Марки и обозначение электродов для сварки нержавейки

Качество выполнения сварного соединения зависит от многих факторов, в том числе — квалификации сварщика, правильности выбора метода и режима сварки, сварочных материалов.

Сварка сталей, относящихся к классу нержавеющих, имеет свои особенности, связанные с их характеристиками — низкой теплопроводностью, повышенным коэффициентом линейного расширения и электрического сопротивления.

Классификация высоколегированных сталей

Прежде чем приступить к вопросу выбора электродов для сварки нержавейки, необходимо определиться с самим понятием этого материала. Народная терминология делит все стали на два основных класса — рассматриваемую нержавейку и так называемую чернуху. Известными большинству признаками, отличающими нержавейку от чернухи, являются:

  • внешний вид — нержавейка блестящая (хотя не всегда), без следов окалины и коррозии;
  • вязкость и меньшая твердость, что легко определяется зубилом, напильником, сверлом, ножовкой или абразивным кругом;
  • народным методом является также проба магнитом — нержавейка не магнитится, что также не всегда соответствует истине.

Приведенного багажа знаний явно недостаточно для выполнения такого ответственного соединения, как сварное, также недопустимо охватывать одним термином многочисленную группу сталей, классифицируемых ГОСТом как нержавеющие.

К классу нержавеющих относятся стали, обладающие способностью работать в условиях коррозионно-агрессивных сред, а эта способность определяется наличием легирующих элементов, в основном, хрома и никеля.

Официальным документом, регламентирующим классификацию нержавеющих сталей, является межгосударственный стандарт ГОСТ 5632–14 . В соответствии с его определениями к легированным нержавеющим сталям относятся стали с содержанием хрома не менее 10,5% и содержанием углерода не более 1,2%, к коррозионно-стойким сталям и сплавам — обладающие стойкостью против любых видов коррозии (химической, электрохимической, межкристаллитной, коррозии под напряжением и других).

Классы нержавеющей легированной стали

Конкретное назначение и область применения стали определяется ее внутренней структурой — химическим составом и типом кристаллической решетки, которые в свою очередь также зависят от метода плавки, термообработки, прокатки. Не углубляясь в теорию металловедения, приведем деление легированных нержавеющих сталей на структурные классы в соответствии с ГОСТ 5632–14 :

  • мартенситный;
  • мартенситно-ферритный;
  • ферритный;
  • аустенитно-мартенситный;
  • аустенитно-ферритный;
  • аустенитный.

Структура стали во многом определяет и такое ее технологическое качество, как свариваемость. Наличие хрома в высоколегированных коррозионно-стойких сталях определяет характерное для них понятие «межкристаллитная коррозия». При сварке на границе зон термического влияния образуются зернистые структуры карбида хрома с пониженной прочностью и склонностью к хрупкому разрушению. Это качество во многом определяет специальные требования к технологии сварки данных сталей и сварочным материалам для ее выполнения.

Маркировка нержавейки

Присоединяясь к народной терминологии — нержавейка — рассмотрим ее обозначение согласно требованиям ГОСТ 5632–14 . Для нержавейки обозначение соответствует общероссийской системе обозначения сталей, унаследованной от советской. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента, далее последовательно буквой русского алфавита указывается легирующий элемент и его содержание в процентах. Если за буквой отсутствуют цифры, то содержание элемента не превышает 1 процент.

Не перечисляя все химические элементы, приведем обозначения некоторых, характерных для нержавеющих сталей: Х — хром, Н — никель, Т — титан, В — вольфрам, М — молибден. Легирующими элементами могут быть и неметаллы. В обозначениях многих сталей по ГОСТ 5632–14 можно увидеть буквы, А — азот, Г — марганец, Е — селен.

Как видим, обозначение нержавейки несет в себе информацию о ее химическом составе, который в основном определяет и химический состав применяемых сварочных материалов.

Сварка нержавейки

Так как темой статьи являются электроды для сварки нержавейки, рассмотрены будут два метода сварки, наиболее распространенные и в производстве, и на монтаже оборудования.

Первый из них — ручная аргонодуговая сварка (РАДС). Это один из видов сварки в среде защитных газов, газом является инертный газ аргон. Сварочная дуга создается неплавящимся вольфрамовым электродом диаметром от 1,6 до 4,0 мм, а заполнение сварочной ванны выполняют присадочной проволокой соответствующей марки. Этот метод сварки наиболее распространен как раз при сварке нержавеющих сталей.

Самым распространенным, широко известным большинству и практически универсальным методом является ручная дуговая сварка плавящимся электродом (РДС). Слово «электрод» в основном ассоциируется именно с этим методом.

Многообразие марок нержавейки по химическому составу определяет и многообразие типов и марок электродов для ее сварки по тому же принципу. ГОСТ 5632–14 классифицирует более ста марок высоколегированных сталей.

Основные типы электродов, дословно «электродов покрытых металлических для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами» устанавливает другой стандарт — ГОСТ 10052–75 . Его классификация включает 49 типов электродов. Обозначение типов электродов начинается с буквы Э и тире, за которым следует уже рассмотренное нами обозначение содержания углерода и легирующих элементов.

Маркировка электродов для сварки

ГОСТ 10052–75 определяет именно типы электродов по химическому составу металлического стержня.

