От чего зависит, насколько эффективна технология сварки нержавеющей стали

Тема: «Технология сварки нержавеющей стали».

Задания:

Изучить лекцию.

Посмотреть видеоролик.

3. Ответить на контрольные вопросы.

 

Нержавеющая сталь, как и прочие материалы, имеет уникальную, характерную только ей совокупность характеристик, от которых будет зависеть способ и техника ее обработки. Тема данной статьи – технология сварки нержавеющей стали.

 

Нержавеющая сталь (коррозионно-стойкие стали и просто «нержавейка») – легированная сталь, не подвергающаяся коррозии в атмосфере и агрессивных средах.

Нержавеющая сталь может быть аустенитного, ферритного и мартенситного класса, для каждого характерна своя микроструктура с преобладающей кристаллической фазой.

· Для аустенитных нержавеющих сталей основной фазой является аустенит. В таких сплавах присутствуют хром и никель (реже – марганец и азот). Самая распространенная нержавеющая сталь данного класса – это 304 сталь (или T304). В ней содержится 18–20 % хрома и 8–10 % никеля. Благодаря такому составу этот вид нержавеющей стали не имеет магнитных свойств, устойчив к коррозии, прочен и пластичен. Все эти качества позволяют использовать сталь 304 во многих отраслях промышленности.

· Ферритные стали. У них основная фаза – это феррит. Данный класс нержавеющей стали имеет в своем составе железо и хром. Наиболее распространенной является сталь 430, в ней содержится 17 % хрома. Ферритные стали не такие пластичные по сравнению с аустенитными, они не закаляются при термической обработке и находят применение чаще всего в агрессивных средах.

· Мартенситные стали. Микроструктуру мартенсита первым выявил немецкий микроскопист Адольф Мартенс в 1890 году. Это низкоуглеродистые стали, наиболее ярким примером которых является 410 сталь (12 % хрома и 0,12 % углерода). Нержавеющие стали с такой структурой характеризуются твердостью, хрупкостью и достаточно малой жесткостью. Они нашли применение в слабоагрессивных средах (изготовление столовых приборов и режущего инструмента).

Почему же для сварки нержавеющей стали необходимо использовать специальную технологию? Ответ на такой вопрос достаточно прост – эти металлы являются высоколегированными и трудно поддаются сварке. Когда эти стали находятся в расплавленном состоянии, они ведут себя иначе, чем другие виды. Сварочная ванна получается слишком жидкая, поэтому нормальный валик «собрать» очень сложно. Он неровен из-за слишком быстрого растекания металла по поверхности, края не успевают схватываться. Все это приводит к образованию множества дефектов, для минимизации которых технология сварки нержавеющей стали предусматривает дополнительную защиту.

Данная технология сложнее, чем сварка обычной углеродистой стали. У этих сталей разные свойства, поэтому сварка «нержавейки» более трудновыполнима и требует предварительного нагрева.

 

Нержавеющая сталь по сравнению с обычной имеет следующие особенности:

· низкая температура плавления;

· низкий коэффициент теплопроводности;

· высокий коэффициент теплового расширения.

Стали, в которых углерода содержится до 20 %, редко нуждаются в предварительном нагреве. Технология сварки нержавеющих сталей (углерода свыше 0,20 %) предусматривает необходимость предварительного подогрева. Если толщина обрабатываемого металла превышает 30 мм, то его необходимо подогревать при температуре 150 °С (в редких случаях необходим более сильный нагрев).

С чего начинается любая технология сварки нержавеющей стали

Технология сварки нержавеющей стали предусматривает стандартную предварительную подготовку металла к данному процессу, но при этом имеет свои особенности:

· Кромки свариваемых деталей нужно зачистить металлической щеткой до стального блеска.

· С поверхности необходимо удалить жир подходящим растворителем (авиационный бензин, ацетон). Благодаря этому действию снизится пористость шва и возрастет устойчивость дуги.

Тема: «Технология сварки нержавеющей стали».

Задания:

Изучить лекцию.

Посмотреть видеоролик.

3. Ответить на контрольные вопросы.

 

Нержавеющая сталь, как и прочие материалы, имеет уникальную, характерную только ей совокупность характеристик, от которых будет зависеть способ и техника ее обработки. Тема данной статьи – технология сварки нержавеющей стали.

 

Нержавеющая сталь (коррозионно-стойкие стали и просто «нержавейка») – легированная сталь, не подвергающаяся коррозии в атмосфере и агрессивных средах.

