Как сварить нержавеющую сталь полуавтоматом?

1. Физико-химические свойства нержавеющей стали и ее особенности при сварке

Нержавеющая сталь является широко распространенным типом материала как в бытовых, так и в производственных условиях благодаря своей способности хорошо переносить неблагоприятные внешние условия. Нержавеющей называют низкоуглеродистую сталь с добавлением хрома, который и создает оксидную пленку, обеспечивающую коррозионную стойкость материала. Так же нержавейка обладает рядом отличительных физико-химических свойств, которые привносят свои особенности при сварке:

- Низкая теплопроводность. Данная особенность нержавейки способствует перегреву материала в околошовной зоне, поэтому необходимо соблюдать температурный режим и выполнять сварку на пониженном по сравнению с обычной сталью токе (на 15 - 20%);

- Склонность к межкристаллитному разрушению материала при перегреве, т.н. растрескивание. Чтобы его избежать нужно проводить своевременное охлаждение материала и не допускать его перегрева;

- Высокий коэффициент теплового расширения. При сварке габаритных конструкций или тонколистовой нержавейки необходимо учитывать возможные сварочные деформации и принимать меры по их предотвращению и устранению.

MIG/MAG сварка нержавейки является довольно распространенным процессом сварки этого материала. Данный способ применяется как в бытовых условиях и автомастерских, так и на крупных производствах. Она является не самым сложным для сварки материалом, но у нее, в зависимости от структуры, есть ряд особенностей, которые необходимо учитывать. Наиболее распространенный тип нержавеющей стали и при этом самый простой для сварки – аустенитный и в этой статье основное внимание мы уделим именно полуавтоматической сварке этого типа. По европейской и американской номенклатуре это сталь серии 3ХХ, а по российской - 08Х10Н20Т2, 10Х14Г14Н3, 12Х18Н9, 04Х18Н10 и т.д.

Так же в бытовых условиях довольно распространена сварка нержавейки порошковой проволокой. Хоть этот метод и является более простым, но в большинстве случаев с течением времени шов начнет ржаветь, поэтому мы не рекомендуем использовать порошковую проволоку для сколько-нибудь ответственных деталей.

Перед сваркой поверхность материала нужно подготовить, что является необходимым для получения качественного и прочного шва.

2. Подготовка поверхности и оборудования перед сваркой

Подготовительные работы включают в себя механическую зачистку поверхности материала и химическую обработку для обезжиривания и предотвращения пор. Так же в ряде случаев существует необходимость в предварительном подогреве заготовок при температуре 100°С для выхода диффузионного водорода, что предотвращает холодные трещины.

Подготовка сварочного оборудования с заменой ряда комплектующих как при сварке алюминия полуавтоматом не требуется, но для необходимой защиты сварного шва и получения нужного проплавления рекомендуется вместо обычной углекислоты использовать ее смесь с аргоном 98% Ar+2% CO₂ (80% Ar+20% CO₂).

3. Режимы сварки

Техника сварки нержавеющей стали не отличается от техники сварки обычной стали. Это относится как к пространственному положению горелки (углом вперед) так и подборе режима для выбора способа переноса присадочного материала в сварочную ванну:

- Сварка в режиме короткого замыкания с маленькой длиной дуги. Применяется для сварки маленьких толщин на небольших токах;

- Сварка в режиме струйного переноса. Обеспечивает наилучшее качество сварного шва при сварке средних и больших толщин с маленьким количеством брызг;

- Импульсный струйный перенос. Сварка на полуавтомате с импульсным режимом позволяет получить наилучшее качество шва и его физические свойства из-за контроля переноса металла и его перемешивания в сварочной ванне.

Примерные значения для подбора режимов сварки (для струйного переноса потребуется газовая смесь и увеличения тока, пока не услышите своеобразное шипение при сварке)

В случае коробления деталей после сварки можно использовать простукивание или послесварочный нагрев с помощью газовой горелки, но пламя должно быть распределенным, а не концентрированным. Более эффективным методом будет совмещение двух вышеперечисленных.