На практике обычно оперируют понятием марки электрода, которая зависит от его производителя. Один и тот же тип может выпускаться под разными марками, а производитель подтверждает соответствие своей марки электродов по нержавейке типу и требованиям стандарта.

Маркировка электродов должна содержать информацию о марке и типе электрода, его диаметре, виде покрытия, механических характеристиках выполненного соединения, допустимых пространственных положениях, роде тока — переменный или постоянный и его полярности — прямая или обратная. Для ответственных работ при изготовлении, сборке, монтаже или ремонте оборудования марку электродов определяют специалисты — конструкторы или технологи.

Какой электрод выбрать для сварки нержавейки для домашних или хозяйственных нужд — изготовление мангала или самодельной коптильни, сбросной трубы канализации или выхлопной трубы автомобиля — поможет справочная информация из технической литературы или ресурсов Интернета. Правда, эта информация будет полезной при условии наличия информации о марке самой стали.

Некоторые марки электродов

Наиболее распространенными по применению и известными многим по марке являются коррозионно-стойкие стали аустенитного класса — 08Х18Н10, 08Х8Н10Т, 12Х18Н10Т. Многим известна и марка электродов для их сварки — ЭА-400/10Т или ЭА/400/10У. Эта марка соответствует типу Э-07Х19Н11М3Г2Ф по ГОСТ 10052–75 . Их применяют для сварки труб любого диаметра, при изготовлении емкостей и сосудов с рабочей температурой до 350 °C. Этому же типу соответствуют и электроды марки ЦЛ-11. Их применяют для сварки изделий, работающих в агрессивных средах с температурой до 400 °C.

Для сварки сталей аустенитного класса используют и другие марки электродов. В машиностроении часто применяются электроды марки ОЗЛ-8. Они соответствуют типу Э-07Х20Н9, с их помощью сваривают конструкции при отсутствии жестких требований к стойкости против межкристаллитной коррозии. Для изделий, работающих в окислительных средах с температурой до 650 °C, применяют марки ЦТ-15 и ЗИО-3, соответствующие типу Э-08Х19Н10Г2Б.

И в энергетике, и в пищевой промышленности широко используются коррозионно-стойкие хромистые стали мартенситного, мартенситно-ферритного и ферритного классов — 08Х13, 12Х13, 20Х13. Рабочая температура деталей и конструкций из них достигает 600−650 °С. Их сварку выполняют электродами типа Э-12Х13 марки УОНИ-13/НЖ 12Х13.

Коррозионно-стойкие и жаростойкие стали тех же классов 12Х17, 08Х17Т сваривают электродами типа Э-10Х17Т марки УОНИ-13/НЖ 10Х17Т. Жаростойкость сварного соединения достигает 800 °C.

Сварка деталей, изготовленных из нержавеющих сталей, представляет собой непростой процесс, требующий от его исполнителя наличия соответствующих знаний и навыков. Для выполнения такой процедуры, кроме всего прочего, необходимы специальные электроды по нержавейке, которые могут иметь диаметр 3,4 или 5 мм.

Электроды AS P-309L турецкого производства применяются при сварке нержавеющих и жаропрочных сталей

Почему важно использовать специальные электроды для сварки нержавейки

Нержавеющая сталь с момента ее появления на рынке активно используется для изготовления отдельных изделий и конструкций различного назначения. Высокая популярность стальных сплавов данной категории объясняется не только их исключительной коррозионной устойчивостью, но также целым перечнем других достоинств – твердостью, прочностью, долговечностью, привлекательным внешним видом изделий из нержавейки и др. Между тем одним из наиболее значимых недостатков нержавеющих сталей является плохая свариваемость, что несколько затрудняет выполнение монтажных работ с этим материалом.

Сварка этих листов из коррозионностойкой нержавеющей сталей была выполнена электродом ЦТ-15

Причины того, что нержавеющие стали обладают плохой свариваемостью (под которой понимают возможность создания надежных неразъемных соединений при помощи сварки), заключаются в следующем.

  • Стали, относящиеся к категории нержавеющих, обладают меньшей (в два раза) теплопроводностью, чем обычные углеродистые стальные сплавы. Нержавейка в процессе выполнения сварки хуже отводит тепло и сильно перегревается, поэтому выполнять такой технологический процесс следует на меньших значениях сварочного тока (на 15–20%), чем при соединении деталей из обычных стальных сплавов.
  • При сварке массивных изделий, изготовленных из нержавеющих сталей, между ними следует оставлять достаточно широкий зазор. Если пренебречь этим требованием, то в структуре основного металла, прилегающей к зоне сварного шва, могут образоваться микротрещины, значительно снижающие качество и надежность полученного соединения.
  • Из-за сильного электрического сопротивления, создаваемого в зоне сварки, электроды, при помощи которых она выполняется, сильно нагреваются. Именно поэтому выполнять сварочные работы со сталями данной категории следует, используя специальные электроды для нержавейки. Выбрать такие электроды можно по маркировке.

Пример расшифровки маркировки электродов

Неправильный выбор электродов, режимов выполнения сварки изделий, изготовленных из нержавеющих сталей, а также непрофессиональное использование сварочного оборудования может привести к межкристаллитной коррозии. Это явление значительно ухудшает коррозионную устойчивость металла шва и основного металла в прилегающей к сварному соединению зоне и выражается в том, что в структуре металла при нагреве свыше 5000° формируются карбиды железа и хрома. Такие карбидные включения, появляясь на границах кристаллической решетки металла, делают его очень хрупким и уязвимым к коррозии, что и становится причиной значительного снижения надежности сварного соединения.

