Сварочная проволока для сварки стали aisi 316

Обновлено: 24.01.2025

Стали 316 316l по сути являются одной и той же сталью 300-й серии, с небольшим изменением в химическом составе. Однако даже такое изменение, меняет их свойства, хотя большая их часть остаётся одинаковой.

Химический состав: сталь 316 316l

AISI 316/AISI 316L

Углерод – 0,08 %/до 0,03 %
Хром – 16-18 %/аналогично
Никель – 10-14 %/до 16 %
Молибден – 2,0-3,0 %/аналогично

Полный список химического состава сплавов см. табл.

Марки	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Mo	Ti	Fe
AISI 316l						16,0-18,0	10,0-14,0	2,0-3,0		Остальное
AISI 316						16,0-18,0	10,0-14,0	2,0-3,0	-	Остальное

По своему составу обе стали являются нержавеющими аустенитными, стойкими к коррозии сплавами. Анализируя aisi 316 316l можно убедиться, что AISI 316L представляет собой низкоуглеродистую версию AISI 316. Все остальные компоненты сплавов идентичны.

Свойства сталей 316 316l

Оба сплава отличаются высокой стойкостью к коррозийным образованиям, и свариваемостью. Но AISI 316 L, содержащая минимальный процент углерода в составе (по сравнению с 316), характеризуется лучшей степенью свариваемости. Её не закаливают, а за счёт пластичности и мягкости, все швы отлично провариваются при помощи любого сварочного способа, им не нужно дополнительное прогревание – обработка швов также не нужна – только простая очистка от окалины и пассивирование. Заготовки из данного сплава просто обрабатывать – прокатка, ковка, вытяжка, штамповка и пр. И, пожалуй, это единственное отличие 316 от 316l по свойствам.

Оба сплава содержат в своём составе молибден и никель, что повышает их антикоррозийные качества, и позволяет их использовать при производстве конструкций, которые будут работать в агрессивных средах. Нержавеющие металлы AISI 316 и 316L также характеризуются повышенной прочностью, устойчивой сопротивляемостью к ползучести, и отличными механическими качествами – устойчивостью к большим нагрузкам, к механическим ударам.

Данные стали отлично сочетают упругость и пластичность, за счёт чего прекрасно поддаются деформации и обработкам всех видов.

Общие свойства для обоих сталей:

стойкость к коррозии в кислотах, соединениях хлора;
неподверженность к крекинг-коррозии (разрушение металлов вследствие возникшей эрозии);
стойкость к щелевой и межкристаллитной коррозии (для AISI 316L даже после сварки);
свариваемость высокой степени;
простая обрабатываемость.

Нет между aisi 316 и aisi 316l отличия и по экологической безопасности. Как для людей, так и для окружающей среды. Сплавы полностью инертны к воде, не выделяют токсичных и ядовитых веществ, паров при прямом контакте с морской и очищенной, предназначенной для бытовых целей, питья.

Сферы применения: сталь 316 и 316l различия

Низкоуглеродистая сталь 316L больше всего подходит для изготовления сварных конструкций и элементов во всех областях промышленности – ёмкости, баки, контейнеры, особенно для эксплуатации при высоких температурах и наличии агрессивной среды.

Руководство по сварке

Руководство по сварке нержавеющей стали и никелевых сплавов

Шаг 1: Выбор сварочного материала для выбранного процесса сварки

В случаях, когда обе свариваемые детали выполнены из одинакового металла, ориентируйтесь на тип основного металла. Например, при сварке 316L стали со сталью 316L, используйте сварочный материал, предназначенный для сварки 316L стали. Однако, имеющийся опыт свидетельствует о том, что сварной шов более подвержен коррозии, чем основной металл, поэтому сварочные материалы должны содержать несколько большее количество легирующих элементов. Тем не менее, необходимо тщательно оценивать объемы этого повышения, чтобы избежать избыточного легирования, которое в свою очередь может спровоцировать гальваническую (электрохимическую) коррозию.

При сварке разнородных металлов (например, нержавеющей стали с конструкционной углеродистой)

Предупреждение: Неправильный выбор сварочного материала или слишком высокая доля участия основного металла могут привести к образованию дефектов. Наиболее распространенным типом дефекта в этом случае является образование трещин, но возможно также и просто охрупчивание шва.

Поэтому выбор правильного сварочного материала и способа сварки играет важнейшую роль в получении положительного результата при их сварке:

НЕ используйте низколегированные электроды для сварки низколегированной стали с нержавеющей. Это приведет к получению хрупких сварных шов из-за образования в них мартенситной структуры.
НЕ используйте сварочную проволоку из нержавеющей стали с недостаточным содержанием легирующих элементов для сварки низколегированной стали с нержавеющей. Результатом такой сварки могут стать хрупкие сварные швы из-за образования в них мартенсита.
ИСПОЛЬЗУЙТЕ высоколегированные сварочные материалы с повышенным содержанием легирующих элементов, например, 309 или 312 типов, специально предназначенных для сварки низколегированной стали с нержавеющей.

