Сварка бака из нержавейки аргоном

Обновлено: 26.01.2025

Нержавеющая сталь – материал достаточно сложный для сварочных работ. Однако применение сварки с аргонным охлаждением позволяет получить ровный и качественный шов, соединяющий детали из нержавейки. Начинать обучение данному процессу необходимо с ознакомления с различными характеристиками этого сложного для соединения сплава. Наша статья познакомит вас не только с тем, что такое аргонная сварка нержавейки, но также с особенностями и технологией работ.

Основы аргонной сварки нержавейки

Нержавеющие стали отличаются от обычных антикоррозийными свойствами, которые они получили за счет добавления в состав хрома (до 20 %), никеля, марганца, молибдена и иных компонентов. Эти примеси придают металлу различные свойства и эксплуатационные качества. Что в результате приводит к сложностям в аргонной сварке нержавейки.

Основными свойствами нержавеющих сталей являются:

Теплопроводность – она в два раза меньше, чем у низкоуглеродистых сталей. Отток тепла из места аргонной сварки происходит очень медленно, в результате чего рабочая зона может перегреться, возможен пережог. Поэтому сила сварочного тока должна быть на 20 % меньше, чем при работе с иными сталями.
Коэффициент линейного расширения нержавейки – высокий. Соответственно, изменение длины изделия при нагреве будет значительной, что может привести к его деформации или появлению трещин.

Для предотвращения этого необходимо делать достаточно большие зазоры между соединяемыми деталями, особенно крупными.

Важной особенностью нержавеющей стали является потеря антикоррозийных свойств в месте соединения при нагревании до температуры свыше +500 °С. Причина – в образовании на границе зерен карбидов, которые берут на себя роль анодов. Они и приводят к увеличению скорости межкристаллитной коррозии сплавов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для защиты нержавейки от перегрева в процессе сварочных работ используют метод охлаждения аргоном. А для хромоникелевых сплавов – технологию быстрого охлаждения шва.

Преимущества аргонной сварки нержавейки

При выборе варианта проведения сварочных работ по нержавеющей стали аргонная сварка имеет ряд преимуществ, которые обусловлены технологией, а именно:

Для получения ровного шва с равномерным проплавом на всю глубину необходимо защитить металл в процессе работы от воздействия воздуха. Это помогает сделать аргон, создающий специальную атмосферу вокруг места работы, вытесняющую N₂ и O₂.
Данный метод помогает соединить сложные по форме детали без изменения их конфигурации благодаря низкой теплопроводности нержавеющей стали. Прогреву подвергается только небольшая область около шва. С одной стороны это хорошо, но с другой – действовать надо очень осторожно, чтобы не произошел пережог.
Соединение происходит достаточно быстро, поскольку температура дуги высока.

Помимо достоинств, аргонная сварка имеет и недостатки. Для ее проведения необходимо сложное и дорогостоящее оборудование, а также определенный опыт работы, знание материала и процесса.

Как настроить аргонную сварку по нержавейке: нюансы подготовки

Важным этапом, влияющим на конечный результат, является процесс подготовки нержавейки для последующей аргонной сварки:

Тщательно обработать края деталей металлической щеткой, наждачной бумагой или провести автоматическую шлифовку.
Обезжирить ацетоном, спиртом или бензином.
Расположить свариваемые детали с зазором на расширение.
Подогреть края деталей до +200…+300 °С при проведении работ по тонкой нержавейке. Это поможет снизить напряженность металла и избежать трещин.

Следующий этап – подбор присадочного материала или проволоки. Легирующих добавок в ней должно быть больше, чем в предназначенной для сваривания нержавейке. Сечение же проволоки подбирается исходя из толщины соединяемых деталей.

Технология аргонной сварки неплавящимся электродом из вольфрама

С помощью вольфрамового электрода аргонной сваркой соединяют детали с тонкими стенками (тонкостенные). Метод этот называется TIG-сваркой.

Для работы применяют два вида аппаратов: постоянного или переменного тока. Через горелку со вставленным электродом из вольфрама подается аргон. Шов формируется за счет плавки присадочной проволоки, которую подают вручную. Горелку перемещают также вручную, держа строго под углом 70–80° к шву.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Движение горелки идет вдоль линии соединения, без поперечных перемещений. Таким образом формируется стабильная сварочная ванна, исключающая попадание атмосферного кислорода и взаимодействие его с металлом. Рекомендуется одновременная подача аргона как с лицевой, так и с изнаночной стороны шва. Несмотря на больший расход газа, качество соединения будет выше.

Электрод не должен соприкасаться с поверхностью нержавейки. Для разжигания дуги используют угольные или графитовые пластинки, а затем ее переносят на металл. Делается это для предотвращения оплавления электрода и отсутствия следов на сварочном шве.

Важным этапом работы является настройка сварочного аппарата. Покажем это на примере соединения деталей толщиной в 1 мм. Используется аппарат постоянного тока с прямой полярностью (на электрод подается «+», а на детали «-»). Выбирается ток от 30 до 50 А с напряжением до 28 В. Работа проводится со скоростью от 12 до 28 см в минуту. За это время израсходуется от 3 до 5 л аргона. Присадочная проволока выбирается с диаметром от 0,8 до 1,6 мм, в зависимости от различных условий.

Угол наклона горелки – от 70° до 80°, угол подачи проволоки – от 10° до 15°. Для улучшения качества шва, а также увеличения срока службы вольфрамового электрода, аргон перекрывают спустя 10–15 секунд после остановки работы. При этом охлаждение шва и электрода происходит быстрее, а расход аргона увеличивается незначительно.

Аргонная сварка нержавейки полуавтоматом

Аргонная сварка полуавтоматом значительно упрощает процесс, увеличивает его скорость, а также повышает качество сварочного шва. Чаще полуавтомат используют для соединения деталей большой толщины.

Существует несколько особенностей проведения аргонной сварки нержавейки с помощью полуавтомата:

использование никельсодержащей проволоки;
расходование вместе с аргоном углекислого газа при соединении толстых деталей – кромки шва смачиваются газом, уменьшая нагрев, что ведет к смягчению всего процесса;
применение трех способов соединения: с короткой дугой, с технологией струйного переноса или импульсный метод.

Считается, что наибольший контроль процесса происходит при импульсной сварке, когда подача проволоки в рабочую зону происходит толчками. При этом снижается ее расход, что немаловажно по причине высокой стоимости. Сокращается площадь нагревания металла. Уменьшается его разбрызгивание.

Это приводит к снижению времени последующей окончательной обработки поверхностей рядом со сварочным швом, поскольку брызги расплавленного металла отсутствуют.

Применение двух других способов ограничивается толщиной соединяемой нержавейки. Струйный перенос используют для сваривания деталей большой толщины, короткая же дуга применяется к тонким изделиям.

Какое оборудование применяют для аргонной сварки нержавейки

Для аргонной сварки нержавейки необходимы:

Инверторный источник сварочного тока (сварочный инвертор) – является источником питания сварочной дуги, обеспечивающим ее стабильное горение. Его выбор зависит от объема работ и свойств металла. Специалисты советуют для нержавейки применять источник, функционирующий на выпрямленном токе.
Осциллятор – электронное устройство, поддерживающее и стабилизирующее сварочную дугу при использовании неплавящегося электрода из вольфрама.
Горелка и токопроводящий узел – включают форсунку для газа и неплавящийся электрод.
Аргон или его смеси с иными газами – подается из баллонов, где находится под давлением.
Неплавящиеся электроды – в настоящее время на рынке широко представлены электроды для аргонной сварки нержавейки, стойкой к коррозии. Выбор зависит от шва и свойства материала.
Присадочная проволока – выбирается в зависимости от марки нержавеющей стали.
Спецодежда – роба, рукавицы и маска. А также средства для обработки нержавейки – обезжириватель и металлическая щетка.

Настройка аппарата и тонкости аргонной сварки труб из нержавейки

Создание трубопроводов из нержавейки требует соединения его частей. Особенностью таких сварочных работ является необходимость защиты шва газом внутри трубы.

Для этой цели используют метод заглушки одного конца соединяемой трубы подручными материалами:

бумагой;
поролоном;
резиной;
тканью или пр.

В заглушку вставляют трубку, необходимую для подачи аргона. После чего конструкция закрепляется скотчем. Аргон подают под небольшим давлением, которое определяется путем визуального осмотра. Главным критерием служит отсутствие расплавленного металла в выдуваемом из трубы воздухе.

Самодельная, но удобная конструкция поможет сделать сварочный шов ровным и качественным.

Для соединения нержавейки толщиной в 3 мм аппарат настраивают на ток в 65 А. Заварка кратера шва должна длиться 3 секунды. А подача аргона после завершения работы – 4 секунды.

Итоговые рекомендации специалистов по аргонной сварке нержавейки

Использование аргонной сварки для нержавейки требует опыта и знаний, которые можно получить у специалистов в данной области – профессиональных сварщиков.

Вот несколько их рекомендаций:

Работать нужно, держа электрод на самом малом расстоянии от металла, но не прикасаясь к нему. При этом образуется минимально возможная дуга. Делается это для улучшения качества шва. Поскольку длинная дуга не будет прогревать шов по глубине, в результате чего он будет расширяться.
Подавать проволоку необходимо ровно, стараясь держать ее в зоне действия аргона. Это поможет избежать окисления при ручной аргонной сварке.
Оценить качество проплава можно по форме наплывов, появляющихся в результате плавки присадочной проволоки. Вытянутая вдоль шва форма говорит о хорошем качестве. А круговой или овальный наплыв расскажет о недостаточном или неполном проплавлении.
Постепенно снижать величину тока, приближаясь к окончанию шва. Необходимо избегать резкого отрыва дуги для повышения уровня защиты горячего шва и, соответственно, его качества.

Метод аргонной сварки хоть и считается сложным, однако таковым не является. Он не намного труднее обычного. Его можно освоить в достаточно короткие сроки, а профессионализм придет с опытом. Стоимость же дополнительного оборудования с лихвой окупится возможностью, помимо нержавейки, варить медные, алюминиевые или бронзовые детали, а также их сплавы.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Сварка баков

Сварка баков необходима в том случае, если нарушилась герметичность и образовалась течь. Такая неисправность может возникнуть по причине физического износа либо вследствие повреждений со смятием корпуса. В пустом бензобаке могут скопиться топливные пары, поэтому применять обычную сварку и нагрев стоит с особой осторожностью, ведь это может стать причиной взрыва.

О том, как правильно заварить бак и устранить неисправность, думают многие автовладельцы. Есть разные способы ремонта: аргонодуговая и холодная сварка, пайка. Каждый из них имеет свои особенности. Рассмотрим технологии подробно и разберемся, что лучше выбрать.

3 причины сварки топливных баков

Из-за расположения топливного бака в задней части современных автомобилей повышается безопасность водителя и пассажиров.

При этом резервуар подвержен негативным воздействиям внешней среды, что сказывается на сроке его службы. Чаще всего встречаются следующие проблемы:

Большая часть выпущенных в XX веке авто оснащалась металлическими или алюминиевыми топливными емкостями. Со временем металл покрывался микротрещинами, некоторые из которых трансформировались в пробоины.

После того как для изготовления баков начали использовать пластик, проблема коррозии была полностью решена. На сегодняшний день металлическими топливными емкостями оснащаются только грузовые авто или спецтехника. Основной недостаток пластика заключается в низкой устойчивости к механическим повреждениям.

Российские дороги в большинстве своем не могут похвастаться высоким качеством. Съехав с трассы федерального значения, можно оказаться на участке без асфальтового дорожного покрытия. В таких условиях несложно повредить бензобак автомобиля.

Этот дефект встречается достаточно редко. Причиной его возникновения является высокое давление, которому подвергаются стенки топливного резервуара при эксплуатации авто.

Из-за появившихся в бензобаке трещин происходит утечка топлива, способного загореться от любой искры. Кроме того, через них в емкость будет попадать пыль, частички дорожного мусора. Оседая на дне и стенках, они при езде могут проникать в элементы топливной системы, приводя к поломке двигателя.

Следовательно, обнаруженные дефекты топливного бака необходимо устранить в кратчайшие сроки.

Общие правила сварки топливных баков

О негерметичности топливного резервуара можно говорить при увеличении расхода горючего и появлении в салоне авто специфического запаха. Даже если размеры трещины очень малы, она представляет серьезную угрозу для жизни водителя и пассажиров. Если на место протечки попадет искра, топливо воспламенится. Причинами появления трещин является коррозия, растрескивание корпуса резервуара при езде.

Еще одной причиной является разряженное давление, постепенно увеличивающее размеры трещин, через которые начинает протекать горючее. Прежде чем приступить к сварке баков, необходимо:

освободить топливный резервуар от горючего;
снять бак, просушить, осмотреть на предмет повреждений;
помыть внутреннюю часть резервуара с помощью специальных моющих средств;
прополоскать тщательно водой и высушить.

Благодаря мойке емкость полностью очищается от взрывоопасных паров. Выбор способа ремонта зависит от материала, из которого изготовлена емкость. Металлические топливные баки восстанавливают с помощью сварки аргоном, пластиковые – посредством холодной сварки, универсальным способом считается горячая пайка. Остановимся подробнее на самостоятельном ремонте топливной емкости.

Ремонт и сварка бака: пошаговый алгоритм

Поговорим о сварке баков, порядке работы, возможных осложнения и способах решения возникших проблем.

1. Как снять?

Способ демонтажа топливной емкости различается для разных марок автомобилей. Снять любой бак можно при помощи среднего набора инструментов.

Пошаговый алгоритм действий будет следующим:

Топливо из бака сливается в заранее подготовленную емкость через сливную пробку, расположенную в нижней части резервуара. Если пробки нет, горючее придется откачивать вручную с помощью специального шланга.
От топливной емкости отсоединяются датчики и вентиляционный шланг. В современных моделях авто используются быстроразъемные подключения, расположенные под задним рядом кресел или в багажнике.
Ослабляются крепежные хомуты подвода горючего, снимаются трубки.
Демонтируются крепления бака. Крепление большей части узлов автомобиля выполняется с помощью двух хомутов, которые фиксируются гайками. Для снятия емкости стоит привлечь помощника, который будет ее удерживать в процессе.
Откручивается пробка заливной горловины, удаляется уплотнитель.
Снимается клемма массы.
Топливная емкость демонтируется.

Резервуар оценивается на предмет повреждений. В некоторых случаях сварку нержавеющих баков можно выполнять, не демонтируя их, достаточно, чтобы была возможность дотянуться электродом до поврежденной области.

2. Очистка.

Прежде чем приступать к сварке баков полуавтоматом, их необходимо очистить как снаружи, так и изнутри, полностью удалив загрязнения и следы топлива. Затем выбирается подходящий способ сварки.

3. Как запаять?

Техника безопасности требует перед сваркой залить в бак воду, чтобы не возникла детонация паров топлива. На этапе подготовки очищают емкость от краски и ржавчины.

Ниже описан алгоритм сварки баков, имеющих незначительные повреждения:

Обнаруживается место протечки.
Поврежденная область зачищается, при необходимости восстанавливается геометрия узла.
Место протечки обезжиривается с помощью любого растворителя.
Трещина обрабатывается паяльной кислотой.
Поверхность нагревается феном или лампой накаливания.
Производится наплавка. Если поврежденная область достаточно велика, наплавка выполняется в несколько слоев.
Остатки канифоли удаляются растворителем.

Можно также выполнять сварку баков аргоном.

Особенности холодной сварки топливных баков

Холодную сварку баков используют для пластиковых или металлических емкостей. Эффективность этого способа будет низкой при работе с тонкостенными резервуарами. Выбор клеящего состава зависит от типа материала. Работы с холодной сваркой выполняются в перчатках. Поврежденная часть емкости зачищается и обезжиривается с помощью нефраса.

Соединение двухкомпонентных смесей выполняется в указанных производителем пропорциях, готовый раствор используется не позднее 10–20 минут после приготовления. Состав послойно наносится на поврежденный участок, разглаживается. Резервуар можно использовать через 2-3 часа после холодной сварки пластиковых баков. Прежде чем использовать клей в форме бруска, его необходимо тщательно размять влажными руками, затем замазать трещину.

Делая выбор в пользу холодной сварки, важно помнить о ее устойчивости к бензину. Такой вариант ремонта применим только к незначительным повреждениям. Устранить мелкую протечку можно клеем «Момент» или аналогичным составом. Для этого следует порезать ветошь, пропитать ее клеем и приклеить к трещине в несколько слоев. Не следует забывать, что это лишь временная мера, позволяющая доехать до СТО.

Небольшие трещины также можно самостоятельно устранить с помощью стеклоткани и эпоксидной смолы с отвердителем. Поврежденный участок следует обработать наждачкой, чтобы увеличить адгезию, затем расположить на поверхности пропитанную смолой стеклоткань. Она накладывается слоями, каждый последующий – после высыхания предыдущего. Когда последний слой высохнет, латка покрывается антикоррозийным составом.

Альтернативные варианты сварки баков

Пайка баков делает их более устойчивыми к механическим воздействиям и внешним факторам. Чтобы устранить трещину, следует подготовить заплату, изготовленную из того же материала, что и сам топливный резервуар. Размер латки должен быть на 4-5 см больше, чем площадь повреждения. Тип пластика указан на деталях. Большинство баков изготовлено из ABS, полипропилена либо полиамида. Пластиковые емкости паяют с внешней стороны паяльником мощностью 250 Ватт.

Чтобы повысить качество ремонта, следует использовать подложку из медной или металлической мелкой армирующей сетки. Она вплавляется в стенку топливной емкости, затем по всей зоне трещины равномерно распределяется жидкий пластик, пока новое покрытие не станет равномерным. В процессе ремонта важна скорость работы, слишком медленные действия чреваты отвердеванием пластика и образованием наплывов.

Сварку металлических баков можно выполнять при помощи тонкой металлической или медной заплатки. Для этого емкость разогревается паяльной лампой или утюгом. Латка легкоплавким припоем крепится к поврежденному участку паяльником мощностью 500 Ватт, место стыковки обрабатывается паяльной кислотой. После остывания запаянной емкости отремонтированный участок обрабатывается краской или битумной мастикой для защиты от коррозии.

Наиболее надежным способом ремонта является аргонодуговая сварка баков. Использование вольфрамовых электродов позволяет надежно соединить цветной металл и легированную сталь. Для производства большей части топливных емкостей используют алюминий, в связи с чем применение инверторной сварки невозможно. Зона дефекта очищается от жиров и загрязнений. Заплатка приваривается по всему периметру пробоины. Чтобы получить ровный и прочный шов, необходимо в процессе сварки поддерживать однородную газовую среду. После того как корпус бака остынет, его красят или обрабатывают битумной мастикой.

Быстрее всего отремонтировать поврежденный топливный бак можно с помощью эпоксидного клея. Однако не стоит забывать, что такой ремонт является временным, позволяющим добраться до СТО. Латают пробоины пластиковым сварщиком – экструдером. Чтобы выполнить такую сварку баков, необходимы опыт и знание технологии. Прежде чем приступить к работе, стоит потренироваться. Для правильного расчета продуктивности экструдера следует узнать поперечный размер трещины.

Сварка баков начинается от края дефекта. Расплавленная пластиковая проволока укладывается с небольшим запасом по всей ширине пробоины. Чтобы повысить эффективность ремонта, необходимо перемещать экструдер таким образом, чтобы проволока пресекала трещину, заполняя ее. Для ровного шва важно равномерное прогревание термофена и башмака аппарата.

По окончании ремонта проверяется герметичность емкости. Выявить протечки позволяет опрессовка с рабочим давлением воздуха 10–15 кПа.

Если нет компрессора и емкости с водой, можно использовать традиционный способ проверки:

разместить сухой резервуар на чистой ткани;
залить в него керосин;
выждать 12 часов.

Если на ткани не появятся пятна, значит, емкость герметична и готова к использованию.

Для сварки баков требуются определенные навыки. Важно не забывать о проверке его герметичности после восстановления. Если в точности соблюдать технологию ремонта, резервуар получит свои первоначальные характеристики.

Аргонная сварка нержавеющей стали

Сварка нержавейки аргоном является наиболее востребованной технологией получения надежных и качественных соединений. Применение такой технологии позволяет получать сварные швы высокого качества.

Нержавеющие стали характеризуются устойчивостью к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Такое свойство достигается действием легирующих добавок, входящих в их состав. Их основным компонентом является хром (в некоторых нержавеющих сплавах его количество в составе может доходить до 20 %).

Свойства нержавеющей стали

На сегодняшний день нержавеющая сталь – один из самых востребованных материалов, из которых производится множество различных изделий бытового и промышленного назначения. Нержавейка представляет сплав из стали и примесей определенного состава, благодаря которым коррозийные процессы либо замедляются, либо вообще не происходят.

В зависимости от количества добавленных к стали элементов внешние качества и свойства нержавейки могут проявлять себя по-разному. Регулируя пропорциональный состав некоторых примесей, можно добиться того, что коррозия на таких металлических изделиях либо не возникнет совсем, либо проявится лишь спустя длительное время.

Нержавеющие стали используются для изготовления бытового и промышленного оборудования, различной посуды, емкостей, баков и других вещей, которые непосредственно соприкасаются с агрессивными средами.

На металлургических заводах при производстве нержавеющих сталей используют следующие химические добавления:

Каждая марка нержавейки имеет в своем составе определенное количество добавочных элементов. С помощью уменьшения или добавления таких компонентов можно изменять химические и физические свойства стали, что позволяет применять такой материал для производства любой продукции.

Каждый из добавленных в нержавейку элементов по-своему отражается на ее качественных и технических характеристиках. Чтобы получить сталь, устойчивую к появлению коррозии и обладающую высокой прочностью, в ее составе должны присутствовать:

никель;
титан;
марганец;
молибден.

Обязательно в составе должно быть наличие и таких элементов, как:

Такие химические элементы входят в состав железной руды и всегда применяются вместе с ней при производстве нержавейки, но на ее качестве это практически не отражается.

Нержавейка представляет собой уникальный материал. Она обладает не только массой преимуществ, но и отличными внешними качествами. Сверкающая после механической обработки поверхность позволяет применять ее в качестве декоративной отделки ограждений и зданий. Довольно часто нержавеющую сталь используют как основу при создании перил для лестниц.

Основные преимущества применения нержавеющих сталей:

Прочность. Детали, произведенные из нержавейки, являются надежными и могут служить долгое время – в большинстве случаев срок службы составляет больше десятка лет.
Жаропрочность. Изделия из нержавеющей стали способны выдерживать температурные перепады и обладают устойчивостью к высокой температуре.
Применимость. Могут использоваться при любых условиях окружающей среды.
Безопасность. Нержавейка – экологически чистый материал.
Внешний вид. Детали из нержавеющей стали имеют довольно эстетичный вид с точки зрения внешних характеристик.
Коррозионная стойкость. На таких изделиях не появляется ржавчина и налет.

Производство разнообразных видов изделий из нержавеющей стали является эффективной технологией изготовления качественных конструкций, деталей и изделий, способных функционировать долгое время.

Сложности сварки нержавеющей стали

При сварке нержавеющей стали аргоном существуют некоторые сложности, связанные с техническими свойствами такого металла из-за наличия в составе легирующих добавок. В сравнении с низкоуглеродистой сталью, теплопроводность нержавейки в два раза ниже, что при сварочных работах является отрицательным фактором. Такое свойство приводит к концентрации высокой температуры в зоне сварного соединения и недостаточно активному отводу от него тепла. А это является причиной перегревания зоны шва, а иногда даже возникновения прожогов заготовки. Именно поэтому аргонную сварку нержавеющей стали необходимо производить при пониженном сварочном токе, значение которого на 20 % ниже, чем при сваривании простых сталей.

Следующей важной технической характеристикой, которой не следует пренебрегать при аргонной сварке нержавеющей стали, является высокий коэффициент линейного расширения, приводящий к повышенной линейной усадке. Такое свойство нержавейки способствует увеличению риска появления при сварных работах деформаций, в большинстве случаев приводящих к появлению трещин на обрабатываемой поверхности. Чтобы этого избежать, необходимо сварное соединение металлических заготовок производить с увеличенным зазором, что позволит компенсировать деформационные процессы.

Еще одним важным свойством нержавейки является высокий коэффициент электрического сопротивления, оказывающий негативное воздействие при сварке с применением электрода из высоколегированной стали. Отрицательным фактором является то, что большое электрическое сопротивление имеют как металл, так и электрод, а это приводит к сильному нагреванию сварочной зоны и снижению качества шва. Сваривание нержавейки такими электродами необходимо производить на изделиях с минимальной длиной.

Нарушение правильных термических режимов при аргонной сварке нержавеющей стали может привести к тому, что сплав утратит свои антикоррозионные свойства.

Такое можно объяснить следующим. При температуре нагрева зоны шва больше +500 °С на границах кристаллических зерен металла образовываются карбид железа и хрома. Так возникает очаг коррозии и ее дальнейшее распространение. Этот процесс получил название «межкристаллитная коррозия». Во избежание такого отрицательного явления необходимо сразу после окончания сварочных работ быстро охладить деталь. Но эта методика будет эффективна лишь при сварке нержавеющей стали хромоникелевой группы.

Подготовка нержавейки к сварке

Перед аргонной сваркой нержавеющих сталей, по аналогии с другими металлами, необходимо производить предварительную подготовку поверхностей. Для этого выполняется ряд следующих действий:

при помощи наждачной бумаги или любого абразивного материала нужно зачистить предназначенные для сварки поверхности;
затем следует обезжирить зачищенные участки растворителем или ацетоном;
при сварке тонкостенных металлов (около 1 мм толщиной) следует заранее прогреть свариваемую зону при помощи газовой горелки до температуры +200…+300 °С – такой способ позволит снизить напряжение в металле и избежать появление трещин;
последним, но не менее важным пунктом является обеспечение правильных зазоров.

Подготовке припоя следует уделить не меньшее внимание. Его следует выбирать по толщине металла. Важным моментом является подготовка места выполнения сварочных работ и обеспечение защитной одеждой.

Оборудование для ручной аргонной сварки нержавеющей тонколистовой стали (TIG) представляет стандартный набор, в который входят:

горелка;
шланги и провода;
осциллятор;
баллон сжиженного газа;
инвертор.

Расходными материалами являются газ аргон и присадочная проволока. Следует особо отметить, что материал присадки и свариваемой детали должен быть одинаковым по составу. Так как для производства различных изделий чаще всего применяют нержавейку марки 304, то лучше будет использовать присадочный пруток марки Y308. Если говорить об аргоне, то он не единственный защитный газ, используемый в аргонной сварке нержавеющей стали. Однако его считают основным, поэтому и сама технология получила название аргонодуговой сварки.

Важным показателем в плане себестоимости производимых сварочных работ является расход аргона. Чаще всего это зависит от марки свариваемого металла посредством TIG-сварки. К примеру, при сварке алюминия газ расходуется до 20 литров в минуту, при аргонной сварке нержавеющей стали – около 8 литров, а для соединения деталей из титана – может быть израсходовано до 50 литров. Тем не менее, с помощью установки на горелку газовой линзы, в составе которой имеется сеточка, можно сократить объем потребления газа. Такое приспособление, кроме всего прочего, увеличит защиту сварочной ванны.

Каждому типу сопел горелки соответствует определенный размер линз, которые варьируются с 4-го по 10-й номер, их защитные качества возрастают пропорционально увеличению номера. Но преимущество линз маленьких номеров в том, что с их помощью можно производить сварку в труднодоступных местах.

Следует также отметить, что оснащение горелки газовой линзой позволяет произвести выдвижение вольфрамового неплавящегося электрода на 10 мм дальше. Если используются вольфрамовые электроды, то при аргонной сварке нержавейки применяют универсальный способ.

Выбор диаметра неплавящегося стержня зависит от толщины заготовок, предназначенных для сварки:

При сварке тонколистовых заготовок (до 1,6 мм) применяется сила сварного тока 50 ампер и стержень из вольфрама диаметром 1 мм.
При толщине заготовки свыше 1,6 мм требуется сила тока выше 50 ампер и вольфрамовый электрод диаметром 1,6 мм.

Технология TIG-сварки

При выполнении аргонодуговой сварки по TIG-технологии используются вольфрамовые неплавящиеся электроды. Работу можно производить как на постоянном, так и на переменном токе. Главным рабочим инструментом является горелка, состоящая из закрепленного в ней неплавящегося вольфрамового стержня и сопла, предназначенного для подачи защитного газа.

Сварочную проволоку (припой) подносят к месту образования дуги вручную. Перемещение горелки по линии нанесения шва, так же как и подача припоя, производится непосредственно сварщиком. Особым моментом при формировании шва является то, что, в отличие от других методов сварки, при TIG-технологии отсутствуют поперечные движения.

Следующей особенностью TIG-сварки является применение неплавящегося вольфрамового электрода, выполняющего роль формирования и подержания дуги. Однако с его помощью нельзя производить укладку припоя или касаться им метала. Розжиг необходимо производить без точечного касания или чирканья. Иногда дугу разжигают на специальной графитовой или угольной пластине, которую после розжига сразу переносят на место сварки.

Для большего понимания процесса аргонной TIG-сварки нержавеющей стали следует разобрать ключевые правила настройки и принцип управления горелкой на примере сваривания в нижнем положении двух пластин толщиной 1 мм:

Выбираем припой. Для этого необходимо узнать марку сплава, выяснить его технические характеристики, а после этого подобрать припой с количеством примесей немного большим, чем у свариваемого металла.
Устанавливаем постоянный ток прямой полярности.
Параметры силы тока должны быть в диапазоне от 30 до 50 А, уровень напряжения не выше 28 В, расход аргона от 3 до 5 л, скорость сварки 12–28 см/мин.
Толщина припоя от 0,8 до 1,6 мм (подбирается индивидуально).

Выполнив настройки в таких диапазонах, можно произвести качественную сварку двух пластин толщиной 1 мм. Но если есть желание потренироваться, лучше набить руку на более толстых сталях со стенкой 3-4 мм.

После выставления всех необходимых параметров и зазоров приступаем непосредственно к свариванию. Приближаем к участку сварки горелку, зажигаем дугу и постепенно подносим сварочный припой.

Вести горелку необходимо под углом 70–80°, а припой держать под более острым углом, приблизительно 10–15°.

Полуавтоматическая сварка нержавеющей стали

Описанная выше технология преимущественно применяется для сварки изделий, используемых в пищевой промышленности, в тех случаях, когда важен внешний вид сварного соединения, но он обладает одним большим минусом – низкой производительностью.

В этом плане наиболее предпочтительна аргонная сварка нержавеющей стали полуавтоматом. В этом случае качество сварки не хуже, чем при применении TIG-технологии, зато она выполняется на большой скорости.

При использовании полуавтомата появляется возможность обрабатывать толстостенные заготовки из нержавейки.

Но такая технология имеет некоторые особенности. К примеру, в составе сварочной проволоки обязательно должен присутствовать никель, так же как и в самой нержавейке. Безусловно, можно произвести сварку и обычным материалом, но тогда качество будет намного хуже. Следует также помнить о том, что расплавление проволоки, в состав которой входит никель, происходит намного быстрее, и этот факт необходимо учитывать при настройке оборудования.

Что касается защитного газа, то при аргонной сварке нержавейки также используется аргон. Параметр расхода газа при настройке должен быть выставлен в пределах от 6 до 12 л/мин. Но в некоторых случаях применяется смешивание аргона с другим газом.

К примеру, при сварке толстостенных материалов из нержавейки добавляют 2 % углекислоты. Однако иногда при производстве деталей применяются другие пропорции аргона и углекислоты, вплоть до соотношений, при которых на 70 % аргона приходится 30 % углекислоты.

Поэтому если внешний вид соединения не столь значителен, можно снизить стоимость работ, выбрав соответствующий способ сварки.

Аргонную сварку нержавейки полуавтоматом можно произвести методом:

Импульсный способ идеально подходит для сварки заготовок из нержавейки средней и большой толщины.

Название «импульсный» он получил за то, что подача металла в сварочную ванну производится в виде капель. Такой метод полностью исключает разбрызгивание расплавленного металла, что способствует снижению расхода проволоки.

Способ короткой дуги позволяет сваривать тонколистовые металлические материалы, так как в этом случае риск прожигания изделия сводится к нулю. Более точным считается импульсный метод. Он обеспечивает высокое качество сварного шва и является наиболее контролируемым.

Сварка труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавейки сегодня особенно востребованы в быту, хотя в промышленности их тоже используют в больших объемах и в различных областях. Их соединение, особенно тонкостенных трубопроводов, можно производить методом аргонодуговой сварки. Используемая технология почти такая же, как и при сваривании листовых или объемных заготовок. Все подготовительные процессы выполняются однотипно, применяются такие же режимы, но ест небольшой нюанс: при сварке необходимо обеспечить обдув аргоном место соединения с обеих сторон. С наружной стороны трубы это сделать очень просто. А как быть с внутренней поверхностью?

Оказывается, все довольно просто:

Необходимо заткнуть отверстие одной трубы пробкой из бумаги, ткани или любого другого материала.
Место соединения двух труб по всему диаметру обмотать клеящей пленкой, используя изоленту или скотч.
В свободное отверстие второй трубы под небольшим давлением подать из горелки аргон так, чтобы не выбило пробку.
При полном заполнении внутренней полости трубы газом отверстие, используемое для подачи газа, сразу закрыть пробкой.
После этого снять скотч или изоленту и обварить стык по периметру.

При сваривании материалов из нержавеющей стали существуют свои трудности, но при правильном соблюдении технологии любой сварщик, даже с небольшим опытом, сможет сделать качественное сварное соединение.

Выше дано подробное описание того, как произвести настройку сварочного тока, правильно располагать свариваемый материал, какой тип сварочной проволоки и припоя использовать и многие другие важные моменты аргонной сварки нержавеющей стали с применением полуавтомата и TIG-метода.

Изучите описанные технологии, следуйте рекомендациям с соблюдением мер предосторожности и тогда при сваривании нержавейки у вас не возникнет проблем.

Сварка нержавейки полуавтоматом Аврора (Бак для воды в баню)

Всем привет! Для строящейся баньки потребовался бак для горячей воды. В специализированном магазине, который предлагает услуги изготовления баков, на мои размеры мне зарядили цену 18 тыс руб. (нержавейка толщиной 2мм, объем бака 140 литров). "Что-то сильно дорого!" — сказала жаба. Купил в этом же магазине лист нержавейки размером 1х2 метра (7000 руб) и катушку проволоки для нержавейки 1 кг (800 руб), щетку для зачистки швов на болгарку (тоже из нержи) и решил попытаться сделать бак сам. Кроме чернухи никогда ничего не варил. Полуавтомат в гараже есть, баллон аргона незадолго до этого был куплен за небольшие деньги по объявлению на известном сайте :). Вдобавок очень хотелось попробовать — что же из этого получится. Если бы не вышло — отложил бы все до лучших времен (покупки TIG). Поехали!
Составляем раскроечный план )

На заданные куски разрезал плазмой. Преимущества — рез очень ровный (по линейке), почти не нагревается, и ОЧЧЕНЬ быстро. Но при необходимости можно и болгарой отпилить.

