Во время проведения сварочных работ довольно актуальной проблемой является обеспечение высококачественного сварного соединения. Решить эту проблему можно ли при использовании электродов, предусматривающих покрытия на основе специальной обмазки.
Последняя используется для создания шлака, имеющего металлические окислы, а также в целях обеспечения защиты металла шва на случай его взаимодействия с воздухом во время выполнения сварки. В дополнение к этому польза обмазки заключается в устранении элементов, выгорающих в дуге.
К тому же благодаря ей шов обогащается новыми элементами. Еще одним положительным качеством обмазки является придание большей стойкости горения дуге. Появление шлакового покрова позволяет металлу дольше сохранять высокую температуру нагрева, на фоне чего создаются благоприятные условия для выделения из него газа, что позволяет получить более прочный шов.
Содержание
Разновидности электродов
Предлагаемые сегодня электроды, предназначенные для выполнения электродуговой сварки, могут быть классифицированы на две группы:
- плавящиеся;
- неплавящиеся.
В качестве материала для создания неплавящихся электродных стержней используют вольфрам, электротехнический уголь или синтетический графит. Угольные и графитовые стержни отличаются сечением, которое может составлять от 4 до 18 мм, а в длину они могут достигать 250 и 700 мм. Отличительной особенностью графитовых электродов является повышенный коэффициент электропроводности, а также стойкость к окислительным процессам в условиях высоких температур. По этим показателям они превосходят угольные стержни.
Виды и применяемость электродов
Все электроды, представляющие категорию плавящихся, можно разделить на несколько групп:
из стали;- из чугуна;
- из алюминия;
- из меди;
- и другие.
из стали;В качестве материала для них используют сварочные проволоки. Наибольшее распространение получили стальные электроды, для создания стержней которых используют электродную проволоку, имеющую диаметр от 1,6 до 12 мм, и достигающую в длину от 150 до 450 мм.
Металлические электроды с покрытием, предназначенные для ручной электродуговой наплавки стали, могут быть представлены в видео следующих групп, для каждой из которых характерна своя маркировка:
В — применяют для работы с высоколегированными сталями, обладающими особыми свойствами;
Л — применяют для работы с легированными конструкционными сталями, характеризующимися временным сопротивлением разрыву 600 МПа;
Т — используют для работы с легированными теплостойкими сталями;
У — используют для работы с углеродистыми и низколегированными конструкционными сталями, отличающимися временным сопротивлением разрыву;
Н — с их помощью выполняется наплавка поверхностных слоев, имеющих особые свойства.
В зависимости от типа электроды можно выполняться в следующих вариантах:
Э-38, Э-42, Э-46, Э-50. Они служат для работы с углеродистыми и низколегированными конструкционными сталями, характеризующимися временным сопротивлением разрыву до 500 МПа. Число, которое присутствует в обозначении типа электрода, соответствует минимальному гарантируемому временному сопротивлению разрыва, который может демонстрировать металл шва в кгс/мм3.
Э-42А, Э-46А, Э-50А. Эти электроды используют для работы с углеродистой и низколегированной сталью на случай, если металл сварного шва должен отличаться высокими характеристиками пластичности и ударной вязкости.
Почему так важно правильно выбрать электроды для сварки нержавейки?
Среди представленных материалов, используемых для сварочных работ, достаточно популярным является нержавеющая сталь. На ее основе создают большое количество различных агрегатов, сооружений, металлоконструкций и разнообразного оборудования.
Высокий интерес к подобному металлу связан в первую очередь с его техническими параметрами, среди которых наиболее актуальными являются стойкость к коррозии, длительный срок службы и др. В то же время она привлекает к себе внимание за счет своих эстетических свойств. Во время выполнения сварки нержавейки необходимо большое внимание уделяется особенностям этого материала: здесь важно помнить о том, что нержавейка не обладает идеальными характеристиками свариваемости.
Эту способность можно описать как склонность стальных заготовок образовывать между собой прочные соединения при помощи сварки. Если рассматривать более подробно свариваемость металла нержавеющего класса, то у него можно выделить следующие особенности:
Этот материал обладает небольшим коэффициентом теплопроводности, по которому он в 2 раза уступает обычной стали с низким содержанием углерода. Подобная особенность приводит к повышению проплавления материала на свариваемом участке. Отсюда можно сделать вывод, что во избежание брака желательно выполнять сварку током, имеющим меньшие значения. Оптимально выбирать показатель, который меньше на 15-20% обычного значения.
Если приходится сваривать массивные изделия на основе нержавеющей стали, то необходимо позаботиться о наличии достаточно большого зазора между ними. Пренебрежение этим советом может привести к возникновению микротрещин. Естественно, что конструкция, имеющая столь низкое качество сварки, не может быть использована по своему назначению.
Во время сварки используемые стержни подвергаются чрезмерному нагреву на участке, где выполняется соединение. Причина этого обусловлена высоким показателем сопротивления. Об этой особенности необходимо помнить и использовать электроды, специально предназначенные для сварки нержавеющих изделий. Подсказкой здесь может выступать марка стержней, по которым можно понять, какие можно применять для подобных работ, а от каких лучше отказаться.
