Электроды по нержавейке – какие выбрать?

1 Почему так важно правильно выбрать сварочные электроды для сварки нержавейки?

На данный момент нержавеющая сталь является очень востребованным материалом, из коего изготавливаются очень многие агрегаты, сооружения, металлоконструкции и разнообразное оборудование. Популярность такой стали обусловлена ее техническими параметрами (стойкость к коррозии, долговечность эксплуатации и так далее), а также ее эстетическими характеристиками. Сварка нержавейки, особенно если она выполняется в домашних условиях, требует учета особенностей данного материала, который описывается не самой лучшей свариваемостью.

Под этим термином понимают возможность изделий из стали к формированию между собой прочных соединений (сварных). Свариваемость металла нержавеющего класса имеет ряд особенностей, в частности, следующих:

• Нержавейка характеризуется теплопроводностью в два раза меньшей, нежели обычная сталь с низким содержанием углерода. За счет данного факта проплавление материала значительно увеличивается в зоне сварки, а значит, требуется применять ток с меньшими значениями (на 15–20 процентов по сравнению со стандартной его силой).
• В тех случаях, когда производится соединения массивных изделий из нержавеющей стали, следует оставлять достаточный зазор между ними. Если данное условие не выполняется, вероятность образования микротрещин повышается в разы. Понятно, что такое низкое качество сварки никому не нужно.
• Наблюдается сильный нагрев сварочных стержней в зоне выполнения работ, обусловленный высоким показателем сопротивления. Это необходимо учитывать и применять специальные электроды для нержавейки (марка стержней показывает, какие из них годятся для таких работ, а какие – нет).

Также стоит учитывать и то, что непрофессиональное применение сварочной установки, а также неграмотный подбор температурного режима в процессе сварки в большинстве случаев становится причиной существенного (иногда даже критического) снижения антикоррозионных возможностей нержавейки и непосредственно электрода. Специалисты называют подобное явление межкристаллитной коррозией.

Под ним подразумевают процесс появления на границе шва при высоких температурах обработки (от 5 тысяч градусов и выше) карбидов железа и хрома. Именно они вызывают ржавление и растрескивание изделий из нержавеющей стали. Средств борьбы с межкристаллитной коррозией не так много (правильный подбор стержней для сварки, охлаждение места соединения ускоренными темпами и некоторые другие).

2 Как правильно варить нержавейку электродом – технология процесса

Как вы поняли, успешность сварки нержавеющих конструкций зависит от того, насколько хорошо подготовлен специалист, выполняющий работы, а также от грамотного выбора электродов. Важно правильно учесть отличие характеристик обычных углеродистых сталей и нержавеющих, и тогда операция пройдет, что называется, "без сучка и задоринки".

Сам сварочный процесс в промышленных и домашних условиях выполняется по различным методикам. Так, например, для соединения изделий толщиной от 1,5 миллиметров обычно используется способ сварки в атмосфере газов с инертными свойствами вольфрамовым стержнем. Именно такая технология (в инертной среде) признается оптимальной для соединения:

• корпусов тех или иных приборов и агрегатов;
• листов нержавейки;
• труб, по которым подается вода.

Выполняется она полуавтоматическим, полностью автоматическим и ручным способом. Причем, если изделия имеют толщину выше трех миллиметров, рекомендуется использовать электродуговую сварку с переносом электродного металла струей. А вот для листов толщиной от 1,5 до 3 миллиметров чаще применяется короткодуговой сварочный процесс.

В ситуациях, когда требуется соединение труб из нержавеющей стали, используемых для перемещения газов и жидкости под определенной нагрузкой, желательно работать сварочными стержнями для аргоновой среды (операция выполняется инвертором). При этом обязательным "участником" процесса является проволока с высоким уровнем легирования, выполняющая функцию присадочного материала. Сама инверторная сварка ведется на положительной полярности постоянным либо переменным током.

Аргоновая сварка нержавеющих конструкций рекомендована тогда, когда к качеству шва выдвигают особо высокие требования, и при обработке очень тонких листов стали. Изделия толщиной 2–60 мм можно сваривать по технологии сварки под флюсом. А вот плазменная сварка подходит для всех без исключения (по показателям толщины) деталей из нержавейки.

Важный момент – когда сваривается нержавейка, электроды из вольфрама не нуждаются в колебательных резких движениях, как это предусмотрено в процессе соединения стандартных сталей без антикоррозионных свойств. Подобные движения при обработке нержавеющих сталей обычно становятся причиной разрушения защитной области сварки, что приводит к окислению шва.

Другие важные тонкости процесса:

• Нельзя допускать проникновения в сварочную ванну вольфрама с электродов, так как в этом случае о надежности и качественности шва не может идти и речи. Чтобы избежать попадания вольфрама, опытные специалисты зажигают дугу отдельно на графитовой либо угольной пластине или же применяют бесконтактный способ розжига.
• Сварной шов с обратной стороны желательно предохранять аргоновой струей, нагнетаемой из атмосферы. Данное требование не считается обязательным, но сварщики с большим практическим опытом всегда придерживаются его.

3 Электроды по нержавейке – маркировка и особенности

Итак, давайте ответим на самый главный вопрос данной статьи о том, какими электродами варить нержавейку. Теперь мы знаем, что они должны обладать следующими специальными характеристиками:

• высоким сопротивлением ползучести (термической);
• малым показателем температурного расширения;
• повышенным значением упругости;
• высокой износоустойчивостью и теплопроводностью.

Всем этим показателям отвечают следующие вольфрамовые электроды плавящегося типа сечением 3–5 миллиметров, используемые для соединения конструкций из нержавеющей стали:

• "ЦТ-15";
• "ОЗЛ-8";
• "ЗИО-8";
• "ЭА400/10У";
• "НЖ-13";
• "АНВ-13";
• "ЦЛ-51";
• "ОЛЗ-17У";
• "ЭА" (892/21Б, 395/9, 902/14, 606/11, 981/15);
• "НИИ-48Г";
• "ЗИФ-8";
• "ОЗЛ-6".

В России достаточно популярны сварочные стержни, выпускаемые под брендом "ESAB". О них мы расскажем чуть подробнее (при этом, заметим, продукция других известных производителей по своему качеству ничем не хуже данных электродов):

• ОК 61.30: общетехнические универсальные изделия для работы с хромоникелевыми стойкими против коррозии материалами;
• ОК 61.35: предназначены для соединения элементов максимально ответственных конструкций;
• ОК 67.45: позволяют производить сварку нержавейки таких марок, которые отличаются очень низким показателем свариваемости;
• ОК 63.30: стержни, характеризуемые сверхмалым содержанием углерода.