Для выбора присадочных материалов для сварки разнородных нержавеющих сталей или разнородных никелевых сплавов, пользуйтесь Руководством по сварке разнородных металлов. Как правило, в таких случаях рекомендуется использование сварочного материала, предназначенного для сварки более легированного из двух сплавов. Например, при сварке стали марки 304L с 316L, используйте сварочные материалы для 316L стали.

При сварке нержавеющей стали с никелевыми сплавами всегда используйте сварочные материалы для никелевых сплавов.

НЕ используйте сварочные материалы из высоколегированных нержавеющих сталей для сварки из нержавеющих сталей с никелевыми сплавами, так как существует очень высокий риск образования трещины по оси шва. Это связано с разбавлением металла шва материалом детали из никелевого сплава. Повышенное содержание никеля в металле шва, наплавленного нержавеющей присадкой, создает дисбаланс в его составе, что повышает чувствительность к образованию кристаллизационных трещин.

Шаг 2: Настройка параметров сварочного процесса

Параметры сварки необходимо настроить таким образом, чтобы добиться как можно меньшего удельного тепловложения, чтобы свести к минимуму термические деформации. Возникающие при этом напряжения могут быть достаточно высокими, что в сочетании с рабочими нагрузками на сварное изделие может привести к коррозионному растрескиванию конструкции.

Удельное тепловложение = (Ампер х Вольт х 60) / Скорость перемещения. Снижение тока сварки или напряжения на дуге снижают величину удельного тепловложения. Более высокая скорость перемещения, например, при сварке продольными валиками, по сравнению со сваркой с поперечными колебаниями, также способствует снижению уровня тепловложения.

Отрегулируйте силу тока или напряжение таким образом, чтобы оптимизировать:

Стабильность дуги
Проплавление (более низкое напряжение может привести к меньшему проплавлению)
Брызги (либо понизьте скорость подачи проволоки, либо повысьте напряжение)
Подрезы (более высокое напряжение может привести к увеличению количества подрезов). Или понизьте скорость перемещения, чтобы позволить расплавленной сварочной ванне заполнить подрезы
Разбавление металла шва (меньшее проплавление приводит к меньшей доле участия основного металла в шве)

Старайтесь выполнять сварку короткой дугой, чтобы минимизировать выгорание легирующих элементов.

Шаг 3: Правильная подготовка соединения под сварку

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Устраните или избавьтесь от всех возможных источников загрязнения, включая коррозию из-за воздействия: грязи, масла, жира, окалины, краски и маркировочных чернил, которые могут содержать хлориды.

При использовании средств против налипания брызг, используйте только те, которые предназначены специально для нержавеющих сталей. Остерегайтесь присутствия масла в сжатом воздухе, если он используется для охлаждения или сушки сварных соединений.

Обратите внимание, что некоторые обезжиривающие вещества могут сами загрязнять свариваемые кромки, а также образовать под воздействием дуги опасные для человека ядовитые газы.

Чтобы избежать загрязнения изделия из нержавеющих сталей и никелевых сплавов железом, разделяйте рабочие зоны для изделий из этих материалов и углеродистых сталей. Частицы железа на их поверхности способствуют образованию локальных точек коррозии.

СЫРОСТЬ И ТЕМПЕРАТУРА ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА

Удалите перед сваркой конденсат с поверхностей изделий. Дайте свариваемым деталям, хранящимся вне помещения, нагреться до комнатной температуры, чтобы избежать образования на них конденсата. Проверьте наличие влаги в защитных газах.

ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА

Зачистите до металлического блеска кромки соединения, подготовленные с помощью плазменной резки, где в качестве плазмообразующего или защитного газа использовались азот или воздух. Некачественная зачистка может привести к азотированию сварного соединения, что в свою очередь может вызвать образование ржавчины по зоне термического влияния готового сварного соединения.

Используйте чистые абразивные материалы, специально предназначенные для работ с нержавеющими сталями.

УЧИТЫВАЙТЕ ДЕФОРМАЦИЮ

У аустенитных нержавеющих сталей коэффициент теплового расширения на 50% выше, по сравнению с углеродистыми сталями. Никелевые сплавы расширяются в несколько меньшей степени. Чтобы снизить остаточные напряжения, чаще ставьте прихватки, а также выполняйте сварку отдельными участками. Сведите к минимуму поперечные колебания дуги, которые снижают скорость сварки, тем самым увеличивая удельное тепловложение. При сварке нержавеющих сталей или никелевых сплавов предпочтительнее сварку выполнять узкими продольными валиками.

УЗКИЕ ЗАЗОРЫ

Избегайте сварку в узкие зазоры. Зазор в корне должен быть равен как минимум диаметру электрода. Это особенно важно при сварке дуплексных нержавеющих сталей и никелевых сплавов, жидкая ванна которых, как правило, обладают плохой текучестью, что приводит к образованию непроваров или подрезов.

