Полярность сварка нержавейки электродом: Сварка нержавейки (нержавеющей стали) штучным электродом с применением инвертора (РДС метод)

Сварка нержавейки (нержавеющей стали) штучным электродом с применением инвертора (РДС метод)

Нержавеющая сталь уже более ста лет исправно служит человечеству, застрагивая все сферы жизни каждого из нас. Из этого материала создают болты, крепежи, баки, арматуру, консервные банки, инструменты и многое другое. А для того, чтобы изготовить или починить необходимые детали, чаще всего применяется ручная дуговая сварка нержавейки электродом при помощи инвертора. Об особенностях метода, достоинствах и недочетах, а также «сюрпризах», которые могут ожидать новичков, в ходе ММА сварки подробно читайте в нашей статье.

Содержание

Что представляет собой метод сварки нержавеющей стали электродом с применением РДС инвертора?

РДС нержавейки электродом – процесс, при котором расплавляющееся в ходе плавления стержня покрытие электрода создает газошлаковую защиту. Эта корка из шлаков, изолирующая зону дуги и сварочную ванну от окружающего воздуха (кислород, содержащийся в воздухе, стремительно окисляет расплавленный металл и значительно уменьшает качество сварки). Сварное соединение возникает благодаря расплавленному металлу детали и металлу электродного стержня (и металлу из покрытия электрода). В международной практике кратко подобную технологию именуют сваркой ММА (Manual Metal Arc).

Где чаще всего применяется метод РДС сварки?

Применять сварку нержавеющей стали инвертором можно во всех пространственных положениях, но качественные вертикальные швы проложить сможет не каждый опытный сварщик.

• Ручная дуговая сварка покрытыми электродами рационально применяется для коротких швов, в мелкосерийном производстве деталей. На монтаже металлоконструкций использование данной технологии сварки рекомендовано при небольшом объеме работ.
• РДС нержавейки покрытыми электродами нашла применение для осуществления прихваток при сборке конструкций под сварку и при необходимости исправления дефектов на небольших участках шва.
• Подобным методом может производиться и наплавка.

Вывод: Таким образом, ММА сварка чаще применяется при небольших объемах производств и в личных бытовых целях, к методу прибегают для сварки труб, металлоконструкций, емкостей или баков из нержавейки и других изделий на дачах, в гаражах и т. д.

Плюсы и минусы метода

Если сравнивать с другими способами сваривания, такими как сварка ТИГ, сварка в защитных газах плавящимся электродом МИГ/МАГ, сварка под флюсом, ручная сварка нержавейки ММА имеет следующие преимущества:

• оборудование для сварки этим методом является простым, недорогим и по большей части компактным;
• РДС используется для сваривания большинства черных и цветных металлов и различных сплавов практически любой толщины;
• не нужно использовать дополнительную флюсовую или газовую защиту;
• этот способ сварки подходит для труднодоступных областей из-за небольших габаритов отдельных моделей сварочных инверторов;

К недочетам этого метода относятся:

• необходимость избавления от шлака после создания шва;
• по причине того, что сварочный ток постоянно протекает по всей длине электрода, необходимо ограничивать максимально допустимый ток из-за проблемы перегрева электрода и разрушения покрытия;
• медленная скорость сварки.

Вывод: Преимуществ метода не много, но все они заключаются в простоте ММА сварки и ее универсальности, которая делает технологию такой популярной.

Как варить нержавейку инвертором в бытовых условиях и возможно ли это?

Многие интересуются, можно ли варить нержавейку инвертором в домашних условиях, и на что стоит обращать особое внимание.

1. Перед тем как приступать к сварке изделий из нержавейки, требуется тщательно обработать и подготовить поверхности к дальнейшей работе. Процесс предварительной обработки является идентичным тому, который проводится с низкоуглеродистыми сталями:

• очищается поверхность изделия от загрязнений,
• кромки и поверхность обрабатываются растворителем (бензином или ацетоном), подобная обработка даст возможность избавиться от жира, наличие которого ведет к ухудшению стабильности дуги,
• свариваемая поверхность обрабатывается средством от налипания брызг.

Отличие состоит в том, что сварной стык должен обладать зазором, способным обеспечить оптимальную усадку.

2. Нержавейку сваривают на токе обратной полярности. При осуществлении работ нужно стараться меньше проплавлять шов.
3. Большие по диаметру электроды, как правило, не применяются. Необходимость их использования появляется лишь при сварке толстых поверхностей. Подобрать электрод для металлов разных толщин, в том числе и тонколистовой стали, можно, воспользовавшись таблицей 1, представленной ниже. Не правильно выбранный электрод станет причиной плохой герметичности шва, в нем будут образовываться микротрещины, раковины и поры. Они получаются из-за вскипания металла.
4. При варке нержавейки ток должен быть на 20% ниже, чем для варки низколегированных сталей. Для инвертора, применяемого в быту и частном строительстве, хватит диапазона 60-160 А. Плавная регулировка даст возможность точнее подобрать ток сварки и улучшить качество шва. Оптимальные значения сварочного тока имеются в таблице 1 и обусловлены толщиной свариваемого материала.
5. После образования шва нужно выполнить процедуру охлаждения для сохранения устойчивости высоколегированной стали к воздействию коррозийных процессов. Охлаждение осуществляется с использованием медных прокладок. В случае с аустенитной сталью возможно охлаждение с использованием воды.

Вывод

: Таким образом, сварка нержавеющей стали требует от исполнителя определенного опыта и навыков, а также знаний соотношения толщины металла, значений силы тока и диаметра электрода. Сразу рассчитывать новичку на идеальный результат не приходится.

Что нужно для того, чтобы сваривать нержавейку инвертором?

Для самостоятельной сварки нержавейки инвертором вам понадобится следующее:

Необходимыми составляющими являются зажимы типа «крокодил» для заземления, электрододержатели, а также силовой и кабель для заземления. Иногда эти компоненты идут сразу в комплекте с инвертором, но чаще всего их приходиться докупать. Оптимальная длина кабелей должна быть не менее 2-х метров.

Многие спрашивают, какими электродами варить нержавейку. Важным условием для того, чтобы процесс сварки удался, является выбор оптимального соотношения толщины металла и используемого электрода.

Таблица 1.

Толщина свариваемого металла, мм	1-3	3-4	4-5	5-6	6-8	8-10	12-15	15-18
Рекомендованные значения сварочного тока, А	20-60	50-90	60-100	80-120	110-150	140-180	180-220	220-260
Диаметр сварочного электрода, мм	1,0-1,5	1,6-2,0	2,0-2,4	2,5-3,1	3,2-3,9	4,0-4,9	5,0-5,9	6,0 и более

Какие типы металлов (стали) можно сваривать с нержавейкой инвертором и особенности сварки таких металлов?

Ручная дуговая сварка нержавейки инвертором представляет собой универсальный технологический процесс, используемый для сваривания цветных и черных металлов и различных сплавов любой толщины (от 1 мм до 100 мм), но, как правило, диапазон толщин колеблется в границах от 3 до 20 мм.

При определенных условиях работы конструкции, а также при использовании электродов конкретных марок, можно сваривать разные группы нержавеющих сталей: жаропрочные, коррозионно-стойкие и жаростойкие стали. Значения для наиболее часто свариваемой нержавейки — аустенитных сталей представлены в таблице.

Таблица 2.

Марка стали	Условия работы	Марка электрода	Тип электрода	Содержание α фазы (%) и структура шва
Жаропрочные стали
Х25Н38ВТ ХН75МБТЮ	Высокая температура	ЭА-981-15	Э-09Х15Н25М6Г2Ф		Аустенитная
20Х20Х14С2 20Х25Н20С2 30Х18Н25С2	Температуры до 900-1100°С Температура до 1050°С; жаростой­кость и жаропрочность	ОЗЛ ОЗЛ-9-1	Э-12Х24Н14С2 Э-28Х24Н16Г6		3-10 % Аустенитно- карбидная
Коррозионно-стойкие стали
08Х18Н10	Агрессивные среды; стойкость к межкристаллитной коррозии	ЦЛ-11	Э-04Х20Н9		2,5-7,0
12Х18Н10Т 08Х22Н6Т	Температура до 600оС; жидкие среды; стойкость к межкристаллитной коррозии	Л38М	Э 07Х20Н9 Э-08Х19Н10Г2Б Э-02Х10Н9Б		3-5
10Х17НИМ2Т 08Х18Н19Б 08Х21Н6М2Т	Температура до 700 °С; стойкость к межкристаллитной коррозии	СЛ-28	Э-08Х19Н10Г2МБ Э-09Х19Н10Г2М2Б		4-5
10Х17Н13МЗТ	Стойкость к межкристаллитной коррозии	НЖ-13	Э-09Х19НЮГ2М2Б		4-8
Жаростойкие стали
20Х20Х14С2 20Х25Н20С2 30Х18Н25С2	Температуры до 900-1100°С Температура до 1050°С; жаростойкость и жаропрочность	ОЗЛ ОЗЛ-9-1	Э-12Х24Н14С2 Э-28Х24Н16Г6		3-10 % Аустенитно- карбидная
Х25Н38ВТ ХН75МБТЮ	Высокая температура	ЭА-981-15	Э-09Х15Н25М6Г2Ф		Аустенитная

Какие электроды для сварки нержавейки необходимо использовать?

Для ручной дуговой сварки нержавеющей стали различают два основных типа электродов.

• с основным покрытием (СЭЗ ЗИО-8 d4,0, СЭЗ ЦТ-15 d5,0, ESAB FILARC 88S d3,2) которые применяются лишь на постоянном токе на обратной полярности («+» на электроде), где основным покрытием наиболее часто выступают карбонаты кальция и магния;
• с рутиловым покрытием (Lincoln Electric Omnia 46 D3,0, Межгосметиз Omnia 46 d3,0, ESAB OK 46.00 d3,0) в основном из двуокиси титана, которые используются, если требуется сваривать на переменном токе и постоянном токе обратной полярности. Они обеспечивают стабильность горения дуги и уменьшают количество брызг при сварке.

Ответ на вопрос, какими электродами варить нержавейку, зависит от того, какой именно вид стали необходимо сваривать. В таблице 2 приведены оптимальные марки электродов в зависимости от типа и марки свариваемого металла.

Какие модели сварочных аппаратов лучше всего подойдут для сварки нержавейки?

Выбирая инвертор для РДС, необходимо учесть следующие моменты:

• Рабочий диапазон температур (поскольку некоторые модели не способны функционировать при низких температурах в условиях открытого воздуха).
• Мощность и сила сварочного тока агрегата. Для применения в быту достаточно инвертора, который выдает на выходе 180А. Более 200А выдают уже более профессиональные сварочники.
• Возможные отклонения не менее ± 20% напряжения сети от номинального параметра без вреда качеству сварки.

Также важно наличие дополнительных функций, самые популярные из них: Hotstart, Arcforce, Antistick

На нашем сайте представлены современные сварочники известных производителей, успешно зарекомендовавших себя на рынке сварочного оборудования. В зависимости от требуемого напряжения можно выбрать:

• модели сварочных инверторов для РДС (MMA-сварки) под напряжение сети в 220В,
• модели сварочных инверторов для РДС (MMA-сварки) под напряжение сети в 380В.

В ассортименте Тиберис представлены бюджетные агрегаты, применимые для работы в домашних условиях.

1. Для напряжения 220В Сварог PRO ARC 160 (Z211S) , Сварог PRO ARC 180, Сварог TECH ARC 205B (Z203), ПАТОН ВДИ-200P.
2. Для работы под напряжением сети 380В это такие инверторы как Сварог ARC 315 (R14), BRIMA ARC 250 (380В).

И сложные многофункциональные установки премиум класса для профессиональной сварки.

1. Для напряжения 220В это EWM Pico 162, Lincoln Electric Invertec 170S, KEMPPI Minarc 150.
2. Для работы под напряжением 380В это Lincoln Electric Invertec 270-SX, EWM Pico 220 CEL Puls, Kemppi Minarc 220.

Вывод: Выбор определенной модели сварочного инвертора зависит от имеющейся рабочей задачи, условий работы и финансовых возможностей исполнителя. В Тиберис вы без труда подберете тот аппарат, который устроит по всем параметрам.

Особенности сварки нержавейки электродом при помощи ручной дуговой сварки

Каждый, кто не сталкивался с таким способом сварки, спрашивает, как варить нержавейку электродом. Принцип сваривания нержавейки электросваркой состоит в том, что возбуждение дуги происходит между электродом и плоскостью свариваемого изделия.

• К свариваемой поверхности необходимо прикрепить кабель массы (-), который выходит из сварочного аппарата.
• Второй кабель (+) с электродом нужно приблизить к свариваемой поверхности, вследствие чего, образуется сварочная дуга.
• Для надежности процесса стоит помнить, что оптимальное расстояние между кончиком электрода (который необходимо так же правильно выбрать в соответствии с толщиной металла) и свариваемым элементом находится в пределах от 2 до 6 мм. За счет влияния высоких температур происходит проплавление металла, а затем заполняется образуемая во время воздействия дуги на поверхность свариваемого металла канавка.
• Электрод в ходе сваривания должен находиться под правильным углом. Это обеспечит контроль над сварочным процессом. Угол наклона должен составлять приблизительно 80 градусов. Наклон должен осуществляться к дуге. Дуга возникает из-за того, что электрод касается поверхности свариваемого металла или же за счет ударов со средней силой по свариваемой поверхности.
• Силу тока тоже подбирать нужно правильно. Несоответствие этой величины толщине металла не приведут к положительному результату. При слабой силе тока электрод будет постоянно затухать, и процесс сварки окажется не эффективным. При излишне высокой силе тока металл будет прожигаться. Рекомендуемые значения этого параметра приведены в таблице 1.

Вывод: Процесс ММА сварки не особенно сложен, хотя и требует определенной внимательности от исполнителя.

Обработка нержавейки после сварки инвертором

После сварки нержавейку необходимо обработать. Игнорирование подобных манипуляций способно привести к отрицательным последствиям: возникновению коррозии и снижению качества изделия.

Технология обработки изделий из нержавейки после ММА сварки включает:

1. механическую зачистку сварного шва, такая операция улучшает внешний вид изделия и выполняется жесткими щетками из стали;
2. пескоструйную обработку, после которой шов смотрится еще более эстетично;
3. шлифование, позволяющее добиться однородности и гладкости поверхности шва. Для шлифовки сварного шва после сварки нержавейки применяются абразивные материалы на основе циркония, оксида алюминия или керамического искусственного минерала. Средства, в состав которых входит корунд, использовать не рекомендуется, поскольку он способствует возникновению коррозии.

Но все подобные мероприятия являются лишь предварительной обработкой изделия, так как влияют только на внешний вид детали. Для надежной защиты места сварки от разрушения, необходимо прибегнуть к пассивации и травлению.

Пассивацией называют нанесение на место сварки специального вещества, под влиянием которого на металлической поверхности появляется защитная пленка из оксида хрома.

Травление представляет собой обработку места сварки химически активными средствами (специальными жидкостями либо кислотами). Кислоты разрушают окалину, которая способна вызвать возникновение ржавчины.

Только после осуществления химической обработки зона сварки надежно противостоит коррозийным процессам.

Вывод: Обработка шва после сварки повысит качество проделанной работы и продлит долговечность свариваемой детали, снизив риск появления коррозии.

Смотрите также:

Зачем менять Полярность при сварке Электродами

Чтобы ответить на вопрос зачем менять полярность при сварке электродами, для начала нужно разобраться какие виды полярности бывают, как и в каких случаях их использовать.

Сварка электрической дугой может осуществляться на оборудовании которое вырабатывает или постоянный, или переменный ток.

При работе на переменном токе не имеет значения куда подключать «плюс», «минус», так как при сварке на постоянном токе подключение имеет большое значение. Можно сказать, что полярность при сварке – это основа качества сварки. Полярность обеспечивает качество сварки материала. При сварке постоянным током, сварочная дуга бывает прямой или обратной полярности.

При прямой полярности «плюс» подключается к соединяемым заготовкам (массе), соответственно «минус» подключается на держатель электрода; при обратной полярности «плюс» подключается на электрод, «минус» подключается на деталь. Менять полярность нужно в зависимости от того какую задачу сварки нужно выполнить. На «плюсе» тепла выделяется больше, чем на «минусе».

Прямая полярность используется при сварке цветных металлов (медь, латунь, алюминий), так как они имеют большую теплопроводность, в итоге получаем большую температуру в месте нагрева, что позволяет превысить температуру плавления цветного метала, особенно это важно для алюминия, так как сначала надо одолеть оксидную пленку. У нее температура плавления существенно выше в сравнении с самим металлом.

На прямой полярности так же лучше работать с большими, массивными деталями. При прямой полярности получается более сконцентрированная и узкая электрическая дуга, следовательно металл проплавляется глубже, шов получается более качественный, что происходит благодаря тому, что направление движение электронов постоянное и при сварке не происходит большого разбрызгивания расплавленного металла. Также при использовании прямой полярности можно производить резку металла независимо какой тип электрода используется.

Обратная полярность используется при сварке высоколегированых сталей, тонколистовых металлов, нержавейки, так как температура для их сварки нужна небольшая. Недостатком подключения обратной полярности есть то, что электрическая дуга «гуляет», соответственно шов получается менее герметичным и красивым, но при таком подключении почти полностью исключается возможность прожечь свариваемый материал.

Следовательно менять полярность нужно в зависимости от того, какую задачу сварки необходимо выполнить и верно выбранный вид полярности подключения электродов способствует тому, что качество шва будет выше, а процесс сварки станет намного проще.

Сварка нержавейки электродом – способы и особенности

Нержавеющая сталь является востребованным материалом благодаря своим свойствам (коррозионностойкости и долговечности), в связи с чем часто возникает необходимость ее сварить. Однако, есть тонкости при работе с нержавейкой, которые мы и рассмотрим в этой статье.

Сварка электродами по нержавейке

Варить коррозионностойкие стали непросто. Для получения качественного сварного шва достаточной прочности требуется несколько факторов:

• достаточное количество опыта у сварщика;
• правильный подбор сварочных материалов, в частности электрода.

Способы сварки нержавейки

Мы рассмотрим 2 способа сварки:

1. Ручная электродом;
2. Ручная аргоном.

Каждый из представленных ниже методов предполагает использование определенного оборудования и точно выбранных расходных материалов.

Ручная электродом

Качество сварного шва, полученного этим методом достаточное, чтобы этот метод сварки мог применяться как в быту, так и на производстве. Ручная сварка с применением электрода с покрытием считается универсальной и используется во всех отраслях.

Достоинства ММА-сварки:

• простой и легкий процесс сварки;
• высокая продолжительность работы аппаратов;
• компактные агрегаты небольшим весом;
• получение прочных сварных швов;
• подходит для самостоятельного обучения этому методу.

От правильности выбора сварочных материалов зависит качество и надежность сварного шва.

При ручной сварке рекомендованы электроды следующих марок:

1. ESAB OK 61.30 имеет высокую устойчивость к межкристаллитной коррозии и дает надежное сварное соединение. Шлаковый слой отпадает самостоятельно, что увеличивает скорость сварки.
2. AG E 308L-16 подходит для металлов, эксплуатация которых происходит при низких и высоких температурах.
3. ESAB OK 63.30 применяют для сварки металлов, контактирующих с агрессивной средой. Эти электроды можно применять при сварке на постоянном и переменном токе.

Для сварки данным методом надо устанавливать режим постоянного тока с обратной полярностью.

Ручная аргоном

Аргонодуговую сварку применяют для получения внешне красивых сварных швов. Этот способ хорошо себя зарекомендовал во время сварки очень тонких деталей.

Для сварки нержавеющей стали аргоном необходимо использовать вольфрамовые электроды. Если следовать этой технологии, то сварной шов непременно получится прочным и качественным, даже при выполнении сварочных работ в бытовых условиях. При сварке этим методом слоя шлака на швах и разбрызгивания металла не будет. Аргонодуговая сварка считается самым чистым способом соединения металлов.

Для данного метода подходит постоянный ток с прямой полярностью или переменный.

Таблица 1. Зависимость силы тока от толщины металла

Толщина металла, мм	Вид и полярность	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
1	Постоянный	30-60	2
	Переменный	35-75
1,5	Постоянный с прямой полярностью	40-75	2
	Переменный	45-85
4	Постоянный с прямой полярностью	85-130	4

Особенности аргонодуговой сварки:

• дуга разжигается бесконтактно, чтобы избежать попадания вольфрамового покрытия от электрода в уже расплавленный металл;
• во время сварки нужно исключить колебания стержня. В противном случае нарушится защитный барьер в рабочей зоне и, как следствие, произойдет окисление шва.

Данный метод сварки позволяет снизить расход сварочных материалов. Необходимо после окончания сварочных работ продолжить подачу аргона в течение 10-15 секунд. Эти действия помогут защитить раскаленный электрод от активного окисления.

Сварка нержавейки электродом в домашних условиях

Для этого лучше всего выбрать сварочный инвертор. Для дома подойдет аппарат, работающий от сети 220В. Небольшие габаритные размеры устройства и малый вес позволяют более комфортно работать с ним и перемещать.

Основой популярности инверторов стали доступная цена и получаемое качество сварного шва. Это привело к тому, что сварочные аппараты инверторного типа стали лидерами по продажам.

Таблица 2. Параметры для настройки инвертора

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
1,5	40-60	2
3	75-85	3
4	90-100	3
6	140-150	4

Для сваривания применяют постоянный ток обратной полярности.

Последовательность действий при сварке инверторным аппаратом:

1. Зачистить рабочую поверхность металла от ржавчины, масел, других загрязнений при помощи металлической щетки.
2. Произвести разделку кромок напильником или болгаркой при необходимости (толщина металла должна быть больше 4 мм). Проводя эту процедуру, мы обеспечиваем высокий уровень проплавления и заполняемость сварочной ванны.
3. Если свариваемый металл тонкий, то свариваемые края нужно плотно придвинуть друг к другу и прихватить их.
4. Если свариваемый металл толще 7 мм, то мы прогреваем его до 150 С.
5. Разжечь дугу.
6. Провести сварку короткой дугой.
7. В конце сварного шва требуется сделать “замок”, который предотвратит появление свищей и трещин.
8. Дать изделию остыть.
9. Затем убрать шлак со шва, после этого — зачистить.
10. Отполировать и отшлифовать.

Сварка тонкой нержавейки электродом

Чтобы качественно сварить тонкий металл нужно иметь теоретическую базу знаний и достаточно опыта. Помимо этого нужно обратить внимание не только на правильный подбор электродов, но и верно выставленную силу тока.

Для сваривания тонкой нержавейки электродом требуется сила тока меньше на 20% по сравнению с обычной сталью.

Правильно подобранный сварочный электрод-половина успеха при сварке. Например, для толщины заготовки в 3 мм диаметр электрода должен составлять 3-4 мм.

Длина стержня не должна превышать 35 мм, а температура нагрева металла — 500 С.

Так же как и для сварки обычной нержавейки дома, для тонкой лучше применить инвертор.

Сварка тонкой нержавейки инвертором электродом имеет некоторые правила:

• место сварки и сами заготовки не нагревать выше 150 С;
• сварка должна проходить на небольших показателях тока на достаточно высокой скорости и желательно без колебания дуги во время сварки;
• чтобы металл не смог перегреться и, как следствие, не прожегся, перед сваркой нужно подложить под заготовки металлические кусочки, которые отведут часть тепла;
• для сварки металла, толщиной менее 3 мм, разделка кромок не требуется;
• необходимо обеспечить зазор между заготовками, величиной 1-2 мм;
• после сварки не надо резко охлаждать металл.

Если вы планируете использовать в работе электрод толщиной 3 мм, то необходимо выставить ток в 80 А.

Рассмотрим, какие электроды нужны для сварки тонкой нержавейки:

• ЦЛ-11 – является одной из ходовых марок. Шов, полученный при помощи этого электрода, достаточно коррозионностойкий при неблагоприятных условиях.
• ОК 63.20 используется для металла, имеющего контакт с жидкими агрессивными неокислительными средами при температуре до 350 С.

Сварочные электроды по нержавейке виды и маркировка

Нержавеющая сталь всегда была востребованным материалом. И основным ее популярным качеством является полное отсутствие взаимодействия с влагой, то есть, нулевая коррозия металла. Плюс прекрасные внешние данные, конструкция из нержавейки смотрится эстетично без всякого декоративного покрытия. Но этот металл обладает плохой свариваемостью, поэтому рекомендуется использовать для сварки только электроды по нержавейке.

К тому же необходимо учитывать и некоторые особенности материала, которые проявляются в процессе соединения частей конструкции между собой.

• Нержавеющая сталь характеризуется меньшей теплопроводностью, чем другие виды сталей. Поэтому прогревать зону сварки надо дольше, или использовать для этого ток большей величины.
• При соединении толстых заготовок из нержавейки, необходимо между ними оставлять больший зазор, чем при сварке остальных видов сталей. Только так можно сократить количество микротрещин, которые могут появиться.
• В процессе сварки сварочные стержни подвергаются сильному нагреву. Это обусловлено высоким сопротивлением нержавейки сварочным процессам. Поэтому рекомендуется использовать только сварочные электроды для нержавеющей стали.

Вкратце о технологии сварки нержавейки

Есть три основных момента, которые нужно учитывать при сварке заготовок из нержавеющей стали.

1. Сварка заготовок толщиною до 1,5 мм производится по технологии в защитных инертных газах с использованием вольфрамовых неплавящихся электродов. Может использоваться ручной способ, автоматический или полуатоматический.
2. Толщина от 1,5 до 3 мм требует короткодуговой сварки.
3. Сварка деталей с толщиной свыше 3 мм производится электродуговой сваркой, где перенос металла с электрода производится струйно.

Особое внимание необходимо уделить аргонной сварке. Очень важно, чтобы вольфрам не попал в сварочную ванну. Это резко снижает качественные характеристики сварного шва. Поэтому рекомендуется розжиг производить бесконтактным способом или зажигать дугу на угольной или графитовой пластине отдельно, после чего переносить сварочный процесс на детали из нержавеющей стали.

Электроды для нержавейки – марки и виды

Электроды для сварки нержавейки – это огромный список марок. Наибольшее распространение среди сварщиков получили три марки это ЦЛ-11, ОЗЛ-6 и НЖ-13

ЦЛ-11

Эта марка электродов используется для соединения сталей, в которых большое содержание хрома и никеля. К примеру, стали марки 08Х18Н12Т или последняя буква «Б». Именно содержание этих двух металлов создают такое свойство стали, как высокая антикоррозийная стойкость. Поэтому к сварочному шву стальных заготовок этой марки предъявляются достаточно жесткие требования.

Для этого используется ручная сварка при температуре +450С с применением постоянного тока. Обмазка электрода состоит из фтористых компонентов и карбоната. Сварку можно проводить в любом положении кроме вертикального. Преимуществ у шва, сделанного этим электродом по нержавеющей стали много.

• Прочность шва.
• Его пластичность.
• Немалая ударная вязкость.
• Внутри шва не образуются процессы по кристаллизации коррозии.
• Шов получается аккуратным и ровным.
• В процессе проведения сварочных работ не присутствует разбрызгивание металла сварочного стержня.

ОЗЛ-6

Этот электрод для сварки нержавеющей стали используется в тех случаях, если соединяемая конструкция будет эксплуатироваться в условиях с высокой температурой – до 1000С. При этом все достоинства этой марки в точности совпадают с предыдущим видом. Сварку проводят только постоянным током.

НЖ-13

Электроды по нержавейке этой марки используются для соединения деталей из пищевой стали. Практика так же показала, что расходники данного типа прекрасно варят заготовки не только сплавов, где присутствуют хром и никель, но и с участием в сплаве молибдена.

И еще несколько популярных марок.

• ЗИО-8 используется для соединения жаростойких нержавеющих сталей. Обмазка – основная, варить можно постоянным током, полярность – обратная. Способ сварки – любой (нижний, верхний, вертикальный).
• ЭФ400/10У используется, когда надо сварить заготовки из нержавейки аустенитного класса. Обычно детали из такого металла используют в агрессивных средах жидкого типа, в которых температура поднимается до +350С.
• НИИ-48Г. Это универсальный электрод, который применяется для сваривания ответственных конструкций из специальных и низколегированных сталей. Имеет основной вид покрытия. Режим сварки: ток – постоянный, полярность – обратная. Положение электрода – любое.
• ОЛЗ-17У. Применяются для ручной электродуговой сварки нержавеющих сталей, которые работают в средах, где используется фосфорная или серная кислота. Варить можно в любых положениях, кроме вертикального сверху вниз. Ток – постоянный, полярность – обратная. Сварочный процесс этим электродом требователен к чистоте сварных кромок. Особое внимание свариванию деталей большой толщины, где необходимо проводить двустороннюю разделку сварных кромок.
• ЭА. У этой марки достаточно широкий модельный ряд. Но практически все они рекомендованы для проведения сварки ответственных конструкций, которые собираются из легированных сталей высокой прочности. После использования электродов по нержавейке этой маркировки обработка шва не требуется. Сваривание необходимо проводить короткой дугой.

Большой популярностью среди профессионалов пользуются электроды для сварки нержавеющей стали от шведской компании ESAB.

1. ОК 61.30 – универсальная модель, в которой углерод содержится в небольших количествах. Легкий поджиг (даже повторный), шов получается ровным, шлак отделяется от металла легко. Обмазка – рудно-кислая. Можно варить переменным током или постоянным (полярность – прямая). Пространственное положение электрода – любое, кроме сверху вниз.
2. ОК 61.35 используется для сваривания ответственных конструкций, которые будут эксплуатироваться при перепаде температур от -196С до +400С. Часто его применяют для сварки трубопроводов разного назначения. Обмазка – основная. Ток – постоянный, полярность – прямая.
3. ОК 67.45. Электрод двойного назначения. То есть, может использоваться для соединения нержавеющих сталей и применяться в процессе наплавки металлов с ограниченной свариваемостью. Проходит в качестве первого слоя, далее на полученный шов наплавляются металлы износостойкого типа. Шов из такого электрода прекрасно переносит трение и высокие температуры, легко поддается обработке.
4. ОК 63.30 – это электрод общетехнического назначения, то есть универсальный. Используется для сварки почти всех марок нержавеющих сталей.

Внимание! Все вышеописанные электроды перед сварочным процессом должны пройти прокалку. Правда, у каждой марки свой температурный режим.

Полезные советы

Несколько рекомендаций от профессионалов.

• Если температурный режим сварочного процесса повышается более +500С, то высока вероятность, что на участке сварного шва появятся трещины кристаллизационного типа. А это сильно ослабит прочность и надежность конструкции.
• В диапазоне температурного режима сварки от +350С до +500С показатель пластичности сплава снижается, что обязательно приведет к хрупкости металла.
• Чтобы качество сварного соединения было высоким, нужно предварительно нагреть заготовки из нержавейки до +1200С, после чего охладить их естественным способом. Длительность охлаждения – 3 часа.
• Оптимально, если сам сварочный процесс проводить быстро. Нельзя подвергать нержавейку длительному нагреву. Если сварка проводится послойно, то рекомендуется каждый нанесенный слой охлаждать до +100С до нанесения последующего слоя.
• Если до нанесения основного слоя свариваемого металла необходимо провести прихватку двух заготовок, то расстояние между ними лучше сократить. Идеальный вариант, если прихватки будут длинными.

При правильной сварке нержавейки выбору электрода нужно уделять не меньше внимания чем подбору режима сваривания и выбору самого аппарата.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Сварка нержавейки электродом в домашних условиях инвертором

Нержавеющая сталь является наиболее предпочтительным из всех материалов, применяемых для изготовления разнообразных конструкций: болтов, крепежных систем, баков, консервных банок, арматуры и т.д. При необходимости производства или ремонта каких-либо изделий, применяется сварка электродом с помощью инвертора. Это достаточно трудная работа, которая требует определенного опыта и знаний необходимых параметров, влияющих на сварочный процесс. Для того, чтобы получить в итоге качественную работу, стоит изучить все нюансы метода сварки нержавеющей стали инвертором.

Данный аппарат для сварки стали играет роль основного источника питания для электрической дуги. Он обеспечивает качество работы, горение дуги и легкий поджиг. Главным фактором является достижение устойчивости к различным помехам. Источниками питания для сварочной дуги также могут служить трансформатор и выпрямитель. Инверторный тип аппарата для сварки был изобретен в прошлом веке и стал особенно популярным из-за своей высокой эффективности.

Особенности сварки нержавеющей стали

Нержавеющая сталь классифицируется как высоколегированный металл, так как она на 20% состоит из хрома. В ее состав могут входить никель, титан и другие элементы, благодаря которым повышается устойчивой стали к коррозии. Отличительными свойствами нержавеющей стали являются:

1. Любая высоколегированная сталь обладает более низкой теплопроводостью, по сравнению низкоуглеродистыми металлами. В связи с этим, сварка нержавейки должна происходить на пониженном токе (примерно на 20%).

2. Нержавеющая сталь обладает высоким коэффициентом линейного расширения. Поэтому, во избежание деформации, между плотными деталями материала необходимо предусматривать необходимый зазор. Также, следует учитывать момент, что в момент сварки расширение деталей происходит неравномерно.

3. Отличительной характеристикой высокохромистых материалов является межкристаллическая коррозия, что означает возможное понижение устойчивости к коррозии. Сложность состоит в том, что во время сварки края стали начинают покрываться хромом и карбидом железа. Чтобы исключить эту проблему, используется быстрое охлаждение.

Методы сварки нержавеющей стали

1. Ручная дуговая сварка. Данный метод предусматривает использование двух видов электродов: с различным покрытием покрытием. Сварка с применением электродов, имеющих основное покрытие, производится только на обратном токе. Электроды с рутиловым покрытием (двуокись титана) можно применять как на обратном, так и на переменном токе. Эти электроды наиболее предпочтительны, так как дают возможность получения более качественной дуги и меньшего образования брызг во время работы. Более успешно электроды с рутиловым покрытием применяются в нижнем положении варки.
2. В случае необходимости соединения тонкой нержавеющей стали обычноприменяется метод аргонодуговой сварки с использованием чистого аргона или аргонно-гелиевой смеси. В этом случае сварка производится с помощью присадочной проволоки либо без нее.
3. Полуавтоматическая сварка применяется, когда нужно соединить толстые детали. Данный метод предусматривает использование аргона с минимальным добавлением кислорода (для лучшего смачивания краев шва). Существуют следующие технологии полуавтоматической сварки: с использованием короткой дуги, со струйным переносом и импульсно. Первая из них обычно используется для соединения тонкой стали. Для толстых деталей лучше подходит струйный перенос.Главным плюсом импульсной сварки является хорошая возможность управления процессом: подача металла происходит импульсами (один импульс — одна капля). В результате уменьшается тепловложение и средний ток горения дуги. Кроме того, во время импульсной сварки бывает меньше брызг , что значительно уменьшает расход сварочных материалов и повышает производительность за счет меньших затрат времени на зачистку швов.

Для самостоятельной сварки нержавейки инвертором вам необходимо приготовить:

• Зажимы для заземления.
• Электроды.
• Силовой кабель (не меньше 2 м.).
• Растворитель.
• Защитную одежду, маску и перчатки.
• Проволоку.Зажимы для заземления.
• Электродержатели.
• Стальную щетку.
• Силовой кабель (не меньше 2 м.)

Сварка нержавеющей стали инвертором. Инструкция

Перед сваркой необходимо тщательно подготовить и обработать поверхности к работе. Обработка нержавеющей стали практически не отличается от обработки низкоуглеродистых металлов, дополнительно следует предусмотреть зазор сварного стыка для обеспечения правильной усадки. Рабочую поверхность и кромки необходимо обработать стальной щеткой, после чего тщательно обработать растворителем (бензином или ацетоном) для удаления жира, который мешает устойчивости дуги.

Самостоятельная сварка инвертором и электродами дает возможность получения качественных сварных соединений. В случае предъявления дополнительных требований, следует приобрести инвертор, имеющий специальный режим для сварки нержавеющей стали: электроды должны соответствовать ГОСТу, поэтому вы должны разбираться в марках стали.

Для сварки нержавейки применяется ток обратной полярности. В процессе работы следует стараться меньше проплавлять швы, поэтому лучше не брать электроды с большим диаметром (они пригодятся для работы с толстыми поверхностями).

Как мы уже отмечали, ток для сварки нержавейки должен быть ниже, чем для работы с низколегированными металлами. В противном случае, покрытие электродов начнет отваливаться из-за высокого сопротивления и недостаточной теплопроводности. Для новичков это часто становится неожиданностью. После полной готовности шва нужно провести процесс охлаждения для улучшения устойчивости металла к коррозии. Для этого используются медные прокладки.

Таким образом, процесс сварки нержавеющей стали инвертором предусматривает наличие необходимых знаний и опыта. Если этого нет, не следует сразу надеяться на идеальный результат. Естественно, при сварке аргоном процесс будет происходить намного быстрее и проще, однако сварка инвертором тоже может дать неплохой результат.

Отличительной особенностью сварки нержавеющей стали инвертором является возможность ее использования независимо от пространства и ситуации. Необходимо учитывать и то, что даже опыт не дает гарантию на получение качественного результата.

Выбор инвертора и электродов

Для того, чтобы выбрать нужный инвертор, следует учесть ряд моментов:

1. Рабочий температурный диапазон. Это важный момент, так как некоторые модели инверторов рассчитаны для работы в низких температурных условиях.

2. Сила и мощность тока. Если вам нужен инвертор для сварки нержавеющей стали для работы в домашних условиях, лучше делать выбор в пользу аппарата, имеющего показатель 180 А. Показатель 200 А и выше — это уже профессиональные модели.

Выбор инвертора для сварки нержавейки — очень важный момент, так как именно он оказывает большое влияние на качество сварки.

Для правильного выбора электрода, в зависимости от толщины металла, следует воспользоваться специальными таблицами. Ошибка в выборе электрода может повлечь за собой ухудшение герметичности шва, возникновение пор, трещин и раковин (из-за вскипания металла). Только использование подходящего электрода (в зависимости от работы) дает возможность получения прочного и надежного шва. Чаще всего применяются электроды ОЗЛ-6 и ОЗЛ-8, которые можно приобрести в каждом магазине за невысокую стоимость. Использование электродов ОК 46.00, МР-3 позволяет добиться качественного и комфортного сварочного процесса и получить красивый шов.

Нужно учитывать и то, что подобные электроды не только удобные — они представляют собой определенную опасность. После завершения сварки шов остывает и от него начинает отскакивать раскаленный шлак. Поэтому, нужно быть предельно осторожным и не находиться в непосредственной близости от изделия в момент его самоочищения. Выполняя сварку, соблюдайте необходимые меры безопасности, чтобы исключить возникновение травмы глаз и сильные ожоги: обязательно надевайте маску сварщика; используйте для работы только качественный держатель электродов для защиты рук; защитная одежда должна быть из плотного и прочного материала. Если вы запаслись всем необходимым снаряжением, можете приступать к безопасной сварке нержавеющей стали в любом положении. Однако, даже находясь в таком снаряжении следует находиться как можно дальше от места отскакивания шлака.

Нержавеющая сталь является очень популярным материалом. Нержавейка активно используется в промышленной, производственной и бытовой сферах. Из коррозионностойких сталей изготавливаются многие агрегаты, конструкции, сооружения и оборудование различного назначения. Востребованность обусловлена техническими параметрами нержавейки, в частности, стойкостью к коррозии, долговечностью эксплуатации, прочностью, привлекательным внешним видом и простотой обработки.

Наиболее ходовым способом работы с нержавеющей сталью являются сварка. Сварочный процесс обладает нескольким особенностями:

• невысокий уровень свариваемости значительно влияет на формирование соединения;
• низкая теплопроводимость нержавейки приводит к тому, что свариваемые изделия проплавляются даже при достаточно небольших величинах силы тока;
• высокий коэффициент расширения означает, что при нагреве изделие как бы растягивается. В то время как при остывании появляется стягивающий эффект. Инородный металл, входящий в структуру основной конструкции и обладающий меньшим коэффициентом расширения, оставляет микротрещины. Поэтому важно правильно подбирать расходные материалы;
• при нагреве более 500°С в изделиях из нержавейки возникает межкристаллитная коррозия. Чтобы этого избежать нужно тщательно подбирать режим сваривания, а также принудительно охлаждать свариваемые детали.

Сварка электродами по нержавейке

Сваривание коррозионностойких сталей является сложным и трудоемким процессом. Данная процедура требует от исполнителя наличия теоретических знаний и практического опыта. Ещё одним важным критерием для комфортного проведения сварочных работ является правильный выбор электродов.

Особые характеристики нержавейки, а также несколько особенностей сваривания данного материала требует применения специальных сварочных материалов. Сварка нержавейки правильно подобранным электродом является гарантией надежности, прочности и долгого эксплуатационного срока готового изделия.