После раскроя на маленьких кусочках решил потренироваться и подобрать режимы сварки.

Вроде все ок, погнали! Собрал на прихватках.

Поздно подумал и заметил — разлетающиеся брызги проволоки подпортили внешний вид нержи, пришлось шлифовать. Нужно обязательно чем-то прикрывать!
Итог. Провар есть, неровно конечно, но и в магазине на образцах были косяки на швах, так что уверен — вышло не хуже. Главное что крепко и не протекает :) Плюс бесценный опыт, и в остатке еще больше полкатушки проволоки — можно еще бак сварить для кого-нибудь :) .
Внутри из остатков листа еще добавил две усилительные распорки, чтоб от объема воды стенки не распирало.

П.С. Сварка в чистом аргоне — интересный процесс :) Происходит капельное перемещение расплавленной проволоки в ванну. Дуга совершенно не управляемая. Если в углекислоте куда сопло повернул, туда и проволока ложится, то в аргоне совершенно не так. Проволока плавится в районе горелки, и при накоплении определенного объема с каким-то шлепком-плевком плюхается в ванну. Вобщем необычно и интересно. Всем успехов!

Все о сварке нержавеющей стали аргоном

Сварка – это способ объединить куски нержавеющей стали вместе. Чтобы начать работу, потребуется сначала провести ряд подготовительных работ. Качество сварочного шва зависит от того, насколько точно соблюдается технология.

Особенности и сложности

Аргонодуговая сварка стали требует, чтобы вокруг создаваемого сварного шва образовалась особая среда. Повышенное внимание уделяется электрическим характеристикам. Электрическая дуга плавит нержавейку и электрод так, что они под воздействием высокой температуры сплавляются и становятся единым целым.

Пока метал горячий и расплавленный, он особенно уязвим к кислороду, азоту и водороду, что присутствуют в воздухе.

Если позволить такой атмосфере соприкоснуться с расплавленной нержавеющей сталью, то это плохо скажется на металле. В результате место, где использовался аргон, становится пористым. Вот почему работы проводятся в особой среде. Использование чистого аргона в качестве защитного газа, подаваемого в точку сварки, где дуга плавит металл, создает необходимый барьер, защищающий от окружающего воздуха.

Усилители или напряжение – это топливо для электрической дуги. Слишком низкая сила тока и дуга будут бороться за расплавление металла. Результат такой аргонной сварки – плохой сварной шов.

На другом конце спектра слишком высока сила тока. Вот почему сварной шов делается обязательно в соответствии с ГОСТ, где подробно описан процесс, как происходит подача газа и каков его расход.

Технология сварки аргоном имеет множество преимуществ. При воздействии газа сварной шов защищен от негативного влияния окружающей среды на металл. Таким образом, получается ровный, прочный стык, который характеризуется плавным и равномерным проплавом по всей длине и глубине.

Если используется металл с низкой теплопроводностью, то он слабо прогревается. Исключением может быть лишь небольшая область шва.

Благодаря положительным качествам описываемого вида сварки, есть возможность без труда соединить детали со сложной формой. Все работы отнимают немного времени, поскольку электродуга обладает большой температурой. Но есть и недостатки – к примеру, нужно иметь под рукой сложное оборудование, которое, помимо всего прочего, еще и настраивать нужно точно.

Способы

Существует несколько способов, благодаря которым можно создать качественный сварной шов без присадки.

Неплавящимися электродами

Первое, что стоит помнить, – чистый аргон для работ не используется. Это приводит к непродуктивной электрической дуге и атмосфере, которая не поддерживает дугу. В результате металл не плавится как следует, соответственно, и шов остается неоднородным. Такую работу можно охарактеризовать как низкокачественную. Слияние материалов минимальное, присадочная проволока будет находиться поверх основного металла.

Более того, будет наблюдаться избыток брызг, которые потом нужно снять с нержавеющей стали. По существу, такой сварной шов вообще не годится, можно не тратить зря свое время.

Метод лучше всего использовать для соединения толстых кусков металла. Заварка шов охлаждается относительно быстро, но это делает его более хрупким.

Присадочная проволока подается через аппарат, затем включается газ. Продевают ее через катушку агрегата – таким образом, рабочий кусок выходит через наконечник горелки.

Не нужно проталкивать проволоку до конца, пусть она вытянется примерно на 0,64 см за пределы факела. Как только мастер закончит установку проволоки и активирует подачу газа, можно начинать сварку.

Если возникает проблема с продвижением провода через факел, скорее всего, он установлен неправильно. Тогда потребуется открыть резак и отрегулировать положение провода.

Держать факел необходимо под углом 30 градусов над краем стыка. Не имеет значения, с какого конца шва начинать работу. Нужно расположить огонь так, чтобы кончик пламени достигал краев металлических частей. Важно дождаться, пока пламя нагреет материал, образуются шарики жидкого металла в соединении.

Если металл разбрызгивается, значит, мастер не использует достаточно энергии. В этом случае нужно прибавить жара. Но очень важно избегать использовать сильное пламя, иначе сталь будет гореть.

Двигают факел медленно, удерживая его под постоянным углом. Тепло также немного расплавит окружающий металл. Мастер должен убедиться, что соединение заполнено равномерно, прежде чем перемещать факел вперед. Если двигаться слишком быстро, не получится расплавить сталь достаточно хорошо, в этом случае шов будет хрупким и ломким. Сварные швы охлаждаются сразу же.

С помощью полуавтомата

Очень важно во время проведения работ соблюдать технику безопасности. Сначала надевают сварочную маску и защитную одежду.