Для того чтобы избежать такого негативного явления, как межкристаллитная коррозия, следует правильно подбирать режимы сварки и электроды для ее выполнения, а также обеспечивать быстрое охлаждение зоны сформированного сварного соединения.

Основные технологии сварки

На качество сварки, используемой для соединения деталей из нержавеющих сталей, оказывает влияние множество факторов. К наиболее значимым из них следует отнести квалификацию сварщика, выполняющего работы, правильность выбора режима сварки и электродов для ее осуществления. Любому, кто соберется варить нержавейку, важно также знать, в чем заключаются отличия этого металла от обычных углеродистых сталей.

Варить нержавейку, в зависимости от особенностей соединяемых деталей, можно по различным технологиям. Одной из наиболее распространенных технологий, при помощи которых выполняют соединение изделий из нержавейки с толщиной от 1,5 мм, является сварка в среде защитных газов.

Сварка нержавеющей стали вольфрамовым электродом

Такая сварка, выполняемая неплавящимся вольфрамовым электродом, используется преимущественно для соединения:

  • корпусных деталей оборудования и приборов различного назначения;
  • других изделий, для изготовления которых используется листовая нержавейка;
  • трубопроводов из нержавейки, предназначенных для транспортировки различных сред.

В зависимости от используемого сварочного оборудования и требуемой производительности процесса выполняться такая сварка может ручным, полуавтоматическим и автоматическим способами.

При сварке изделий, изготовленных из нержавейки, можно использовать и плавящиеся электроды – металлические стержни с нанесенным на них покрытием либо специальную проволоку, отличающуюся высоким уровнем легирования. К таким методам сварки относятся:

  • импульсно-дуговая, используемая для соединения деталей толщиной до восьми десятых миллиметра;
  • короткодуговая, выполняемая в среде инертных газов, – для нержавейки толщиной от восьми десятых до трех миллиметров;
  • дуговая струйная, применяемая для соединения листового материала толщиной свыше трех миллиметров;
  • дуговая, выполняемая под слоем флюса, – для изделий, толщина которых превышает десять миллиметров;
  • плазменная, которая является универсальным способом соединения деталей из нержавейки любой толщины.

Технологию плазменной сварки используют для соединения любых металлов и сплавов

При использовании для выполнения сварочных работ такого оборудования, как инвертор, процесс можно выполнять и постоянным, и переменным током.

Чтобы варить изделия из нержавейки и получать при этом качественные и надежные соединения, важно учитывать несколько важных нюансов.

  • При использовании электрода из вольфрама им не следует совершать резких колебательных движений, как это делается при формировании сварного шва на обычных сталях. Такие движения могут привести к тому, что электрическая дуга, сформированная электродом, разрушит защитную пленку на основном металле, а это станет причиной значительного ухудшения его антикоррозионных свойств.
  • Чтобы избежать попадания в область формируемого сварного шва вольфрама, из которого изготовлен неплавящийся электрод, зажигать сварочную дугу следует не на самих соединяемых изделиях, а на специальной графитовой пластине (или использовать для этого опцию бесконтактного розжига дуги).
  • На обратную сторону сварного шва также желательно подавать струю аргона, который защитит сильно разогретый основной металл и формируемый сварной шов от окисления.

Популярные марки электродов для сварки нержавейки

Достаточно часто сварку нержавейки выполняют при помощи плавящихся штучных электродов, поэтому вопрос правильного выбора таких расходных материалов является очень актуальным. Металл, из которого изготовлены стержни таких электродов, должен:

  • обладать высокой устойчивостью к такому явлению, как термическая ползучесть;
  • отличаться небольшим показателем теплового расширения;
  • иметь повышенную упругость;
  • отличаться высокой износоустойчивостью и теплопроводностью.

Области применения электродов

На выбор электрода, при помощи которого можно варить изделие из нержавейки, решающее влияние оказывает марка свариваемой стали. Так, в зависимости от данного параметра современные специалисты применяют электроды следующих популярных марок:

  • ОЗЛ-8 и ЦЛ-11 – для нержавейки, используемой в пищевой промышленности;
  • ЭА400/10У, НЖ-13, ЦТ-15 (редко) – для нержавеющих сталей, отличающихся повышенной устойчивостью к коррозии;
  • ОЗЛ-6 – для жаропрочных сплавов, в химический состав которых входит нержавеющая сталь;
  • КТИ-7А, ЦТ-28 – для нержавейки, из которой изготавливаются различные инструменты;
  • АНЖР-1, АНЖР-2, ЭА395/9 – для нержавейки другого назначения.

Электроды АНЖР-1 и АНЖР-2 применяются для сварки без предварительного подогрева и без последующей термообработки

При использовании штучных электродов, специально предназначенных для сварки нержавейки, следует соблюдать осторожность, так как слой остывающего шлака, сформированный в процессе выполнения сварки, отскакивает с поверхности шва самопроизвольно. Еще не до конца остывшие кусочки такого шлака, если не соблюдать осторожность, могут послужить причиной ожога.

К наиболее популярным электродам, используемым для соединения изделий из нержавейки, относятся изделия с маркировкой ЦЛ-11. На поверхность таких электродов нанесено покрытие, выполненное на основе карбонатов и соединений фтора. Они применяются при сварке сталей хромоникелевой группы (12Х118Н10Т и 9Т, 08Х18Н12Б и Т). Использование электродов данной марки позволяет минимизировать риск развития межкристаллитной коррозии у данных сплавов. За счет особенностей химического состава своего покрытия электроды ЦЛ-11 хорошо демонстрируют себя при температурах, не превышающих 450°.

Технические параметры электродов ЦЛ-11

К наиболее значимым достоинствам электродов данной марки следует отнести:

  • минимальное разбрызгивание расплавленного металла;
  • хорошую ударную вязкость формируемого сварного шва;
  • возможность выполнять качественный сварной шов в любых пространственных положениях;
  • хорошую пластичность готового соединения;
  • минимальный риск образования трещин в сварном шве, что обеспечивает высокое качество и надежность формируемого соединения.

Высокой популярностью у отечественных специалистов пользуются также электроды ОЗЛ-6 и НЖ-13. Электроды с маркировкой НЖ-13 отлично демонстрируют себя при использовании для сварки пищевой нержавейки, а также сплавов, относящихся к хромоникелевой и хромоникелемолибденовой категориям. Изделия марки ОЗЛ-6 лучше применять в тех случаях, когда сварка будет выполняться в окислительной среде или при высоких температурах (до 1000°). При использовании электродов данной марки можно получить сварное соединение более высокого качества, если выполнять его не на переменном, а на постоянном токе.

Технические характеристики электродов ОЗЛ-6

Среди достоинств электродов марки ОЗЛ-6 следует выделить:

  • минимальное разбрызгивание расплавленного металла;
  • высокую жаростойкость сформированного соединения;
  • высокую устойчивость металла сварного шва к образованию межкристаллитной коррозии.

В отличие от изделий марки ЦЛ-11, электроды ОЗЛ-6 нельзя применять для формирования сварных швов, расположенных вертикально.

Кроме электродов известных отечественных марок, у специалистов-сварщиков большой популярностью пользуются изделия для сварки нержавейки, выпускаемые под брендом ESAB.

Электроды ESAB выпускаются и на российских предприятиях в том числе, соответствуют требованиям ГОСТа и международных стандартов

Наиболее популярными марками электродов от данного производителя являются:

  • ОК 61.30;
  • ОК 61.35;
  • ОК 63.30;
  • ОК 67.45.

Так же, как и изделия других производителей, электроды ESAB в зависимости от их марки могут быть использованы для выполнения качественной сварки нержавейки различных категорий.

Сварка стали нержавеющего типа представляет собой достаточно трудоёмкий процесс, который связан с особенностями структуры материала. Электроды по нержавейке позволяют получать надёжные, прочные, однородные сварные швы. Предназначены соединения нержавеющих конструкций, механизмов.

Свойства нержавейки

Нержавейка имеет низкий коэффициент проводимости тепла. Поэтому во время сварных работ требуется прогрев локальной области для формирования равномерного шва. Чтобы добиться требуемых технических характеристик, нужно на сварочном аппарате устанавливать токи большой величины.

Чтобы не допустить перегрева или окалин, требуется при стыковке деталей делать увеличенный зазор, чем в случае сваривания стальных заготовок. Шов воспринимает значительные деформационные нагрузки в процессе остывания, за счёт чего основные конструктивные элементы сохраняют геометрию.

Электрод  для сварки со специально подобранным составом под конкретные сплавы позволяет избегать перегрева основного стержня. То есть сопротивление металлов примерно совпадает, за счёт чего процесс перегрева отсутствует.

Методы сварки

Технологии, в которых допустимо применение сварочных электродов для конструкций из нержавеющей стали:

  • импульсно-дуговая для приваривания конструктивных элементов толщиной менее 0,1 мм, требуется применение электродов для сварки с определённым составом покрытия;
  • короткодуговая для приваривания конструкций, толщина которых составляет менее 3 мм;
  • плазменная – универсальный метод позволяющий сваривать нержавейку любых составов;
  • струйная дуговая – используется для соединения крупных деталей с подводом плавящейся проволоки.

Сварщик самостоятельно должен подбирать электроды в зависимости от толщины соединяемых заготовок, их состава, а также особенности эксплуатации сварных конструкций.

Рекомендации по сварке:

  • если перегревать металл выше +500 0С, то растёт вероятность появления кристаллизационных трещин;
  • при прогреве нержавейки в диапазоне +350 0С — +500 0С наступает охрупчивание детали, что может привести к потере прочностных свойств;
  • получение качественного сварного шва гарантировано при прогреве заготовки до +1200 0С с последующим охлаждением в течение 180 минут;
  • длительный прогрев нержавеющей стали не рекомендуется, так как она частично теряет свои свойства;
  • при послойной наварке необходимо каждый предыдущий слой доводить до +100 0С;
  • для схватывания двух конструкционных элементов нужно уменьшить зазор между ними.

Сварка в большинстве случаев проводится в защитной газовой атмосфере. При выборе состава покрытия электрода требуется учёт его толщины, прочности, свойств.

При формировании шва не нужно резко перемещать электрод вдоль поверхности. Обычно в результате неправильных действий могут возникать внутри него деформации, трещины или другие дефекты, а также формироваться окислы.

Важно придерживаться следующих правил:

  • недопустимо проникновение в сварную ванну вольфрама или соединений на его основе, для этого дуга зажигается отдельно;
  • шов следует защитить струёй аргона.

Важность применения специализированных электродов

Использовать электроды для нержавейки важно по следующим причинам:

  • при повышенных температурах теряются антикоррозионные свойства, а состав обмазки позволяет их сохранить;
  • в результате малого коэффициента расширения могут возникать внутренние напряжения или деформации внутри швов либо в соединяемых конструкциях;
  • из-за низкой теплопроводности сложно равномерно прогревать металл.

От правильности выбора температурного режима полностью зависит, насколько сварной шов будет соответствовать необходимым техническим характеристикам. При прогреве сталь деформируется и велика вероятность появления межкристаллической коррозии. Специальные составы покрытий позволяют предотвратить такие негативные последствия.

Маркировка и типы электродов

Наиболее распространённые электроды по свариванию нержавейки имеют следующие маркировки:

  • ЦЛ-11;
  • ОЗЛ-6;
  • НЖ-13.

Остальные марки электродов для сварки деталей из нержавейки менее популярны по причине узости применения, высокой стоимости или технических параметров.

ЦЛ-11

ЦЛ-11 – электроды для сварки хромоникелевой нержавейки при +4500С. Преимущества сварных швов:

  • несклонность к кристаллизационным коррозионным процессам;
  • однородность наплавляемого слоя;
  • в процессе сваривания не образуются брызги расплавленного металла.

ОЗЛ-6

ОЗЛ-6 – электроды, применяемые для сварки нержавеющей стали, которую предполагается эксплуатировать в условиях повышенных температур до +10000С. Преимущества идентичны ЦЛ-11.

НЖ-13

НЖ-13 – марка электродов по свариванию нержавейки, применяемой в пищевой промышленности, сплавов на основе никеля, хрома, молибдена. Используются для формирования швов, которые предполагается эксплуатировать при температуре окружающей среды до +3500С.

Другие марки

Существуют также и другие маркировки электродов по нержавейке, которые также позволяют получать надёжные швы:

  1. ЗИО-8 используются для соединения жаростойких нержавеющих сталей. Выпускаются со стандартной по составу обмазкой, позволяющей проводить работы на постоянном или переменном токе.
  2. НИИ-48Г имеют универсальное применение, можно сваривать стали низколегированного класса. Расположение относительно поверхности допускается любое удобное.
  3. ОЛЗ-17У применяют для сталей, которые предполагается эксплуатировать в химически активных средах.
  4. ЭА для сваривания конструкционных элементов из стальных сплавов высоколегированных марок. Рекомендуется применять при короткодуговой сварке.
  5. ОК 63.30 – электроды для сварки нержавейки любой марки.

Для сохранения коррозионностойких свойств нужно использовать способ холодной сварки. Он позволяет предотвратить образование карбидов на основе хрома или железа.

Электроды по нержавейке – это особый вид расходных материалов, который предназначен для выполнения сварочных работ антикоррозийных составов. Их изготавливают из специальных тугоплавких элементов, что позволяет выполнить соединение подобных материалов.

Нержавеющая сталь – это популярный материал, который применяют во многих отраслях промышленности.

Коротко о технологии

Технологический цикл соединения нержавеющих элементов имеет массу нюансов, которые обусловлены особыми параметрами металла.

  1. Тонкостенные детали соединяют с помощью аргонодуговой сварки, во избежание прогаров.
  2. Электродуговая сварка отличается длиной дуги – она должна быть максимально короткой. Колебания во время выполнения работ недопустимы.
  3. Если толщина заготовки превышает 5 мм, соединение выполняется в два прохода.

Теплопроводность нержавеющей стали ниже, чем у прочих металлов. Для получения качественного шва необходимо использовать ток с большими параметрами.

При работе аргонодуговой сваркой избегайте попадания вольфрама в зону расплава – это приведет к разрушению структуры соединения. Рекомендуется производить отдельный розжиг дуги с последовательным переносом в зону контакта.

Марки и виды

С момента изобретения данного металла было разработано множество видов электродов для сварки нержавеющей стали, однако наиболее востребованными считают рассмотренные ниже.

ЦЛ-11

Предназначены для соединения металлов, содержащих антикоррозийный добавки, такие как хром и никель. Это делает электроды ЦЛ-11 оптимальным выбором для работ, к которым предъявляются повышенные требования к качеству шва.

Согласно инструкции пользователя, необходимо выполнять сварку постоянным током обратной полярности. Длина стержня зависит от величины сечения, которая варьируется в диапазоне от 2 до 5мм.

Перед применением рекомендуется прокалить в течение часа при температуре 210 Сº.

ОЗЛ-6

Применяется для сварки литься и высоколегированных сталей, эксплуатирующихся в условиях высокой температуры. Требования к току – постоянный тип обратной полярности. Межкристаллическая решетка обладает повышенной устойчивостью к внутренней коррозии.

НЖ-13

Электроды для сварки нержавейки НЖ-13 предназначены для работы со сталями, обладающими стойкостью к коррозии, эксплуатирующиеся в умеренном температурном режиме до 450 Сº. Отлично зарекомендовали себя при сварочных работах в пищевой промышленности. Требования к току не отличаются от рассмотренных выше расходных материалов.

Маркировка

Согласно требованиям межгосударственных стандартов ГОСТ, все электроды по нержавейке должны иметь маркировку, содержащую следующую информацию:

  • наименование марки и ее предназначение;
  • вид флюсового покрытия;
  • требования к сварочному току;
  • рабочее напряжение.

Данная информация должна быть продублирована на заводской упаковке.

Основные техники и разновидности

Использование правильных нержавеющих электродов – основное, но не единственное требование к работе с данным типом стали. Не последнюю роль играют габаритные размеры и толщина заготовки, а также применяемое сварочное оборудование. Рассмотрим основные особенности.

Переменным или постоянным

В технической документации отсутствуют ограничения, связанные с полярностью, потому допустимо применению тока, удобного сварщику. Каждый тип имеет свои достоинства и недостатки.

При постоянном токе практически отсутствуют брызги расплава, что позволяет снизить расход стержней и повысить производительность и качество. Однако аппараты данного типа отличаются высокой стоимостью, что сужает круг их использования.

На крупных предприятиях используют только постоянный тип тока.

Агрегаты обратного вида гораздо дешевле, однако расход электродов, за счет сильного разбрызгивания, будет выше.

Для постоянного тока

Наиболее употребительными являются стержни, которые были рассмотрены выше:

  • ОЗЛ-6;
  • ЦЛ-11;
  • НЖ-13.

Если есть возможность, лучше воспользоваться зарубежными электродами ОК по нержавейке, производства ESAB.

Для переменного тока

Инверторы относятся к бюджетному классу сварочного оборудования. Соответственно, расходные материалы обладают более низким качеством и доступной ценой. К ним относят:

  • ЭА-400;
  • ОЗЛ-14;
  • ЛЭЗ-8;
  • ЦТ-50;
  • Н-48.

Для нержавеющих сталей и черного металла

Соединение разнородных элементов выполняют специальными переходными электродами с нержавейки на черный металл. Разрешено использовать как стержни с флюсовым покрытием, так и аппараты, функционирующие в среде защитного газа. В качестве расходного материала применяют следующие виды:

  1. ОЗЛ-312. Универсальный состав позволяет выполнять работы с заготовками, изготовленными из материалов, не поддающихся идентификации.
  2. ЭА-395/9. Применяют для более ответственных узлов из нержавеющей стали.

Какими варить 1 мм?

Тонкие элементы – самый сложный вид, с точки зрения сварочных технологий. Это обусловлено следующими факторами:

  1. Интенсивное тепловое воздействие электрической дуги может разрезать поверхность или привести к нарушению целостности плоскости.
  2. Передвижение короткой дуги необходимо выполнять с особым вниманием – малейшее отклонение руки потушит ее.

Для облегчения процесса опытные специалисты рекомендуют использовать электроды ESAB. Их обозначают аббревиатурой ОК. Лучшим выбором будут ОК 63.34 – он отличается универсальностью работы.

Для тонкостенных конструкций следует отдать предпочтение ОК 63.20.

Можно ли варить сталь?

Прямых запретов на подобную деятельность не существует, однако опытным путем было установлено, что при сварке стали нержавеющими стержнями в зоне вокруг шва начала активно развиваться коррозия. Примечательно, что сам шов абсолютно не страдает.

Подготовка

Неопытные сварщики часто пренебрегают качественной подготовкой поверхности, за что потом расплачиваются повторным проведением работ. Для нержавеющей стали она заключается в тщательном обезжиривании зоны контакта ацетоном или другим растворителем.

При выборе оборудования следует помнить, что электрической дугой разрешено варить при толщине до 3 мм, тогда как для полуавтоматической сварки в среде защитного газа подобные ограничения отсутствуют.

Избегайте резких движений при работе – это нарушает защитный слой, что приводит к проникновению кислорода вглубь сварочного шва, активизируя процессы коррозии.

Этапы

Не рекомендуем допускать к работе новичков. Нержавейка – это не тот материал, со сварки которого можно приступать к профессиональной деятельности. Для достижения максимального результата материал шва, по своим физическим характеристикам и химическому составу, не должен отличаться от базового металла.

При домашних работах, скорее всего, будет использоваться инвертор, ввиду его доступности. Кроме того, он обладает дополнительным неоспоримым преимуществом – малым весом и неприхотливостью к питающей сети.

В процессе выполнения работ тщательно регулируйте температуру – в противном случае стержень очень быстро прогорит или шов потеряет качественные параметры.

Электроды для нержавеющей стали склонны к залипанию. Чтобы избежать подобных дефектов следует аккуратно подносить конец стержня к поверхности, без лишних движений.

Финишная обработка поверхности выполняется с помощью подручных средств, любым удобным способом. По завершению первичной очистки готовое соединение помещают в раствор кислоты, с целью окончательной очистки от побочных продуктов сварки.

Предотвращение дефектов и дополнительная информация

Для предотвращения дефектов сварных соединений следует соблюдать все требования межгосударственных стандартов и прочих нормативных документов, которые содержат указания по специфике работы. Данное утверждение справедливо не только для нержавеющей стали, но и для прочих работ.

Нарушение технологического процесса могут привести не только к дефекту соединения, но и к производственному травматизму.

Основные требования таковы:

  1. Избегайте превышения температурного режима.
  2. Не допускайте изменения длины электрической дуги во время работы.
  3. Используйте приспособления для отвода излишков тепла.
  4. Все заготовки, толщиной до 5 мм, обрабатываются за один проход.