Как обычным электродом заварить нержавейку

Очень часто начинающие сварщики задаются вопросом: можно нержавейку варить обычными электродами? Важно отметить, что сварка коррозионностойких сталей обычными электродами технически возможна. При отсутствии или нехватке специальных сварочных материалов можно использовать простые расходники. Многие мастера неоднократно применяли такой подход, но исключительно для обработки деталей бытового использования. Так как к промышленным конструкциям применяются повышенные требования по надежности и монолитности.

С технологической точки зрения, рекомендуется использовать специализированные электроды, имеющие подходящее покрытие. Сварка нержавейки простыми электродами отрицательно сказывается на качестве соединения, также возможно появление микротрещин.

Также часто возникает вопрос: можно ли варить нержавейку обычной сваркой? Здесь также подразумевается возможность применения простых расходников для работы с коррозионностойкими сталями.

Видео

Предлагаем посмотреть небольшой ролик, где самодельщик показывает как заварил теплообменник банной печи черным электродом. В комментариях видно, что мнения по поводу допустимости такой сварки разделились, что делает такой подход спорным.

Способы сварки нержавейки

Существует несколько способов сварки нержавеющих сталей. Каждый метод подразумевает применение конкретного оснащения и расходных материалов. О том, как правильно варить нержавейку электродами будет проанализировано далее.

Ручная электродом

Ручная сварка нержавеющих сталей электродом с покрытием является универсальной, может использоваться практически в любой отрасли. Данный метод обеспечивает приемлемое качество соединения, поэтому применяется домашними и профессиональными исполнителями. Также важным достоинством технологии ММА является простота и легкость сварочного процесса. Кроме этого, сварка нержавейки дуговой сваркой имеет ещё несколько достоинств:

• ценовая доступность электродов и оборудования;
• аппараты могут работать в течение всего рабочего дня;
• агрегаты обладают компактными размерами и небольшим весом, что позволяет быстро перемещаться по рабочему объекту;
• высокая скорость выполнения работ при умелом обращении с оснащением и расходными материалами;
• прочность сварных швов;
• существует возможность самостоятельно изучить данный способ сварки и применить на практике.

Чтобы сварной шов обладал высокой надежностью, необходимо правильно подобрать сварочные материалы. Для ручной сварки подойдут следующие марки:

ОЗЛ-8 предназначены для того, чтобы сваривать изделия, эксплуатирующихся при воздействии агрессивных сред. При этом к наплавленному металлу не предъявляются повышенные требования по стойкости к МКК. Электродами ОЗЛ-8 исполнители пользуются для обработки ответственных конструкций.

Электроды НЖ-13 создают надежное соединение, предотвращают образование МКК. Тонкий слой шлаковой корки после остывания и сжатия рабочей зоны отпадает самопроизвольно. Это значительно ускоряет процесс, когда необходимо выполнить большое количество швов.

Электроды ЦЛ-11 характеризуются хорошей изоляцией сварочной ванны от воздействия внешних факторов. Данная марка обеспечивает прочное соединение.

При использовании данной технологии применяется постоянный ток для сварки нержавейки, полярность — обратная.

Проанализировав данные сведения, исполнитель любого уровня сможет узнать как варить нержавейку дуговой сваркой.

Ручная аргоном




Ручная сварка нержавейки в среде аргона осуществляется с помощью вольфрамовых электродов. Данная технология гарантирует получение качественных и надежных швов. Причем соединения отвечают всем поставленным требованиям, даже, если они выполнены в домашних условиях. Следовательно, аргонодуговая сварка применяется, когда исполнителю нужен эстетический результат. Швы не требуется зачищать от шлаков. Искры при сваривании отсутствуют. Это самый чистый метод соединения. Также данный способ предназначен для работы с деталями с очень тонкими стенками.

Сваривание осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности.

Вид напряжения зависит от толщины металла:

• если толщина свариваемых листов составляет 1 мм., то применяется постоянный ток в 30-60 А,Ø электродов — 2 мм.
• сварка нержавеющей стали переменным током также возможна при работе с элементами толщиной 1 мм.: сила напряжения — 35-75 А, электрод Ø — 2 мм.
• данные для обрабатываемых изделий толщиной 1,5 мм.:
• постоянный ток прямой полярности, 40-75 А, Ø сварочного прутка — 2 мм.;
• переменный ток, 45-85 А, Ø — 2 мм.
1. толщина 4 мм.: постоянный ток прямой полярности, 85-130 А, Ø — 4 мм.

Особенности данного метода:

• дугу следует поджигать бесконтактным способом, чтобы вольфрам с электродов не попал в расплавленный металл;
• сварка должна проводиться без колебательных движений стержня. Нарушение этого правила может привести к нарушению защиты рабочей зоны, что приведет к окислению шва.

Сварка нержавейки электродом в домашних условиях

Для проведения сваривания в домашних условиях многие исполнители применяют аппараты инверторного типа.

Агрегаты подобного типа работают от стандартного источника питания в 200 В, их небольшие габариты и вес позволяют удобно перемещать и транспортировать оборудование.

Сравнительно невысокая стоимость сделала оснащение такого типа лидером продаж среди исполнителей. Сварка нержавейки инверторной сваркой создает надежное соединение.

Во время настройки инвертора следует учитывать следующие параметры:

• если толщина металла составляет 1,5 мм., то сила тока должна быть равна 40-60 А, Ø электрода — 2 мм.
• толщина детали 3 мм.: напряжение 75-85 А, Ø прутка — 3 мм.
• толщина 4 мм: ток 90-100 А,Ø стержня — 3 мм.
• толщина 6 мм. напряжение 140-150 А, Ø расходника — 4 мм.

Сваривание производится постоянным током обратной полярности.

Сварочный процесс включает несколько этапов:

• следует удалить с рабочей поверхности ржавчину, масло и другие загрязнения, зачистка осуществляется металлической щеткой;
• кромки изделия, толщина которого превышает 4 мм., необходимо разделать. Это обеспечивает хороший уровень проплавления и заполнения сварочной ванный. Разделка производится болгаркой или напильником;
• при работе с тонким металлом, нужно плотно свести свариваемые края друг к другу, выполнить прихватки;
• изделие толщиной более 7 мм. следует подогреть до 150°С. При проведении бытовой сварки это рекомендуется делать паяльной лампой;
• работа начинается с поджигания дуги. Электрод подносится к поверхности и несколько раз дотрагивается до него, таким образом он активируется.
• соединения проводится на короткой дуге;
• в конце шва следует сделать «замок», чтобы избежать образование трещин и свищей;
• после окончания сварочного процесса, нужно дать изделию остыть, принудительно этого делать не рекомендуется;
• шлаковую корку убирают молотком или зачищают примерно через пять минут после окончания работ;
• в последнюю очередь проводится полировка и шлифовка.

Полезное видео

Техника ведения шва неплохо снята крупным планом и показана в данном ролике. Тут нет пояснений, но четко показано, как это выглядит.

И еще один ролик.

Для данного метода нужны электроды, использующиеся для работы с металлами коррозионностойких и жароустойчивых видов.

Электроды, предназначенные для инверторной сварки коррозионностойких сталей:

Шов, выполненный электродами ОЗЛ-6, обладает жаростойкостью, не склонен к образованию трещин и пор. Данная марка характеризуется высокими эксплуатационными свойствами.

Электроды АНО-27 предназначены для сварки ответственных конструкций, эксплуатирующихся при статических и динамических нагрузках, а также при отрицательных
температурах.

Какими электродами варить нержавейку с чёрным металлом

На производстве, где все процессы проводятся исключительно в соответствии с технологией, чаще всего не возникает вопроса: как приварить нержавейку к черному металлу? Ведь соединение таких различных металлов в обычных условиях является неправильным, с технической точки зрения. Также потребность в такой процедуре, как правило, практически отсутствует. Но иногда такая необходимость бывает. И для этого выпускаются специальные электроды.

Также в домашних условиях процесс подобного рода вполне реален. Но для этого нужно знать химический состав свариваемых изделий, чтобы правильно подобрать расходные материалы. Ведь нержавейка и черный металл являются разнородными материалами. Также следует учитывать такой параметр как свариваемость, т.е. способность данных материалов образовывать неразъемные соединения удовлетворительного качества.

Существует два способа для соединения:

• сварка нержавейки и черного металла электродом с покрытием;
• сваривание вольфрамовыми расходниками.

При использовании технологии ММА следует применять сварочные материалы, предназначенные для цветных металлов и сплавов.

Сварочные электроды АНЖР-2.

Наиболее распространенными марками являются АНЖР-1 и АНЖР-2. Основное преимущество — возможность проведения сварки практически во всех пространственных положениях, кроме вертикального «сверху-вниз».

Также подходящим вариантом станут электроды ЦТ-28. Достоинства: шов, образованный с помощью сварочных материалов данной марки, отличается высокой жаропрочностью и жаростойкостью.

Кроме того, исполнитель может использовать специальные электроды по нержавейке.

Востребованными среди исполнителей являются электроды ESAB для сварки разнородных сплавов: ОК 67.42, ОК 67.45, ОК 67.52, ОК 68.81, ОК 68.82, ОК 92.26.

Второй метод является менее востребованным из-за более высокой стоимости вольфрамовых электродов. Также исполнителю понадобится специальное сварочное оборудование. В процессе сварки данной технологией, необходимо тщательно следить за положением прутка. Для получения качественного и надежного соединения, нужно держать стержень перпендикулярно к поверхности свариваемых изделий.

В зависимости от толщины материалов применяются различные ток и полярность при сварке нержавейки:

• толщина изделия 1 мм.: постоянное напряжение, сила в 30-60 А, Ø стержня — 2 мм. ;
• толщина деталей 2 мм.: переменный ток силой 50-80 А, Ø прутка — 3 мм.;
• толщина составляет 4 мм.: постоянный ток, сила напряжения — 90-130, Ø расходника — 4 мм.

Сварка тонкой нержавейки

Сварка тонкого металла требует от исполнителя определенного уровня знаний и навыков. При работе с тонкостенными изделиями из коррозионностойких сталей важно не только верно выбрать электроды, но правильно определить напряжение. О том, как варить тонкую нержавейку электродом и каким током сваривают нержавейку будет рассказано далее.

Если сравнивать с обыкновенной сталью, то сваривание тонкой нержавейки электродом должно проводится при меньшей величине силы тока. Требуемое количество ампер примерно на 20% меньше.

Важную роль играет диаметр сварочного прутка. При толщине свариваемого изделия 3 мм. диаметр расходника 3-4 мм.

Следует применять стержни длиной не более 35 мм. Температура нагрева не должна превышать 500°С.

Бытовая сварка тонкой нержавейки проводится с помощью инвертора. Рекомендуется выполнять следующие правила:

• не нагревать заготовки и место соединения выше температуры в 150°С;
• сварочный процесс осуществляется на малых величинах тока с высокой скоростью;
• без колебательных движений электрической дуги;
• под заготовки подкладывать пластины, которые будут «забирать» часть тепла на себя. Это предотвратит сильное нагревание рабочей зоны и возможность образования дыр.

Металл толщиной до 3 мм. варят без разделки. Между заготовками должен быть зазор в 1-2 мм.

При осуществлении инверторной сварки с помощью электродов диаметром 3 мм, необходимо выставлять напряжение величиной 80 А.

Мастера применяют для соединения тонких коррозионностойких сталей следующие марки электродов:

ЦЛ-11 — распространенная и ходовая марка сварочных материалов. Материал шва, наплавленного ЦЛ-11, отличается стойкостью к коррозии в неблагоприятных условиях.

ОК 63.20 предназначен для работы с тонкостенными элементами, работающими в контакте с жидкими агрессивными неокислительными средами при температурах до 350°С.

Сварка нержавеющих труб

Сварка труб из нержавеющей стали электродами является популярным видом соединения подобных изделий. Сварочные работы с трубами проводятся электродами с основной или рутиловой обмазкой. Сварочный процесс плавящимся расходником осуществляется на постоянном токе обратной полярности.

Сварка нержавейки постоянным током обладает несколькими преимуществами: малое разбрызгивание металла; простота процесса для сварщика; подходит для работы с тонкостенными трубами; качественный шов.

Вольфрамовые электроды для сварки труб из нержавеющей стали работают на постоянном токе прямой полярности. Преимущества данного способа:

• надежная защита от воздействия кислорода, которое может привести к окислению;
• устойчивая дуга;
• соединение обладает высокой коррозийной стойкость.

Независимо от выбранного способа соединения, технология сваривания нержавеющих труб включает три этапа:

1. Подготовительный делится на две части: подготовка исполнителя и подготовка основного материала. Для сварщика должны быть подготовлены спецодежда и защитная маска. Нержавеющие трубы нужно зачистить от от различных загрязнений: коррозия, краска и т.д. Стыки и площадь возле них следует обработать металлической щеткой или наждачной бумагой.
2. Сварочный процесс начинается с зажигания электрода и возбуждения дуги. Важно в ходе работ удержать дугу. Затем осуществляется соединение.
3. Важным этапом является проверка качества шва. Перед этим необходимо отбить шлак.

Электроды для труб из нержавейки:

ОК 63.20 предназначены для сварки точками, т.е. процесс производится при кратковременном поджиге и гашении электрической дуги.

Небольшой видеоролик для наглядности.

Режимы сварки

Выбирая оптимальный режим для работы с коррозионностойкими сталями, у исполнителей возникают следующие вопросы: каким током варить нержавейку и какой полярностью варить нержавейку?

Для работы с коррозионностойкими сталями используются различные аппараты, но оптимальным вариантом являются те, которые работают на постоянном токе.

В случае отсутствия постоянного тока, следует применять инвертор, который способен преобразовывать вид напряжения. Использование соответствующего типа и диаметра сварочных материалов обеспечивает качественное соединение.

Однако, следует помнить, что каждая конкретная ситуация требует применения определенных расходных материалов и агрегатов.

Поэтому, чтобы узнать о том, как правильно сварить нержавейку электродами, следует ознакомиться с вышеперечисленными актуальными сведениями.

Наличие у домашнего мастера сварочного инвертора (компактного и дружественного в применении аппарата) позволяет в бытовых условиях выполнять достаточно сложные в техническом отношении операции. К их числу относится и сварка нержавейки инвертором. Разберемся в нюансах подобного вида сварки.

Особенности инверторного аппарата

Обычные установки для сварки генерируют повышенные значения сварочного тока за счет высокой потребляемой мощности. В бытовых условиях это не только невыгодно экономически, но и опасно для обычных электрических сетей, пусковые автоматы которых, как правило, рассчитываются на токи не более 20-30 А.

Любой сварочный инвертор для сварки нержавейки предусматривает увеличение тока до требуемых значений вследствие поступательного инвертирования (преобразования) исходной вольтамперной характеристики энергоносителя. Вначале в первичную цепь инвертора поступает исходный переменный ток напряжением 220 В, который далее преобразуется в постоянный. Затем во вторичной цепи выполняется обратное преобразование, в ходе которого частота тока существенно увеличивается, а напряжение, наоборот, уменьшается. Такое преобразование происходит автоматически, по критерию стабильности горения сварочной дуги. При этом сила тока увеличивается до 150-200 А (конкретные значения определяются мощностью инвертора).

Технической особенностью инвертирования является нагрев рабочих плат, что неизбежно вследствие естественных потерь мощности. Поэтому фактический КПД любого сварочного инвертора не превышает 85-90%, а сам агрегат в процессе работы существенно нагревается. Поэтому продолжительная сварка инвертором невозможна, а каждая модель характеризуется определенным значением параметра ПВ (продолжительности включения). Для большинства моделей значение ПВ колеблется в диапазоне 35-60%, а в паспортных характеристиках всегда указывается допустимое время непрерывной работы аппарата. По тем же соображениям в конструкциях сварочных инверторов всегда предусматривается эффективная вентиляция рабочих контуров.

Таким образом, инвертор для сварки нержавеющей стали должен отличаться следующим набором опций:

1. Наличием режима «Форсаж», который позволяет кратковременно снижать рабочее напряжение на дуге при одновременном увеличении силы сварочного тока.
2. Значением ПВ, которое не должно быть менее 40%.
3. Длиной соединительного кабеля — не более 5-6 м, поскольку в противном случае непроизводительные потери мощности резко увеличиваются, а сам кабель перегревается.
4. Максимально большим диапазоном рабочих значений входного напряжений, как минимального, так и максимального: от этого будет зависеть стабильность инверторной сварки нержавейки.

Рекомендуется перед использованием/приобретением сварочного инвертора изучить инструкцию к аппарату. В частности, некоторые модели, имеющие лишь одну комбинированную электронную плату, качественно работать с нержавейкой не смогут.

Способы сварки деталей из нержавеющей стали

Если не брать во внимание промышленные полуавтоматические установки, то инверторная сварка нержавейки возможна двумя способами — сваркой с применением неплавящегося вольфрамового электрода (так называемый TIG-процесс) и обычной сваркой (ММА-процесс). При этом следует вспомнить, что от обычных сталей нержавейка отличается пониженной теплопроводностью, высоким показателем теплового расширения, а также более низкой температурой своего плавления. Из этого следует, что успешная сварка нержавеющей стали любой марки возможна лишь при предварительном ее подогреве. Это правило не касается малоуглеродистых нержавеющих сталей, а также деталей с толщиной менее 25-30 мм.

Разделка кромок, а также их зачистка от жировых и масляных пятен, выполняется так же, как и для всех остальных марок сталей. Более существенно — подобрать верный режим сварки, для чего придерживаются следующих правил:

1. Из-за опасности поверхностного перегрева нержавеющей стали сварочный ток должен быть минимально допустимым, а скорость движения электрода по свариваемой поверхности — наибольшей. Лучше пройти то же место повторно, чем замедлять скорость перемещения электрода
2. Для устранения перегрева свариваемых деталей из нержавейки с противоположной стороны шва подкладывают толстую алюминиевую или медную пластину. Перед повторным проходом поверхность этой пластины следует хорошо очистить.
3. Используется только обратная полярность сварочного тока.
4. Поскольку место сварного шва не защищено от активного окисления кислородом воздуха, то его сразу после сварки, удалив грат и шлаки, обрабатывают противокоррозионными пастами. Пасту выдерживают на поверхности не менее 30 мин, после чего смывают водой.
5. Учитывая высокую теплопроводность нержавейки, зазор между свариваемыми деталями увеличивают до 1-2 мм.
6. Выбор технологического режима инверторной сварки нержавейки устанавливают в зависимости от толщины сварочного электрода. Для наиболее распространенного электрода диаметром 33 мм ток устанавливают в пределах 75-90 В, при этом важно, чтобы напряжение на дуге не превышало 30 В.

Короткая дуга при сварке нержавейки в домашних условиях определяется расстоянием между электродами: оно должно составлять примерно половину диаметра электрода. Именно в этом случае может быть достигнута максимальная глубина проплавления материала при минимальной ширине шва. Одновременно достигается и улучшенная защита сварочной ванны от кислорода воздуха.

Практическая зависимость между основными составляющими вольтамперной характеристики сварочной дуги приведена в таблице.

Следует отметить, что таким образом удобно варить лишь горизонтальные стыки. Для угловых соединений сварка инвертором на короткой дуге практически возможна, если корневые швы будут располагаться внизу.

Как варить нержавейку инвертором в домашних условиях? Лучше всего предварительно попрактиковаться на тонком листе: так легче всего научиться быстрому перемещению электрода по свариваемым поверхностям и добиться нужной прямолинейности шва.

Выбираем сварочные электроды

Электроды с традиционным покрытием для сварки нержавеющей стали не подходят: ими можно варить, используя дугу только постоянного тока. Рутиловые электроды, помимо своей повышенной универсальности, еще и предотвращают разбрызгивание жидкого металла вне зоны сварного шва. Это улучшает его качество и обеспечивает необходимую безопасность сварщику. Электроды по нержавейке для инвертора должны в полной мере обеспечивать следующие преимущества:

• При импульсной сварке с малыми ПВ уменьшается теплоотдача в поверхность детали;
• Снижается мощность, затрачиваемая на сварку;
• Экономно расходуется материал и снижается трудоемкость зачистки поверхности сварного шва;
• Уменьшается протяженность и глубина термически измененной зоны, что особенно важно для сварки толстолистовых изделий.

При отсутствии каких-либо особых требований к качеству сварного шва, при инверторной сварке по нержавейке подойдут электроды марок ОЗЛ-8 или ЦП-11. Более удобно, однако, работать с электродами марок ОК-45 или МР-3. Благодаря малому сродству с металлом нержавеющих сталей, такие электроды после использования оставляют на поверхности шлак, который после остывания охрупчивается, а затем легко отделяется от поверхности.

Как варить нержавейку инвертором? Начинающие сварщики считают, что с увеличением диаметра сварочного электрода производительность процесса увеличится. Но это верно лишь для работ с толстолистовыми заготовками. В остальных случаях рекомендуется принимать для работ электроды минимально возможного диаметра. Как показано в вышеприведенной таблице, при этом на дуге возникает наибольшее напряжение, что способствует стабильности ее горения.

При использовании инвертора также важно научиться правильно выставлять сварочный электрод по отношению к поверхности соединяемых изделий. Наилучшие условия для перемещения электрода создаются при угле наклона к дуге в пределах 75±5 0 .

Таким образом, для успешной сварки нержавейки с применением инвертора необходимо правильно выбрать марку электродов. В случае, если сварка должна быть выполнена с наилучшим качеством, лучше ориентироваться на специализированные марки. Для этого нужно (хотя бы примерно) установить марку материала соединяемых изделий. Например, для сварки жаропрочных сталей подойдут электроды ЭА-981-15 или ОЗЛ-9-1, а для сварки коррозионно стойких сталей — электроды Л38М, НЖ-11 или СЛ-28.

Сварка нержавейки электродом и инвертором для начинающих | ММА сварка для начинающих

Уже более века человек использует нержавейку для собственных нужд. Эта прочная и неподдающаяся коррозии сталь применяется практически повсеместно, начиная от крепежа и заканчивая промышленностью.

Незаменима нержавеющая сталь и в быту. Однако чтобы починить какую-либо вещь из неё понадобится дуговая сварка и электроды определённого типа. Также, при сваривании нержавейки у многих начинающих сварщиков возникают трудности.

Про особенности сварки нержавеющей стали электродом мы и поговорим в этой статье.

Что представляет собой сварка электродом?

Ручная дуговая сварка электродом — это процесс, при котором плавится электрод, расплавляя собой металл. В процессе горения электрода сгорает и его обмазка, которая образует в процессе сгорания газозащитную среду, защищающую расплавленный металл от кислорода.

Электрод не только плавит металл, но и служит в качестве присадочного материала, когда основного металла явно недостаточно для заполнения сварочной ванны. Подобная технология сварки именуется как ММА (Manual Metal Arc).

Какими электродами варить нержавейку

Для сварки нержавейки существуют два типа электродом, с основным и рутиловым покрытием. Новичкам, безусловно, проще и легче будет варить нержавеющую сталь электродами с рутиловой обмазкой, такими как ESAB OK 46.00 и Lincoln Electric Omnia 46.

Что же касается электродов с основным покрытием, то для сварки нержавейки применяются электроды следующих марок: ESAB FILARC 88S, СЭЗ ЗИО-8, СЭЗ ЦТ-15. Варить нержавейку инвертором можно во всех пространственных положениях, однако вертикальные швы поддаются лишь опытным сварщикам.

Сварка нержавейки электродом для начинающих

Перед тем как приступать к сварке нержавеющей стали электродом, изделия нужно тщательным образом подготовить к работе. Их поверхность должна быть очищена в зоне сварки от любых загрязнений. Кромки металла перед свариванием рекомендуется обезжирить, используя для этих целей бензин, либо ацетон.

Чтобы брызги расплавленного металла не прилипали к нержавейке, околошовную зону сварки нужно обработать специальным средством. Чтобы обеспечить оптимальную усадку, свариваемые изделия нужно располагать с небольшим зазором друг к другу.

Основные правила сварки нержавейки:

• Сварка нержавеющей стали инвертором осуществляется на обратной полярности. При выполнении сварочных работ необходимо стараться меньше проплавлять сварной шов;
• Для сварки нужно использовать тонкие электроды;
• При сварке нержавейки ток на сварочном инверторе должен быть выставлен на 20% ниже, чем при сварке любых низколегированных сталей. Для бытового инвертора вполне хватит тока в диапазоне 60-160 А.

Во время сварки нержавейки очень важно уметь отводить тепло после образования сварочного шва. Для охлаждения и предупреждений деформаций используют медные подкладки, и только при сварке аустенитной стали допускается охлаждение металла водой.

Еще статьи про сварку:

варим нержавейку с черным металлом в домашних условиях, переходные сварочные электроды и другие варианты

Сварка нержавеющей стали электродами — очень важное и ответственное дело. Необходимо знать, как варить нержавейку с черным металлом в домашних условиях. Важные нюансы связаны также с использованием переходных сварочных электродов и других вариантов, с технологией подготовки и полярностью тока.

Особенности

Актуальность сварки нержавейки электродами связана с тем, что этот материал встречается крайне широко. Его применяют во всевозможных конструкциях, на транспорте и в иных сферах. В домашнем хозяйстве и на производстве систематически возникает необходимость сварки нержавеющей стали в различных вариантах. Стоит учитывать, что сам такой сплав может иметь неодинаковый состав, что прямо влияет на его физические свойства. По сравнению с черным металлом нержавейка имеет повышенный коэффициент линейного расширения при нагреве.

Это существенно увеличивает линейную усадку и повышает опасность деформирования. Очень крупные трещины могут возникать, когда сварщики не соблюдают стандартные требования по зазорам.

Усиленное проплавление свариваемых зон обычно провоцируется пониженной теплопроводностью. В результате приходится сокращать силу тока на 15-20% по сравнению с идентичной обработкой черного металла. Так как типичные нержавеющие сплавы отличаются высоким электрическим сопротивлением, легированные электроды могут сильно накаляться в процессе работы.

Электрод с хромоникелевым стержнем не может быть длиннее 35 см. При большей длине отрицательный эффект часто перевешивает все достоинства. Очень важно соблюдать оптимальный тепловой режим и грамотно настраивать аппарат. При неисполнении таких требований вероятна даже потеря металлом нержавеющих свойств. Компенсировать опасность можно максимально быстрым охлаждением рабочей зоны – даже иногда поливают ее холодной водой.

Полезно руководствоваться ГОСТ 14771-76, также необходимо учитывать нормы ГОСТ 10052-75. Согласно им можно применять электроды для коррозионных либо для жаростойких типов металла. Для материала толщиной более 1,5 мм применяют ручную дуговую сварку. Если толщина превышает 10 мм, использовать ручную методику нельзя.

Обзор применяемых электродов

Соединить нержавеющую сталь с черным металлом при помощи обычных сварочных электродов невозможно. Но зато они отлично подходят для прямой работы с самой нержавейкой. Высоколегированные стали можно варить типовыми изделиями российских и иностранных изготовителей. Популярностью пользуется продукция шведской фирмы ESAB.

Она вполне качественная и быстро разжигает дугу, а затем стабильно поддерживает ее.

Электроды типа ОК 61.30 пригодятся для сталей:

• 12Х18Н10;
• 12Х18Н10Т;
• 08Х10Н10.

Продукция отечественных марок относится к средней ценовой группе. Однако работать с ней совсем неопытным людям весьма сложно. Велика вероятность залипания или колебаний дуги. Однако при правильной работе это не отражается на свойствах формируемых швов. Строгое исполнение технологии минимизирует риски внешней и межкристаллической коррозии.

Важно: все такие электроды получают на основе самой нержавеющей стали. Для соединения коррозионно-стойкого и обычного металла нужно применять переходные электроды.

Проблемой при такой сварке является различие точек плавления. Легированный сплав будет растекаться по поверхности остающегося вязким черного металла. На изготовление переходных электродов, решающих эту проблему, действует специальный ГОСТ.

Говоря про лучшие марки инструментов постоянного тока, нужно обратить внимание на ЦЛ-11. Их состав подходит даже для стали с высокой концентрацией хрома и никеля. Шов будет пластичен и прочен. Он внешне выглядит аккуратно. Побочным качеством окажется приличная ударная вязкость и минимальная опасность разбрызгивания.

Электроды с маркировкой ОЗЛ-8 помогут сварить конструкции и детали для высокотемпературных участков — до 1000 градусов. В остальном они мало отличаются от ЦЛ-11. Что касается НЖ-13, то это оптимальное решение для сваривания пищевой стали. Пригодятся такие электроды и для работы со сплавами, содержащими никель, хром, молибден. При работе формируется сравнительно тонкая шлаковая оболочка, отделение которой не потребует усилий сварщика.

Вот еще несколько вариантов:

• ЗИО-8 – помогут сварить жаростойкий металл;
• НИИ-48Г – для наиболее ответственных объектов;
• ОЗЛ-17У – позволяют создать шов, устойчивый к фосфорной либо серной кислоте.

На переменном токе нержавеющий материал можно варить с использованием:

• ЛЭЗ-8;
• ОЗЛ-14/ОЗЛ-14А;
• Н-48;
• ЦТ-50;
• ЭА-400;
• АНВ-36 и некоторых других модификаций.

Для работы в инертной атмосфере прямым переменным током рекомендуется применять вольфрамовые электроды. Это отличное решение для соединения тонкостенных элементов. Пригодится оно и для заваривания, и в тех случаях, когда шов должен быть очень крепок.

Стоит учесть, что электроды для переменного тока менее популярны, чем рассчитанные на постоянный ток.

Изучая маркировку конкретного изделия, надо обращать внимание на:

• тип полярности;
• модификацию электрода;
• его сечение;
• общее назначение;
• слой обмазки;
• рекомендации по настройке напряжения;
• предназначение для переменного либо постоянного тока.

Оборудование

Варить нержавеющую сталь можно любым электрическим аппаратом. Подходят типы MIG, MMA, DC TIG, AC TIG. Однако в любом случае критическим моментом будет необходимость широко регулировать работу устройства. Важную роль играет возможность полноценно работать на более слабом, чем обычно, токе. В противном случае велик риск пережечь или даже прожечь материал.

Еще актуальны:

• пригодность для работы в прямой и обратной поляризации;
• опция перехода на переменный ток;
• возможность импульсных сварочных работ.

Лишь сравнительно немногие профессиональные сварочные аппараты обладают всем этим функционалом. О бытовом сегменте и говорить не приходится. Потому подобрать, действительно, подходящее устройство трудно.

В частных домах и мелких производствах применяют как трансформаторные, так и инверторные аппараты. Системы MMA нужны, чтобы изготовить мелкосерийно не слишком важные с инфраструктурной точки зрения соединения.

В сварке нержавеющей стали по системе MMA используют «основные» либо «рутиловые» электроды. Их диаметр определяется толщиной соединяемого металла и его маркой. Отличным выбором окажется «Сварог PRO ARC». Альтернативами будут «ПАТОН ВДИ-200Р», «Сварог Tech ARC». Все подобные устройства могут:

• действовать при отрицательной температуре;
• варьировать ток от 30 до 180 А;
• взаимодействовать с электродами сечением до 4 мм;
• использовать функции горячего пуска, Arc Force, Anti-Stick.

Если говорить не про бытовую, а про профессиональную технику, то можно рекомендовать:

• Lincoln Electric;
• Kemppi Minarc;
• WM Pico 162.

Аргоновую сварку нержавейки в профессиональном и частично профессиональном режимах выполняют очень тщательно. Обычно для этой цели применяют устройства с функционалом SoftSwitch, которая уменьшает интенсивность тепловых потерь. А также полезны:

• подстройка баланса тока;
• пульсирующий режим;
• корректировка частот переменного тока.

Фундаментальную роль имеет опция MIX TIG. Такой параметр характерен для профессиональной и полупрофессиональной техники. Суть в том, что переменный ток сменяется постоянным и обратно. Первый ломает пленку оксидов, избавляя от перекала металла, а второй — отвечает за расплавление и сваривание.

У аргоновых систем почти всегда есть функция SpotArc, отвечающая за прихватку металла и точное исполнение лицевых швов.

Хорошими образцами такой техники являются:

• Aurora Ironman;
• Triton Alutig;
• Fubag Intig;
• Aurora Pro Inter;
• «Сварог PRO TIG».

Эти устройства из разных ценовых категорий. Однако качество работы у них примерно одинаково. Разница, если не считать мелких нюансов, касается времени беспрерывной работы и мощностных ограничений. Еще стоит учесть полуавтоматическую сварку нержавеющей стали электродами. Даже не слишком опытные специалисты могут взяться за такую работу и успешно довести ее до конца.

Однако в руках продвинутых исполнителей сварочные устройства MIG способны на истинные чудеса. Они справятся и с очень тонким листом, и с крупногабаритными конструкциями. Для работы с тонкими материалами полезна опция задания короткой дуги. Важны также режимы струйного переноса и импульсных включений. Часто применяется комбинация газа и монолитной проволоки из нержавеющего сплава.

Порошковая проволока обычно используется автономно. Однако надо понимать, что она подходит только для не слишком ответственных работ.

Постепенно швы будут покрываться ржавым налетом. Рекомендуется выбирать устройства, которые рассчитаны на работу в аргоновой или аргоно-гелиевой атмосфере. Хорошим вариантом можно считать:

• «Сварог Easy Mig»;
• Brima;
• Kemppi Minarc Vig Evo 170;
• Lincoln Electric;
• Triton Mig 300;
• EWM Picomig;
• «Феб Норма».

Полярность

Основные рекомендации таковы:

• ручную работу по соединению нержавеющей стали можно применять только на постоянном токе с обратной полярностью;
• ручную аргоновую сварку ведут при прямой полярности, а переменный или постоянный ток — значения не имеет;
• инверторные аппараты применяют только с постоянным обратным током;
• при использовании вольфрамовых электродов по изделиям толщиной 1 и 4 мм — постоянный, а по изделиям толщиной 2 мм — переменный ток.

Технология

Процесс сварки нержавеющей стали электродами включает два основных этапа.

Подготовка

Приготовиться к сварке нержавеющей стали в домашних условиях правильно по силам даже начинающим сварщикам. Раньше всего намеченное место зачищают, используя наждак либо щетку, оснащенную стальным ворсом. Когда видимая визуально грязь убрана, надо обезжиривать поверхность ацетоном либо качественным бензином. Намеченные к сварке детали расставляют так, чтобы между ними был зазор. Сварка тонкой нержавейки начинается с прогрева до 200-300 градусов, что позволяет сократить напряжения в металле и исключить появление трещин.

Процесс

Первым шагом при электродуговой сварке нержавеющей стали является прокаливание стержня. Сообразно марке его прогревают до 160-220 градусов.

Важно: заранее греть стержни не следует, иначе обмазка будет хрупка и станет осыпаться. При использовании тугоплавких стержней в плавленый стык надо вводить присадочную проволоку. Работать придется в защитной атмосфере.

Обычные углеродистые стержни применяют только при острой необходимости. Рассчитывать на прочный шов не получится. Уже во время остывания шва часто раздается потрескивание. Это нержавейка, сокращающаяся сильнее черного металла, рвет его на части. Через некоторое время непременно наступит коррозия, и даже незначительное давление может спровоцировать течь.

Потому простые электроды нельзя использовать для:

• канистр;
• отопительных и водогрейных котлов, бойлеров;
• полотенцесушителей;
• труб системы отопления и горячего водоснабжения;
• частей банных и дачных печей, каминов.

В любом случае намеченный шов прихватывают несколько раз. Стержень можно наклонять на себя либо в сторону. При этом неизменно его угол наклона составляет не менее 45 и не более 60 градусов. Сварщик должен быть настроен на формирование ванны с густым расплавом. Швы создают быстрыми аккуратными стежками, дуга должна быть короткой, колебания недопустимы.

Поддержание короткой дуги и ровных стежков будет легче при использовании аппаратов постоянного тока. Если используется трансформатор, нужно опасаться возникновения наплывов, уменьшающих прочность стыка. В среднем на заготовку 4 мм используют 100 А ток вольтажом 16 В. Применяют электроды, сечение которых меньше толщины заготовки. Соблюдение этих рекомендаций позволяет гарантировать повышенную прочность стыков даже в домашних условиях.

О том, как сваривать нержавейку электродом, смотрите далее.

