Technologie svařování nerezové oceli: Pravidla svařování nerezové oceli | Internetový obchod Ural KDS

Svařování tenké nerezové oceli je poměrně složitý technologický proces. Nerezová ocel se obtížně svařuje kvůli nízké teplotě tavení. A ve svarové lázni získává nerezová ocel zcela vlastnosti kapaliny a ztrácí tažnost a poddajnost, která je kovům vlastní.

Vlastnosti svařování tenké nerezové oceli

Proces svařování silnostěnného nerezového kovu se provádí za normálních podmínek. Tenká nerezová ocel vyžaduje šetrnější režimy svařování, čímž se minimalizuje riziko propálení kovu. Při sebemenším zpoždění svářeče se může objevit popálenina v kovu kvůli speciálním vlastnostem nerezové oceli nebo kvůli porušení technologie při šíření svařovacího materiálu. Vzhledem k malé tloušťce kovu je třeba věnovat zvýšenou pozornost ohřevu svařované oblasti – výsledná napětí v obrobku mohou způsobit praskliny a zlomy a prudká změna teploty může vyvolat deformaci. Zpracovávaný plech musí být také bezpečně upevněn, aby se zabránilo jeho pohybu během procesu svařování.

Pro poměrně rychlé svařování tenkých plechů doma jsou vhodné obyčejné nerezové elektrody, je však nutné nastavit minimální režim svařování. Vzhledem k měkkým požadavkům na výrobky vyrobené doma jsou však drobné vady přijatelné.

Pokud se má zpracovávat tenký nerezový výrobek, který se bude používat pod zátěží a musí splňovat určité požadavky, měly by být svářečské práce prováděny v ochranné atmosféře plynu. K tomu lze použít jak svařování plynem, tak svařování argonovým obloukem. První možnost je výhodnější kvůli nízké rychlosti zpracování, zatímco druhá možnost může poskytnout kvalitnější práci, i když je pracnější. Je třeba mít na paměti, že teplotní podmínky mohou být v obou případech stejné.

Pro každou tloušťku nerezové oceli jsou vybrány vlastní parametry zařízení a je určena vlastní sada spotřebního materiálu. Výsledek práce bude vysoce kvalitní, pokud zvolíte hodnoty podle následující tabulky:

Tloušťka nerezové oceli, mm
Aktuální síla, A.
Napětí
Průměr elektrody, mm
Rychlost svařování, cm/min
Spotřeba argonu, l/min
Trvalé
Trvalé
Variabilní
Trvalé

Příprava tenké nerezové oceli pro svařování

Před svařováním tenké nerezové oceli, aby bylo dosaženo vysoce kvalitních spojů, musí být povrchy výrobků řádně připraveny. Předběžné zpracování tenkých plechů se příliš neliší od zpracování jiných forem kovových obrobků.

Nejprve se okraje spojovaných dílů očistí do lesku pomocí brusného zařízení nebo kartáče s kovovými štětinami. Poté je potřeba hrany odmastit acetonem nebo leteckým benzínem. To zajistí stabilní oblouk a zlepší kvalitu švu.

Doporučené články o kovoobrábění

• Třídy oceli: klasifikace a interpretace
• Druhy hliníku a oblasti jejich použití
• Vady kovových výrobků: příčiny a metody hledání

Obrobky připravené pro svarové spoje musí mít mezeru potřebnou pro vyrovnání případných deformací.

Také v procesu přípravy tenké nerezové oceli pro svařování je zvláště důležitý správný výběr přísad. Je nutné zhodnotit jak průměr přídavného drátu, tak jeho složení. Zejména stupeň legování přídavného materiálu musí být vyšší než stupeň legování kovu spojovaných obrobků.

Důležité! Při zpracování tenké nerezové oceli kartáčem byste neměli odstraňovat přebytečnou vrstvu kovu.

Na připravený povrch se nanáší tavidlo, které zlepšuje kvalitu svařovacích prací. Poté se obrobek zahřeje na přibližně 250 stupňů Celsia, kdy začíná charakteristická změna barvy obrobku. Tato operace usnadní svařovací proces a ochrání kov před vznikem namáhaných stavů. Poté mohou začít svářečské práce.