Помните, что оптимальной температурой считается + 500 Сº. Допустимая погрешность составляет 5 %.

Заключение

Грамотный подбор расходных материалов позволит выполнить работы с высоким качеством, не опасаясь нарушений целостности шва.

Сварщик 6-го разряда Федоренко Александр Александрович Опыт работы 20 лет: «Работаю с нержавеющей сталью около 15 лет. Из них 10 лет пользовался только продукцией отечественного производства, типа ЦЛ и ОЗЛ. Но когда нам привезли шведские электроды ЕСАБ, я понял, как много потерял. При выполнении некоторых работ наша продукция может составить конкуренцию, однако в подавляющем большинстве случае шведы выигрывают, по причине длинной линейки продукции на все случаи жизни».

Нержавеющая сталь – материал, который используется для изготовления различных деталей. Какие электроды по нержавейке использовать и как осуществить сварку этого материала знают опытные сварщики, которым приходилось с ним работать. В этой статье мы рассмотрим можно ли сварить нержавейку и какие электроды для сварки нержавеющей стали используются.

Особенности нержавейки

Методика работы с нержавеющей сталью не схожа с обычной. Это обусловлено тем, что нержавейка более устойчива к коррозийным процессам, именно поэтому практически все изделия, выполненные из нержавейки, находятся под давлением и с водой. Многие начинающие сварщики сталкиваются с тем, что после того, как шов застывает на нем образуются течи. Для того, чтобы понять, как заварить поврежденный участок в домашних условиях, необходимо знать физические свойства металла.

Главная характеристика нержавеющей стали — высокий коэффициент расширения, именно поэтому при нагреве дистанция между молекулами становится больше, чем у других металлов. Когда она остывает, изделие начинает стягиваться до своих исходных параметров. Посторонний материал, который входит в состав шва и имеет коэффициент расширения намного ниже, будет постоянно рваться, в итоге будут появляться микротрещины, из-за которых и будет происходить течь. Очень важно подобрать сварочные электроды для нержавеющей стали, благодаря которым будет налажен контакт между основным и присадочным металлом.

Многие пользователи постоянно задаются вопросом: можно ли заварить нержавейку, ведь характерной чертой этого материала считается низкий температурный режим плавления. Мощный нагрев от электрической дуги приводит к перегреву участка соединения и все легирующие элементы, обеспечивающие защиту от ржавления, тут же выгорают и лишаются своих свойств.

Совет! Чтобы не допустить такой ситуации необходимо максимально точно подобрать режимы работы сварки и вести шов в шахматном порядке, дабы не допустить местного перегрева.

Еще одна трудность, которая может возникнуть, в процессе сварки деталей из нержавеющей стали, — это реакция углерода на попадание кислорода в сварочную ванну. Если такое случится, то неизбежно начнет образовываться газ на поверхности кристаллизующегося шва и в итоге появятся крупные поры. В такой ситуации заварить нержавейку вы никак не сможете. Для того, чтобы не допустить такого негативного процесса, очень важно позаботиться о защите сварочной ванны от влияния внешней среды. Для этого применяется специальный защитный газ или обмазка электродов.

Оборудование

Для создания надежного и прочного соединения очень часто применяются инверторы. Работают такие аппараты от напряжения 220 В. Сами они — достаточно компактные и удобные.

За счет того, что электрический ток преобразуется в несколько ступеней, с выходом высокочастотного переменного напряжения, присадочный материал вплавляется намного лучше, что способствует формированию более ровных и качественных швов.

Благодаря своей невысокой цене они занимают лидирующие позиции среди сварочного оборудования.

Сварка нержавеющей стали может выполняться любой моделью выпускаемых сегодня инверторов. Для выполнения сварочной работы дома может использоваться самый простой аппарат инверторного типа.

Можно даже использовать самодельный агрегат, главное, чтобы его технические и эксплуатационные характеристики соответствовали магазинным аналогам.

Очень важно для инвертора задать верные и точные настройки, которые будут подходить для толщины конкретного изделия. Непосредственно перед началом работы свариваемое изделие должно быть хорошо очищено от загрязнений, масла и т.д.

Если вам необходимо сваривать инвертором тонкий металл (1-2мм), то делать зазор не нужно. Наоборот, необходимо вплотную свети концы соединения один к одному, и выполнить прихватки. Если толщина окончаний соединений превышает 4 мм, то нужно разделать кромки под углом 45 градусов. Так вы обеспечите хорошее проплавление и заполнение присадочным металлом зоны соприкосновения. Разделку можно осуществить посредством «болгарки» или напильника. Также необходимо сделать зазор в 1-2 мм между пластинами, только так раскаленный металл сможет стекать до самого основания шва.

Сварка нержавейки инвертором позволяет создать надежное и прочное соединение.

Учитывая физико-термические свойства металла наиболее пригодными будут следующие режимы и диаметры электродов.

Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Напряжение, V Сила тока, A
1,5 2 13 40-60
3 3 15 75- 85
4 3 16 90-100
6 4 18 140-150

Применяемые электроды

Многие пользователи задаются вопросом: можно ли варить нержавейку простым электродом? Все дело в том, что такой способ сварки возможен, но при малейших недочетах работы возможен негативный исход. Это обусловлено разностью материалов, соединенных в участке сварки (нержавеющая сталь основного металла и стержень электрода из низкоуглеродистой нелегированной стали), которая приводит к внутреннему напряжению в зоне непосредственно возле шва. Когда поверхность будет остывать, вы можете слышать щелчки, которые являются знаком образования микротрещин. Именно поэтому сварка нержавейки обычным электродом чревата тем, что шов будет течь и не подойдет для отопительной системы, расширительных баков и емкостей под давлением. А также подобное соединение очень быстро поржавеет. Именно поэтому, отвечая на вопрос: можно ли варить нержавейку обычным электродом, специалисты дают говорят, что такой способ возможен, однако обязательно стоит учесть все вышеописанные моменты.

Для того, чтобы разобраться какие электроды для сварки нержавейки нужны, сколько их должно быть и какая марка является наиболее подходящей, надо не забывать о тепловом коэффициенте металла. Важно подобрать стержни электродов, состав которых будет таким же, что и у свариваемых изделий.

Таким образом вы сможете обеспечить хорошее взаимодействие основного и присадочного материалов без образования дефектов.

Очень часто для сварки нержавейки используются плавящиеся штучные электроды, именно поэтому материал изготовления должен обладать рядом свойств:

  • в первую очередь, он должен быть устойчивым к термической ползучести,
  • во-вторых температурное расширение должно быть невысоким,
  • еще один немаловажный показатель – это повышенная упругость,
  • и последняя характеристика – это высокая износоустойчивость и теплопроводность.

Выбор электродов для сварки нержавеющей стали зависит от ее маркировки.

Таким образом, исходя из этого критерия, многие специалисты используют электроды для сварки нержавейки следующих марок:

Название Сфера применения
ОЗЛ-8 и ЦЛ-11 для нержавейки, которая применяется в пищевой промышленности;
ЭА400/10У, НЖ-13, ЦТ-15 (редко) – подходят для нержавеющих сталей, характеризующихся повышенной устойчивостью к коррозии;
ОЗЛ-6 для жаропрочных сплавов, в химический состав которых входит нержавеющая сталь;
КТИ-7А, ЦТ-28 для нержавейки, из которой изготавливаются различные инструменты;
АНЖР-1, АНЖР-2, ЭА395/9Всегда хотели научиться рисовать? Видите, что у вашего ребенка есть способности к рисованию? Тогда курсы изобразительного искусства – это то, что вам нужно. Здесь помогут вам развить свои творческие способности и расскажут о существующих техниках рисования. для нержавейки другого назначения.

Электроды по нержавеющей стали АНЖР-1 и АНЖР-2 используются в том случае, когда непосредственно перед сваркой не нужно прогревать изделия, а также по окончании работы их не придется обрабатывать термическим составом.

сила токов для электродов

Если вы используете штучные электроды, которые специально предназначены для сварки нержавеющей стали, то здесь стоит быть очень осторожным, поскольку слой остывающего шлака, который образуется в процессе сварки, может просто отскакивать с поверхности шва.

Попадание частиц горячего шлака на кожу может стать причиной ожога.

Самыми популярными электродами, которые применяются для соединения изделий из нержавейки, являются электроды с маркировкой ЦЛ-11. Внешняя сторона их покрыта составом, выполненным из карбонатов и соединений фтора. Они нашли активное применение и при сварке сталей хромоникелевой группы (12Х118Н10Т и 9Т, 08Х18Н12Б и Т). Применяя электроды данной марки вы значительно снизите риск образования межкристаллитной коррозии у таких сплавов.

технические характеристики электродов

Электроды этой марки обладают рядом достоинств:

  • расплавленный металл разбрызгивается в минимальных количествах,
  • при соблюдении технологии, шов получается ровный, прочный и хорошо вязкий,
  • готовое соединение очень пластичное,
  • риск появления трещин в сварном шве сведен к минимуму.

Так же очень популярны электроды ОЗЛ-6 и НЖ-13. Первые наиболее пригодны в случае, когда сварка производится в окислительной среде и при высоких температурных режимах (до 2019 °С). Электроды с маркировкой НЖ-13 хорошо зарекомендовали себя при сварочных работах, связанных с изделиями пищевой нержавеющей стали и сплавов, относящихся к хромоникелевой и хромоникелемолибденовой категориям.

Преимущества электродов ОЗЛ-6:

  • разбрызгивается очень маленькое количество расплавленного металла,
  • образующееся соединение является жароустойчивым,
  • шов не подвластен появлению коррозии.

В отличие от изделий марки ЦЛ-11, электроды ОЗЛ-6 запрещено использовать для формирования сварных швов, которые размещены в вертикальном положении.

Помимо электродов известных отечественных производителей, опытные сварщики применяют изделия для сварки нержавейки ESAB.

Самые популярные марки электродов эсаб, которыми можно варить нержавейку: ОК 61.30; ОК 61.35; ОК 63.30; ОК 67.45.

Также достаточно часто используются сварочные электроды по нержавейке ЦЛ-11 Монолит.

Для того, чтобы получилось надежное и качественное соединение, важно подобрать правильные электроды для нержавейки. Помните, что сварочные электроды по нержавейке должны обладать всеми необходимыми свойствами, а сама работа должна выполняться в полном соответствии с требованиями, иначе качество шва будет под сомнением.

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]