В то же время важно правильно работать сварочным аппаратом и знать, какой температурный режим будет оптимальным для создания того или иного соединения. Если совершить просчёт с любым из этих параметров, то это может привести к значительному снижению антикоррозионной устойчивости нержавейки и самого электрода. На языке специалистов подобное явление имеет специальное название – межкристаллитная коррозия.
Характерной его особенностью является образование на границе шва карбидов железа и хрома, благоприятствующим возникновению которых фактором являются высокие температуры обработки. Они-то и являются основной причиной возникновения ржавчины и трещин на поверхности изделий из нержавеющей стали. На текущий момент комплекс средств, позволяющих бороться с межкристаллитной коррозией, довольно ограничен: для этого следует использовать подходящие стержни для сварки, обеспечить быстрое охлаждение участка соединения и пр.
Как правильно варить изделия из нержавейки электродом?
Основываясь на вышеизложенных моментах, становится ясно, что на получение качественного соединения во время сварки нержавеющих изделий большое влияние оказывает уровень подготовки специалиста, который будет выполнять работы, а также использование подходящих электродов.
Вместе с тем нужно понимать, в чем состоит отличие между углеродистой сталью и нержавеющей. Это в дальнейшем поможет избежать даже малейших неприятностей при выполнении сварки заготовок из таких материалов.
Технология выполнения сварки зависит от того, где именно она проводится: в домашних условиях или в цеху предприятия. Скажем, если приходится иметь дело с изделиями, достигающими в толщину не менее 1,5 мм, то чаще всего выбор останавливается на сварке, проходящей в атмосфере газов с инертными свойствами, не предусматривающими использование вольфрамового стержня. Использование подобной технологии обеспечивает наилучший результат в случае, если приходится соединять:
- корпуса определенных устройств и агрегатов;
- листы нержавеющей стали;
- трубы, использующиеся для подачи воды.
Подобные работы можно проводить в полуавтоматическом, полностью автоматическом и ручном режимах. Стоит заметить, что при сваривании изделий, толщина которых превышает 3 мм, желательно работать электродуговой сваркой, предусматривающей перенос электродного металла струей. Если же приходится соединять листы толщиной от 1,5 до 3 мм, то обычно используют короткодуговую сварку.
Если возникла задача по свариванию труб из нержавеющей стали, при помощи которых будет производиться подача газов и жидкости в условиях некоторой нагрузки, то лучше всего использовать сварочные стержни для аргоновой среды, для чего применяют инвертор. Особенностью подобного сварочного процесса является использование проволоки, имеющей высокий уровень легирования, на которую возлагается функция присадочного материала. Если же остановиться на важных особенностях инверторной сварки, то ее следует проводить на положительной полярности постоянным либо переменным током.
Прибегать к использованию аргоновой сварки для соединения нержавеющих изделий желательно в тех ситуациях, когда необходимо обеспечить высокое качество шва металла, а также в случае сваривания очень тонких листов стали. Для соединения заготовок, толщина которых составляет 2–60 мм, можно применять метод сварки под флюсом. Плазменная сварка является оптимальным вариантом для любых изделий из нержавейки.
Во время выполнения сварки нержавейки следует иметь в виду, что используемые вольфрамовые электроды не требуется подвергать резким колебательным движениям, что является обязательным при сваривании стандартных сталей, не обладающих антикоррозионными свойствами. Если совершать такие движения во время сваривания нержавеющих сталей, то в большинстве случаев это приводит к разрушению защитной области сварки, а это уже повышает риск окисления шва.
Электроды для нержавейки: маркировка и особенности
Настала пора разобраться с тем, какие же электроды следует использовать для сварки нержавейки. Сперва подведем небольшой итог о том, каким требованиям они должны отвечать:
- высокий уровень сопротивления ползучести (термической);
- низкий коэффициент температурного расширения;
- высокие показатели упругости;
- высокие характеристики износоустойчивости и теплопроводности.
Подобными характеристиками обладают следующие плавящиеся электроды из вольфрама, диаметр которых составляет 3–5 мм, предназначенные для сварки конструкций из нержавейки:
- «ЦТ-15»;
- «ОЗЛ-8»;
- «ЗИО-8»;
- «ЭА400/10У»;
- «НЖ-13»;
- «АНВ-13»;
- «ЦЛ-51»;
- «ОЛЗ-17У»;
- и др.
Рекомендованная продукция
В нашей стране чаще всего выбор останавливают на сварочных стержнях, которые предлагает производитель ESAB. В их рамках можно выделить следующие разновидности, которые имеют свое особое назначение:
ОК 61.30. Представляют изделия универсального назначения, которые предназначены для сварки хромоникелевых материалов, не подверженных коррозионным процессам.
ОК 61.35. С помощью этих электродов можно сваривать элементы, входящие в состав наиболее ответственных конструкций.
ОК 67.45. Эти изделия подходят для соединения нержавеющих сталей, обладающих крайне низким показателем свариваемости.
ОК 63.30. Особенностью этих стержней является чрезвычайно низкий уровень содержания углерода.
Заключение
Сварка деталей из нержавейки предусматривает свои особенности в плане соединения этих материалов. Отличие заключается в характеристиках, которыми обладают эти изделия. Именно с учетом их и необходимо выбирать электроды для сварки. Учитывая, что электродов на рынке представлено много, необходимо учитывать маркировку, по которой можно узнать много полезной информации в отношении их использования.