Для работы используется аргон и углекислота. Для достижения наилучших результатов лучше брать газовую смесь, состоящую из 2% углекислого газа и 98% аргона. Ее можно приобрести в магазинах товаров для дома или в интернете. Использование защитного газа защищает сварной шов и усиливает его.

Перед началом работы обязательно потребуется определить тип стали. Его можно узнать благодаря 3-значному номеру, напечатанному на металле.

Маркировка может находиться на широкой стороне. Если ее нет, тогда можно проверить металл с помощью магнита и настольной шлифовальной машины. Есть специальная тестовая диаграмма, по которой сравнивают тип производимых искр.

Аустенитная сталь более распространена, она состоит из хрома и никеля, поэтому не является магнитной.
Мартенситная сталь используется для деталей, которые должны быть особенно износоустойчивыми. Такой материал магнитен, во время работы образуются длинные, белые искры.
Феррит очень распространен и обычно маркируется как 409 или 439. Высокое содержание углерода делает его магнитным. Во время сварки образуются белые или красные искры.

Очень важно правильно выбрать присадочный металл, который по своим свойствам будет соответствовать основному материалу. Как и куски стали, присадочные металлы продаются с номерными этикетками, используемыми для идентификации их состава.

Чтобы получить лучший сварной шов, нужен такой материал, который аналогичен по составу стали.

Перед сварочными работами поверхность, где будет проходить сварной шов, необходимо очистить с помощью проволочной щетки и ацетона. Удаление окалины, шлака и других примесей с металла помогает добиться лучшего результата. Обязательно нужно надеть перчатки, чтобы подкожный жир не попал на поверхность.

Процесс очистки исключает возможность образования оксидов на обрабатываемом металле, ведь они, в свою очередь, могут ослабить шов. По мере необходимости можно использовать и другие инструменты, к примеру:

наждачную бумагу;
угловую шлифовальную машину;
электропилу;
обычные пилы.

Тип сварного шва, который нужно сделать, зависит от того, как мастер планирует соединить куски металла. Можно использовать нескольких различных видов, чтобы усилить скрепление элементов. Важно учитывать толщину металла – если она небольшая, тогда шов должен быть широкий.

Стыковые соединения образуются при укладке листов друг на друга и при сварке кромок.

В этом случае требуется просто расплавить металл вокруг, чтобы заполнить пространство.

Оборудование и материалы

Чтобы провести работы по аргонодуговой сварке мастеру потребуется предварительно подготовить следующие материалы и оборудование:

присадочная проволока;
прутки;
осциллятор;
сварочный инвертор;
горелка;
электроды;
защитная маска и одежда;
обезжириватель;
баллон с газом;
металлическая щетка.

В зависимости от характеристик, которыми обладают свариваемые изделия, подбирается инвертор. Идеально подойдет прибор, работа которого осуществляется за счет выпрямленного тока.

Когда используется неплавящийся вольфрамовый электрод, обязательно применяется осциллятор. Именно он дает возможность получить необходимую для сварки дугу. Горелку берут только с токопроводящим узлом, в конструкции которой есть форсунка для подачи газа и неплавящийся электрод.

Для работы с коррозийно-стойкими сталями в продаже есть множество подходящего оборудования.

От марки сплавляемых сталей зависит и тип используемой присадочной проволоки. Из защитной одежды потребуется запастись маской, робой, обязательно рукавицами и ботинками.

Подготовка

Начинать работы по аргонной сварке стоит с настройки режимов оборудования, давления газа и зачистки поверхности. Кромка зачищается до тех пор, пока она не приобретет металлический блеск. При использовании марки стали ГОСТ 14771-76 не указано, каким образом должны проводиться подготовительные работы. Отсюда можно сделать вывод, что разрешается использовать как ручной инструмент, так и механизированный.

На втором этапе проводят обезжиривание поверхности. Для этого можно использовать любую подходящую жидкость. Завершающий этап – организация зазора, основная задача которого компенсировать деформацию в будущем.

Технология сварки

Если не соблюдать технологию, то и работа будет низкого качества. При работе требуется обеспечить минимальную дугу. Если делать все правильно, то даже для начинающих сварщиков техника становится понятна и проста.

Электрод лучше располагать как можно ближе к металлу, но не касаться его. Если использовать большую дугу с любой толщиной, то не удастся проплавить детали по всей глубине, в результате получится некачественный шов.

Окисления можно избежать, если контролировать подачу проволоки. Подача не должна быть резкой и находиться в зоне, где есть газ.

Чтобы хорошо заварить конец шва, потребуется уменьшить силу тока. Если оборвать дугу резко, тогда защита металла будет снижена, что опять же скажется на качестве шва. Так можно варить даже пищевой сплав.

Тонкого металла

При работе с листовой сталью перемещать электрод стоит вдоль будущего шва. Запрещено допускать какие-либо поперечные отклонения. Если присадка выйдет из зоны, где находится газ, то качество шва будет в этом месте нарушено.

Увеличить прочность можно путем подачи газа с обратной стороны. Но в этом случае увеличивается и его расход.

Осциллятор позволяет использовать бесконтактный метод сварки. Розжиг в некоторых случаях производится на угольной или графитовой пластине.

Трубы, изготовленные из нержавейки, используют повсеместно. Их соединение производится только с помощью описываемого метода. Технология сваривания похожа на ту, что применяется при работе с тонколистовым металлом.

В данном случае первое, о чем стоит помнить, – газ должен подаваться вокруг рабочей поверхности. Сделать это внутри трубы не так просто.

Для обеспечения необходимого условия сначала труба закрывается пробкой из бумаги или ткани.

Стык заклеивают скотчем, в отверстие другой трубы подают газ, но с небольшим давлением, иначе пробку просто выбьет.

Как только газ полностью заполнит пустое пространство, второе отверстие тоже закрывается. Теперь можно снять скотч и начинать варить шов.

О сварке нержавейки полуавтоматом смотрите далее.

Читайте также: