегда), без следов окалины и коррозии;
  • вязкость и меньшая твердость, что легко определяется зубилом, напильником, сверлом, ножовкой или абразивным кругом;
  • народным методом является также проба магнитом — нержавейка не магнитится, что также не всегда соответствует истине.

Приведенного багажа знаний явно недостаточно для выполнения такого ответственного соединения, как сварное, также недопустимо охватывать одним термином многочисленную группу сталей, классифицируемых ГОСТом как нержавеющие.

К классу нержавеющих относятся стали, обладающие способностью работать в условиях коррозионно-агрессивных сред, а эта способность определяется наличием легирующих элементов, в основном, хрома и никеля.

Официальным документом, регламентирующим классификацию нержавеющих сталей, является межгосударственный стандарт ГОСТ 5632–14 . В соответствии с его определениями к легированным нержавеющим сталям относятся стали с содержанием хрома не менее 10,5% и содержанием углерода не более 1,2%, к коррозионно-стойким сталям и сплавам — обладающие стойкостью против любых видов коррозии (химической, электрохимической, межкристаллитной, коррозии под напряжением и других).

Классы нержавеющей легированной стали

Конкретное назначение и область применения стали определяется ее внутренней структурой — химическим составом и типом кристаллической решетки, которые в свою очередь также зависят от метода плавки, термообработки, прокатки. Не углубляясь в теорию металловедения, приведем деление легированных нержавеющих сталей на структурные классы в соответствии с ГОСТ 5632–14 :

  • мартенситный;
  • мартенситно-ферритный;
  • ферритный;
  • аустенитно-мартенситный;
  • аустенитно-ферритный;
  • аустенитный.
Читайте также:  Машинка для изготовления ключей

Структура стали во многом определяет и такое ее технологическое качество, как свариваемость. Наличие хрома в высоколегированных коррозионно-стойких сталях определяет характерное для них понятие «межкристаллитная коррозия». При сварке на границе зон термического влияния образуются зернистые структуры карбида хрома с пониженной прочностью и склонностью к хрупкому разрушению. Это качество во многом определяет специальные требования к технологии сварки данных сталей и сварочным материалам для ее выполнения.

Маркировка нержавейки

Присоединяясь к народной терминологии — нержавейка — рассмотрим ее обозначение согласно требованиям ГОСТ 5632–14 . Для нержавейки обозначение соответствует общероссийской системе обозначения сталей, унаследованной от советской. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента, далее последовательно буквой русского алфавита указывается легирующий элемент и его содержание в процентах. Если за буквой отсутствуют цифры, то содержание элемента не превышает 1 процент.

Не перечисляя все химические элементы, приведем обозначения некоторых, характерных для нержавеющих сталей: Х — хром, Н — никель, Т — титан, В — вольфрам, М — молибден. Легирующими элементами могут быть и неметаллы. В обозначениях многих сталей по ГОСТ 5632–14 можно увидеть буквы, А — азот, Г — марганец, Е — селен.

Как видим, обозначение нержавейки несет в себе информацию о ее химическом составе, который в основном определяет и химический состав применяемых сварочных материалов.

Сварка нержавейки

Так как темой статьи являются электроды для сварки нержавейки, рассмотрены будут два метода сварки, наиболее распространенные и в производстве, и на монтаже оборудования.

Первый из них — ручная аргонодуговая сварка (РАДС). Это один из видов сварки в среде защитных газов, газом является инертный газ аргон. Сварочная дуга создается неплавящимся вольфрамовым электродом диаметром от 1,6 до 4,0 мм, а заполнение сварочной ванны выполняют присадочной проволокой соответствующей марки. Этот метод сварки наиболее распространен как раз при сварке нержавеющих сталей.

Самым распространенным, широко известным большинству и практически универсальным методом является ручная дуговая сварка плавящимся электродом (РДС). Слово «электрод» в основном ассоциируется именно с этим методом.

Многообразие марок нержавейки по химическому составу определяет и многообразие типов и марок электродов для ее сварки по тому же принципу. ГОСТ 5632–14 классифицирует более ста марок высоколегированных сталей.

Основные типы электродов, дословно «электродов покрытых металлических для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами» устанавливает другой стандарт — ГОСТ 10052–75 . Его классификация включает 49 типов электродов. Обозначение типов электродов начинается с буквы Э и тире, за которым следует уже рассмотренное нами обозначение содержания углерода и легирующих элементов.

Маркировка электродов для сварки

ГОСТ 10052–75 определяет именно типы электродов по химическому составу металлического стержня.

На практике обычно оперируют понятием марки электрода, которая зависит от его производителя. Один и тот же тип может выпускаться под разными марками, а производитель подтверждает соответствие своей марки электродов по нержавейке типу и требованиям стандарта.

Маркировка электродов должна содержать информацию о марке и типе электрода, его диаметре, виде покрытия, механических характеристиках выполненного соединения, допустимых пространственных положениях, роде тока — переменный или постоянный и его полярности — прямая или обратная. Для ответственных работ при изготовлении, сборке, монтаже или ремонте оборудования марку электродов определяют специалисты — конструкторы или технологи.

Какой электрод выбрать для сварки нержавейки для домашних или хозяйственных нужд — изготовление мангала или самодельной коптильни, сбросной трубы канализации или выхлопной трубы автомобиля — поможет справочная информация из технической литературы или ресурсов Интернета. Правда, эта информация будет полезной при условии наличия информации о марке самой стали.

Некоторые марки электродов

Наиболее распространенными по применению и известными многим по марке являются коррозионно-стойкие стали аустенитного класса — 08Х18Н10, 08Х8Н10Т, 12Х18Н10Т. Многим известна и марка электродов для их сварки — ЭА-400/10Т или ЭА/400/10У. Эта марка соответствует типу Э-07Х19Н11М3Г2Ф по ГОСТ 10052–75 . Их применяют для сварки труб любого диаметра, при изготовлении емкостей и сосудов с рабочей температурой до 350 °C. Этому же типу соответствуют и электроды марки ЦЛ-11. Их применяют для сварки изделий, работающих в агрессивных средах с температурой до 400 °C.

Для сварки сталей аустенитного класса используют и другие марки электродов. В машиностроении часто применяются электроды марки ОЗЛ-8. Они соответствуют типу Э-07Х20Н9, с их помощью сваривают конструкции при отсутствии жестких требований к стойкости против межкристаллитной коррозии. Для изделий, работающих в окислительных средах с температурой до 650 °C, применяют марки ЦТ-15 и ЗИО-3, соответствующие типу Э-08Х19Н10Г2Б.

И в энергетике, и в пищевой промышленности широко используются коррозионно-стойкие хромистые стали мартенситного, мартенситно-ферритного и ферритного классов — 08Х13, 12Х13, 20Х13. Рабочая температура деталей и конструкций из них достигает 600−650 °С. Их сварку выполняют электродами типа Э-12Х13 марки УОНИ-13/НЖ 12Х13.

Коррозионно-стойкие и жаростойкие стали тех же классов 12Х17, 08Х17Т сваривают электродами типа Э-10Х17Т марки УОНИ-13/НЖ 10Х17Т. Жаростойкость сварного соединения достигает 800 °C.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector