Сварка труб из нержавеющей стали

О производстве перил и поручней: способы сварки труб из нержавеющей стали

Абразивные материалы и их виды

Монтаж лестничных ограждений зимой

Мы производим лестничные ограждения, перила и поручни из нержавеющей стали — практичного, гигиеничного, лёгкого в уходе материала, который в равной степени подходит для установки внутри помещений и под открытым небом. Нержавейкой «Динокс» занимается уже много лет — и мы можем назвать себя профессионалами в области проектирования и монтажа стальных конструкций.

А профессионалы любят рассказать о любимом деле.

Поэтому сегодня поговорим о том, как происходит сварка труб из нержавеющей стали, и какие существуют для этого методы.

Способы сварки нержавейки

Существует большое количество ручных и механических способов, чтобы сварить нержавейку.

Ручная дуговая покрытыми электродами применяется для осуществления бытовых и производственных сварочных работ. Основная сложность данного способа — подобрать электрод. Для этого следует определить марку обрабатываемых сталей, по ГОСТу выяснить свойства материалов и правильно выбрать оптимальный вариант сварочных материалов. Сваривание, в большинстве случаев, производится постоянным током обратной полярности.

Сварка нержавейки, качество сварного шва !!!

  • соединение может проводиться в труднодоступных местах;
  • большое разнообразие электродов позволяет сваривать нержавейку различных типов;
  • простота сварочного процесса, мобильность, легкость и ценовая доступность оборудования.

Недостатки: вредные условия труда:

  • выделение газов, высокая температура, яркий свет от горения дуги;
  • необходимость специальных средств защиты для сварщика;
  • качество сварных швов зависит от уровня мастерства и навыков исполнителя;
  • невысокая производительность, по сравнению с другими способами.

Аргон

Сварка нержавеющих сталей аргоном обладает следующим преимуществами:

  • газ обеспечивает надежную защиту сварочной ванны, что обеспечивает качество соединения;
  • незначительный нагрев изделия позволяет работать с деталями сложной конфигурации;
  • возрастание скорости работ достигается за счет высокой температуры дуги.

Недостатки: необходимость в сложном сварочном оснащении; исполнитель должен обладать специальными знаниями и достаточным опытом.

Далее будут проанализированы отдельные виды сваривания аргоном, с помощью которых можно варить нержавейку.

Вольфрам

2.1. Аргонодуговая сварка с использованием вольфрамовых электродов применяется при повышенных требованиях к соединению. Данный способ сваривания нержавейки рекомендуется для работы с тонкими коррозионностойкими сталями.

Кроме этого, такой метод подойдет для сваривания труб, работающих под давлением. Работы осуществляются постоянным и переменным током в среде газа аргона.

Сила тока зависит от толщины металла основного изделия и варьируется в значительных величинах — 30-150 А. Главная составляющая процесса — горелка, движения которой контролируются исполнителем. Контроль за подачей сварочной проволокой также осуществляет сварщик.

Достоинства: высокое качество соединения; равномерное по глубине проплавление металла. Недостатки: исполнитель должен обладать высокой квалификацией и достаточным опытом; низкая производительность.

Остальные важные детали сварки нержавейки с помощью электродов рассмотрены в статье «Сварка нержавейки электродом».

Полуавтомат

2.2. Существует также механизированный (полуавтоматический) вид аргонодуговой сварки. Часть работы выполняет исполнитель, он управляет сварочным аппаратом. Подача присадочной проволоки выполняется автоматически. В качестве защитного газа также используется аргон.

В некоторых случаях, например при сваривании толстостенных изделий, применяется не чистый аргон, а с примесью углекислоты (2%). Для снижения стоимости работ можно использовать соотношение 70% аргона и 30% углекислоты. Сваривание производится с применением постоянного тока обратной полярности.

Полуавтоматическая аргонная сварка может выполняться с применением трех технологий:

Первый вариант подходит для сваривания тонкого металла, так как данная технология снижает возможность прожига металла.