Шаг 4: Очистка сварного шва

Это очень важный шаг. Целью очистки сварного шва является правильное формирование на поверхности пленки из оксида хрома для получения максимальной коррозийной стойкости: чем более гладкая поверхность, тем выше коррозийная стойкость. Под воздействием тепла от сварки хром на поверхности шва может выгорать, что может привести к потере им коррозионной стойкости. Чтобы избежать образования ржавчины, очень важно удалить после сварки истощенную хромом зону химическим или механическим способом.

Настоятельно рекомендуется использовать щетки и другие инструменты из нержавеющей стали, чтобы избежать попадания на поверхность частиц железа, которые могут вызвать образование ржавчины.

СПОСОБЫ ОЧИСТКИ

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ПОЛИРОВКА

Это самый лучший способ, однако он медленный и дорогой.

Основными ингредиентами для травления являются азотная и плавиковая кислоты. Помимо гладкой поверхности, данный способ обеспечивает оптимальную коррозийную стойкость, а также удаляет поверхностные дефекты. Избегайте чрезмерного травления, которое образует грубую поверхность. Обратите внимание, что остатки продуктов травления необходимо надлежащим образом нейтрализовывать и утилизировать в соответствии с местными экологическими нормами. Одновременно с травлением сварное соединение пассивируется. Пассивирующие растворы не так эффективны в удалении загрязнений, как травильные пасты и растворы.

ШЛИФОВАНИЕ

Коррозийная стойкость зависит от размера зерна абразивного материала.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ПОЛИРОВКА

Почти столь же эффективна, как и электрохимическая полировка, и зависит от используемого инструмента: чем мягче рабочая поверхность инструмента, тем лучше коррозийная стойкость

ОЧИСТКА ЩЕТКОЙ

Допустимый способ, при условии, что используются чистые щетки из нержавеющей стали.

ПЕСКОСТРУЙНАЯ ОЧИСТКА

Используйте чистый абразивный материал. Избегайте чрезмерной пескоструйной обработки, которая может создать грубую поверхность.

Стандартные сварочные материалы на основе высоколегированных сталей 300 серии образуют в наплавленном металле некоторое количество ферритной фазы, которая способствует подавлению процесса образования микротрещин. Микротрещины могут развиваться в полноценные трещины, которые обычно наблюдаются по центру сварного шва. Микротрещины, как правило, возникают из-за образования легкоплавких пленок по границам зерна в момент окончания кристаллизации сварного шва в сочетании с перемещением кромок из-за высокого коэффициента теплового расширения. Ферритная фаза способствует формированию зерен с большей площадью границ, тем самым снижая толщину жидких прослоек из легкоплавких интерметаллидов.

Поскольку никелевые сплавы и супераустенитные стали не содержат феррита, они более подвержены кристаллизационному растрескиванию. Для того, чтобы снизить риск образования горячих трещин, можно порекомендовать следующие мероприятия:

ТИП РАЗДЕЛКИ ШВА

Из-за более высокого содержания никеля, сварочная ванна, как правило, обладает меньшей текучестью. Чтобы избежать образования непровара, рекомендуется использовать более широкий угол раскрытия кромок разделки, и делать больший зазор между кромками, по сравнению с теми, что обычно используются в сварке нержавеющих сталей.

ТЕПЛОВЛОЖЕНИЕ

Чем ниже уровень удельного тепловложения, тем меньше подверженность сварного шва к растрескиванию. Положительный эффект дает использование сварочных материалов меньшего диаметра, они позволяют выполнять сварку на более низких токах. Рекомендуемый максимальный уровень удельного тепловложения, как правило, составляет 1 кДж/мм.

ФОРМА ВАЛИКА

Следует избегать валиков вогнутой формы. Предпочтительными являются плоские или слегка выпуклые валики.

ТЕМПЕРАТУРА МЕЖДУ ПРОХОДАМИ

При сварке сплавов, не содержащих феррит, предпочтительнее более низкая температура между проходами, которая снижает тепловое напряжение. Максимальная рекомендуемая температура между проходами составляет 150°C.

Особые рекомендации по сварке дуплексных нержавеющих сталей

Дуплексные стали сильно отличаются от стандартных нержавеющих. Их микроструктура содержит примерно по 50% феррита и аустенита. Неправильная сварка сталей этого класса может привести к образованию в сварном соединении фаз или выпадению структур, подверженных питтинговой коррозии. Понимая это, а также тщательно следуя рекомендуемым процедурам сварки, можно легко получить механически надежные и устойчивые к коррозии сварные изделия.

Для успешной сварки материалов на основе дуплексных сталей даются рекомендации ниже. Для получения дополнительной информации обратитесь к специалистам ЭСАБ.

В целом, необходимо соблюдать следующие параметры:

Из-за высокой вязкости жидкого металла этих материалов, текучесть сварочной ванны, как правило, не очень хорошая. Чтобы избежать образования несплавлений, рекомендуется использовать более широкий угол раскрытия разделки и больший зазор между кромками, по сравнению с теми, что обычно используются в сварке нержавеющих сталей.