Aufhauser — Техническое руководство — Процедуры сварки нержавеющей стали

Введение Сплавы нержавеющей стали обычно имеют содержание хрома не менее 10%. Недрагоценные металлы из нержавеющей стали в основном делятся на три класса в зависимости от их кристаллической структуры; аустенитный (например, 302, 304, 308, 316 и т. Д.), мартенситный (такой как 410 и 416) и ферритный (такой как 409 и 430). Также доступны аустенитные сорта с пониженным содержанием углерода (обозначены буквой «L», например, 304L или 316L). Ниже приводится базовое пошаговое руководство, которому нужно следовать при сварке нержавеющей стали. Безопасность прежде всего Предупреждение: Защитите себя и других.Прочтите и поймите эту информацию. Пары и газы могут быть опасны для вашего здоровья. Электрический шок может убить. Перед использованием прочтите и примите к сведению инструкции производителя, паспорта безопасности (SDS) и правила техники безопасности вашего работодателя. Держите голову подальше от дыма. Используйте достаточную вентиляцию; выхлоп на дуге или и там, и там, чтобы пары и газы не попали в зону дыхания и в общую зону. Используйте подходящие средства защиты глаз, ушей и тела. Не прикасайтесь к токоведущим частям. См. Американский национальный стандарт Z49.1, Безопасность при сварке, резке и смежных процессах, опубликованный Американским обществом сварки, 550 N.W. LeJeune Road, Майами, Флорида 33126; Стандарты безопасности и здоровья Управления по охране труда (OSHA), можно получить в U.S. Правительственная типография, Вашингтон, округ Колумбия 20402. Выбор конструкции и установка соединения Начните с определения наилучшего способа соединения основных металлов.Правильная конструкция соединения и подгонка — важные шаги для обеспечения прочной связи после завершения сварки. Обязательно учитывайте требуемую прочность, положение сварки, толщину металла и доступность соединения. Пять основных типов соединений: стык, угол, кромка, внахлест и тройник. Эти пять соединений могут быть расположены во многих комбинациях для создания большого количества сварных швов. Приспособления и приспособления помогают закрепить детали на месте во время процедуры соединения. Листовой металл и большинство угловых и нахлесточных соединений следует плотно зажимать по всей длине работы. Выберите процесс сварки Три наиболее распространенных процесса сварки нержавеющей стали: SMAW — S hielded M etal A RC W elding или Stick Electrode SMAW — это процесс электродуговой сварки, при котором тепло для сварки генерируется электрической дугой между покрытым металлом электрод и основной металл.Покрытие электрода обеспечивает защиту. Сварочное оборудование для этого процесса в настоящее время является самым недорогим из описанных здесь методов. Однако электроды действительно создают некоторую неэффективность, такую ​​как потеря шлейфа и шлаковое покрытие, которое необходимо удалить. GTAW — G as T ungsten A RC W elding или Tig Welding Tig Welding легко выполняется на различных металлах.Обычно он требует минимальной обработки после сварки или не требует ее совсем. Это процесс электросварки, при котором тепло для сварки генерируется электрической дугой между концом неплавящегося вольфрамового электрода и основным металлом. При необходимости можно добавить присадочный металл. Инертный защитный газ обеспечивает защиту дуги. (Инертный газ создает защитную атмосферу вокруг процесса сварки.) FCAW — F люкс C ored A rc W elding Флюс находится внутри электрода.Обеспечивает защиту, раскисление и стабилизацию дуги. Может быть добавлено дополнительное экранирование. Сопло для всасывания дыма вокруг пистолета или вытяжного шкафа помогает уменьшить количество дыма и дыма. Порошковая проволока Aufhauser для нержавеющей стали разработана для обеспечения сварки во всех положениях и плавного, стабильного действия дуги. GMAW — G as M etal A rc W elding или Mig Welding Дуговая сварка металлическим электродом в газовой среде выполняется быстро и легко как для тонкостенного металла, так и для толстого листа.Обычно это требует небольшой очистки шва после сварки. GMAW — это процесс электродуговой сварки, при котором тепло вырабатывается дугой между непрерывно подаваемым электродом из присадочного металла и основным металлом. Защита обеспечивается от поступающего извне газа или газовой смеси. Два наиболее распространенных типа GMAW: Short Circuit Transfer — Дуга прерывается или замыкается накоротко с каждой каплей металла и перезапускается.Он используется на меньших и более тонких калибрах и обеспечивает неглубокий сварной шов. Распылительный перенос — Металл переносится по дуге, создавая непрерывную струю мелких капель металла. Эти капли падают на основной металл. Определение подходящего инертного защитного газа SMAW — не требуется GTAW — Аргон рекомендуется для толщины примерно до 1/2 дюйма.Для более толстых сечений можно использовать смеси аргона с гелием или чистый гелий. Для более глубокого проникновения можно также использовать чистый гелий. Чаще всего используется вольфрам с 2% -ным торированием. FCAW — 100% CO 2 или аргон / CO 2 . Напряжение может быть несколько ниже, если выбран аргон с содержанием смеси от 20 до 25 процентов CO 2 . Обычно рекомендуется расход газа 40 кубических футов в час. В зависимости от специфики приложения могут быть внесены изменения. GMAW — Для Spray Transfe r используйте аргон и от 1% до 2% кислорода. Преимущественно используется 99% аргона / 1% кислорода. 98% аргона / 2% кислорода при сварке более тонких материалов. Для короткого замыкания используйте 90% гелий / 7,5% аргон / 2,5% CO 2 . Подробную информацию см. В Руководстве по защитному газу Выберите подходящий присадочный металл В случаях, когда обе детали изготовлены из одного и того же сплава, выбирайте присадочный металл, состав которого аналогичен составу основных металлов.Это обеспечит аналогичные свойства сварного шва. Для разнородных основных металлов необходимо выбирать, исходя из механических свойств, отсутствия трещин и совместимости. Установка параметров SMAW — использует постоянный ток (DC) или переменный ток (AC). DC использует либо прямую полярность, то есть отрицательную полярность электрода, либо обратную полярность, которая соответствует положительному электроду.Постоянный ток непрерывно течет в одном направлении через сварочную цепь. У DC есть несколько преимуществ. Он хорошо работает при малых токах и малых диаметрах. Кроме того, зажигание дуги и поддержание короткой дуги проще. Электроды из нержавеющей стали с обозначением D15 (например, 308-15) используют постоянный ток, обратную полярность. Их ключевая характеристика — быстро замерзающий шлак, что делает их пригодными для сварки вне положения. Внешний вид бусинки выпуклый. AC использует комбинацию прямой и обратной полярностей, которые чередуются с регулярными циклами. К преимуществам этого тока относятся: меньшая вероятность возникновения дуги, которая представляет собой дисбаланс магнитного поля вокруг дуги, вызывающий изгиб дуги. Он также хорошо работает с толстым металлом с электродом большого диаметра. Электроды из нержавеющей стали с обозначением D16 (например, 308-16) используют переменный или постоянный ток. Они образуют гладкий сварной шов от плоского до слегка выпуклого. Сила тока наиболее распространенные настройки: Диаметр (дюймы) Ампер 1/16 x 12 15-40 5/64 x 12 30–60 3/32 x 12 50–80 1/8 x 14 70–110 5/32 x 14 100–140 3/16 x 14 130–180 1/4 x 14 175–220 GTAW — Для газо-вольфрамовой дуговой сварки используйте постоянный ток прямой полярности (электрод отрицательный).Параметры сварки TIG зависят от толщины листа и положения сварки. FCAW — Порошковая сварочная проволока для нержавеющей стали обычно использует постоянный ток с обратной полярностью (электрод положительный). Этот тип тока обеспечивает лучшее проникновение в основной металл. Сварка порошковой проволокой требует более длинного удлинения или «вылета» проволоки. Вылет — это расстояние между концом провода и концом контактного наконечника. Вылет порошковой проволоки для нержавеющей стали обычно составляет от 5/8 дюйма до 3/4 дюйма. GMAW — Ниже приведены рекомендуемые настройки для сварки GMAW: Короткое замыкание передачи: Диаметр электрода (дюймы) Сварочный ток (сила тока) Напряжение дуги Скорость подачи проволоки (дюйм / мин) 0.030 60–125 17–22 150–430 0,035 75–160 17–22 120–400 0,045 100–200 17–22 100–240 Настройки основаны на 90% He, 7.5% Ar, 2,5% CO 2 защитный газ. Скорость потока 20 кубических футов в час. Диаметр электрода (дюймы) Сварочный ток (сила тока) Напряжение дуги Скорость подачи проволоки (дюйм / мин) 0,030 60–125 17–22 150–430 0.035 75–160 17–22 120–400 0,045 100–200 17–22 100–240 Настройки основаны на 90% He, 7,5% Ar, 2,5% CO 2 защитный газ.Скорость потока 20 кубических футов в час. Распылительный перенос: Диаметр электрода (дюймы) Сварочный ток (сила тока) Напряжение дуги Скорость подачи проволоки (дюйм / мин) 0.030 160–225 24–28 440–650 0,035 180–300 24–29 430–500 0,045 200–450 24–30 220–400 1/16 220–500 24–32 110–210 3/32 250–600 24–32 50–80 Настройки основаны на Ar, 1-5% O 2 защитный газ. Очистка основного металла Очистку следует проводить непосредственно перед сваркой, чтобы предотвратить образование оксидов. На основной металлической поверхности не должно быть жира, масла, краски, грязи и т. Д. Чистая поверхность обеспечит более гладкое и прочное соединение.Очистите поверхность и края пластины металлической щеткой из нержавеющей стали, чтобы удалить заусенцы и оксиды. Надевайте перчатки, чтобы предотвратить попадание масла для рук или грязи на соединяемую поверхность. Предварительный нагрев, если возможно Предварительный нагрев не требуется для большинства нержавеющих сталей аустенитного класса 300.Основной металл следует довести до комнатной температуры, от 60 до 75 ° F. Предварительный нагрев необходим при сварке ферритных или мартенситных марок. Это также необходимо при соединении толстых металлов или металлов с высоким содержанием углерода. Сварочное оборудование Хорошая техника сварки развивается по мере приобретения сварщиком опыта.Ниже приведены основные советы по сварке: Используйте приспособления и / или приспособления для удержания работы на месте. Края стыка должны быть прямоугольными. Квадратное стыковое соединение преимущественно используется для нержавеющих листов толщиной 18 и более тонких. Листы и плиты более толстого калибра могут потребовать скоса кромки для обеспечения полного проплавления. Обеспечьте адекватное экранирование, центрируя присадочный металл в зоне газовой и сварочной ванны. Присадочный металл следует опускать в сварочную ванну, но не допускать попадания в нее капель. Перемещайте резак / пистолет вдоль стыка с постоянной постоянной скоростью для поддержания однородности. Держите горелку / пистолет над сварным швом до прекращения подачи газа, чтобы защитить работу. Охлаждение / очистка после сварки Последующий нагрев может потребоваться для снятия внутренних напряжений, вызванных концентрацией тепла в зоне сварного шва.Последующий нагрев помогает замедлить процесс охлаждения, чтобы минимизировать растрескивание. Это хорошая процедура для соединения толстых металлов. SMAW и FCAW оставляют на сварном шве остатки шлака. Удалите шлак отбойным молотком или шлифованием.

Освоение нержавеющих электродов SMAW

Усовершенствования в области покрытия позволяют использовать электрод -16 для сварки в положении 2G.

Использование электродов SMAW из нержавеющей стали необходимо для изготовления и ремонта сварки в таких областях, как электроэнергетика (коммунальные предприятия, промышленные объекты и корабли), резервуары и резервуары, нефтехимия, целлюлозно-бумажная промышленность, пищевая промышленность и производство напитков и многих других отраслях промышленности. Поскольку большая часть работы выполняется в полевых условиях и требует результатов с качеством кода, процесс SMAW остается разумным выбором, равно как и отслеживание новейших разработок электродов.

Типы покрытий из нержавеющей стали

Электроды из нержавеющей стали SMAW классифицируются в соответствии с AWS A5.4 / A5.4M: 2012 — Технические условия на электроды из нержавеющей стали для дуговой сварки экранированных металлов. Согласно определению, электроды классифицируются по составу металла сварного шва и типу сварочного тока. Например, обозначение AWS E308L-15 означает электрод (E), сталь AISI 308 (20% хрома, 10% никель), максимальное содержание углерода 0,04% (L) и положительная полярность электрода постоянного тока (-15). Если бы классификационная ссылка была E308L-16 или 308L-17, это означало бы, что положительная полярность электрода переменного или постоянного тока допустима.

Две цифры в конце названия электрода SMAW (-15, -16 или -17) называются «обозначениями удобства использования». Они являются результатом различных составов покрытия, которые влияют на полярность, положение (положения) сварки, профиль валика и механические свойства. Короче говоря, выбор правильного электрода SMAW требует сначала выбора правильного сплава (тема для другой статьи), а затем желаемых эксплуатационных характеристик в зависимости от покрытия, что является основной темой этой статьи.

Навыки составления рецептур

Производители электродов разрабатывают составы покрытий SMAW, чтобы оптимизировать ряд эксплуатационных характеристик:

• «Скорость замерзания», которая представляет собой комбинацию вязкости шлака, поверхностного натяжения и температуры плавления.
• Контроль сварочной ванны.
• Легкость зажигания дуги и повторного зажигания.
• Выпуск шлака. Некоторые шлаки высвобождаются самостоятельно, в то время как другие требуют тщательной очистки отбойным молотком.
• Проникновение (глубокое, среднее или мелкое).
• Стабильность дуги и степень разбрызгивания.
• Профиль сварного шва (выпуклый, плоский или вогнутый).
• Внешний вид сварного шва (гладкий или волнистый).
• Физико-механические свойства наплавленного металла.

Электродные покрытия включают элементы для легирования, деокисления, связывания, газообразования, стабильности дуги, пластификации (для придания формуемости во время экструзии) и образования шлака. Общие элементы включают хром, никель, марганец, ферросилиций, ферро-хром, ферромарганец, силикаты, кальций, магний, диоксид титана, калий, плавиковый шпат, тальк, слюду и другие.

Подобно разнице между дешевым самогоном и бурбоном высшего качества, разница в характеристиках электродов является результатом внимания к качеству ингредиентов (закупка у поставщиков, которые строго контролируют химический состав, чистоту и консистенцию) и мастерства мастера-дистиллятора ( понимание того, как правильно выбирать, комбинировать и обрабатывать ингредиенты).

Обозначения

Покрытия A -15 содержат значительное количество известняка и плавикового шпата и могут называться покрытием типа «известняковая основа». Покрытия -16 и -17 содержат рутил в качестве основного компонента, который также известен как оксид титана или оксид титана, с некоторым количеством известняка. Тип покрытия иногда называют рутиловым.

Покрытие

A -15 образует тонкий, быстро замерзающий шлак, который облегчает сварку в нерабочем положении электродами размером 5/32 дюйма.и меньше. Борт умеренно волнистый и слегка выпуклый, что может обеспечить необходимый запас прочности в сильно нагруженных соединениях. Их часто выбирают для строительных работ и критических применений, таких как сварка материалов с супераустенитным или очень высоким содержанием никеля в криогенных применениях, таких как резервуары для СПГ и системы сжатого газа.

К сожалению, электроды на основе извести имеют худшую свариваемость, потому что то, как металл проходит через дугу, затрудняет управление лужей.Электроды с известковой основной добавкой также обеспечивают самое сложное удаление шлака и всегда требуют скалывания и удаления шлака во избежание вкраплений.

Электроды -16 считаются «удобными для сварщиков». Поскольку они содержат элементы, которые легко ионизируются, такие как калий, электроды -16 легче запускаются и повторно зажигаются и имеют стабильную гладкую дугу с тонким переносом металла сварного шва наплавленным распылением. Однако из-за того, что шлак замерзает медленно, исторически они использовались только в плоском (1F, 1G) и горизонтальном (2F, 2G) положениях.Возможна вертикальная сварка и сварка над головой, но поскольку лужа более текучая, чем -15, это требует большего мастерства оператора. Бусина от выпуклой до плоской, с мелкой рябью и хорошим сплавлением боковых стенок. Шлак легко и полностью удаляется без вторичной пленки, что сокращает время очистки, шлифовки и полировки. Они работают от переменного или постоянного тока (предпочтительно DCEP).

Покрытия -17 содержат более высокую долю диоксида кремния для создания сварочной ванны с отличным смачивающим действием и очень мелкой волнистостью, чтобы минимизировать щелевую коррозию и шлифование после сварки.Шлак замерзает медленнее, чем -16, но допускает сварку в нестандартном положении; это потребует больше манипуляций, чем -15 (см. следующий раздел).

Среди других применений электроды -17 были разработаны для оборудования для молочной и пищевой промышленности, а также для емкостей с химическими веществами, где радиус сварного шва должен быть гладким и вогнутым, чтобы предотвратить захват частиц. При сварке в плоском и горизонтальном положениях скругления вогнутая поверхность и отсутствие неровностей поверхности делают его идеальным для применений, где важными факторами являются косметический внешний вид, скорость и окончательная отделка.

Улучшение свариваемости

Большинство ведущих производителей электродов постоянно совершенствуют свои рецептуры на основе отзывов клиентов и возможностей улучшения (например, новых поставщиков, смещения производственных площадок или найма новых разработчиков электродов, инженеров и химиков).

Так обстоит дело с составами покрытий для некоторых наиболее часто используемых аустенитных марок нержавеющей стали, включая 308L, 309L и 316L. Эти покрытия соответствуют всем требованиям предыдущих поколений, но теперь имеют более легкое зажигание и повторное зажигание дуги, помогая операторам удерживать зажигание дуги внутри стыка (для многих кодов любая отметка за пределами стыка приведет к отклонению сварного шва).

Новые электроды -15 обеспечивают лучшую свариваемость, чем те, что были произведены много лет назад, потому что были улучшены стабильность дуги и перенос металла. Некоторые из имеющихся в настоящее время электродов -16 предлагают шлаковые системы, которые поддерживают сварку в положениях 2G и 3G только с умеренными навыками. Шлак образует полку для поддержки лужи, но позволяет избежать проблемы скопления луж (нежелательная ситуация, которая возникает, когда шлак пытается догнать лужу, что может захватить шлак или погасить дугу).Эти электроды соответствуют требованиям к обозначению -16 и имеют такой же профиль валика от плоского до слегка выпуклого, что и -16, но, по существу, обеспечивают позиционные характеристики и самовыделение шлака, как у -17 электрода.

Консультации по сварке

Перед сваркой примите во внимание все правила OSHA, касающиеся воздействия шестивалентного хрома, что может потребовать использования системы удаления дыма или каски с PAPR.

При использовании источника сварочного тока с регулируемыми функциями зажигания дуги установите регулируемое усилие дуги, чтобы немного отдать предпочтение «более мягкой, маслянистой» стороне характеристик дуги.Если в аппарате есть установка для рутиловых электродов, выберите ее. При выборе между настройкой основного (EXX18) или целлюлозного электрода выберите базовый. С регулируемой функцией горячего старта добавьте примерно на 25% больше пускового тока, чем сварочный ток, в течение от половины до одной секунды. Обратите внимание, что электроды из нержавеющей стали требуют меньшего тока, чем электроды из мягкой стали того же диаметра, поэтому следуйте рекомендациям производителя.

По сравнению с мягкой сталью электроды из нержавеющей стали имеют медленную сварочную ванну, которая быстрее замерзает.Операторам требуется больше манипуляций с электродами, чтобы направить лужу, поэтому углы электродов могут быть увеличены по сравнению с электродами из мягкой стали.

Для быстро замерзающей шлаковой системы электрода -15 добавление небольшого количества электродной штыря (возможно, 1/8 дюйма шага вперед и паузы) поможет образовать лужу. Для систем с медленным замерзанием шлака электродов -16 и -17 используйте технику переплетения, чтобы сплющить коронку. Чем медленнее застывает шлак, тем шире переплетение. Чтобы избежать высокой короны, протяните электрод посередине и сделайте паузу на краях (что также помогает закрепить пальцы шва).

Для сварки вертикально вверх, протолкните электрод вверх, как в случае E7018, но используйте плетение вместо прямого стрингера. Некоторые операторы используют J-технику, при которой шаг электрода вперед происходит на одном носке сварного шва; другие просто перемещают электрод вверх на 1/16 — 1/8 дюйма, когда они протыкают середину.

Хотя методы так же индивидуальны, как и оператор, каждый опытный оператор разделяет один и тот же совет по сварке SMAW нержавеющим электродом: проводите нулевое время в центре валика, делайте паузу на краях, доверяйте своевременности техники и никогда используйте внешний вид шлака, чтобы предвидеть профиль валика.Распространенный совет: «этот жезл будет врать тебе» и «не волнуйся; шлак не соответствует профилю валика ». Учитывая, что на рынке представлены более новые электроды серии 300, операторы обязаны получить несколько упаковок образцов и на себе ощутить разницу в характеристиках покрытия.

Джефф Липко — инженер по сварке и разработке, а Натан Лотт — инженер по приложениям в ESAB, 2800 Airport Rd., Denton, Texas, 76207, 800-372-2123, [email protected], nlott @ esab.com, www.esabna.com.

Сварочный электрод: таблица и выбор

Электрод — это металлическая проволока с покрытием.

Изготовлен из материалов, аналогичных по составу свариваемому металлу.

Существует множество факторов, влияющих на выбор правильного электрода для каждого проекта.

Электроды

SMAW или стержневые электроды являются расходуемыми, что означает, что они становятся частью сварного шва, в то время как электроды TIG не являются расходуемыми, поскольку они не плавятся и не становятся частью сварного шва, что требует использования сварочного стержня.

Сварочный электрод MIG — это проволока с непрерывной подачей, называемая проволокой MIG.

Выбор электрода имеет решающее значение для простоты очистки, прочности сварного шва, качества валика и сведения к минимуму разбрызгивания.

Электроды необходимо хранить в защищенной от влаги среде и осторожно извлекать из любой упаковки (следуйте инструкциям, чтобы избежать повреждений).

Покрытые сварочные электроды

Когда расплавленный металл подвергается воздействию воздуха, он поглощает кислород и азот и становится хрупким или подвергается иным неблагоприятным воздействиям.

Шлаковое покрытие необходимо для защиты расплавленного металла шва или его затвердевания от воздействия атмосферы. Это покрытие может быть получено из электродного покрытия.

Состав покрытия сварочного электрода определяет его применимость, состав наплавленного металла шва и характеристики электрода.

Состав покрытий сварочных электродов основан на общепринятых принципах металлургии, химии и физики.

Покрытие защищает металл от повреждений, стабилизирует дугу и улучшает сварной шов другими способами, в том числе:

1. Металлическая гладкая поверхность шва с ровными краями
2. Минимальное разбрызгивание в зоне сварного шва
3. Стабильная сварочная дуга
4. Контроль проникновения
5. Прочное, прочное покрытие
6. Более легкое удаление шлака
7. Повышенная производительность наплавки

Электроды для металлической дуги могут быть сгруппированы и классифицированы как электроды без покрытия или с тонким покрытием, а также электроды с экранированной дугой или электроды с толстым покрытием.

Покрытый электрод — самый популярный тип присадочного металла, используемый при дуговой сварке.

Состав покрытия электрода определяет пригодность электрода, состав наплавленного металла шва и характеристики электрода.

Тип используемого электрода зависит от конкретных свойств, требуемых для наплавленного сварного шва.

К ним относятся коррозионная стойкость, пластичность, высокая прочность на разрыв, тип свариваемого основного металла, положение сварного шва (плоское, горизонтальное, вертикальное или потолочное), а также требуемый тип тока и полярность.

Популярный сварочный электрод (E6010), используемый для производства общего назначения, строительства, сварки труб и судостроения

Классификация

Сварочная промышленность приняла серию классификационных номеров Американского общества сварщиков для сварочных электродов.

Система идентификации электродов для стальной дуговой сварки настроена следующим образом:

1. E — обозначает электрод для дуговой сварки.
2. Первые две (или три) цифры — указывают предел прочности (сопротивление материала силам, пытающимся его разорвать) в тысячах фунтов на квадратный дюйм наплавленного металла.
3. Третья (или четвертая) цифра — указывает положение сварного шва. 0 означает, что классификация не используется; 1 — для всех позиций; 2 — только для плоского и горизонтального положения; 3 предназначен только для плоского положения.
4. Четвертая (или пятая) цифра — указывает тип покрытия электрода и тип используемого источника питания; переменного или постоянного тока, прямой или обратной полярности.
5. Типы покрытия, сварочный ток и положение полярности, обозначенные четвертой (или пятой) идентификационной цифрой классификации электродов, перечислены в таблицах 5-4 ниже.
6. Номер E6010 — обозначает электрод для дуговой сварки с минимальным пределом прочности на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм; используется во всех положениях, требуется постоянный ток обратной полярности.

Типы покрытия, тока и полярности, обозначенные четвертой цифрой классификационного номера электрода

Цифра	Покрытие	Сварочный ток
0	*	*
1	Целлюлоза Калий	переменного тока, постоянного тока, постоянного тока
2	Титан натрия	переменного тока, постоянного тока
3	Титания калий	переменного тока, постоянного тока, постоянного тока
4	Железный порошок титана	переменного тока, постоянного тока, постоянного тока
5	Натрий с низким содержанием водорода	DCRP
6	Калий с низким содержанием водорода	переменного тока, постоянного тока
7	Железный порошок оксид железа	переменного тока, постоянного тока
8	Железный порошок с низким содержанием водорода	переменного тока, постоянного тока, постоянного тока

Когда четвертая (или последняя) цифра равна 0, тип покрытия и ток, которые будут использоваться, определяются третьей цифрой.
Таблица 5-4

Система идентификации сварочного электрода для дуговой сварки нержавеющей стали имеет следующий вид:

1. E обозначает электрод для дуговой сварки.
2. Первые три цифры указывают на нержавеющую сталь американского производства железа и стали.
3. Последние две цифры указывают на текущую позицию и используемую позицию.
4. Номер E-308-16 в этой системе обозначает тип 308 Института нержавеющей стали; используется во всех позициях; с постоянным током переменной или обратной полярности.

Система классификации электродов для дуговой сварки под флюсом

Система определения твердой углеродистой стали без покрытия для сварки под флюсом выглядит следующим образом:

1. Буква префикса E используется для обозначения электрода. За ним следует буква, обозначающая уровень марганца, т. Е. L для низкого уровня, M для среднего и H для высокого уровня марганца. Далее следует число среднего количества углерода в точках или сотых долях процента. Состав некоторых из этих проволок почти идентичен составу некоторых из проволок, указанных в спецификации для дуговой сварки в газовой среде.
2. Электродные проволоки, используемые для дуговой сварки под флюсом, указаны в спецификации Американского сварочного общества «Электроды и флюсы для низкоуглеродистой стали без покрытия для дуговой сварки под флюсом». В этой спецификации указан как состав проволоки, так и химический состав наплавленного металла в зависимости от используемого флюса. В спецификации действительно указан состав электродных проводов. Эта информация представлена ​​в таблице 8-1. Когда эти электроды используются с определенными флюсами под флюсом и свариваются с соблюдением соответствующих процедур, наплавленный металл шва будет соответствовать механическим свойствам, требуемым спецификацией.
3. В красных присадках, используемых для газовой сварки, используется префикс R, за которым следует буква G, указывающая на то, что стержень используется специально для газовой сварки. За этими буквами следуют две цифры, которые будут 45, 60 или 65. Они обозначают приблизительную прочность на разрыв в 1000 фунтов на квадратный дюйм (6895 кПа).
4. В цветных присадочных металлах используется префикс E, R или RB, за которым следует химический символ основных металлов в проволоке. Инициалы для одного или двух элементов будут следовать. Если имеется более одного сплава, содержащего одни и те же элементы, может быть добавлена ​​буква суффикса или цифра.
5. Спецификации Американского общества сварки наиболее широко используются для определения неизолированного сварочного стержня и электродной проволоки. Существуют также военные спецификации, такие как типы MIL-E или -R и федеральные спецификации, обычно тип QQ-R и спецификации AMS. Для определения присадочных металлов следует использовать конкретную спецификацию.

Самым важным аспектом проволоки и прутка сплошных сварочных электродов является их состав, указанный в спецификации. В спецификациях указаны пределы состава для различных проводов и требования к механическим свойствам.

Иногда на сплошных медных проводах медь может отслаиваться в механизме подающего ролика и создавать проблемы. Он может забивать вкладыши или контактные наконечники. Желательно легкое медное покрытие. Поверхность электродной проволоки должна быть в достаточной степени очищена от грязи и тянущих веществ. Это можно проверить, используя белую чистящую ткань и протянув через нее кусок проволоки. Слишком большое количество грязи забивает гильзы, снижает ток в наконечнике и может привести к сбоям в сварочных операциях.

Температуру или прочность проволоки можно проверить на испытательной машине.Проволока более высокой прочности будет лучше проходить через пистолеты и кабели. Минимальный предел прочности на разрыв, рекомендованный спецификацией, составляет 140000 фунтов на квадратный дюйм (965 300 кПа).

Сплошная электродная проволока доступна во многих различных упаковках. Они варьируются от крошечных катушек, используемых в горелках для катушек, до катушек среднего размера для дуговой сварки тонкой проволокой в ​​газовой среде. Доступны мотки электродной проволоки, которые можно размещать на барабанах, входящих в состав сварочного оборудования. Также есть огромные катушки весом в несколько сотен фунтов.Электродная проволока также доступна в барабанах или упаковках, где проволока укладывается в круглый контейнер и вытягивается из контейнера с помощью автоматического механизма подачи проволоки.

Покрытия

Покрытия сварочных электродов для сварки мягких и низколегированных сталей могут иметь от 6 до 12 ингредиентов, в том числе:

• Целлюлоза — для обеспечения газовой защиты с восстановителем, в котором распад целлюлозы создает газовую защиту, окружающую дугу
• Карбонаты металлов — для регулирования основности шлака и обеспечения восстановительной атмосферы
• Диоксид титана — для образования высокотекучего, но быстро замерзающего шлака и для ионизации дуги
• Ферромарганец и ферросилиций — для раскисления расплавленного металла сварного шва и увеличения содержания марганца и кремния в наплавленном металле сварного шва.
• Глины и камеди — для обеспечения эластичности при экструдировании материала пластикового покрытия и для обеспечения прочности покрытия
• Фторид кальция — для обеспечения защитного газа для защиты дуги, регулирования основности шлака и обеспечения текучести и растворимости оксидов металлов
• Минеральные силикаты — для образования шлака и придания прочности покрытию электрода
• Легирование металлов, включая никель, молибден и хром — для обеспечения содержания сплава в наплавленном металле сварного шва
• Оксид железа или марганца — для регулирования текучести и свойств шлака, а также для стабилизации дуги.
• Железный порошок — для повышения производительности за счет наплавки дополнительного металла в сварном шве.

Основные типы покрытий сварочных электродов для низкоуглеродистой стали описаны ниже.

1. Целлюлоза-натрий (EXX10) : Электроды из целлюлозного материала этого типа в виде древесной муки или переработанные низколегированные электроды содержат до 30 процентов бумаги. Газовая защита содержит углекислый газ и водород, которые являются восстановителями.Эти газы имеют тенденцию вызывать дугу копания, обеспечивающую глубокое проникновение. Наплавленный металл несколько шероховат, а разбрызгивание больше, чем на других электродах. Он действительно обеспечивает отличные механические свойства, особенно после старения. Это один из первых типов электродов, который широко используется для прокладки трубопроводов по пересеченной местности с использованием техники сварки под уклон. Обычно он используется с постоянным током с положительным электродом (обратная полярность).
2. Целлюлозно-калиевый (EXX11) : Этот электрод очень похож на электрод целлюлозно-натриевый, за исключением того, что используется больше калия, чем натрия.Это обеспечивает ионизацию дуги и делает электрод пригодным для сварки на переменном токе. Действие дуги, проплавление и результаты сварки очень похожи. В электроды E6010 и E6011 можно добавлять небольшое количество порошка железа. Это способствует стабилизации дуги и немного увеличивает скорость наплавки.
3. Рутил-натрий (EXX12) : Когда содержание рутила или диоксида титана относительно высокое по сравнению с другими компонентами, электрод будет особенно привлекательным для сварщика.Электроды с этим покрытием имеют тихую дугу, легко контролируемый шлак и низкий уровень разбрызгивания. Наплавленный слой будет иметь гладкую поверхность, а проплавление будет меньше, чем у целлюлозного электрода. Свойства металла сварного шва будут несколько ниже, чем у целлюлозных типов. Этот тип электрода обеспечивает довольно высокую скорость осаждения. Он имеет относительно низкое напряжение дуги и может использоваться с переменным или постоянным током с отрицательным электродом (прямая полярность).
4. Рутил-калий (EXX13) : Это покрытие электрода очень похоже на покрытие рутил-натриевого типа, за исключением того, что калий используется для ионизации дуги.Это делает его более подходящим для сварки на переменном токе. Его также можно использовать с постоянным током любой полярности. Он производит очень тихую плавную дугу.
5. Рутилово-железный порошок (EXXX4) : Это покрытие очень похоже на рутиловые покрытия, упомянутые выше, за исключением того, что добавлен железный порошок. Если содержание железа составляет от 25 до 40 процентов, электрод EXX14. Если содержание железа составляет 50 процентов или более, электрод EXX24. При более низком процентном содержании порошка железа электрод можно использовать во всех положениях.Более высокий процент бледного железа можно использовать только в плоском положении или для выполнения горизонтальных угловых швов. В обоих случаях скорость осаждения увеличивается в зависимости от количества порошка железа в покрытии.
6. С низким содержанием водорода и натрия (EXXX5) : Покрытия, содержащие высокую долю карбоната кальция или фторида кальция, называются электродами с низким содержанием водорода, ферритной извести или электродами основного типа. В этом классе покрытий не используются целлюлоза, глины, асбест и другие минералы, содержащие комбинированную воду.Это необходимо для обеспечения минимально возможного содержания водорода в атмосфере дуги. Эти электродные покрытия спекаются при более высокой температуре. Электроды с низким содержанием водорода обладают превосходными свойствами металла сварного шва. Они обеспечивают самую высокую пластичность среди всех отложений. Эти электроды имеют среднюю дугу со средним или умеренным проваром. У них средняя скорость наплавки, но для достижения наилучших результатов требуются специальные методы сварки. Электроды с низким содержанием водорода должны храниться в контролируемых условиях.Этот тип обычно используется с постоянным током с положительным электродом (обратная полярность).
7. Низкое содержание водорода и калия (EXXX6) : Этот тип покрытия аналогичен покрытию с низким содержанием водорода и натрия, за исключением замены натрия на калий для обеспечения ионизации дуги. Этот электрод используется с переменным током и может использоваться с постоянным током, с положительным электродом (обратная полярность). Действие дуги более плавное, но проплавление двух электродов одинаково.
8. С низким содержанием водорода и калия (EXXX6) : Покрытия в этом классе электродов аналогичны покрытиям с низким содержанием водорода, упомянутым выше.Однако к электроду добавляется железный порошок, и если его содержание превышает 35-40 процентов, электрод классифицируется как EXX18.
9. Порошок железа и железа с низким содержанием водорода (EXX28) : Этот электрод аналогичен EXX18, но содержит 50 или более процентов порошка железа в покрытии. Его можно использовать только при сварке в горизонтальном положении или для выполнения горизонтальных угловых швов. Скорость наплавки выше, чем у EXX18. Покрытия с низким содержанием водорода используются для всех электродов из более высоких сплавов.За счет добавления определенных металлов в покрытия эти электроды становятся типами сплавов, в которых буквы суффикса используются для обозначения состава металла сварного шва. Электроды для сварки нержавеющей стали также относятся к низководородному типу.
10. Оксид железа-натрий (EXX20) : Покрытия с высоким содержанием оксида железа образуют наплавленный слой с большим количеством шлака. Это может быть сложно контролировать. Этот тип покрытия обеспечивает высокоскоростное напыление и среднее проникновение с низким уровнем разбрызгивания.Полученный сварной шов имеет очень гладкую поверхность. Электрод можно использовать только при сварке в плоском положении и для выполнения горизонтальных угловых швов. Электрод можно использовать с переменным или постоянным током любой полярности.
11. Электрод железо-оксид-железо (EXX27) : Электроды этого типа очень похожи на электроды типа оксид-железо-натрий, за исключением того, что он содержит 50% или более железа. Увеличенная мощность железа значительно увеличивает скорость наплавки. Его можно использовать с переменным постоянным током любой полярности.

Существует множество типов покрытий, помимо упомянутых здесь, большинство из которых обычно представляют собой комбинации этих типов, но для специальных применений, таких как наплавка твердым сплавом, сварка чугуна и цветных металлов.

Хранилище

Рисунок 5-32: Печь для сушки электродов

Электроды должны быть сухими. Влага разрушает желаемые характеристики покрытия и может вызвать чрезмерное разбрызгивание, а также привести к пористости и трещинам при формировании зоны сварки.Электроды, находящиеся во влажном воздухе более двух или трех часов, следует высушить путем нагревания в подходящей печи (рис. 5-32) в течение двух часов при 500 ° F (260 ° C).

После высыхания их следует хранить во влагонепроницаемой таре. Изгиб электрода может привести к отрыву покрытия от сердечника проволоки. Электроды нельзя использовать, если сердцевина провода оголена.

Электроды с суффиксом «R» в классификации AWS имеют более высокую влагостойкость.

Типы электродов

Электроды без покрытия

Сварочные электроды без покрытия изготавливаются из проволоки, необходимой для конкретных применений.

Эти электроды не имеют других покрытий, кроме тех, которые требуются при волочении проволоки. Эти покрытия для волочения проволоки оказывают небольшое стабилизирующее действие на дугу, но в остальном не имеют никакого значения. Электроды без покрытия используются для сварки марганцевой стали и других целей, где электрод с покрытием не требуется или нежелателен. Схема переноса металла по дуге неизолированного электрода показана на рисунке 5-29.

Перенос расплавленного металла с помощью неизолированного электрода

Электроды с легким покрытием

Сварочные электроды с легким покрытием имеют определенный состав.

На поверхность нанесено легкое покрытие путем мытья, погружения, чистки щеткой, распыления, переворачивания или протирания. Покрытия улучшают характеристики дугового потока. Они перечислены под серией E45 в системе идентификации электродов.

Покрытие обычно выполняет следующие функции:

1. Растворяет или восстанавливает примеси, такие как оксиды, сера и фосфор.
2. Он изменяет поверхностное натяжение расплавленного металла, так что частицы металла, покидающие конец электрода, становятся меньше и чаще.Это помогает сделать поток расплавленного металла более равномерным.
3. Повышает стабильность дуги за счет введения в поток дуги материалов, которые легко ионизируются (т. Е. Превращаются в мелкие частицы с электрическим зарядом).
4. Некоторые легкие покрытия могут образовывать шлак. Шлак довольно тонкий и действует не так, как шлак экранированного электрода.
Рисунок 5-30: Действие дуги, достигаемое с помощью электрода с легким покрытием

Экранированная дуга или электроды с толстым покрытием

Экранированная дуга или сварочные электроды с толстым покрытием имеют определенный состав, на который нанесено покрытие путем погружения или экструзии.

Электроды выпускаются трех основных типов:

• с целлюлозным покрытием
• с минеральными покрытиями
• те, покрытия которых представляют собой сочетание минерала и целлюлозы

Целлюлозные покрытия состоят из растворимого хлопка или других форм целлюлозы с небольшими количествами калия, натрия или титана и, в некоторых случаях, с добавлением минералов.

Минеральные покрытия состоят из силиката натрия, оксидов металлов, глины и других неорганических веществ или их комбинаций.

Электроды с целлюлозным покрытием защищают расплавленный металл с помощью газовой зоны вокруг дуги и зоны сварки.

Электрод с минеральным покрытием образует шлак.

Экранированная дуга или электроды с толстым покрытием используются для сварки сталей, чугуна и твердой наплавки. См. Рисунок 5-31 ниже.

Рисунок 5-31: Действие дуги, достигаемое с помощью экранированного дугового электрода

Функции экранированной дуги или электродов с толстым покрытием

Эти сварочные электроды создают защитную газовую защиту вокруг дуги.

Это предотвращает загрязнение металла шва кислородом или азотом воздуха.

Кислород легко соединяется с расплавленным металлом, удаляя легирующие элементы и вызывая пористость.

Азот вызывает хрупкость, низкую пластичность, а в некоторых случаях — низкую прочность и плохую коррозионную стойкость.

Они уменьшают количество примесей, таких как оксиды, сера и фосфор, так что эти примеси не повреждают наплавленный металл.

Они снабжают дугу веществами, повышающими ее стабильность.Это устраняет значительные колебания напряжения, так что дуга может поддерживаться без чрезмерного разбрызгивания.

За счет уменьшения силы притяжения между расплавленным металлом и концом электродов или за счет уменьшения поверхностного натяжения расплавленного металла испаренное и расплавленное покрытие заставляет расплавленный металл на конце электрода распадаться на мелкие мелкие частицы. .

Покрытия содержат силикаты, которые образуют шлак над расплавленным сварным швом и основным металлом.Поскольку шлак затвердевает относительно медленно, он удерживает тепло и позволяет лежащему под ним металлу медленно остывать и затвердевать. Это медленное затвердевание металла исключает улавливание газов внутри сварного шва и позволяет твердым примесям всплывать на поверхность. Медленное охлаждение также оказывает отжигающий эффект на наплавленный металл.

Физические характеристики наплавленного металла изменяются за счет включения легирующих материалов в покрытие электрода. Флюсование шлака также приведет к получению металла шва более высокого качества и позволит выполнять сварку на более высоких скоростях.

Вольфрамовые электроды

Неплавящиеся сварочные электроды для газовой вольфрамово-дуговой сварки (TIG) бывают трех типов: чистый вольфрам, вольфрам, содержащий 1 или 2 процента тория, и вольфрам, содержащий от 0,3 до 0,5 процента циркония.

Вольфрамовые электроды можно идентифицировать по типу окрашенных концевых меток, как показано ниже.

1. Зеленый — чистый вольфрам.
2. Желтый — торий 1%.
3. Красный — торий 2%.
4. Коричневый — от 0,3 до 0.5 процентов циркония.

Электроды из чистого вольфрама (99,5% вольфрама) обычно используются для менее ответственных сварочных операций, чем вольфрам, который является легированным. Этот тип электрода имеет относительно низкую токовую нагрузку и низкую устойчивость к загрязнениям.

Торированные вольфрамовые электроды (1 или 2 процента тория) превосходят электроды из чистого вольфрама из-за их более высокого выхода электронов, лучшего зажигания дуги и стабильности дуги, высокой допустимой нагрузки по току, более длительного срока службы и большей устойчивости к загрязнениям.

Сварочные электроды из вольфрама, содержащие от 0,3 до 0,5 процента циркония, по своим характеристикам обычно находятся между электродами из чистого вольфрама и электродами из торированного вольфрама. Тем не менее, есть некоторые признаки улучшения характеристик некоторых типов сварки с использованием переменного тока.

Более точное управление дугой можно получить, если электрод из легированного вольфрамом заземлить до определенной точки (см. Рисунок 5-33). Когда электроды не заземлены, они должны работать при максимальной плотности тока, чтобы получить приемлемую стабильность дуги.Острия вольфрамовых электродов трудно обслуживать, если в качестве источника питания используется стандартное оборудование постоянного тока, а зажигание дуги касанием является стандартной практикой. Поддержание формы электрода и уменьшение включений вольфрама в сварном шве лучше всего достигается путем наложения высокочастотного тока на обычный сварочный ток. Вольфрамовые электроды, легированные торием и цирконием, дольше сохраняют форму при пуске от касания.

Рисунок 5-33: Правильный конус электрода в вольфрамовом электроде

Вылет сварочного электрода за пределы газового стакана определяется типом свариваемого соединения.Например, удлинение за пределы газового баллона на 3,2 мм (1/8 дюйма) может использоваться для стыковых соединений из легкого материала, в то время как удлинение составляет примерно от 1/4 до 1/2 дюйма (от 6,4 до 12,7 мм). может потребоваться на некоторых угловых швах. Вольфрамовый электрод горелки следует слегка наклонить, а присадочный металл следует добавлять осторожно, чтобы избежать контакта с вольфрамом. Это предотвратит загрязнение электрода. В случае загрязнения электрод необходимо снять, переточить и заменить в резаке.

Электроды для дуговой сварки постоянным током

При использовании сварочного электрода определенного типа следует соблюдать рекомендации производителя. Как правило, экранированные дуговые электроды постоянного тока предназначены либо для обратной полярности (электрод положительный), либо для прямой полярности (электрод отрицательный), либо для того и другого. Многие, но не все электроды постоянного тока могут использоваться с переменным током. Постоянный ток является предпочтительным для многих типов покрытых, цветных, неизолированных электродов и электродов из легированной стали.Рекомендации производителя также включают тип основного металла, для которого подходят данные электроды, поправки на плохую подгонку и другие особые условия.

В большинстве случаев электроды с прямой полярностью обеспечивают меньшее проплавление, чем электроды с обратной полярностью, и по этой причине обеспечивают большую скорость сварки. Хорошее проплавление можно получить от любого типа при правильных условиях сварки и манипулировании дугой.