Metody svařování tenké nerezové oceli

Ke svařování obrobků z nerezové oceli se používá několik metod, které v každém případě zahrnují použití specifických nástrojů a spotřebního materiálu.

— Ruční metoda pomocí elektrody

Ruční svařování tenké nerezové oceli elektrodou je univerzální metoda vhodná pro použití v jakémkoli zpracovatelském průmyslu. Metoda, která poskytuje uspokojivou kvalitu svařování, může být použita jak doma, tak i specialisty ve výrobě. Jednoduchost procesu a jeho snadnost jsou důležitými výhodami této technologie. Obloukové svařování nerezové oceli má další výhody, které stojí za zmínku:

• cenová dostupnost zařízení a spotřebního materiálu;
• dlouhá doba nepřetržitého provozu zařízení (během pracovního dne);
• kompaktnost zařízení a jeho nízká hmotnost v důsledku – vysoká mobilita;
• vysoká rychlost svařovacího procesu za předpokladu správného provozu zařízení a spotřebního materiálu;
• vysoká pevnost svarů;
• snadné zvládnutí technologie, což vám umožní nastudovat si celý proces sami a implementovat jej v praxi.

Kvalita a spolehlivost svaru závisí na správně zvolených elektrodách. Pro ruční svařování můžete v závislosti na podmínkách použít následující třídy svařovacích materiálů.

Elektrody OZL-8 se používají pro svařování tenké nerezové oceli v agresivním prostředí. Na výplňové materiály nejsou kladeny žádné vysoké požadavky na odolnost vůči MCC. Tyto elektrody se používají hlavně při zpracování kritických struktur.

Elektrody značky NZh-13 poskytují spolehlivé svařovací spojení a chrání před vznikem mezikrystalové koroze. Tenká strusková krusta vytvořená po procesu svařování se po ochlazení a smrštění zóny úpravy sama oddělí, což umožňuje zvýšit rychlost svařování v případě velkého objemu svařovacích prací.

Typ TsL-11 poskytuje spolehlivou izolaci svařovací zóny od vnějších agresivních vlivů a také vytváří pevný svarový spoj. Tato metoda zahrnuje použití stejnosměrného proudu s obrácenou polaritou. Výše uvedené informace pomohou i začínajícím mistrům obloukového svařování.

— Ruční metoda s použitím argonu

Při ručním svařování tenké nerezové oceli argonem se používají wolframové elektrody. Správné použití této metody zaručuje výrobu vysoce kvalitních svarů. I při provádění prací doma v souladu s technologií budou výsledné spoje splňovat všechny požadavky. Tento způsob svařování lze použít, pokud je estetický vzhled svarů obzvláště důležitý. Švy nevyžadují následné čištění strusky. Tig svařování je považováno za nejčistší způsob spojování kovových dílů a původně bylo vytvořeno pro zpracování velmi tenkého materiálu. Charakteristickým znakem metody je absence jisker při svařování. Při svařování se používá stejnosměrný nebo střídavý proud s přímou polaritou.

Stojí za to zvážit některé vlastnosti metody:

• oblouk se zapálí bez dotyku, aby se zabránilo vniknutí wolframu do roztaveného kovu;
• Během svařování byste neměli provádět oscilační pohyby s tyčí, jinak může dojít k poškození ochranné oblasti svařovací zóny a v důsledku toho hrozí oxidace svaru.

Důležité! Pomocí této metody je možné snížit spotřebu elektrod. Chcete-li to provést, nevypínejte přívod plynu ihned po ukončení léčby, ale počkejte asi 10-15 sekund. To ochrání horkou elektrodu před nadměrnou oxidací.

— Laserové a plazmové metody

Laserová metoda vyžaduje speciální vybavení, proto se tato metoda svařování provádí pouze ve výrobních podmínkách. V tomto případě může být proces svařování prováděn buď podél švu nebo bodově.

Výrobky z tenké nerezové oceli odolné vůči korozi jsou spojovány laserem výhradně end-to-end, protože při spojování s přesahem vzniká v kovu tepelná pnutí, která negativně ovlivňují pevnostní charakteristiky svařovaného dílu.

Hlavní výhody laserové metody: pevnost v popouštěcí zóně neklesá, je vyloučena tvorba tepelných trhlin na obrobku a díky rychlému a přesnému působení laserového paprsku nestihne oxidový film formulář. Navíc svar poměrně rychle chladne, což je hlavní rys této metody.