ВЫБОР ЗАЩИТНОГО ГАЗА И ГАЗА ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОРНЯ ШВА

Как было сказано выше, в силу особенностей этих материалов текучесть сварочной ванны, как правило, более низкая. Это можно частично компенсировать правильным выбором защитного газа, который также может способствовать правильному балансу в микроструктуре аустенита и феррита. Правильно подобранный газа для защиты корня шва также может положительно сказаться на коррозийной стойкости.

Для того, чтобы достичь оптимального соотношения феррита к аустениту, необходимо надлежащим образом контролировать уровень удельного тепловложения. Рекомендуемый диапазон тепловложения зависит от класса дуплексной нержавеющей стали сварного изделия.

Чтобы предотвратить образование хрупких структур, для дуплексных сплавов рекомендуется выдерживать определенную температуру между проходами. Правильная температура между проходами зависит от качества класса дуплексной стали и толщины свариваемого металла.

Сварка ферритных сталей

Сплавы на основе ферритных нержавеющих сталей по своей природе имеют тенденцию к возникновению затруднений при их сварке из-за плохой текучести сварочной ванны.

Чтобы упростить процесс их сварки, для нескольких марок ферритных нержавеющих сталей Exaton разработал сплавы со специальным химическим составом. Обратитесь к специалистам ЭСАБ для получения дополнительной информации.

Наплавка

На практике часто приходится сталкиваться с ситуациями, когда необходимо сваривать оборудование, эксплуатирующиеся при относительно высоких давлениях, при этом должны быть соблюдены требования различных стандартов, регламентирующих изготовление таких сосудов. В то же время, для увеличения срока службы сосудов требуется их защита от коррозии.

Распространенным решением является изготовление сосуда из высокопрочной низколегированной стали и плакирование его поверхностей, контактирующих с различными агрессивными средами высоколегированными материалами с использованием различных процессов. Наиболее часто это MIG, TIG, SMAW и SAW сварка с использованием проволок сплошного сечения или комбинации проволока/флюс. В последние несколько десятилетий становятся все более распространенным процессы дуговой или электрошлаковой наплавки ленточными электродами.

ESAB разработал широкий ассортимент сварочных материалов в виде проволок, лент и флюсов, которые позволяют получить плакирующий слой с требуемым содержанием легирующих элементов при однослойной наплавке с производительностью, превышающей 40 кг/час.

Как правило, при изготовлении таких конструкций, для достижения требуемых пластических характеристик наплавленного металла, на низколегированную сталь необходимо нанести первый переходный слой сварочным материалом повышенного легирования. Последующие слои могут быть получены с использованием сварочного материала с требуемым химическим составом.

Свяжитесь со специалистами ЭСАБ, чтобы узнать больше о материалах и комплексных решениях для сварочного производства.

Отличия сварочных проволок ER 308 LSi, 309 LSi, 316 LSi

Сравнение химического состава сварочных нержавеющих проволок ER-308 LSi, ER-309 LSi и ER-316 LSi и рекомендации по их применению.

Отличия сварочных проволок ER 308 LSi, 309 LSi, 316 LSi

Для сварки нержавеющих сталей с помощью механизированной сварки необходимо применять специальную проволоку.

Чаще всего применяют проволоку близкую по химическим и механическим свойствам основного металла.

Одними из самых распространенных проволок для сварки нержавеющих сталей являются:

ER-308 LSi
ER-309 LSi
ER-316 LSi

Разберемся, чем отличаются проволоки для полуавтоматической сварки нержавеющих сталей друг от друга. Для этого рассмотрим химический состав каждой из проволок и проанализируем влияние каждого химического элемента на свариваемость и качество.

Химический состав ER-308 LSi:

Элемент	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	Mo
Кол-во		0,65-1,0	1,0-2,5			19,0-20,0	9,0-11,0

Химический состав ER-309 LSi:

Элемент	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	Mo
Кол-во		0,65-1,0	1,0-2,5			23,0-25,0	12,0-14,0

Химический состав ER-316 LSi:

Элемент	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	Mo
Кол-во		0,65-1,0	1,0-2,5			18,0-20,0	11,0-14,0		2,0-3,0

Подберем для данных проволок отечественные аналоги. Для этого определим, как обозначаются элементы:

Для сварочных проволок необходимо в самом начале добавить индекс «Св»
Цифры, следующие за индексом «Св» обозначают среднее содержание углерода («C») в сотых долях процента. При отсутствии среднего значения указывается максимальное.

Химические элементы, которые содержатся в проволоке, обозначаются следующими буквами:

«Si» - кремний. Обозначается буквой «С»
«Mn» - марганец. Обозначается буквой «Г»
«Cr» - хром. Обозначается буквой «Х»
«Ni» - никель. Обозначается буквой «Н»
«Cu» - медь. Обозначается буквой «Д»
«Mo» - молибден. Обозначается буквой «М»

Цифры, следующее за буквенными обозначениями указывают среднее содержание элементов в процентах. Если после буквенного обозначения не стоит цифры, следовательно, содержание данного элемента незначительно (обычно <1%).