Электроды для дуговой сварки переменным током

Доступны электроды с покрытием, которые можно использовать как с постоянным, так и с переменным током.Переменный ток более желателен при сварке на ограниченных участках или при использовании больших токов, необходимых для толстых секций, поскольку он снижает дугу. Удар дуги вызывает образование пузырей, шлаковых включений и отсутствие плавления в сварном шве.

Переменный ток используется при сварке атомарным водородом и в тех процессах, которые требуют использования двух угольных электродов. Это обеспечивает равномерную скорость сварки и расход электродов. В процессах с угольной дугой, где используется один угольный электрод, рекомендуется прямая полярность постоянного тока, потому что электрод будет потребляться с меньшей скоростью.

Дефекты электродов и их последствия

Если в покрытии электродов присутствуют определенные элементы или оксиды, это повлияет на стабильность дуги. В неизолированных электродах состав и однородность проволоки являются важным фактором для контроля стабильности дуги. Тонкие или толстые покрытия на электродах не могут полностью устранить последствия дефектной проволоки.

Алюминий или оксид алюминия (даже если присутствует в 0,01 процента), кремний, диоксид кремния и сульфат железа нестабильны.Оксид железа, оксид марганца, оксид кальция и стабилизируют дугу.

Когда содержание фосфора или серы в электроде превышает 0,04 процента, они ухудшают качество металла сварного шва, поскольку переносятся с электрода на расплавленный металл с очень небольшими потерями. Фосфор вызывает рост зерен, хрупкость и «хладноломкость» (то есть хрупкость при температуре ниже красного каления) в сварном шве. Эти дефекты возрастают по мере увеличения содержания углерода в стали. Сера действует как шлак, нарушает прочность металла сварного шва и вызывает «жаростойкость» (т.е.е., хрупкие при нагревании выше красного). Сера особенно опасна для неизолированных электродов из низкоуглеродистой стали с низким содержанием марганца. Марганец способствует образованию прочных сварных швов.

Если термическая обработка проволочного сердечника электрода неоднородна, электрод будет производить сварные швы хуже, чем сварные швы, полученные с помощью электрода того же состава, который прошел надлежащую термообработку.

Скорость осаждения

Различные типы электродов имеют разную скорость осаждения из-за состава покрытия.Электроды, содержащие железный порошок в покрытии, имеют самые высокие скорости осаждения. В Соединенных Штатах процент содержания железа в покрытии составляет от 10 до 50 процентов. Это основано на соотношении количества порошка железа в покрытии к весу покрытия. Это отображается в формуле:

Эти проценты соответствуют требованиям спецификаций Американского общества сварки (AWS). Европейский метод определения мощности железа основан на весе наплавленного металла шва по сравнению с весом израсходованной проволоки с неизолированным сердечником.Это показано следующим образом:

Таким образом, если бы вес осаждения был вдвое больше веса сердечника проволоки, это указывало бы на 200-процентную эффективность осаждения, даже несмотря на то, что количество железного порошка в покрытии составляло только половину всего осаждения. Формула 30-процентной мощности железа, используемая в Соединенных Штатах, дает эффективность осаждения от 100 до 110 процентов с использованием европейской формулы. Электрод с 50-процентной мощностью железа, рассчитанный по стандартам Соединенных Штатов, обеспечил бы КПД примерно 150 процентов, используя европейскую формулу.

Неплавящиеся электроды

Типы

Есть два типа неплавких сварочных электродов.

1. Угольный электрод — это не присадочный металлический электрод, используемый при дуговой сварке или резке, состоящий из стержня из угольного графита, который может быть покрыт или не покрыт медью или другими покрытиями.
2. Вольфрамовый электрод — это не присадочный металлический электрод, используемый при дуговой сварке или резке и изготовленный в основном из вольфрама.

Угольные электроды

Американское сварочное общество не предоставляет спецификаций для углеродных сварочных электродов, но есть военная спецификация, нет.MIL-E-17777C, озаглавленный «Электроды для резки и сварки углеродно-графитового без покрытия и с медным покрытием».

В данной спецификации представлена ​​система классификации, основанная на трех классах: без покрытия, без покрытия и с медным покрытием. Он предоставляет информацию о диаметре, длине и требованиях к допускам по размеру, обеспечению качества, отбору образцов и различным испытаниям. Применения включают сварку угольной дугой, сварку двойной угольной дугой, резку углем, резку и строжку угольной дугой на воздухе.

Электроды стержневые

Сварочные электроды для стержневой сварки различаются по:

• Размер : общие размеры: 1⁄16, 5⁄64, 3⁄32 (наиболее распространенные), 1⁄8, 3⁄16, 7⁄32, 1⁄4 и 5⁄16 дюйма.Проволока с сердечником, используемая с электродами, должна быть уже, чем свариваемые материалы.
• Материал : электроды для стержневой сварки изготавливаются из чугуна, высокоуглеродистой стали, низкоуглеродистой стали, не содержащих железа (цветных металлов) и специальных сплавов.)
• Прочность : называется пределом прочности на разрыв. Каждый сварной шов должен быть прочнее свариваемого металла. Это означает, что материалы электрода также должны быть более прочными.
• Положение при сварке (горизонтальное, плоское и т. Д.): для каждого положения сварки используются разные электроды.
• Смесь порошка железа (до 60% во флюсе): порошок железа во флюсе увеличивает количество расплавленного металла, доступного для сварки (тепло превращает порошок в сталь).
• Обозначение мягкой дуги : для более тонких металлов или металлов, которые не имеют идеального прилегания или зазора.
Схема сварочного электрода
SMAW

Как описано выше, существует много видов электродов. Вот самые популярные электроды для сварки штангой (SMAW):

• E6013 и E6012 : для тонких металлов и соединений, которые трудно стыковаться.
• E6011 : Подходит для работы на масляных, ржавых или грязных поверхностях. Универсальность в том, что он работает с полярностью постоянного или переменного тока. Создает немного шлака, еще один большой плюс. Обратите внимание, что этот электрод нельзя помещать в электродную печь.
• E6010 : Аналогичен E6011, но работает только с постоянным током (DC). Обратите внимание, что этот электрод нельзя помещать в электродную печь.
• E76018 и E7016 : изготовлены с использованием порошка железа во флюсе.Он создает прочные сварные швы, но имеет лужу, которая может создать некоторые проблемы с контролем для новичков.

DCEP против DCEN: все, что вам нужно знать

Источник: Pinterest

DCEP расширяется как положительный электрод постоянного тока, тогда как электроды относятся к положительному выводу относительно постоянного тока. Только постоянный ток выбрал этот формат сварки.

DCEN расширяется как отрицательный электрод постоянного тока, тогда как электроды связаны с отрицательной клеммой относительно постоянного тока.В этой последовательности сварки также используется только постоянный ток и не рекомендуется использовать переменный ток.

Как DCEP применяется в сварке MIG?

Обычно для сварки металлов в инертном газе (MIG) предпочтительнее DCEP. Потому что отрицательные электроды обеспечивают повышенное плавление при заданном уровне и силе тока. Таким образом, очевидно, что при выполнении сварочных операций MIG предпочтительнее использовать варианты с обратной полярностью.

В случае использования отрицательного электрода постоянного тока это приведет к нестабильным сварным швам с различными колебаниями результирующего выхода.Сварку MIG можно эффективно выполнять с помощью DCEP, в котором используются природные газы без добавления флюса.

Каким образом DCEN предпочтительнее при сварке TIG? Источник: Американское общество сварки

Сравнение DCEP и DCEN обычно определяется следующим образом. DCEN является предпочтительным при сварке TIG, когда в этой форме не требуется процесс очистки, как в случае процесса с положительным электродом. Для этого процесса вам потребуется дополнительное пространство для использования вольфрамовых электродов и охлаждения.

Для простых сварных швов предпочтительна естественная или прямая полярность, а выделяемое тепло преобразуется в положительные дуги, которые предотвращают перегрев вольфрамовой нити и обеспечивают надлежащую стабилизацию системы. Сварка TIG может выполняться как на постоянном, так и на переменном токе. Сталь будет свариваться постоянным током, а алюминий будет предпочтительнее соединяться с переменным током.

Распределение тепла DCEP и DCEN:

Прежде всего следует отметить, что не все имеющиеся электроды можно отливать с любой полярностью для сварочных целей.Электроды должны быть адаптированы в соответствии со спецификациями, изложенными в кодовой книге стандартов ISO. Оптимальный выбор поляризации также зависит от характера материала, положения сварки и соответствующих конструктивных сочетаний материалов.

Помня обо всем этом, мы можем достичь необходимой полярности в зависимости от конкретного прогона. Положительная часть сварочной дорожки (захват электронов в дугу) называется анодом. Другая часть сварочной дорожки, которая производит отрицательные электроны в дуге, называется катодом.В процессе сварки используются положительный анод и отрицательный катод.

Влияние полярности сварки на DCEP и DCEN при дуговой сварке:

Основные классификации и характеристики DCEP по сравнению с DCEN описаны ниже.

Положительный электрод постоянного тока	Отрицательный электрод постоянного тока
Сварка выполняется правильно и аккуратно благодаря положительным электродам.	Плавления крайне недостаточно, так как электроды подключены к отрицательной клемме.
Поскольку электроды очень положительные, в процессе сварки возможно глубокое проплавление.	Из-за наличия отрицательных электродов проницаемость умеренная.
Количество отложений в присадочном материале очень мало.	Количество отложений в присадочном материале больше.
Производительность положительных электродов низкая.	Производительность выше для отрицательных электродов.
Процесс очистки утомительный, а результат очень плохой.	Процесс очистки здесь настолько прост и дает хорошие результаты.
Зоны теплового воздействия выше.	Зоны, подверженные тепловому воздействию, ниже ожидаемого.
Возникают большие искажения.	Искажения меньше по сравнению с DCEP.

Эффекты прямой полярности в отрицательном электроде постоянного тока:

Когда электроды подключены к отрицательной клемме, а остальные источники питания подключены к положительной клемме, происходит падение электронов.Источник тепла высвобождается, и он начинает течь к прикрепленным опорным плитам.

При доступной разности потенциалов электроны ускоряются между отрицательными электродами и прикрепленными к ним пластинами основания. По мере усиления удара кинетическая энергия развивается и далее преобразуется в тепловую энергию с выделением огромного количества тепла, необходимого для продолжения всего процесса.

Эффекты обратной полярности в положительном электроде постоянного тока:

В этом случае опорные пластины подключаются к отрицательной клемме силового конца, а электроды направляются к положительной клемме для тепловыделения.В результате электроны освобождаются от базовых пластин и начинают двигаться в направлении электродов.

Тепло, выделяемое в электродах, немного выше по сравнению с теплом, выделяемым в опорных пластинах. Процесс очистки положительных электродов настолько прост, а отложение наполнителя крайне низкое. Под действием выделяемого тепла загрязнения и частицы пыли, присутствующие в опорных плитах, удаляются, и этот процесс называется очисткой. Таким образом, за счет этого очищающего действия загрязненные частицы, присутствующие на металлической поверхности, полностью удаляются.

Соответствие полярностей DCEP и DCEN при дуговой сварке:
• Обе полярности DCEP и DCEN могут считаться применимыми для сварки двух или более металлических компонентов вместе с существенно разными формами положительных результатов.
• Первичный и важный источник тепла генерируются при обеих полярностях, а дуговая сварка становится простой и удобной. Обработка сварных материалов гладкая и достаточно хорошая.
• Если для источника питания используется переменный ток, последующие циклы обеих полярностей выполняются с соответствующими интервалами, и цикл продолжается.
• Тонкие металлы также можно сваривать, используя полярность DCEP и DCEN, поскольку температура плавления достаточна для работы в этих условиях.
• По мере развертывания положительных электродов в процессе очистки присадочные материалы осаждаются на металлических базовых пластинах с меньшей скоростью, чем ожидалось.
Почему DCEP в настоящее время используется для GMAW?

В большинстве приложений газовой дуговой сварки (GMAW) предпочтительно используется полярность DCEP.В этих условиях достигается стабильная форма дуги с плавным переносом металлов при сравнительно небольшом разбрызгивании. Глубокое проплавление унаследовано, чтобы обеспечить надлежащую отделку сварных швов с широким диапазоном подачи электрического тока.

Когда DCEN используется для постоянного тока, результирующий выходной сигнал будет очень маленького размера, напоминая каплю, и конечный результат будет неровным. При наличии надлежащей электропроводки с соответствующими соединениями процесс сварки стал бы настолько простым, а использование переменного тока сделает систему стабильной даже в изменяющихся условиях.

Для источников питания GMAW предпочтительны как постоянный, так и переменный ток с различными источниками питания.

Использование дуговой сварки экранированного металла:
• Дуговая сварка экранированного металла (SMAW) — обычно предпочтительный метод сварки, который представляет собой ручной процесс, в котором в качестве стратегии обработки используется расходный электрод.
• При температуре насыщенного плавления электрод начинает плавиться, и зона сварки защищена от внешних газов, присутствующих в естественной атмосфере.
• Это один из самых простых и доступных видов сварки, который может выбрать любой человек.
• Этот вид сварки предотвращает разложение электродов, и образуется защитный экран, предохраняющий дугу от возникающей химической реакции.
• Черные металлы и другие родственные конструкции можно легко соединить с помощью SMAW.
• Качество SMAW проверяется методами неразрушающего контроля и обеспечивает высокую прочность.
• Материалы из нержавеющей стали, чугуна и других цветных сплавов также можно обрабатывать без дефектов.
Что такое сварочное напыление?

Распыление — это процесс, при котором микроскопические частицы, присутствующие в твердом веществе, выбрасываются с нижней поверхности после того, как внутри материала произошла бомбардировка присутствием природного газа или дыма. Процесс обычно происходит на открытом воздухе и свежем воздухе, свободном от загрязнений.

Когда постоянный электрический ток изменяется с фактически небольшим сопротивлением, материал становится очень проводящим.Возьмем, к примеру, золото, поскольку это один из широко используемых проводящих материалов на Земле. Он широко используется повсюду, и его нельзя использовать в качестве сварочного инструмента, так как он может потерять свой класс и, конечно, стоит дорого.

В целом, в сварочном процессе широко используются медь, алюминий и другие родственные металлы, поскольку они обладают хорошим балансом между ценой и проводимостью. Среди всех металлов медь по-прежнему лучше всех выполняет свою функцию, постоянно проводя хорошее электричество.

Точнее, существует статическая величина сопротивления, унаследованная от свойств всего материала, и этого недостаточно, чтобы влиять на металлические свойства внутри материала. Сопротивление цепи имеет несколько проблем, таких как преждевременный отказ оборудования, меньшая производительность и, наконец, дефекты сварки.

Посмотреть видео: Узнайте больше о напылении
Определение полярности по наличию металлических электродов:
1. Основной металл, присутствующий в материале, должен располагаться ровно, а поверхность должна быть чистым, без примесей.
2. Значение силы тока должно быть установлено в диапазоне от 130 до 145 градусов для соответствующих электродов.
3. Диапазоны полярности должны быть настроены для получения достаточного опорного значения. Изучите образовавшуюся дугу и измерьте ее длину.
4. Звук возникающей дуги тщательно изучается для проверки полярности. Необходимо выяснить неправильный диапазон полярности.
5. Металлические электроды изучают характеристики тушения нормальной дуги и валика.
6. Процесс повторяется несколько раз, чтобы распознать и проверить неравномерность полярности.
Как полярность влияет на характеристики электрода при дуговой сварке?

Сварка выполняется электродами с положительным током (обратная полярность) приводит к более глубокому проплавлению, тогда как электроды с отрицательной (прямой полярностью) приводят к преимуществу более раннего плавления и более быстрой скорости наплавки при повышенной скорости. В процессе сварки используются различные защитные газы для получения более гладкой и ровной поверхности.

Если силовая пружина распределяет переменный ток (AC), оба случая возникают одно за другим. Изменения происходят каждую секунду, и это зависит от появляющейся частоты источника тока. Возьмем пример, в котором для источника питания переменного тока 60 Гц обе полярности будут возникать минимум 60 раз в секунду.

Влияние полярности на увеличенный срок службы электродов:

Обычно обратная полярность приводит к скачкам скорости осаждения наполнителя, когда электрод изготовлен из расходуемых материалов.Полярность оказывает значительное влияние на срок службы неплавящихся электродов, как в случае сварки TIG. Из-за обратной полярности кончик электрода быстрее нагревается.

Когда процесс сварки ведется непрерывно с имеющимися неплавящимися электродами, он начинает механически плавиться, и большие пузырьки расплавленного металла формируют кончик электродов. В некоторых случаях образующиеся капельки на поверхности сварного шва приводят к появлению дефектов.

Иногда он остается на кончике электрода, который смывается в процессе шлифования перед началом новой и следующей сварочной операции. Оба случая приводят к потере материалов электродов и сокращению срока службы неплавящихся электродов в связи с обратной полярностью.

Ручная сварка из нержавеющей стали Полярность:

Для электродной сварки предпочтительным является постоянный ток, и это наиболее распространенный вариант. Поскольку в сплавах нержавеющей стали уровень хрома составляет менее 10% от исходного содержания.Доступны базовые классы нержавеющей стали, которые сгруппированы по определенным категориям. Как правило, сгруппированы три различных класса нержавеющей стали, и это следующие.

• Аустенитная нержавеющая сталь — Это немагнитные нержавеющие стали с повышенным содержанием хрома и никеля и сравнительно низким потреблением углерода. Эта форма нержавеющей стали обладает высокой устойчивостью к коррозии, и указанные марки стали выше. Этот тип стали является широко распространенной формой нержавеющей стали и доступной по цене.
• Мартенситная нержавеющая сталь — Эти типы сталей также содержат те же компоненты, что и обычные аустенитные стали. Благодаря высокой стойкости к окислению он обладает повышенной прочностью даже при очень низких температурах. Сопротивление ползучести таких материалов является высоким при умеренных и высоких температурах.
• Нержавеющая сталь с железом — Как видно из названия, сталь является магнитной с более чем 15% хрома и низким содержанием углерода.Материал достаточно прочен, чтобы выдерживать сильную ржавчину. Хотя коррозионная стойкость низка по сравнению с другими видами стали, качество намного лучше, чем у других последующих форм.

Шон Коби — высококлассный сварщик, пользующийся большим уважением в сварочном сообществе Вудбриджа, штат Вирджиния. Он гордится тем, что уже более восьми лет является производителем и механиком в автомобильной / дизельной промышленности. Как главный редактор своего сайта https://weldinginfocenter.com, он делится своим опытом, чтобы обезопасить себя во время сварки и предпринять активные действия, чтобы стать таким же успешным сварщиком, как он.

Рекомендации по полярности сварки для TIG, MIG и Stick

Сварщики используют множество способов соединения двух металлических частей. Тип инструментов, тепла и давления, используемых в каждом процессе, делает его уникальным.

Указанный способ сварки должен выполняться специалистами, умеющими это делать. При правильном выполнении он может создавать первоклассные сварные швы.

Итак, если вы хотите узнать об этом больше, продолжайте читать!

Полярность — это два разных полюса, где отрицательные частицы электрического тока проходят от отрицательного полюса к положительному.Положительный полюс — это область, в которой меньше отрицательного заряда, чем на отрицательном полюсе. С помощью настроек полярности при сварке вы можете выбрать, где будет располагаться каждый полюс и будут ли они меняться. Любой из полюсов может находиться как на стороне электрода, так и на стороне зоны сварки. При постоянном токе полюса не меняются, и электричество течет с отрицательного на положительный (например, только от электрода к детали или только от детали к электроду). В переменном токе полюса меняются с определенной частотой, и поэтому частицы электричества колеблются взад и вперед.Свойства сварного шва полностью отличаются от каждого типа электрического тока.

В школе вы могли вспомнить, как в упражнениях предполагали, что электричество течет от положительного полюса к отрицательному, из-за ложного заблуждения до изобретения микроскопов более века назад. В средней школе реальное направление тока не имело значения, в то время как в сварке оно очень важно. Итак, поскольку перепутать очень легко, всегда старайтесь выяснить, где находится отрицательный полюс.Это единственный способ узнать наверняка, что происходит.

Для выполнения сварки TIG требуется источник питания. Это позволит вам создать дугу между двумя материалами. Первый материал предназначен для сварки, а второй должен быть электродом. Как уже упоминалось, этот процесс сварки известен многим, так как он может использоваться для различных типов металлов.