Metoda plazmového svařování se dělí na automatickou a ruční. Při ruční metodě se svařování provádí obloukem, který je vytvořen mezi tenkým obrobkem a elektrodou. Manuální plazmová metoda se také nazývá mikroplazma nebo miniplazma. Svařování se provádí střídavým proudem v rozsahu 0,1-15 A. Metoda je vhodná pro svařování tenkých nerezových ocelí. Mimo jiné se používá technika „bezpaprskové trysky“, která se provádí při proudu 15-100 A.

Automatická plazmová metoda je založena na působení plazmatronu, který generuje tok paprsku. Vysoce výkonný plazmový paprsek vzniká střídavým proudem větším než 100 A a prouděním plynu.

Mezi hlavní výhody metody: schopnost řídit náklady na energii díky stabilnímu a „tuhému“ oblouku; relativně vysoká rychlost svařování; variabilní vzdálenost mezi tryskou a ošetřovanou oblastí bez ztráty kvality svaru.

Kontrola kvality svařování tenké nerezové oceli

Bezprostředně před kontrolou celého kovového výrobku z hlediska souladu s platnými normami je třeba zkontrolovat kvalitu svarů, aby se zjistily možné nedostatky jak zvenku, tak zevnitř. Kdykoli je to možné, jsou zjištěné nedostatky odstraněny.

Před uvedením do provozu je každý výrobek z tenké nerezové oceli zpracovaný svařováním podroben pečlivé a víceúrovňové kontrole. Prvním stupněm kontroly kvality je vizuální kontrola výrobku, která nám umožňuje identifikovat nejnápadnější a nejhrubší vady ve švech – nestavení, velké trhliny atd.

Většina viditelných deformací ve švech svařovaného tenkého nerezového výrobku je odhalena přesně ve fázi vizuální kontroly pouhým okem. Někdy se však používají speciální zařízení. Kontrolní opatření k identifikaci nedostatků se dělí na dva typy: destruktivní a nedestruktivní. První typ zahrnuje pouze vizuální kontrolu, složitější kontrolní metody jsou zařazeny do druhé kategorie.

Nedestruktivním typem testování může být kapilární, magnetické, ultrazvukové, radiační a permeabilní testování.

Nedestruktivní testování se také liší od destruktivního testování zachováním vzhledu tenkého výrobku z nerezové oceli bez jeho deformace. Proto je tento typ ověřování více žádaný.

Destruktivní zkoušení se provádí až po procesu svařování výrobku za konstantních podmínek pomocí jednoho druhu svařování.

Způsoby kontroly švů se také liší. Pro kontrolu souladu s GOST a určení kvality švu se provádí několik typů kontrol jeden po druhém. Tyto metody se dělí na chemickou, fyzikální, mechanickou, vizuální kontrolu a ultrazvukovou kontrolu.

Vizuální kontrola se provádí bez jakýchkoli finančních nákladů – je to nejlevnější způsob. Jeho použití však není diktováno úsporou nákladů, ale potřebou identifikovat nejzávažnější svářečské přestupky.

Všechny typy spojů kovových obrobků podléhají vizuální kontrole bez ohledu na to, jaké kontroly budou poté provedeny. Často jsou tenké výrobky z nerezové oceli vizuálně kontrolovány na shodu s GOST bez pomocných prostředků. Pro zvýšení přesnosti se někdy používá lupa s desetinásobným zvětšením.

Lupa pomůže odhalit ty nejmenší vady (neproniknutí, prověšení, podříznutí atd.). Kromě vizuální kontroly se při vnější kontrole také měří švy, měří hrany a provádějí se další postupy. Pro tenké kovové výrobky vyráběné ve velkém množství se používají speciální šablony pro kontrolu přesnosti a jednotnosti měření charakteristik švových spojů.

Po úspěšném absolvování vizuální kontroly prochází tenký nerezový díl fyzickou kontrolou, která zjišťuje kvalitu svaru a další důležité parametry. Fyzická kontrola kontroluje shodu charakteristik švu s požadavky GOST.