Изучив обозначения элементов, химический состав зарубежных проволок, а также нормативные документы и различную литературу самыми близкими аналогами оказались:

Как видим из таблиц с химическим составом, сварочные проволоки отличаются содержанием Хрома, Никеля и Молибдена.

Проанализируем, как влияют данные элементы на качество шва.

Хром
Он является основным элементом, который делает нержавеющую сталь нержавеющей. Хром способствует образованию защитной оксидной пленки, которая защищает сталь от коррозии.
С одной стороны хром увеличивает прочность, вязкость, текучесть и ковкость металла.
С другой стороны большое содержание хрома (аналогично углероду) влечет за собой образование хрупкой структуры в переходных зонах и затрудняет процесс сварки, но, при правильном подборе режимов сварки и правильного соблюдения технологического процесса практически не влияет на свариваемость.

Никель
Добавление данного элемента приводит к измельчению зерна и повышает пластичность сталей. На свариваемость практически не влияет.

Молибден
С одной стороны повышает прочностные характеристики, увеличивает твердость, теплоустойчивость, несущую способность при ударных нагрузках и высоких температурах.
С другой стороны затрудняет сварку, сильно окисляется и выгорает.

Подведем итоги

При сварке проволоками ER-308 LSi, ER-309 LSi и ER-316 LSi, наибольшую прочность и несущую способность к ударным нагрузкам будет обладать шов, сваренный проволокой ER-316 LSi. С другой стороны из-за наличия Молибдена в данной проволоке, провести сварку будет сложнее, чем при сварке проволоками 308 LSi и 309 LSi.

Также, более коррозийно стойким будет шов, сваренный с помощью проволоки ER-309 LSi, т.к. данная проволока содержит наибольшее количество хрома.

Наиболее мелкозернистой будет структура шва, сваренная с помощью проволок ER-309 LSi и ER-316 LSi.

У каждого инвертора есть свои плюсы и минусы. Мы протестировали 5 портативных моделей для MMA-сварки до 200 А, обращая внимание на соответствие заявленных производителем показателей.

Многие аргонодуговые горелки (TIG) используются с газовыми линзами. Преимущество в том, что линзы обеспечивают надежную газовую защиту свариваемых материалов.

Современные композитные баллоны отличаются от своих прародителей достаточно многими параметрами. Однако, не многие в курсе о том, что всеми известный газовый баллон развивается, как торговая единица и имеет большой спрос.

Сварка нержавейки

Внимание!
Информация собранна в разных источниках, в том числе из личного опыта сварщиков, монтажников и технологов.

В этой статье речь пойдёт только о популярных и ходовых марках стали. И без учёта требований ГОСТ так как по стандарту большую часть нержавеющих сплавов вообще нельзя варить. Например по ГОСТ 14771-76 варить нержавейку можно только дуговым способом в защитном газе.

Это отчасти верно и сталь AISI-304 сваривается лучше, чем AISI-430 (12Х17), но это не совсем так, 430 марку можно так же надёжно сваривать, как и любую другую при соблюдении определённой технологии и материалов.

AISI-430 относится к ферритным сплавам и не содержит никеля и при обычном способе сварки швы получаются хрупкими. Поэтому для устранения этого негативного факта её надо варить с высоколегированной присадочной проволокой и будет прочно, главное долго не перегревать, а также избегать резкого охлаждения металла и провести стабилизирующий отжиг.

Ферритные марки требующие соблюдение технологи сварки и сварочных материалов:
Хром в составе ухудшает качество шва.
AISI-409 (08Х13), содержание хрома 10,5-11,7%
AISI-430 (12Х17), содержание хрома 16,0-18,0%
AISI-439 (08Х17Т), содержание хрома 17,0-19,0%

Сварка аустенитных марок AISI-201/304/316/321

Свариваемость этих сплавов: легко сваривается разными видами сварки, гарантируя хорошее качество шва.
Электродами НИИ-48Г, ГС-1, ДС-12
Аргонно-дуговой сваркой на полуавтоматах проволокой 08Х20Н9Г7Т, 08Х21Н10Г6
Под флюсом АН-48 с использованием вышеуказанных сварочных материалов.
Испытания показали, что шов получается стойким к межкристаллической коррозии (МКК).

Для предупреждения образования в швах и околошовной зоне горячих трещин рекомендуется:
Следует применять режимы, уменьшающие долю основного металла в шве, и использовать припой и сварочные материалы с минимальным содержанием (серы, фосфора, свинца, олова, висмута). Применение для сварки постоянного тока обратной полярности. При ручной сварке покрытыми электродами следует поддерживать короткую дугу и сварку вести без поперечных колебаний. При сварке в защитных газах, предупреждая подсос воздуха, следует поддерживать коротким вылет электрода и выбирать оптимальными скорость сварки и расход защитных газов. Необходимо также принимать меры к удалению влаги из флюса и покрытия электродов, обеспечивая их необходимую прокалку.
Благоприятно и легирование швов повышенным количеством молибдена, марганца и вольфрама, подавляющих процесс образования горячих трещин.

