Виды и характеристики присадочного материала для сварки

Аргоновая сварка нержавейки при помощи электрода из вольфрама

Сварка нержавейки в защитной среде аргона используется преимущественно в тех случаях, когда соединить необходимо детали небольшой толщины. Данная технология позволяет получать качественные и надежные соединения с красивыми и аккуратными сварными швами.

В защитной среде аргона чаще всего выполняется сварка нержавеющих труб, используемых для транспортировки различных жидких и газообразных сред. Качество сварных швов, получаемых при использовании данной технологии, позволяет применять ее для соединения деталей трубопроводов, эксплуатируемых под высоким давлением.

Выполненное электросваркой в среде аргона соединение труб из нержавеющей стали

Аргонодуговая сварка, выполняемая неплавящимся вольфрамовым электродом, может производиться на переменном или постоянном токе прямой полярности. Основным рабочим органом при выполнении такой сварки является горелка, в которой закреплен электрод и из сопла которой подается струя аргона. Сварной шов формируется за счет присадочной проволоки, подаваемой вручную в зону горения сварочной дуги. Все движения, совершаемые горелкой, также выполняются вручную.

В отличие от обычной электродуговой технологии, при сварке, выполняемой в среде аргона, электродом и присадочной проволокой не совершают поперечных движений – их перемещают только вдоль оси формируемого шва.

Делается это для того, чтобы не вывести сварочную ванну из зоны действия аргоновой защиты (это негативно скажется на качестве соединения). Необходимо также позаботиться и о защите от окружающего воздуха обратной стороны шва, которая также обдувается аргоном. Конечно, расход газа от этого увеличивается, но качество всех участков сварного шва будет высоким.

Положение горелки при сварке ТИГ

Чтобы не загрязнить поверхности соединяемых заготовок и не оплавить конец вольфрамового электрода, им нельзя прикасаться к основному металлу даже в процессе розжига дуги. Именно поэтому технология сварки в среде аргона с применением вольфрамового электрода предполагает использование для розжига дуги специальной пластины, изготовленной из графита или угля. Только после зажигания на такой пластине сварочную дугу аккуратно переводят на нержавейку. Хорошо демонстрирует этот процесс, выполнению которого обязательно следует научиться начинающему специалисту, обучающее видео.

Чтобы исключить окисление нагретого электрода и только что сформированного шва, подачу аргона следует отключать не сразу после окончания сварки, а через 10–15 секунд. На расходе газа это скажется незначительно, но этим вы увеличите срок службы электрода и улучшите качество сварного шва.

Плюсы и минусы такого способа

  • При защите свариваемого шва аргоном исключается действие на расплав воздуха, негативно влияющего на горячий металл. Это дает возможность получить прочный ровный шов с равномерным проплавом по глубине.
  • Металл, обладающий низкой теплопроводностью, нагревается мало. Исключение составляет только небольшая область шва. Кроме трудностей при выполнении сварки (боязнь прожога), это является и положительным фактором, т. к. дает возможность соединять детали, имеющие сложную конструкцию, без изменения их формы.
  • Сварочная работа проводится быстро, благодаря высокой температуре дуги.

Не обходится эта технология и без недостатков. К ним относится:

Необходимость в достаточно сложном оборудовании, которое требует точности настройки, а также определенные навыки и знание тонкостей процесса.

Для дугового метода

При большом многообразии видов сварки широкое распространение получила аргонодуговое сваривание, где аргон используется в качестве защитного инертного газа.

Присадки, для этого способа соединения деталей из металла представляют собой прочные, жесткие, пластичные пруты, определенного диаметра и фиксированной длинны.

svprisad1.jpg

Изделия, широко применяется для сварки черной стали, нержавейки, алюминия, меди. Присадочные стержни, упрощая и ускоряя процесс сваривания, имеют ряд преимуществ:

  • при высоких температурах сохраняют свои механические свойства;
  • гарантируют стойкое стабильное горение дуги;
  • обеспечивают равномерное плавление металла;
  • формирует аккуратный, плотный шов, не поддающийся растрескиванию и коррозии.

Присадочные прутки для аргонодуговой сварки обычно имеют длину 1 м и диаметр 3 – 8 мм. Основные материалы, из которых изготовляются такой присадочный материал, – это углеродистая сталь, медь, алюминий, нержавейка.

Обладая хорошей текучестью, вязкостью, высокой электропроводностью идеально подходят для сплавов, которые содержат магний, кремний, никель, хром.

Важно, знать, что перед началом сварки прутки должны иметь ровную поверхность без следов ржавчины и различных загрязнений. По химическому составу они должны быть идентичны свариваемому металлу.

Стержни часто применяются при сложных соединениях металлических деталей. Сваривание выполняется вручную или автоматически в различных пространственных положениях.

Присадочные прутки, за счет удобной формы и разного состава используются практически для сваривания любого вида металла и многих пластмасс, в том числе полипропилена, полиэтилена, фторопластов.

Технология сварки

Технология сварки нержавеющей стали производится точно так же, как и обычной. Но есть и некоторые нюансы.

  • Перемещение неплавящегося электрода и присадочной проволоки производится только вдоль сварного шва. Никаких поперечных отклонений. Нельзя допустить, чтобы присадка вышла из защитной зоны аргона.
  • Чтобы увеличить качество сваренного участка, рекомендуется обдувать аргоном стыкуемые заготовки и с обратной стороны. Это, конечно, увеличит расход защитного газа.
  • Нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности свариваемых заготовок из нержавеющей стали, даже при розжиге дуги. Иногда розжиг производят на графитовой или угольной пластине с последующим переносом на основной металл, как показано на обучающем видео. Или можно воспользоваться бесконтактным методом, используя для этого осциллятор.

Как и при всех видах сварки аргоном, необходимо после окончания сварочного процесса подачу газа сразу не прекращать. Таким образом, остынет сам вольфрамовый электрод, он не будет окисляться, а также начнет быстрее остывать сварочный шов. Период времени отключения газа равен 10-15 секундам после окончания сварочного процесса.

Особенности нержавейки при сварке

  1. В отличие от низкоуглеродистых сталей, теплопроводность нержавейки почти в 2 раза меньше. Это плохо отражается на сварочных работах, т. к. нагрев металла до высоких температур будет сконцентрирован только в рабочей зоне, а отток тепла в другие области происходит медленно. Поэтому в зоне соединения металл может перегреться, последствием чего будет его прожог.

Поэтому важно: При проведении аргонодуговой сварки нержавейки необходимо уменьшать величину сварочного тока на 20% по сравнению с током при сварке других сталей.

  1. Другой особенностью нержавеющей стали является высокий коэффициент линейного расширения. Он дает большую усадку при нагреве. Поэтому при выполнении работ соединяемые детали могут деформироваться и появляются трещины. Чтобы избежать таких последствий, нужно соблюдать правило:

Зазор при соединении частей сваркой должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить предотвращение деформации и последующее растрескивание.

  1. Эти стали обладают высоким сопротивлением при пропускании через них тока. Поэтому, при использовании электрода также с большим сопротивлением он будет сильно греться, а это создает проблемы при работе.

Электроды с большим сопротивлением лучше использовать для сварки небольших соединений нержавейки, чтобы они не успели перегреться. При большой длине шва лучше выбирать электроды длиной около 35 см.

Особенности нержавеющей стали требуют при проведении сварочных работ соблюдения правильного температурного режима, чтобы она не потеряла антикоррозионных свойств. Объясняется это тем, что при нагреве нержавейки до температур выше 500оС во время проведения работ структура сплава меняется с образованием на границе зерен карбидов (в основном железа и хрома), это приводит к коррозии металла. Чтобы предотвратить этот процесс, технология сварки нержавейки предполагает защиту металла аргоном. Для хромо-никелевых сплавов применяют также быстрое охлаждение зоны шва.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий