Сварка основных сортов нержавеющей стали оборудованием Эсаб

Для надежной сварки нержавеющей стали используются лучшие модели сварочных аппаратов, тут малобюджетным или устаревшим оборудованием не обойтись. «Нержавейка» – один из наиболее востребованных материалов в промышленности и строительном деле, при этом сам термин «нержавеющая сталь» является собирательным и обобщающим. Сплавы со стойкостью к коррозии различаются по химическому и структурному составу, эксплуатационным характеристикам и даже эстетикой внешнего вида. Первоочередной задачей при сварке распространенных сортов «нержавейки» является бездефектность швов, особенно касательно растрескивания.

Металлургические особенности нержавеющих сплавов (многочисленные легирующие примеси, сложная структура кристаллических решеток и т.д.) способствует появлению трещин – как горячих, так и холодных. Предотвратить растрескивание нержавеющих швов сугубо аппаратными методами остается перспективной задачей сварочной науки. Самые новейшие и дорогостоящие инверторы – Linkoln, EWM или Эсаб оборудование сварочное – сами по себе бездефектного сваривания не гарантируют. Более того, даже при верно выставленных параметрах и грамотно подобранных режимах работы качественное сваривание «нержавейки» остается непростой задачей. Стойкие к коррозии сплавы обладают значительной разницей температурного расширения материала шва, основного металла и околошовной зоны. Эти изменения многоступенчаты – они происходят при прогреве ЗТВ, самом плавлении и последующем охлаждении (кристаллизации) шовных участков. Для снижения вероятности растрескивания для ряда сталей рекомендована дополнительная технологическая термообработка. Важно помнить, что меры по борьбе с трещинами в нержавеющих сплавах не должны снижать стойкость сварных новообразований к коррозии – иначе теряется смысл самого применения таких сталей.

Общие особенности сваривания наиболее распространенных марок нержавеющих сталей таковы:

1. Мартенситные сплавы в химическом плане характеризуются высоким содержанием углерода и хрома (зачастую обоих примесных элементов). Деформации ЗТВ возникают за счет «подзакалки» обрабатываемых кромок при сварке и кристаллизации. Температурный подогрев мартенсита тем эффективнее, чем меньше в нем углерода и лежит в пределах 240…350 °С. Многие сорта мартенситных сталей (классы AISI 410, AISI 420 и др.) хорошо свариваются электродами с аустенитным сердечником. Некоторые производители прямо рекомендуют совмещать свое Кемпи или Эсаб оборудование сварочное с электродными аустенитными стержнями при сварке по мартенситным сплавам.
2. Ферритные нержавеющие стали обладают склонностью к образованию хрупких швов при несоблюдении технологических нормативов. Такое «охрупчивание» еще хуже, чем привычное трещинообразование – плохо проваренные стыки ферритов разрушаются даже без нагрузки. Предварительный разогрев основных ферритовых сплавов (классов AISI 430, 439 и др.) следует проводить в невысоком температурном режиме (180…220 °С). Хорошо предотвращает охрупчивание ЗТВ подогрев заготовок непосредственно при сварке. Поэтому газовые о газопламенные методики сваривания для ферритных сталей малоприменимы, температура в зоне их факела непозволительно высока. И напротив, инверторные лучшие модели сварочных аппаратов тут находят значительное применение по объективным способностям приемлемого разогрева рабочей зоны.

Обработка ферритной «нержавейки» после сваривания довольно сложна – кроме нагрева узлов и стыков до значительных значений T = 720…780 °С кристаллизующуюся зону следует быстро охладить. Высокохромистый феррит (доля Cr от 15 %) склонен к подкаливанию уже на стадии формирования швов вне зависимости от термической подготовки. Сварка хромистых ферритов – сложная задача, ее осуществление методом легирования рабочей зоны ниобием и/или титаном требует значительных финансовых и технологических вложений. Не каждое крупное предприятие может выделить соответствующие мощности на подобное решение сварки нержавеющих ферритов.

3. Аустенитные сплавы характеризуются:

   • Невысокой температурой плавления;
   • Сравнительно с другими сталями небольшой теплопроводностью;
   • Значительным температурным расширением.

   Аустенитный сплав плавится быстрее, а застывает медленнее, что служит главной причиной межкристаллитной коррозии швов. Самые лучшие модели сварочных аппаратов тут будут бессильны – аппаратными методами межкристаллитную коррозию аустенитных сплавов полностью не устранить. Значительно лучшей свариваемостью обладают стали с добавками титана или ниобия. Технология сварки стандартного аустенита предполагает быструю наварку швов, медленное остывание ЗТВ и высокотемпературная закалка готовых стыков. Температура закаливания аустенитных изделий может достигать 1.150 °С и редко бывает меньше 1.000 °С. Стремительное охлаждение осуществляется интенсивной воздушной вентиляцией и/или использованием вспомогательных подкладок в шовной зоне. Следует особо отметить крайнюю нежелательность медленной сварки аустенитной «нержавейки». Если возможностей используемого оборудования для скоростного сваривания недостаточно, то весьма вероятна не только межкристаллитная коррозия в зоне швов, но и заметное коробление деталей и конструкций.

Все упомянутые сорта нержавеющих сталей нуждаются в ликвидации пористости в готовых швах. Пористое новообразование обеднено хромом и становится «рассадником» трещин и коррозии. Достигается такая задача предварительной и последующей термообработкой ЗТВ. Температурная закалка и опуск универсальны, экономически доступны и технологически просты. Конкретные значения закалочных температур, длительность воздействия и график температурного роста/спада зависят от индивидуальной конкретики сплава и метода сварки. Пористость в швах можно нивелировать и травлением. Качественное травление не только ликвидирует дефицит Cr, но и удаляет оксидный слой с шовной поверхности, что способствует длительной стойкости соединений. Особо ответственная сварка нержавеющих соединений может включать травление, термическую обработку, шлифовку и полировку швов.

Информация предоставлена интернет-гипермаркетом сварочного обрудования Тиберис - tiberis.ru