Сварка ферритных марок AISI-409/430/439

В ферритных марках никель заменён на марганец это не способствует хорошей свариваемости.
При сварке хромистых ферритных сталей появляются определённые трудности. При нагревании до температуры 600…900° С хром, вступает в реакцию с углеродом, образовывая карбиды. Кристаллиты карбидов, находящиеся внутри металла, становятся причиной межкристаллитной коррозии, которая существенно ухудшает механические свойства стали.
Хром имеет свойство сильно окисляться. При окислении хрома образуются частые тугоплавкие окислы, которые, также, отрицательно влияют на свариваемость сталей этого типа.

Оптимально использовать дуговую сварку в инертных газах при соблюдении минимального энерговклада в свариваемый шов. Рекомендуется сварка «сверху» (то есть, когда свариваемая поверхность расположена ниже сварочного инструмента). В качестве присадочного материала можно использовать аустенитную проволоку 309Lsi( Cв-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ) и т.п. Можно использовать электроды или присадочные проволоки на основе ферритной хромистой стали марки AISI 430.

Для того, чтобы гарантировать адекватную коррозионную стойкость необходимо убрать окалину и цвета побежалости травлением или механической обработкой щетками из нержавеющей стали и пропассивировать холодным 10-20% раствором азотной кислоты. Необходима последующая тщательная промывка холодной водой и сушка.

ферритные сплавы имеют достаточную свариваемость для многих «статических» применений. Однако шов может быть хрупким при газовой сварке (при нагревании происходит рост зерен в микроструктуре металла). Свойства усталости 430 AISI в сваренном состоянии низкие, и ее не рекомендует для применений, где используется растяжение, или другие воздействия.

Сварка стали AISI-304/430 видео

Технология сварки ферритных хромистых сталей

Сварку ферритных сталей выполняют с предварительным подогревом до температуры 300-400°C и последующим, после сварки, высоким отпуском (нагрев до температуры 650-750°C и последующее медленное охлаждение). Высокий отпуск необходим при сварке сталей этого класса для снятия внутренних напряжений и восстановления начальных механических свойств стали.

Для сварки ферритных, сталей, применяют электроды из сварочной проволоки следующих марок: Св-01Х19Н9, Св-04Х19Н9, Св-07Х25Н13 с покрытием, имеющем в своём составе плавиковый шпат и окись марганца. Применение этих электродов позволяет получить жидкий шлак, который хорошо растворяет окислы хрома. Рекомендуют следующие покрытия: ЦЛ-2, ЦТ, УОНИ-13/НЖ.

Для сварки ферритных, как и для большинства высоколегированных сталей, применяют постоянный ток обратной полярности, при малых сварочных токах. Величину тока определяют из следующей пропорции: 25-30 А на миллиметр диаметра электрода. И делается это из тех соображений, что большинство высоколегированных сталей при сварке легко перегреваются, т.к. обладают малой теплопроводностью.

Отожженная 430-я сталь является самой мягкой и податливой и может использоваться для холодной формовки. Диапазон температуры отжига 780°C сопровождается последующим охлаждением на воздухе.
Отпуск после сварки обычно не требуется, хотя 200-300°C — рекомендованный диапазон температуры отпуска.

Как обработать швы нержавейки после сварки

Способ травление
Эффективным методом обработки сварных швов является травление. Если правильно выполнить метод травления, то это позволит качественно устранить оксидный слой и зону с низким содержанием хрома. Обработка по этому методу выполнения путем покрытия, погружения или наружного нанесения пасты, все зависит от условий. В основном, при травлении используют смешанные кислоты (азотная кислота/плавиковая кислота) в пропорциях 8 – 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% плавиковой кислоты, с добавлением H2O (вода). Время травления зависит не только от концентрации кислот, но и от температуры, сорта проката и толщины окалины (кислотоупорный прокат по сравнению с нержавеющим прокатом требует продолжительной обработки). После метода травления конструкция становится стойкой к воздействию коррозии.

Способ шлифовка и полировка (для поворотов перил)
Для него из инструментов вам потребуются болгарка и шлифовальные круги для нее с разной степенью зернистости, так как вся обработка делается последовательно в несколько заходов.

Сначала убираются все наплавы наиболее жестким материалом. Если сильных наплавов нет, можно сразу переходить к более мелкозернистым материалам.
Часть, которая будет шлифоваться, ограничивается клейкой алюминиевой лентой. Она прикрепляется к поверхности в несколько слоев, чтобы граница была заметнее.
Не заклеенная поверхность обрабатывается аккуратно, давить на инструмент не нужно.
Лента снимается, ею заклеивается обработанная часть, чтобы ограничить уже другую, для зачистки следующей зоны.
После каждой шлифовки поверхность промывается водой и вытирается насухо. Так продолжается, пока все круги, вплоть до самого мелкозернистого, не будут использованы. Обычно хватает трех кругов, с зернистостью 180, потом 320 и 600. Все заканчивается войлочным кругом, потом начинается процедура полировки.

Сначала шов зачищают диском с вулканитом, его можно надеть прямо на дрель. Это мягкий материал, похожий на резину, поэтому он не оставит царапин, но сможет повлиять на соединение и запилить его до наиболее ровного состояния.

После на обработанную поверхность наносится паста для полировки. Чтобы она правильно распределилась, шов нужно обработать другим кругом, войлочным, который тоже надевается на дрель. Делайте продольные движения по всему шву, чтобы паста распределилась равномерно. Размер круга подбирается в зависимости от величины и вида изделия, так как без маленьких кругов углы не обработать.

Полировочная обработка швов ведется до того момента, пока нержавейке после сварки не вернется ее зеркальный вид, а матовые пятна не исчезнут.

Шлифовка полировка сварного шва видео

Подготовка к сварке

Перед тем, как приступить к выполнению сварочных работ нужно провести предварительную подготовку стали. Края детали необходимо защитить от блеска, а так же произвести обезжиривание свариваемой поверхности с помощью органического растворителя, например ацетона.
Существует несколько способов, которыми можно воспользоваться, для получения качественного результата:
Ручная дуговая сварка (MMA). Рекомендуется использовать, если не предъявляется завышенных требований к качеству стыка. Главной проблемой будет подбор нужного электрода к конкретной марке стали. Самыми популярными вариантами электродов выступают карбонатные или рутиловые. В первом случае сварка осуществляется постоянным током, во втором — переменным.
Сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в инертной среде аргона (TIG). При данном виде сварки можно получить шов высокого качества, для этого будет нужно использовать высоколегированную проволоку.
Полуавтоматическая сварка в защитной среде инертных газов. Является преимущественным методом сварки, так как с помощью него можно работать с материалом различной толщины. В качестве среды чаще всего применяют смесь аргона и диоксида углерода. Процентное содержание последнего не советуется превышать более 2%, так как это может вызвать дефекты сварки.

Отдельные нюансы работы с нержавеющей сталью

Перед тем, как начать сварку, обратите внимание на следующие моменты:
Нержавеющая сталь обладает небольшим коэффициентом теплопроводности. Для того, чтобы избежать повышенное нагревание детали в районе шва, необходимо уменьшить сварочный ток на 25-30%.
При сварке осуществляется сильный нагрев электродов, такие условия их сильно изнашивают.
Если деталь достаточно толстая, зазор между швами нужно оставлять побольше, в противном случае возможно появление трещин.
Производить охлаждение швов желательно как можно быстрее, так как велика вероятности уменьшения антикоррозийных свойств металла.
При выборе метода сварки необходимо руководствоваться толщиной и маркой металла, а так же качеством ожидаемого результата.

FAQ сварка нержавейки

Какую нержавеющую сталь лучше выбрать для сварки?

Есть мнение, что разные сплавы нержавеющей стали имеют разную свариваемость и поэтому если планируются сварочные работы, то необходимо выбрать какую-то определённую марку нержавеющей стали, например AISI-304.
Это отчасти верно и сталь AISI-304 сваривается лучше, чем AISI-430, но это не совсем так, 430 марку можно так же надёжно сваривать, как и любую другую при соблюдении определённой технологии и материалов.

Чем лучше варить аустенитные марки?

Какие электроды лучше использовать для сварки ферритных сплавов?

Как обрабатывать швы нержавейки после сварки?

Есть два способа - химическое травление и механическая обработка.
При травлении используют смешанные кислоты (азотная кислота/плавиковая кислота) в пропорциях 8 – 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% плавиковой кислоты, с добавлением H2O (вода).
При механической обработке шов шлифуется болгаркой, после наносится специальная паста и шлифуется войлоком до зеркального вида.

Сварочная проволока для сварки стали aisi 316

Rebel™ EMP 235ic

Cutmaster® 60i

OK PRO 71

OK PRO 51C

Нержавеющая сварочная проволока, предназначенная для сварки изделий из коррозионностойких хромоникелевых и хромоникельмолибденовых сталей марок 03Х18Н10, 08Х18Н10Т, 02Х17Н11М2, 08Х17Н13М2Т, AISI 304L, 316L, 321 и им подобных, когда требуется, чтобы в сварном шве отсутствовала ферритная структура (шов не должен обладать ферромагнитными свойствами).
[Далее]

Высоколегированная сварочная проволока двойного назначения. Первое – сварка аустенитных 13% марганцовистых сталей (типа сталей Гадфильда) и их сварки с другими сталями. Данная проволока также можно применять для сварки аустенитных Cr-Ni сталей, когда к изделию не предъявляются требования по стойкости к.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока, предназначенная для сварки в защитных газах М12 и М13 аустенитно-ферритных (стандартных дуплексных) сталей типа 22%Cr-5%Ni-3%Mo-N, таких как 08Х21Н6М2Т, 02Х22Н5АМ3, S31803, S32205, W.Nr 1.4462 и им аналогичных, а также для сварки этих сталей с высоколегированными аустенитными, низколегированными и.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока, предназначенная для сварки в чистом аргоне или аргон-гелиевой смеси высокопрочных аустенитно-ферритных (супердуплексных) сталей типа 25%Cr-7%Ni-4%Mo-N, таких как SAF 2507 (S32750, W.Nr 1.4410), Zeron 100 (S32760, W.Nr 1.4501), S32550 (W.Nr 1.4507), DP3W (S39274) и им аналогичных. Ее можно.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока с повышенным содержанием углерода, предназначенная для сварки коррозионностойких хромоникелевых сталей марок 08Х18Н10, 12Х18Н9, AISI 304, 304H и им подобных, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к межкристаллитной коррозии. Применяется в химической и нефтехимической промышленности.
[Далее]