READ  Подключение электрокотла в систему отопления

Метод струйного переноса применяется к деталям, отличающимся значительной толщиной.

Импульсный режим является наиболее точным и контролируемым, обеспечивает высокое качество, подходит для исполнителей с небольшим опытом работ. Металл подается в сварочную ванну каплями, это позволяет исключить даже незначительно разбрызгивание. Данный вид идеально подойдет для работы с изделиями средней толщины и толстостенными деталями.

Автоматическая сварка

2.3. Полный автоматический режим аргонодуговой сварки подразумевает, что управление движениями электрода и контроль за подачей присадочной проволоки выполняет автомат.

Под флюсом

Сварка коррозионностойких сталей под флюсом. Правильно выбранный флюс для нержавейки позволяет решить целый ряд задач:

  • защита расплавленного металла от воздействия внешней среды;
  • обеспечение стабильного горения дуги;
  • снижение энергозатрат;
  • предотвращение разбрызгивания;
  • улучшение условия для качественного формирования шва.

Суть сварочного процесса заключается в следующем: дуга, которая находится между проволокой и основным металлом, горит под гранулированным слоем флюса.

Выделяют три основных вида сварки нержавейки под флюсом.

3.1. При ручном способе держатель сварочного полуавтомата вручную перемещается исполнителем вдоль сварного шва.

3.2. Полуавтоматическая является более удобным способом соединения. Подача проволоки осуществляется автоматически. Сварщик направляет проволоку и и перемещает дугу вдоль сварного шва с помощью электрододержателя. Данный вид сваривания применяется для работы с конструкциями, швы которых имеют малый радиус кривизны; а также для коротких швов или соединений, расположенных в труднодоступных местах.

3.3. Автоматическая проводится с помощью автоматической установки. Аппарат производит следующие действия:

  • выполняет подачу электродной проволоки и флюса в рабочую зону;
  • перемещает дугу вдоль шва;
  • поддерживает стабильное горение дуги.

Подготовительные работы

Перед сваркой труб из нержавеющей стали проводится подготовка места стыка. Чтобы шов был качественный, необходимо:

СВАРКА ТРУБ ИЗ НЕРЖАВЕЙКИ

  • Зачистить кромки напильником, наждачной бумагой или абразивным инструментом.
  • Участки нержавеющих труб возле стыка обезжирить ацетоном. Этот растворитель также помогает поддерживать электрическую дугу на стабильном уровне, что положительно сказывается на качестве соединения.
  • Стыкуя трубы не забывать о зазоре между ними, чтобы не было деформации.
  • Закрыть теплостойким материалом поверхности возле стыка, чтобы на них не попадали капли расплавленного металла.

Что необходимо при сварке нержавеющих труб

При сварке нержавеющих труб необходимо обратить внимание на несколько важных моментов, которые перечислены ниже:

  • Используйте напильник, шлифовальную машинку (болгарку) или бумагу для очищения кромок трубы.
  • Чтобы убрать жирный налет с кромок, воспользуйтесь ацетоном. Помимо этого, вещество поможет наладить стабильную работу электрической дуги. Сварка будет более высокого качества.
  • Обязательно оставьте небольшое отверстие между двумя деталями. Так вы сможете избежать деформации частей при работе с ними.

Какие электроды используются для электродуговой сварки труб из нержавейки

Сварка нержавейки (трубы) выполняется электродом с основным либо рутиловым покрытием. Такие электроды позволяют проводить сварочные работы с жаростойкими сплавами и сталями, а также с материалами, устойчивыми к коррозии.

Они применяются, в основном, в тяжелой металлургии. Основные (рутиловые) электроды позволяют осуществлять сваривание разнородных сплавов и облицовочных слоев корневой части трубной продукции. Такие электроды обеспечивают получение шва, устойчивого к межкристаллической коррозии. Существуют также отдельные марки таких электродов, формирующие швы с высокой стойкостью к науглероживанию.

Качество шва, который получается при сварке труб из нержавейки, определяет возможность их использования в пищевой промышленности. Особенно качественный шов можно получить при сваривании высоколегированной стали специальными электродами (с защитно-легирующим покрытием и стержнем из высоколегированной стали). В процессе сварки такими электродами формируется сплав с необходимым химическим составом.

Стоит отметить, что сваривание пищевой нержавейки и труб, которые применяют в строительстве, производится разными способами. Сварка плавящимся электродом труб из нержавейки осуществляется при постоянном токе с обратной полярностью. Иногда для обеспечения более стабильной дуги сваривание изделий из нержавеющей стали осуществляется с применением углеродистого газа или кислорода.

READ  Удалить плесень в ванной комнате

Сварка труб из нержавейки аргоном в сочетании с указанными газами снижает вероятность образования водорода. Если нужно выполнить соединение труб из нержавейки с неповоротными стыками, применяют неплавящий электрод. Он используется для сваривания легированной стали и цветных металлов.

Сварка нержавейки аргоном с использованием неплавящего электрода из вольфрама выполняется при постоянном токе с прямой полярностью. В этом случае создаются благоприятные условия для термоэлектронной эмиссии с электрода. Сварка нержавейки вольфрамовым электродом обеспечивает ряд преимуществ:

  • соединение надежно защищено от окисления кислородом;
  • сваривание происходит без использования специальных электродных покрытий;
  • стабильное горение дуги обеспечивает непрерывность процесса сварки;
  • шов приобретает высокую коррозийную стойкость.

Варианты сварки нержавеющей стали, госты, методы

Сварку нержавеющей стали на практике выполняют с помощью таких методов: При толщине материала более чем 1,5 мм используют метод ручной дуговой сварки; Для сварки тонких листов и труб используют метод дуговой сварки вольфрамовым электродом в инертном газе, такая сварка в среде активных газов отличается своей высокой производительностью;

Для листов с толщиной 0,8 мм применяется импульсивная дуговая сварка с плавящимся электродом в инертном газе;

Листы толщиной менее чем 0,8 – 3,0 мм подвергаются сварке с дугой со струйным переносом металла; Такой тип сварки как плазменный, применяется для широкого диапазона толщины листов и на сегодня становится популярным методом сварки нержавеющей стали; Для металлов толщиной более 10 мм применяют дуговую сварку под флюсом.

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Настоящий стандарт устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых дуговой сваркой в защитном газе.

Так же следует отметить такие методы сварки как: точечная, роликовая, лазерная, высокочастотная, сварка сопротивления и другие.

Итак, следующий этап это обработка сварных швов. Поверхность сварного соединения нержавеющей стали образует пористый оксидный слой, который в своем составе содержит хром. Этот слой способствует значительному ослаблению стойкости к воздействию коррозии.

Поверхность оксидного слоя возникает из стали, после чего под оксидным слоем образуется т.н. с низким м хрома. Когда есть необходимость увеличить стойкость сварного соединения к коррозии, то оксидный слой и слой с низким м хрома необходимо удалить.

Этот процесс осуществляется с помощью термообработки, в данном случае термообработка способна выполнять растворение внутри стальной конструкции, благодаря этому процессу сглаживаются все возможные отличия присадочных материалов.

Необходимо знать то, что разрешается использовать только те принадлежности, которые предназначены для обработки нержавейки, это могут быть: ленты и круги для шлифовки, щетки для обработки нержавеющего проката, дроби из нержавеющей стали.

Обработка сварных швов

Эффективным методом обработки сварных швов является травление. Если правильно выполнить метод травления, то это позволит качественно устранить оксидный слой и зону с низким м хрома. Обработка по этому методу выполнения путем покрытия, погружения или наружного нанесения пасты, все зависит от условий.

В основном, при травлении используют смешанные кислоты (азотная кислота/плавиковая кислота) в пропорциях 8 – 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% плавиковой кислоты, с добавлением H2O (вода). Время травления зависит не только от концентрации кислот, но и от температуры, сорта проката и толщины окалины (кислотоупорный прокат по сравнению с нержавеющим прокатом требует продолжительной обработки).

После метода травления конструкция становится стойкой к воздействию коррозии.