Полярность для сварки TIG бывает двух разных типов. Полярность сварки TIG на постоянном и переменном токе.Оба они имеют соответствующие подтипы; электроотрицательный DCEN и электроположительный DCEP. В этом разделе мы собираемся подробнее обсудить вас с различными типами полярности сварки TIG.

Итак, без лишних слов, приступим!

Существует две классификации AWS (Американского сварочного общества) для электродов SMAW (дуговой сварки защищенных металлов). Это E6011 и E6010. Оба они обладают схожими свойствами. Эти два электрода считаются электродом из низкоуглеродистой стали.Его также можно использовать для нескольких сварочных работ. Кроме того, оба они имеют одинаковые механические свойства и рабочие характеристики.

Но, несмотря на их сходство, они все же имеют заметные различия. Вы можете использовать E6011 как с постоянным, так и с переменным током. С другой стороны, E6010 можно использовать только с постоянным током.

Кроме того, E6011 имеет более высокий уровень покрытия целлюлозно-калиевого типа, а E6011 — высокий уровень покрытия целлюлозно-натриевого типа.

Полярность при сварке постоянным током

Первый тип полярности сварки — это постоянный ток, и это то, что большинство сварщиков предпочитают при сварке по сравнению с переменным током. С этой полярностью можно работать как с электродами E6010, так и с E6011. Когда дело доходит до более серьезных сварочных работ, включая сварку низколегированных сталей и сварку труб, требующих более высокой прочности, вы можете положиться на этот тип полярности.

Кроме того, важно помнить, что только электрод E6010 подходит для такого рода сварочных работ с использованием полярности постоянного тока.Обратите внимание, что для сварки штучной сваркой используется полярность DC +. Это потому, что он известен тем, что создает отличный профиль борта. Более того, это также обеспечит вам высокий уровень проникновения.

С другой стороны, полярность постоянного тока может обеспечить высокую скорость плавления электрода и меньшее проникновение. Но эта полярность постоянного тока используется для сварки более тонкого металла, чтобы избежать прожога.

Полярность при сварке на переменном токе

Если источник питания, который вы используете, излучает переменный ток или переменный ток, вы можете ожидать, что появится обратная полярность и прямая полярность.Во время полупериода можно ожидать, что электрод находится в отрицательной форме. Это означает только то, что он имеет положительные опорные пластины. На другой половине теперь есть положительный электрод и отрицательная опорная пластина. Имейте в виду, что частота источника питания всегда влияет на количество циклов.

Отрицательная полярность электрода постоянного тока (DCEN)

Если у вас есть положительные базовые пластины, а ваш электрод подключен к отрицательному источнику, то известно, что это прямая полярность или отрицательная полярность электрода постоянного тока (DCEN).Это полярность, которая позволит электронам течь к пластинам основания, идущим от электрода.

В результате опорная пластина может выделять больше тепла по сравнению с электродом. Это означает только то, что электроды имеют пониженную скорость осаждения металла. Обратите внимание, что проблемы, возникшие из-за недостаточного слияния, будут устранены.

Этот тип полярности не имеет функции очистки. Это означает только то, что дефекты могут возникнуть, если опорные плиты не будут должным образом очищены перед использованием.

Преимущества DCEN

DCEN обеспечит вас достаточным количеством сплавов недрагоценных металлов. В результате металл может получить надлежащее проплавление. Кроме того, меньше шансов на низкое армирование и включение вольфрама. Это правильная полярность при сварке, если вы собираетесь сваривать нержавеющую сталь и другие металлы с высокой температурой плавления. Вы также можете использовать его для соединения более толстых пластин.

Недостатки DCEN

Как мы уже упоминали, DCEN не поддерживает очистку.Это означает только то, что вероятность появления дефектов включения выше. Кроме того, он также вызывает более высокое образование остаточного напряжения и высокий уровень искажений.

При такой полярности сварки также увеличивается зона термического влияния. Это может привести к более низкому уровню производительности, поскольку он имеет более низкую скорость осаждения. Кроме того, мы не рекомендуем эту полярность сварки при соединении двух более тонких пластин.

Положительная полярность электрода постоянного тока (DCEP)

DCEP также известен как обратная полярность.Это тип полярности сварки, при котором постоянный ток источника питания, положительный электрод и отрицательная опорная пластина. Через внешнюю цепь электроны будут течь к электроду, выходя из его базовых пластин. Электрон будет непрерывно течь по крошечным проходам. Это позволит вам создать дугу.

Базовые пластины производят электроны. Эти электроны будут ускорены из-за возможной разницы. Ускоренные электроны будут тогда увеличивать скорость и начинать удары по электроду.Это приведет к тому, что электроны будут производить кинетическую энергию, которая позже будет преобразована в тепловую энергию. Это приведет к нагреванию наконечника электрода.

Многие профессиональные сварщики считают, что приблизительно две трети всего тепла дуги вырабатывается на электродах, а остальные части выполняются на опорных плитах. В результате электрод начнет быстро разжижаться. Кроме того, повысится скорость осаждения расходуемых электродов.

Следует отметить, что опорные пластины при такой полярности сварки плавятся неправильно. Это потому, что им не хватает тепла. Недостаток тепла может вызвать различные проблемы при сварке, такие как высокое армирование и низкий уровень проплавления.

Но учтите, что электроны также создают поток, который удаляет масло с опорной пластины. Поток также покроет частицы пыли и оксидные слои, которые вы видите на поверхности опорных пластин. Этот процесс известен как очистка от оксидов.

Преимущества DCEP

Как вы могли заметить, DCEP обеспечивает очистку от дуги, которой нет у DCEN. При надлежащей очистке дуги вероятность возникновения проблем с включением мала. Он также имеет более высокий уровень наплавки. Это означает только то, что вы можете быстро и легко выполнить весь процесс сварки.

Кроме того, он также может уменьшить полную резку, остаточное напряжение и деформацию. Это означает, что вы можете плавно изготавливать тонко разрезанные сварочные пластины.Эта полярность сварки подходит для сварки меди и других металлов с низкой температурой плавления.

Недостатки DCEP

Некоторые из вас не знают, что срок службы нерасходуемых электродов короче. Кроме того, он имеет более высокий уровень усиления, если сварщик не регулирует скорость должным образом.

Поскольку сварка имеет низкий уровень проплавления и недостаточное плавление, эта полярность сварки не подходит для соединения более толстых металлов или пластин с более высоким уровнем температуры плавления.

Сварка МИГ — это самый простой вид сварочного процесса, который подходит для начинающих. Для этого типа сварки требуется DCEP или положительная полярность электрода постоянного тока. Сварщики, использующие этот метод сварки, предпочитают использовать электрод постоянного тока положительный или электрод постоянного тока отрицательный.

Если вы не используете газ при сварке MIG, я бы посоветовал вам использовать DCEN. Переменный ток можно использовать при сварке MIG, а также для сварки алюминия или намагниченных материалов.Однако имейте в виду, что при использовании переменного тока будет больше брызг и плохое качество поверхности.

Важно прочитать и понять инструкции, содержащиеся в руководствах.

Как мы уже упоминали ранее, опытные сварщики используют полярность DC + при выполнении сварки штучной сваркой. Это потому, что это позволит вам создать профиль борта и даст вам более высокий уровень проникновения. Мы не рекомендуем использовать полярность постоянного тока. Это потому, что он имеет более высокую скорость плавления электрода и меньшее проникновение.Эту полярность можно использовать для плавления более тонких металлических листов. Это хорошо для предотвращения прожога.

Что такое сварка TIG?

Сварка TIG также известна как дуговая сварка вольфрамовым электродом в газе. Еще в 1930-1940-х годах он использовался производителями самолетов для соединения материалов, изготовленных из магния. Обычно процесс сварки выглядит следующим образом: специалист создает дугу, которая располагается между неплавящимся вольфрамовым электродом и основным металлом.Первый элемент — это тип электрода, который нельзя расплавить. Расплавленная сварочная ванна будет создана, когда дуга коснется основного металла.

В сварочной ванне тонкий присадочный металл будет медленно вводиться в нее вручную. После этого тонкая проволока начнет плавиться. В течение всего процесса инертной защитой будет стена, которая будет защищать сварочную ванну и вольфрамовый электрод от кислородного загрязнения. Не следует использовать флюсы. После всего процесса вы можете получить бесшлаковую и прочную сварку, которая обладает свойством коррозионной стойкости, обеспечиваемым двумя используемыми металлами.

Аэрокосмическая промышленность использует этот метод сварки при создании самолетов и космических аппаратов. Тот факт, что он обладает антикоррозийными свойствами, также используется автомобильными компаниями. Авторемонтные мастерские также начинают использовать сварку TIG. Многие сварщики удивлены результатами, полученными с помощью этой техники при сварке скульптур.

Полярность при сварке TIG

Что касается полярности сварки TIG, то она имеет прямую полярность, которую некоторые также называют отрицательным электродом постоянного тока (DCEN).В этом процессе сварки используется отрицательная горелка, которая работает положительно. Это сварочный процесс, который используется для соединения различных типов металлов. В связи с этим в большинстве отраслей промышленности используется этот сварочный процесс.

При использовании самого популярного метода сварки, а именно сварки TIG, важно использовать правильную полярность сварки. При выполнении сварки TIG рекомендуется использовать электрод постоянного тока или электрод постоянного тока отрицательной полярности.Старшие сварщики также называют это прямой полярностью.

Для сварки TIG отрицательная горелка идеально подходит для предотвращения ненужного перегрева вольфрама.

Когда говорится «прямая полярность», понятно, что у него есть отрицательный электрод и положительные базовые пластины. Когда там написано «обратная полярность», понятно, что у него есть отрицательные базовые пластины и положительные электроды. Обратите внимание, что обратная полярность обеспечит вам повышенную скорость наплавки в целом; прямая полярность обеспечивает высокий уровень проникновения.Используя хорошего сварщика, вы намного быстрее научитесь использовать эти настройки.

Поскольку многие сварщики используют для сварки множество материалов, любая из указанных полярностей идеально подходит для использования. Если вы новичок в этой области, мы рекомендуем вам использовать сварку MIG. Но если вы имеете дело с широким выбором типов металлов, сварка TIG является наиболее рекомендуемым процессом.

Не сомневайтесь, узнайте больше о сварке в других статьях нашего сайта.

AC vs.Постоянный ток — Производительность сварки

Хотя AC / DC больше всего напоминают определенную эпоху рок-музыки — я знаю, что слушал много музыки группы на KSHE 95 в Сент-Луисе — для сварщиков это означает полярность. Сварка палкой зависит от полярности. Постоянный ток (DC) используется в большинстве случаев сварки штангой. Переменный ток (AC) обычно используется только как второй вариант.

График мощности сварки при полярности DC + или DC-. Как видно по жирным линиям, выход всегда находится на постоянном текущем уровне.Сварка

штучной сваркой на постоянном токе имеет преимущества перед сваркой на переменном токе при сварке стали, в том числе более гладкая и стабильная дуга, более легкий запуск, меньшее количество отключений дуги, меньшее разбрызгивание и более легкая вертикальная сварка вверх и над головой. Положительная полярность постоянного тока обеспечивает высокий уровень проникновения в сталь. Отрицательная полярность постоянного тока приводит к меньшему проникновению, но более высокой скорости наплавки. Иногда его используют, например, для обработки тонких листов металла, чтобы предотвратить прожог.

«Поскольку полярность переменного тока наполовину положительна, а наполовину отрицательна, она находится прямо посередине», — говорит Кевин А.Бердсли, инженер по приложениям, Lincoln Electric Co. «Вы можете выбрать переменный ток, если не хотите получать отрицательный постоянный ток, потому что вам не нужно такое проникновение».

График мощности сварки от полярности переменного тока. Обратите внимание, что 120 раз в секунду мощность сварки пересекает осевую линию, что соответствует нулевой силе тока или отсутствию выходной мощности. При использовании многих электродов дуга часто гаснет при полярности переменного тока. Чтобы преодолеть это, некоторые электроды имеют элементы в их покрытиях, которые помогают поддерживать зажигание дуги, когда выходная мощность проходит через периоды низкой мощности и отсутствия выходной мощности (примерно показано красной зоной).

Бердсли подчеркивает, что кондиционер почти всегда является второстепенным. Большинство сварщиков не беспокоятся о смене полярности, потому что другие их рабочие места работают на положительном постоянном токе.

При необходимости

Однако есть несколько ситуаций, когда используется полярность переменного тока. Очевидный — это когда единственный доступный источник питания имеет только выход переменного тока. Это типично для недорогих сварочных аппаратов начального уровня, таких как сварочный аппарат «жужжащий ящик».

«Кроме того, существуют некоторые специфические технические проблемы, связанные с использованием полярности постоянного тока, и номер один — это дуга», — говорит Эрик Стюарт, технолог по сварке труб в Lincoln.«При сварке эта дуга имеет форму, и сварщик хочет направить эту дугу в стык, чтобы получить полное проплавление. Когда возникает дуга, эта дуга горит в ту или иную сторону ».

Типы и токи покрытия стержневого электрода.

Таким образом, эффективное решение проблем с дугой — переключение на переменный ток, а не на постоянный. Возникновение дуги может быть вызвано магнетизмом свариваемого материала или током дуги.

«Вы можете намагничивать, протекая по току, поэтому место, где вы кладете землю и подобные вещи, может повлиять на дугу.Дуга будет блуждать », — говорит Стюарт, отмечая также, что другой возможной причиной может быть внешний источник, например, ветер.

Поскольку переменный ток чередуется с положительной и отрицательной полярностью, он позволяет сваривать намагниченные детали.

«Если бы вы сваривали коробку и толкали ее к пересечению, где вертикальная линия спускается, две горизонтальные линии встречаются в углу», — говорит Стюарт. «Магнитные силы, связанные с геометрией сустава, фактически в этой точке создают турбулентную лужу, которая приведет к огромному количеству брызг.”

Сварочный аппарат AC-225 обеспечивает только полярность переменного тока, но подходит для сварки общего назначения, включая низкоуглеродистую сталь, низколегированные и нержавеющие стали, а также чугун для обычных ремонтных работ.
Когда используется

Одной из специфических областей применения электродной сварки на переменном токе является судостроение, особенно когда сварка в углу и дуговая дуга становятся проблемой. Еще одно направление — обслуживание и ремонт.

«Это те ребята, которые будут использовать сварку электродом на переменном токе чаще, чем кто-либо другой в качестве основного варианта», — говорит Бердсли.«Ремонт и обслуживание сварки требуют работы на намагниченных машинах. Кроме того, при техническом обслуживании и ремонте может потребоваться множество участков ржавых сварных швов, в которых нежелательно высокое проплавление ».

Для переключения на полярность переменного тока требуется источник питания и электрод, предназначенные для работы от переменного тока. Опять же, поскольку любой производственный процесс, вероятно, будет производиться на постоянном токе, «если вам нужна возможность переменного тока, вы должны указать это», — говорит Бердсли. Источники питания переменного / постоянного тока доступны, но для моделей более высокого уровня.

Какая палка?

При использовании большого количества электродов дуга часто гаснет при полярности переменного тока. В момент переключения дуга фактически гаснет, а затем должна восстанавливаться. Электроды доступны со специальными элементами в их покрытии, которые работают от полярности переменного тока, чтобы поддерживать зажигание дуги.

Ручная сварка с помощью сварочного аппарата Idealarc 250, каски Viking Hemisfear 2450

Сварочные стержни 6011 имеют покрытие типа калия с высоким содержанием целлюлозы. Эти стержни могут использоваться с полярностью переменного и постоянного тока для сварки во всех положениях.Они особенно хорошо подходят для сварки ржавого, грязного или старого металла или ремонта на улице в ветреную погоду. Стержни 6011 представляют собой версию популярных сварочных стержней 6010 для постоянного тока на переменном токе. 6010 имеет покрытие натриевого типа с высоким содержанием целлюлозы, может глубоко проникать и используется во многих областях.

Оба стержня быстро замораживаются, что означает, что сварочная ванна быстро переходит из жидкого состояния в твердое, и используются в основном монтажниками и сварщиками труб. Размеры различаются, но от 1,8 до 5/32 дюйма.видны. Другие сварочные прутки переменного тока включают 6013, 7018 и 7024.

Стержни 6013 имеют полярность переменного или постоянного тока во всех положениях для сварки нового чистого листового металла, поскольку они меньше проникают, но не прожигают металл.

Сварочные стержни 7018 используются для сварки труб, сварки конструкционных сталей и ремонтной сварки. Этот всепозиционный электрод с низким содержанием водорода, обычно постоянного тока, также может использоваться с переменным током, о чем не многие сварщики могут знать. Модель 7018 обеспечивает хороший внешний вид шва и гладкие, прочные сварные швы.Он также работает с более прочными сталями.

AC / DC 225/125 предлагает дуговую сварку на переменном токе, но также обеспечивает более плавную и стабильную дуговую сварку на постоянном токе.

Сварочные стержни 7024, обычно называемые Jet Rod, хорошо работают на переменном токе. Это хороший пруток общего назначения с высокой скоростью наплавки для плоских и горизонтальных сварных швов, который обычно используется для больших сварных швов. В них много порошка железа. Стержни 7024 используются для общего производства, включая глубокие канавки и большие корабли, где требуется высокая скорость наплавки.

Стержни 7018 и 7024 также известны как «тяговые стержни», где конец слегка выгорает внутри флюсового покрытия, что позволяет сварщику тянуть стержень по стыку. Тяжелый шлак должен просто отслоиться, оставив гладкий сварной шов.

Линкольн Электрик Ко.

Как сваривать нержавеющую сталь TIG (некоторые советы и рекомендации) |

TIG означает «вольфрамовый инертный газ», который представляет собой метод сварки, выполняемый с помощью вольфрамового электрода для нагрева различных металлов.Опцию Tig можно использовать для сварки нержавеющей стали. Он также может хорошо работать с другими металлами, такими как стандартная сталь, никелевые сплавы, алюминий, бронза, латунь, медь, хромомолибден и даже золото.

Нержавеющая сталь — это стальной сплав, содержащий хром, который придает металлу блеск, за который его ценят. Кроме того, нержавеющая сталь не ржавеет и не подвергается коррозии так же легко, как углеродистая сталь, что делает ее популярным металлом для многих применений сварки TIG в промышленном оборудовании, пищевой промышленности, авиакосмической и автомобильной промышленности.Сваривать нержавеющую сталь непросто, но, как и в большинстве случаев сварки TIG, много практики, внимания к деталям и процедурам сделают вашу сварку профессионалом в кратчайшие сроки.

Во-первых, вам нужно понаблюдать за своей теплотой. Основное эмпирическое правило: на каждую тысячную дюйма толщины материала требуется 1 ампер сварочного тока. Вам также нужно поддерживать скорость сварки и обеспечивать хорошее газовое покрытие.

Во-вторых, расплавленная нержавеющая сталь сварочной ванны настолько реактивна по отношению к воздуху, что вам необходимо исключить атмосферу с обратной стороны сварного шва.Таким образом, помимо подачи газообразного аргона из горелки, которую обеспечивает сварочный аппарат, вам необходимо смонтировать трубопровод, который подает слой аргона вдоль задней части сварного шва.

В-третьих, необходимо также выбрать полярность. Пользователю необходимо поиграть с настройками, чтобы настроить устройство для выполнения различных работ с разными материалами. Если необходимо иметь дело с алюминиевым материалом, вы должны установить полярность на настройку переменного тока. Для TIG-сварки нержавеющей стали , вам необходимо установить полярность в положение «Отрицательный электрод постоянного тока», которое также задается DCEN.

В-четвертых, при шлифовании вы должны убедиться, что вы делаете это в радиальном направлении, которое находится как раз по окружности вольфрама, и ни в коем случае не должно быть за концы. Используйте скругленный наконечник для сварки на переменном токе. С другой стороны для целей постоянного тока должен быть заостренный наконечник. Если вам необходимо выполнить стыковой сварной шов или, возможно, открытый угловой шов, убедитесь, что вы заземлили вольфрам так, чтобы его толщина составляла от 5 до 6 мм. Газ для процедуры может быть чистым аргоном или смесью гелия и аргона.

Вы часто слышите, как мы повторяем: используйте газовую линзу! Корпус цанги газовой линзы заменяет корпус стандартной цанги в вашей горелке TIG. Он состоит из серии многослойных экранов, спроектированных для более последовательного распределения газа (обычно аргона) по зоне сварного шва для лучшего покрытия с меньшей турбулентностью.

КУПИТЬ КАЧЕСТВО ШТАНГИ ​​TIG ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ И TIG TROCH С ДЕТАЛЯМИ

Связанные
.