Наиболее часто применяемая нержавеющая сварочная проволока с пониженным содержанием углерода, предназначенная для сварки изделий, эксплуатирующихся при температурах от -196 до 350°С из коррозионностойких хромоникелевых сталей марок 03Х18Н10, 08Х18Н10Т, AISI 304L, 321, 347 и им подобных, когда к металлу шва предъявляются.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока двойного назначения, первое назначение которой является сварка литья и проката из хромо-никелевых окалиностойких сталей типа 20Х23Н13, 20Х23Н18 и им аналогичных, эксплуатирующихся при температурах до 1000°С. По своим свойствам и назначению она близка к OK Autrod 309LSi, но.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока двойного назначения, первое назначение которой является сварка литья и проката из хромо-никелевых окалиностойких сталей типа 20Х23Н13, 20Х23Н18 и им аналогичных, эксплуатирующихся при температурах до 1000°С. Однако, следует помнить, что металл, наплавленный данной проволокой склонен к охрупчиванию при.
[Далее]

Высоколегированная сварочная проволока, предназначенная для сварки низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей перлитного класса с высоколегированными кислотостойкими сталями аустенитного класса легированными молибденом типа AISI 316L, а также для наплавки переходных слоев при сварке изделий из двухслойных сталей, плакированных высоколегированным слоем типа.
[Далее]

Высоколегированная сварочная проволока, предназначенная для сварки тяжело нагруженных изделий из жаропрочных окалиностойких сталей типа 25%Cr-20%Ni, таких как 20Х23Н18, AISI 310 и им аналогичных, работающих в окислительных и науглераживающих средах. Полностью аустенитная структура металла шва гарантирует отсутствие эффекта охрупчивания при длительной.
[Далее]

Высоколегированная сварочная проволока двойного назначения. Первое – сварка марганцовистых аустенитных сталей, сталей с ограниченной свариваемостью, таких как закаливающиеся, броневые, пружинные, инструментальные и другие стали с высоким углерод-эквивалентом, а также сталей с неизвестным химическим составом и их сварки с аустенитными сталями.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока с пониженным содержанием углерода, предназначенная для сварки изделий, эксплуатирующихся при температурах от -196 до 350°С из кислотостойких коррозионностойких хромоникельмолибденовых сталей марок 02Х17Н11М2, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, AISI 316L, 318 и им аналогичных, а также хромоникелевых сталей марок 03Х18Н10, 08Х18Н10Т.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока с пониженным содержанием углерода, предназначенная для сварки изделий из сталей типа 19%Cr-13%Ni-3,5%Mo (317L). Она предназначена для сварки коррозионностойких сталей с идентичным химическим составом, эксплуатирующихся при температурах до 300°С, когда к наплавленному металлу предъявляются более высокие требования по.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока, предназначенная для сварки изделий из кислотостойких коррозионностойких хромоникельмолибденовых сталей марок 02Х17Н11М2, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, AISI 316L, 318 и им аналогичных, а также хромоникелевых сталей марок 03Х18Н10, 08Х18Н10Т, AISI 304L, 321, 347 и им подобных, когда к металлу шва.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока, предназначенная для сварки изделий из коррозионностойких хромоникелевых сталей марок 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, AISI 321, 347 и им подобных, когда к металлу шва предъявляются жесткие требования по стойкости к межкристаллитной коррозии. Легирование сплава ниобием позволяет повысить температуру эксплуатации.
[Далее]

Нержавеющая сварочная проволока обеспечивает в наплавке хром-никель-молибденовую высоколегированную сталь с предельно низким содержанием углерода дополнительно легированную медью, характеризующуюся полностью аустенитной структурой и высокой устойчивостью к межкристаллитной, питтинговой и щелевой коррозии, а также к коррозионному растрескиванию под напряжением, которые невозможно обеспечить.
[Далее]

Нержавеющая проволока, предназначенная для сварки и наплавки изделий из ферритных и феррито-мартенситных сталей типа 12% Cr-4,5% Ni-0,5% Mo. Характерным примером ее применения является изготовление оборудования для гидроэнергетики, подверженного кавитационной эрозии.
[Далее]

Нержавеющая ферритная проволока с низким содержанием углерода, предназначенная для сварки однотипных по структуре сталей с содержанием Cr от 13 до 18% когда требуется высокая сопротивляемость термической усталости, а также для наплавки ферритных коррозионностойких слоев на нелегированные и низколегированные стали. Для.
[Далее]

Читайте также: