Использование нержавеющих марок стали обуславливается особенным режимом и условиями работы агрегата. Надежность соединений отдельных элементов не всегда можно добиться болтовым или заклепочным соединением. Сварочный шов способен решить много технологических задач, стоящих перед конструктором. В случае использования нержавеющей стали надо учитывать ряд особенностей сваривания. Специфика сварки нержавеющих марок стали заключается не только в особенностях наложения шва, предварительной подготовки свариваемых поверхностей, но и в режиме остывания шва и обработки места сварки, для ликвидации очагов коррозии.
Высокое содержание хрома, никеля и ряда других металлов в нержавеющих марках стали поднимают температуру плавления сплава и способствуют образованию тугоплавких шлаков с высокой плотностью, неспособных всплывать на поверхность расплавленного металла.
Сваривание нержавеющей стали аргонно-дуговой сваркой
Сварка нержавеющей стали в среде инертного газа нашла широкое применение среди ремонтных автомастерских и автомобилестроительных гигантов. Изоляция электрической дуги от среды окружающего воздуха препятствует образованию окислов и улучшает качество сварного шва.
Подготовка свариваемых поверхностей для такого метода сваривания заключается в следующих этапах:
- обработка металлической щеткой, наждачной бумагой
- обезжиривание ацетоном, спиртом, растворителем
- нанесение флюсующих паст и составов на месте будущего шва
- предварительный подогрев газокислородной горелкой для снятия внутренних напряжений металла при изменении температуры при наложении шва.
Технология сварки: регулируется сила тока, расход аргона, согласно справочным таблицам, которые учитывают толщину металла и марку нержавеющей стали. После образования ванны, требуемой толщины, производится перемещение горелки дальше вдоль шва. Быстрое остывание шва способствует его сохранению стойкостных качеств и сопротивляемость коррозии.
Важно! Плавное перемещение сварки необходимо для равномерного изменения градиента температуры по поверхности металла. При несоблюдении этого условия, могут возникнуть напряжения в толще поверхностей, разлив ванны из ожидаемых границ шва.
Необходимое оборудование для сваривания нержавеющей стали аргонно-дуговой сваркой:
- инструмент для зачистки поверхности
- аргоновый баллон, с непросроченной датой проверки
- сварочный аппарат для сварки нержавеющей стали в комплекте с редуктором, шлангами, держателем электрода
- вольфрамовый электрод
- присадочная проволока и флюсующие пасты
- средства индивидуальной защиты.
Способ сварки нержавеющей стали полуавтоматом в среде углекислого газа
Для снижения брака сварных швов в ответственных узлах используют сварку в среде углекислого газа. Принцип работы полуавтомата заключается в механической подаче сварочной проволоки без участия сварщика. Основными элементами такого аппарата является основной блок, подключаемый к сети, переносной блок с держателем бобины проволоки, держатель, баллон с углекислотой.
Настроив скорость подачу проволоки и скорость истекания газа, сварщик имеет возможность полностью сосредоточиться на наложении шва и его качеству. Принято различать 3 вида полуавтоматов в зависимости от условия и источника получения ванны:
- Аппарат с порошковой проволокой
- Аппарат, работающий в среде защитного газа
- Аппарат для сварки со слоем флюса
Самый лучший и экономичный это аппарат, работающий в среде защитного газа. Учитывая доступность и безопасность работы с углекислым газом, стает понятно использование именно такого метода в производственных масштабах.
Технология сварки нержавеющего металла полуавтоматом:
- зачистка места наложения шва
- обезжиривание
- съем кромки с двух сторон стыка, для формирования технологического зазора, в котором будет формироваться шов
- прогрев металла ацетиленовым или другим резаком
- настройка скорости подачи проволоки и количества газа, поступающего в точку контакта
- сваривание
- принудительное остужение шва
- обработка шва – механическая, химическая, комбинированная.
Применение инверторных сварочных аппаратов для сваривания нержавеющей стали.
Инвертор – сварочный аппарат в котором реализован принцип выпрямления тока обычной частоты питающей сети, последующего его преобразования в переменный с высокой частотой. Такие метаморфозы электрического тока позволяют достичь необходимых 100-200 Ампер. Дополнительным преимуществом такого аппарата является более низкий вес по сравнению с другими аппаратами. Это повышает мобильность и возможность работать в труднодоступных местах.
Инвертор для сварки нержавеющей стали требует особого навыка от сварщика и применения особенных электродов. Обычным электродом произвести сварку такого метала практически невозможно. Формирование ванны постоянно прерывается, растекаясь по поверхности, шлак точечными включениями распространяются во всем объеме шва. Говорить о возможности наложения потолочного шва вообще не приходится. В идеале основа электрода должна быть такой же или близкой по химическому составу к свариваемому металлу.
Будьте осторожны. При сварке инвертором нержавеющих сталей, даже специальными электродами, при остывании шва окалина и шлак отлетают от шва. Берегите глаза и открытые участки кожи. По возможности ускорьте процесс остывания.
Технология производства работ для данного способа мало отличается от других. После предварительной зачистки и обезжиривания нужно позаботиться о кромках в местах стыка. Такой технологический ход позволяет удерживать ванну и равномерно распределить температурную нагрузку по всей толще металла, избежав коробления и деформации. Нанесение флюсующей пасты дополнительное мероприятие по сдерживанию ванны и получения гарантированного результата. Разогрев горелкой до температур порядка 150 градусов Цельсия позволят снять внутренние напряжения в металле. Это позволит достичь необходимых физико-механических характеристик необходимых для шва.
В следующем этапе зажигается ванна и постепенно, без резких рывков, накладывается шов. Процесс остужения можно провести с помощью влажной ветоши или губки. Не лейте воду прямо на шов. Это может быть небезопасно для здоровья и крепости шва. Финишная обработка заключается в очистке, зачистке, химической обработке и полировке.
Лазерная сварка
Сегодня мало кого удивишь применением лазера в машиностроении, кораблестроении, авиастроении и других отраслях промышленности. Сварка двух листов металла нержавеющей стали с помощью узконаправленного светового пучка. Особенностью такого метода является локальное по площади воздействие без дополнительного нагрева и изменения свойств в соседних участках. Возможность сваривать очень тонкие листы нержавеющей стали позволило применять лазер при изготовлении высокоточных, дорогостоящих, ответственных компонентов и изделий.
Специфика наложения шва позволяет получить герметично подогнанные плоскости, любой геометрии. При правильном подборе режима работы лазерной установки возможно сваривание нержавеющей стали с другими металлами, чего практически невозможно добиться другими видами сварки. Для данного типа соединения элементов отпадает необходимость в среде защитных газов, флюсующих материалов.
Промышленность предлагает установки различной мощности: для сваривания листов с толщиной несколько десятых долей миллиметра и до нескольких сантиметров. При этом самым главным недостатком такого оборудования является его высокая стартовая стоимость и низкий К.П.Д. менее 5%.
Технология наложения шва лазерной установкой предусматривает обработку от шероховатостей, обезжиривание. Процесс нанесения флюсующих паст при таком процессе можно опустить. Принудительное охлаждение и финишная обработка швов, полученных при лазерной сварке нержавеющих сплавах, не нужно. Во время сваривания нужно исключить попадание посторонних материалов способных воспламениться и привариться к основному материалу.
Контроль качества шва
ГОСТ Р 53525-09 и 18442-80 являются определяющими документами для контроля за качеством полученного сварного шва независимо от примененного метода сварки. Визуальный осмотр помогает выявить крупные дефекты, которые образовались на поверхности шва. Радиометрия, радиоскопия и некоторые другие методы объединены под обобщающим термином радиационный контроль. Свойства вихревых токов широко используют при электромагнитном контроле. С помощью жидкостей, а точнее их просачивания, делают капиллярный анализ или течеискание. Известны также магнитные и тепловой анализы сварного шва. Каждая из этих методик контроля сварки нержавеющей стали расписаны в ГОСТах.
Информация, представленная в этом обзоре, указывает на возможные трудности при осуществлении соединения элементов из различных марок нержавеющей стали. Независимо от выбора способа сварки, предварительная обработка должна предшествовать процессу сваривания. Финишная обработка шва позволяет повысить сопротивление коррозии и продлить срок эксплуатации изделия. Дальнейшее развитие сварочных процессов с применением нержавеющей стали связывают с разработкой новых электродов и обмазок для них. Применение лазерной сварки, несмотря на стоимость соизмеримую с другими методами, требует больших капиталовложений и поэтому расширение такого метода останется ограниченным в ближайшее время.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