Мы ознакомились с основными методами сварки нержавейки и теперь можно смело поговорить о специальных требованиях по сварке при изготовлении нержавейки. При подготовке вышеперечисленных сплавов и сталей, нужно учитывать специальные требования и основные особенности:

READ  Как отмыть валик от краски

Сварные конструкции МКК и основного металла в зоне около шва, могут подвергшейся сварке до температуры 450 – 650 градусов; Если образуются кристаллизационные трещины, то это является следствием образования аустенитной структуры металла шва; Охрупчивание может происходить в температурных диапазонах от 350 – 550 градусов из-за высокого содержания феррита и в диапазонах 550 – 850 градусов, при возникновении стигматизации. Например, охрупчивание сварных швов может возникнуть в процессе штамповки горячих днищ, в случае если сварка происходит с применением присадочных материалов, которые дают чрезмерное феррита. Для того чтобы избежать охрупчивания сварочных соединений в процессе обработки, следует ограничить феррита в пределах 8 – 10%.

Усиленное коробление сварных конструкций, несет за собой следствие низкой теплопроводности и коэффициент термического расширения, который больше в 1,5 раз в сравнении с углекислыми сталями;

Как же поступить?

Важен не столько способ, который применяется для соединения изделий из нержавеющей стали, сколько качество исполнения шва, соответствует ли оно высоким требованиям. Ведь от этого зависит прочность и долговечность всей конструкции, ее герметичность и эстетический вид.

Трубопроводы из нержавеющей стали, благодаря уникальным свойствам материала, широко применяются во многих отраслях промышленности и коммунальном хозяйстве. Для получения надежных соединений сварку труб из нержавеющей стали делают по специальным технологиям. Это усложняет монтаж, но в ряде случаев необходимо для выполнения требований нормативных документов. Например, в международных актах указывается, что орбитальную сварку нержавеющих труб нужно применять обязательно, если они контактируют с пищевыми продуктами.

Сварка труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавейки сегодня все чаще используются в быту, хотя в промышленности они используются в больших объемах и во многих областях. Их стыковка, особенно тонкостенных трубопроводов, производится при помощи аргонодуговой сварки. Технология соединения практически точно такая же, как и сваривание листовых или объемных заготовок. То есть, подготовительный процесс производится идентично, режимы выставляются такие же, но есть и один небольшой нюанс.

Необходимо, чтобы сварочный шов в процессе соединения обдувался с двух сторон аргоном. Понятно, что с внешней стороны это сделать не проблема. А как это сделать изнутри трубы. Все достаточно просто.

  • Отверстие одной трубы закрывается пробкой, сделанной из ткани, бумаги или любого другого материала.
  • Стык двух труб по периметру закрывается клеящей пленкой: скотчем или изолентой.
  • В открытое отверстие второй трубы подается из горелки аргон под небольшим давлением, чтобы не выбило пробку.
  • Как только трубы заполняться газом, отверстие, через которое он подавался, также закрывается пробкой.
  • Теперь снимается скотч или изолента со стыка и производится сварка двух труб из нержавеющей стали.

И в конце таблица, в которой показано соотношение режима сварки нержавейки аргоном, его параметров и размеров расходных материалов.

Толщина соединяемых заготовок, мм Вид тока Сила тока, А Диаметр вольфрамового электрода, мм Диаметр присадочной проволоки, мм Скорость сварочного процесса, см/мин
1 Постоянный – полярность прямая 30-60 1 2 12-28
1 Переменный 35-75 1 2 15-33
1,5 Постоянный – полярность прямая 40-75 1,6 2 9-19
1,5 Переменный 45-85 1,6 2 14-22
4 Постоянный – полярность прямая 85-130 2,5 4

Обязательно ознакомьтесь с обучающим видео, расположенным на этой странице сайта. Оно поможет разобраться во всех тонкостях сварочного ручного процесса в защитном аргоном газе. Как показывает практика, эта технология является лучшей, когда стоит задача сварить тонкостенные детали из нержавеющей стали.