Общие сведения

Нержавеющими называются стали, обладающие стойкостью против химической и электрохимической коррозии. По-простому говоря – при воздействии агрессивной окружающей среды не происходит окисление металла.

Нержавейка относится к высоколегированным и среднелегированным сталям, основными легирующими элементами являются хром и никель. Наибольшее распространение получили хромистые и хромоникелевые стали.

Наличие и количество легирующих элементов можно определить по маркировке стали. Вот пример маркировки: 12Х18Н9. Первые цифры «12» означают содержание углерода в сотых долях процентов, затем «Х18» - содержание хрома в процентах и «Н9» - содержание никеля в процентах. Таким образов представленная в примере сталь содержит – 0,12% углерода, 18% хрома и 9% никеля.

Знать химический состав необходимо для правильного подбора сварочных материалов и технологии сварки. Ведь основной задачей при сварке нержавейки – получение равнопрочного соединения с основным металлом и обладающим с ним одинаковыми свойствами.

Трудности при сварке нержавейки

При сварке нержавеющих сталей возникают следующее трудности.

1. При нагреве хром легко вступает в вязь с углеродом и образует твердые соединения в околошовной зоне и в металле шва.

2. Высоколегированные стали обладают низкой теплопроводностью и легко подвергаются перегреву.

Образование карбидов приводит к повышению твердости и хрупкости. В совокупности с возникающими напряжениями и деформациями это повышает риск образования трещин.

Также происходит окисление хрома, что препятствует сплавлению частиц и качественному формированию шва.

Хромоникелевые стали обладают гораздо лучшей свариваемостью, чем хромистые.
Основные задачи, с которыми необходимо справиться сварщику, для получения качественного сварного соединения – это предотвращение образования трещин и контроль химического состава шва.

Техника сварки

Сварочные материалы (электроды, присадочные прутки) необходимо выбирать близкими по химическому составу к основному материалу. Хим состав можно узнать из маркировки электродов и прутков.

Лучшие всего для сварки нержавейки подходит аргонодуговая сварка. Однако возможно применение РДС и полуавтоматической сварки.

Во всех случаях рекомендуется применений предварительного подогрева – это значительно снижает риск образования трещин.

Применяется постоянный ток обратной полярности. Значение силы тока устанавливается минимально возможным. Это необходимо для исключения местного перегрева металла, что ведет к повышенным сварочным напряжениям и деформациям. Сварку ведут на короткой дуге. Значение силы тока при РДС идёт из расчета 25…30 А на 1 мм диаметра электрода, при аргонодуговой сварке – 35…40 А на 1 миллиметр диаметра электрода.

На процессе сварки положительно сказываются приемы для отвода теплоты из зоны сварки, например применение медных подкладок, охлаждаемых водой.
При ручной дуговой сварке покрытыми электродами рекомендуется производить петлеобразные манипуляции электродом, как показано на рисунке. Это необходимо для усиленного прогрева кромок. Электроды нужно выбирать с основным толстым или особо толстым покрытием.

Сварка при температуре ниже +50С не допускается.

Основная цель и рекомендация при сварке нержавеющих сталей – добиться как можно меньшего градиента (разницы) температур между основным металлом и сварным швом, максимально быстро отводить тепло из зоны сварки и не допускать перегрева околошовной зоны. Также не стоит забывать о недопустимости попадания загрязнений в сварной шов.