Нержавеющая сталь может быть аустенитного, ферритного и мартенситного класса, для каждого характерна своя микроструктура с преобладающей кристаллической фазой.

· Для аустенитных нержавеющих сталей основной фазой является аустенит. В таких сплавах присутствуют хром и никель (реже – марганец и азот). Самая распространенная нержавеющая сталь данного класса – это 304 сталь (или T304). В ней содержится 18–20 % хрома и 8–10 % никеля. Благодаря такому составу этот вид нержавеющей стали не имеет магнитных свойств, устойчив к коррозии, прочен и пластичен. Все эти качества позволяют использовать сталь 304 во многих отраслях промышленности.

· Ферритные стали. У них основная фаза – это феррит. Данный класс нержавеющей стали имеет в своем составе железо и хром. Наиболее распространенной является сталь 430, в ней содержится 17 % хрома. Ферритные стали не такие пластичные по сравнению с аустенитными, они не закаляются при термической обработке и находят применение чаще всего в агрессивных средах.

· Мартенситные стали. Микроструктуру мартенсита первым выявил немецкий микроскопист Адольф Мартенс в 1890 году. Это низкоуглеродистые стали, наиболее ярким примером которых является 410 сталь (12 % хрома и 0,12 % углерода). Нержавеющие стали с такой структурой характеризуются твердостью, хрупкостью и достаточно малой жесткостью. Они нашли применение в слабоагрессивных средах (изготовление столовых приборов и режущего инструмента).

Почему же для сварки нержавеющей стали необходимо использовать специальную технологию? Ответ на такой вопрос достаточно прост – эти металлы являются высоколегированными и трудно поддаются сварке. Когда эти стали находятся в расплавленном состоянии, они ведут себя иначе, чем другие виды. Сварочная ванна получается слишком жидкая, поэтому нормальный валик «собрать» очень сложно. Он неровен из-за слишком быстрого растекания металла по поверхности, края не успевают схватываться. Все это приводит к образованию множества дефектов, для минимизации которых технология сварки нержавеющей стали предусматривает дополнительную защиту.

Данная технология сложнее, чем сварка обычной углеродистой стали. У этих сталей разные свойства, поэтому сварка «нержавейки» более трудновыполнима и требует предварительного нагрева.

 

Нержавеющая сталь по сравнению с обычной имеет следующие особенности:

· низкая температура плавления;

· низкий коэффициент теплопроводности;

· высокий коэффициент теплового расширения.

Стали, в которых углерода содержится до 20 %, редко нуждаются в предварительном нагреве. Технология сварки нержавеющих сталей (углерода свыше 0,20 %) предусматривает необходимость предварительного подогрева. Если толщина обрабатываемого металла превышает 30 мм, то его необходимо подогревать при температуре 150 °С (в редких случаях необходим более сильный нагрев).

От чего зависит, насколько эффективна технология сварки нержавеющей стали

Разные марки нержавеющей стали имеют различную способность к свариванию, на это влияет множество факторов:

1. Эти металлы по сравнению с низкоуглеродистой сталью менее теплопроводны (разница от 50 до 100 % для разных марок). Поэтому в технологии сварки нержавеющей стали необходимо предусматривать это, иначе можно прожечь металл из-за увеличенной концентрации высоких температур у шва. Чтобы предотвратить такие последствия нужно выполнять сварочные работы с режимом тока, пониженным на 17–20 %.

2. У нержавеющей стали достаточно высокое электрическое сопротивление, в связи с этим электрод может очень сильно нагреться (это и есть причина их быстрого выхода из строя). Технология сварки данного вида металла требует использования хромоникелевых электродов.

3. У данного вида стали немалый коэффициент линейного расширения. Поэтому технология сварки достаточно толстых изделий предусматривает выдерживание определенного зазора, позволяющего получить необходимую усадку шва. Если пренебречь этим правилом, то могут образоваться трещины.

4. Нельзя нарушать технологию сварки аустенитной хромоникелевой нержавеющей стали, так как при этом она может утратить антикоррозионные свойства. Это объясняется образованием карбидов железа и хрома. Чтобы избавиться от этого явления, обычно используют быстрое охлаждение сварного шва холодной водой, которая заметно снизит вероятность потери стойкости к коррозии.

5. Технология сварки нержавеющей стали требует использования специального сварочного оборудования, выбор которого представлен в широком ассортименте. Если вы приобретете правильный инструмент, то сможете заниматься этим даже в домашних условиях.

Конец формы