Fyzikální a chemické testy vyžadují speciální vybavení, jako je elektromagnetické jádro a další zařízení. Jakákoli kontrolní opatření po svařování tenké nerezové oceli se provádějí za účelem zjištění kvality nejen spoje švu, ale také samotného výsledného produktu. Zjišťují se také nesrovnalosti během svařovacích operací.

Vedoucí obchodního oddělení

Nerezová ocel patří do třídy vysoce legovaných. Jeho hlavní vlastností je odolnost proti korozi. To jsou hlavní výhody materiálu, ale také vysvětlují potíže při zpracování. Přesto je svařování výrobků z nerezové oceli žádané v různých průmyslových odvětvích a pro domácí potřeby. Řekneme vám o správné metodě svařování nerezové oceli v tomto materiálu.

Druhy nerezové oceli a oblasti použití

Odolnost vůči korozi je dána obsahem řady chemických látek: molybdenu, niklu, manganu a chrómu. V závislosti na procentuálním podílu těchto kovů může být nerezová ocel:

• Chrom-mangan-nikl je odolný materiál, který si zachovává vysokou plasticitu.
• Chromnikl je oblíbeným typem kovu, který si zachoval svou tažnost. Nikl stabilizuje strukturu slitiny.
• Chrom – má vysoký koeficient pevnosti, ale je obtížnější se s ním pracovat a má menší plasticitu.

Každá z uvedených skupin kovů našla uplatnění v hutnictví, strojírenství, stavebnictví a dalších oborech činnosti. Používají se v:

• výroba potrubí pro různé účely;
• chemický a potravinářský průmysl: měsíční svit, destilační přístroje;
• hutnictví;
• konstrukce a dekorace;
• opláštění.

Domácí potřeby vyrobené z nerezové oceli jsou také cenné díky své odolnosti.

Je možné svařovat nerezovou ocel?

Vzhledem ke specifičnosti slitiny je nutné použít přídavný materiál a speciální elektrody. Je také nutné individuálně upravit proudovou sílu s ohledem na složení slitiny. Obecně lze při práci s nerezovými kovy použít různé technologie svařování.

Specifika technologie svařování

Vlivem kontaktu s kyslíkem při svařování se na povrchu nerezových kovů vytváří oxidový film. Narušuje tvorbu švu. Při práci s nerezovými kovy je však třeba vzít v úvahu další nuance:

• V porovnání s běžnou (uhlíkovou) ocelí je tepelná vodivost nerezové oceli zvýšena přibližně 2x. Proto existuje vysoká pravděpodobnost deformace švu a dílů, což snižuje kvalitativní charakteristiky materiálu a výsledného produktu. Aby se předešlo chybám, je během provozu zvolen nižší proud a šev vyžaduje dodatečné chlazení.
• Při zahřátí materiálu na 500 °C začíná proces interkrystalické destrukce kovu. Aby se předešlo těmto důsledkům, používají se ochranná prostředí, například čistý argon nebo oxid uhličitý, stejně jako směs těchto plynů. Navíc je výhodný smíšený přístup kvůli schopnosti zachovat kvalitu švu. Pokud se záměrně upustí od ochranných prostředků, spoje časem zkorodují – nerez ztratí své pozitivní vlastnosti.

Jak získat kvalitní svar bez ztráty vlastností kovu

Při práci s kovem se berou v úvahu fyzikální vlastnosti, jinak není možné dosáhnout vysoce kvalitního spojení:

• V důsledku vysokého koeficientu tepelné roztažnosti se mohou v oblasti spoje tvořit mezery. Tomu se lze vyhnout volbou správné svařovací technologie.
• Standardní elektrody nejsou vhodné. V práci se používají speciální elektrody pro svařování nerezové oceli, mají speciální složení a jejich délka je až 35 cm.

Jaký druh svařování je potřeba pro nerezovou ocel

Při práci s nerezovou ocelí se obvykle používají následující technologie svařování:

• MMA neboli ruční obloukové svařování. Práce jsou prováděny pomocí invertorových svařovacích strojů. Metoda zajišťuje optimální kvalitu švu a je častěji používána pro domácí účely. Při dodržení pravidel svařování je možné získat pevné spojení, které vydrží značné zatížení.
• TIG – svařování argonem. Poskytuje lepší kvalitu švů ve srovnání s MMA. I při práci s tenkostěnnými výrobky, včetně potrubí.
• MIG/MAG — poloautomatické svařování v plynném prostředí. Tato technologie je ceněna pro dobrou penetraci spár. Tato metoda se obvykle používá při práci s tlustostěnnými obrobky.
• Laser získává na popularitě. Metodu snadno zvládne i začátečník. Jedinou nevýhodou je vysoká cena a složitá údržba zařízení. Proto jsou laserové práce prováděny pouze ve velkých výrobních zařízeních, které mají odpovídající rozpočet.
• Spotting je poměrně snadná metoda práce. Je však nutné vzít v úvahu vlastnosti materiálu. Výsledek zůstává méně spolehlivý než u výše popsaných metod.

Potřebné vybavení a materiály

Při práci s nerezovou ocelí se používají tři hlavní typy svařování: elektrický oblouk, poloautomatický a argonový oblouk. Ten je zvláště rozšířený díky schopnosti vytvořit čistý a odolný šev. Jedná se však o poměrně komplikovanou metodu, která vyžaduje od svářeče zkušenosti a dovednosti.

Před zahájením práce je třeba připravit:

• Láhev obsahující oxid uhličitý, argon nebo směs těchto složek.
• Reduktor, který dodává plyn do oblasti svařování.
• Pro práci na poloautomatickém stroji budete potřebovat drát, který má identické složení jako svařované materiály. A pro svařování argonovým obloukem je zapotřebí pouze přídavný materiál.
• Speciální elektrody.
• Svářečská maska, rukavice. Respirátor – při práci v uzavřených prostorách bez větrání.

Druhy drátů pro poloautomatickou práci

Pro práci s poloautomatickým strojem se používají různé typy drátu, z nichž každý má své vlastní provozní vlastnosti:

• Solidní. Vytváří vysoce kvalitní svar a používá se pouze v plynném prostředí. Má rozpočtovou cenu.
• Prášek. Jeho hlavním rysem je schopnost pracovat bez ochranného prostředí. V podstatě se jedná o tenkostěnnou trubici, která je naplněna tavidlem.

Doma se při svařování poloautomatickým strojem na oxid uhličitý používá drát o průměru 0,6–0,9 mm. Při výběru jeho průměru vycházíme z tloušťky výrobku a požadované kvality švu.

Výběr elektrod

Pro práci s nerezovou ocelí se používá několik typů elektrod, vytvořených speciálně pro tyto kovy:

• CL-11 je považován za univerzální. Používá se pro svařování pod různými úhly a v různých polohách. Přípustná provozní teplota je 450 °C.
• NZh-13 – elektrody potažené speciálním roztokem na ochranu před oxidací. Lze použít v případech, kdy není možné omezit přívod kyslíku do svaru.
• OZL-6 jsou elektrody, které se používají v průmyslových podmínkách. Kompatibilní s vysokoteplotním svařováním.

Musíte pracovat se zařízeními se stejnosměrným proudem. Ty jsou vhodnější pro vytvoření krátkého oblouku a rovných, silných švů. Začátečníkům se doporučuje, aby si vybrali synergické svařovací stroje nebo ty s funkcí proti přilepení.

Výběr přídavného materiálu a elektrody pro argonové obloukové svařování

Při práci s nerezovou ocelí se používají speciální wolframové elektrody. Jejich výhody:

• odolný vůči podmínkám přetížení;
• snadné zapálení;
• zajistit stabilní oblouk;
• sloužit po dlouhou dobu;
• Perfektně drží svůj okraj.

Hlavním spotřebním materiálem při svařování argonovým obloukem bude přídavný drát. Konečný výsledek závisí na jejím výběru.

Je nutné vzít v úvahu složení kovových částí. Pokud má přídavný drát jiné chemické složení, bude svar křehký. Abyste se vyhnuli takovým chybám, vyberte drát, který se chemickým složením a vlastnostmi co nejvíce podobá základnímu kovu.

Je také nutné vzít v úvahu průměr drátu, protože polotovary mají různé tloušťky. Existuje přímý vztah: čím silnější je základní kov, tím větší průměr drátu musíte zvolit.

Technologie svařování nerezové oceli

Bez ohledu na zvolený způsob musí být svařované díly předem připraveny, jinak utrpí kvalita svaru. Proces zahrnuje následující kroky:

• V závislosti na stupni znečištění součásti může být nutné čištění ocelovým kartáčem.
• Pomocí acetonu a kapalin obsahujících alkohol odmastěte povrch.
• Při použití elektrického oblouku a poloautomatického svařování se na povrch nanášejí speciální prostředky k ochraně proti přilnutí rozstřiku. Typicky se takové produkty uvolňují ve formě spreje nebo pasty.

Vlastnosti svařování nerezové oceli poloautomaticky

Postup se provádí v prostředí oxidu uhličitého nebo směsi oxidu uhličitého a argonu při dodržení následujících doporučení:

• Svařovací stroj dostane nastavení: proud, polarita a napětí. Tyto parametry závisí na tloušťce součásti.
• Rukojeť je umístěna v inverzním úhlu ke zdvihu.
• Tryska a drát jsou drženy ve výšce přibližně 12 mm od povrchu.
• Dodávka plynu je stanovena na 6–12 metrů krychlových za hodinu.
• Kontakt začíná odsazením 5–6 mm od okraje.
• Kontakt se provádí přesně podél spoje, není třeba se odchylovat do stran.

Při práci s nerezovou ocelí se používá několik technik svařování. Jejich výběr závisí na tloušťce dílů. Například pro práci s tenkostěnnými obrobky se používá technika krátkého oblouku. U silnostěnných dílů se používá technika tryskového přenosu. Ale univerzální metodou je impuls.

Ruční obloukové svařování

Zahrnuje použití speciálních elektrod. Jedná se o nejčastěji používanou metodu zejména v domácnosti, kdy nejsou kladeny vysoké nároky na kvalitu švu.

Pracují s proudem s obrácenou polaritou. Doporučuje se méně narovnat šev. Používejte elektrody malého průměru s minimální tepelnou energií.

Aby se zachovala pevnost výsledného švu, musí být ochlazen. Například foukáním vzduchu nebo měděnými dráty. U některých slitin může být přijatelné vodní chlazení.

Celkově má ​​ruční obloukové svařování několik výhod:

• Svářečka může pracovat v jakékoli poloze.
• Široký výběr elektrod.
• Je možné spojovat různé kovy dohromady.

Svařování nerezové oceli s různými kovy

Vzhledem k odlišnému chemickému složení a vlastnostem kovů může při svařování nerezovou ocelí svar časem ztratit své vlastnosti. Častěji se stává křehkým, méně pružným a pokrytým prasklinami. Aby se zabránilo takovým vadám, doporučuje se vybrat elektrody pro práci s vysoce legovanou ocelí. Zvláštní pozornost je věnována přípravě dílů a kalcinaci elektrod.

Není potřeba předehřívat svařovací oblast. Přídavným materiálem mohou být pouze vysoce legované slitiny nebo slitiny obsahující nikl.

Při svařování by šev neměl obsahovat více než 40 % základního kovu, 60 % by měl tvořit přídavný materiál nebo elektroda, v závislosti na zvolené metodě svařování.

Zpracování dílů po svařování

Aby se zabránilo povrchové korozi a snížení pevnosti výsledného dílu, je po dokončení práce nutné další zpracování. Provádí se jednou z metod:

• Čištění mechanickými prostředky – speciálními kovovými kartáči.
• Pískování umožňuje dosáhnout vysoké kvality a lepšího vzhledu švu.
• Broušení – pro získání zrcadlově hladkého povrchu svaru.

K ochraně spoje před případnou destrukcí se používá leptání kyselinou. To vám umožní odstranit vodní kámen, který může následně způsobit rez.

Druhou metodou je pasivace, která zahrnuje potažení dílů oxidem chrómu. Tím se vytvoří film, který chrání šev před korozí.

Shrnutí

Svařovací práce s nerezovou ocelí jsou složité. To je způsobeno chemickým složením a vlastnostmi kovu: vysoká tepelná vodivost, mezikrystalická destrukce při zahřívání, tepelná roztažnost a odolnost vůči proudu.

Příprava dílů se provádí vždy: povinnou fází je odmaštění povrchu, zbytek je podle potřeby a závisí na stupni znečištění obrobků.