С процессом сваривания нержавеющей стали может справиться далеко не каждый сварщик. Связано это с техническими характеристиками этого материала. Больше сложностей возникает при сварке нержавейки с черным металлом. Чтобы создать прочное соединение между этими материалами, необходимо правильно выбрать режим сваривания и учитывать ряд особенностей.
Можно ли сварить черный металл с нержавейкой?
Если говорить о производстве, технологии сваривания нержавеющей стали с черным металлом, то она является изначально неправильной из-за разности материалов, их свойств, технических характеристик. Однако выполнить соединение можно.
Поскольку на предприятиях требуется соблюдение ГОСТов, такой способ соединения металлов востребован в небольших мастерских. Но для получения хорошего соединения нужно знать химический состав свариваемых компонентов, иметь практический опыт работы с ними.
Трудности в сварке разнородных сталей
Сварка нержавейки с черным металлом вызывает определенные трудности. Связано это с отличиями в технических характеристиках, химическом составе двух сталей. К ним относятся:
- Наиболее слабым местом после проведения работ является стык спайки. Объясняется это тем, что у двух материалов есть различие по коэффициенту линейного расширения. Из-за этого после процесса сваривания остаются внутренние напряжения.
- Неравномерность проплавки возникает из-за разницы в показателе теплопроводности. Это негативно влияет на прочность готового шва.
- Эффект миграции углерода. Ухудшает антикоррозийную защиту готового изделия. Из-за этого шов быстрее покроется слоем ржавчины.
Инструмент
Для проведения работ необходимо подготовить сварочный аппарат, дополнительные инструменты, расходники, проволоку определенного химического состава. Список требуемых приспособлений, материалов:
- Инверторный сварочный аппарат.
- Присадочная проволока из нержавеющей стали.
- Электроды (количество зависит от размеров шва, количества свариваемых деталей).
Отдельно необходимо поговорить о выборе электродов. Существует несколько основных типов расходных металлических стержней с особым покрытием:
- ОЗЛ-25Б — применяется для соединения жаропрочных сталей.
- НИАТ-5 — используется при сварке аустенитних материалов.
- ЦТ-28 — применяется для сваривания сплавов на основе никеля.
- Э50Ф — используется для соединения теплоустойчивых металлов.
Нельзя забывать про настройку сварочного материала. Принципы выбора режимов:
- При толщине детали в 1 мм, применяют постоянный ток силой до 60 А (электрод 2 мм по диаметру).
- При толщине заготовки 2 мм, выставляют переменный ток силой до 80 А (электрод 3 мм по диаметру).
- При толщине детали 4 мм, применяют постоянный ток силой до 130 А (электрод 4 мм).
Если сила тока будет слишком большой, материалы повредятся.
Технологии сварки нержавейки и черного металла
Существует несколько особенностей сваривания нержавеющей стали с черным металлом:
- Нержавейка имеет высокий коэффициент линейного расширения. Из-за этого между соединяемыми заготовками требуется делать большие зазоры.
- Нужно быстро охлаждать свариваемые металлы, чтобы сохранить коррозийную устойчивость.
- Следует работать только короткими электродами, длиной до 350 мм. Использование длинных стержней с покрытием приведет к их перегреву при проведении рабочего процесса.
- Сила сварочного тока должна снижаться на 20% из-за низкой теплопроводности нержавейки. Это поможет сохранить технические характеристики готового изделия.
Как сварить нержавейку с черным металлом?
Приварить нержавейку к черному металлу можно путем использования:
- Электродов из высоколегированной стали, чтобы заполнить шов. Допускается применять стержни с никелевым покрытием.
- Легированных электродов для наплавки кромок из черной стали. После этого шов создается с помощью плакированной стали, которая заполняет шов.
Перед свариванием нужно:
- Подготовить расходники, изготовленные на никелевой основе.
- Прокалить электроды. Оптимальная температура до 210 градусов в течение 1 часа.
- Подключить постоянный ток.
- Зачистить металлические поверхности от грязи, налета, палы, ржавчины.
Рекомендации:
- Если применяется газовая сварка, нельзя выполнять быстрое охлаждение готового шва. Деталь должна остывать самостоятельно.
- Рекомендуется наносить флюс на рабочую зону, чтобы сделать более качественное соединение.
- При использовании вольфрамового стержня, не забывать затачивать его наконечник.
- Сварка в среде защитного газа является предпочтительной, поскольку готовый шов будет более прочным.
- При сваривании нужно захватывать больше черного металла. Это позволит создать более прочный шов на молекулярном уровне.
- Движения должны быть аккуратными, неторопливыми.
Как проконтролировать качество соединения?
Существует три способа проверки шва:
- Покрыть поверхность соединения керосином. Нельзя жалеть количества жидкости во время проверки. Если керосин выступил с другой стороны — шов плохой.
- Второй вариант попытки — применение ацетона. Он наносится точно так же, как и керосин. Проступившие на другую сторону шва капельки говорят о наличии микротрещин, сквозных отверстий.
- Промышленный метод проверки прочности швов — гидравлический способ. После его проведения, требуется осмотреть соединение визуально. Если появились дефекты, деталь бракуется.
Если мастер знает, что соединение получилось слабым, он не будет применять методы проверки, связанные с разрушением деталей. Любые неровности, трещины, углубления указывают на неправильное проведение работ.
Меры безопасности
Сварочные работы выполняются со строгим соблюдением правил техники безопасности:
- Никогда не применять неисправное оборудование. Проверять аппарат заранее, осматривать рабочие элементы, провода на наличие возможных пробоев.
- Электроды должны быть новыми, со сохранившимся рабочим слоем. Нельзя использовать треснутые стержни.
- Подготавливать рабочее место заранее. Убрать все горючие смеси подальше, очистить стол от ненужных предметов, которые могут помешать проведению сварочных работ.
- Сварка считается вредным технологическим процессом. Поэтому нужно использовать маску сварщика, защитный комбинезон, перчатки, прочную обувь.
- Под ноги положить резиновый коврик, чтобы исключить удары током.
- Помещение, в котором проводятся сварочные работы, должно быть оборудовано хорошей системой вентиляции.
- Для удобства желательно проводить работы на металлическом рабочем столе.
Работая с баллонами, наполненными инертными газами или кислородом, необходимо вытирать любые подтеки масла в рабочей зоне.
Любой сварщик знает, как сложно сваривать детали из нержавейки между собой. Процесс усложняется, если нужно соединить нержавеющую сталь с черным металлом. Поэтому необходимо точно определить компоненты материалов, подобрать электроды, рабочий режим аппарата. Во время рабочего процесса нужно учитывать советы профессионалов.
Такими электродами как ОЗЛ-25Б , НИАТ-5, ЦТ-28 , Э50Ф невозможно провести качественную сварку между сталью 20 и ХМНА (цифры не указываю) — английской задвижки с эл/приводом на руднике с глубины 900 метров водоотлива под давление.
Показанный на видео св/шов безобразный.
Выполненная мной сварки трубы ст. 20 219х20 к нержавейке фланцу толщиной 16 мм. находится в постоянной эксплуатации более 35 лет. Применены были совсем другие электроды и был получен катет 18 мм. с усилением не более 2 мм.
Подскажите сварщики! Нужно варить нержу трубы 2мм, с чернухой 30мм. Можно-ли варить полуавтоматом проволкой чернухой