Сварка нержавеющей стали 
 
Благодаря наличию в составе молибдена, хрома, марганца (и других легирующих добавок), нержавейка, не боится контакта с влажной средой. От набора и объема дополнительных металлов зависят физические свойства. Например, хромистые стали обладают повышенной прочностью и жаростойкостью, что усложняет процесс механической обработки и сварки. Хромоникелевые сплавы наоборот – пластичные. Наличие никеля снижает электропроводность металла, что влияет на технологию создания сварного соединения.
 
Нержавеющие стали используются в химической, пищевой, машиностроительной и многих других видах промышленности. Из них изготавливают посуду, емкости, трубопроводы, корпуса оборудования, режущий инструмент, лестницы, перила и т.д. Большинство изделий производится с использованием сварочного оборудования, позволяющего делать прочные соединения.  
 
Особенности сварки нержавеющей стали

 
 
Материал имеет многокомпонентный состав, определяющий его свойства. При сварке деталей из нержавейки стоит учитывать: 
 

 
Методы сварки нержавейки
 
Для работы с нержавеющей сталью может использоваться точечная, лазерная, плазменная сварка. Однако наибольшее распространение получили аппараты ММА (РДС), MIG (полуавтоматы) и TIG (аргонодуговые). Они мобильны, универсальны и сравнительно недорогие (на фоне других). 
 
Ручная дуговая сварка предполагает использование инвертора, генератора или выпрямителя, в качестве расходного материала которых выступает плавящийся покрытый электрод. Оболочка во время сгорания образует защитную среду, снижая негативное воздействие кислорода. Стержень плавится, заполняя собой шов – переходит в сварочную ванну в жидком состоянии. Сварка производится на токе обратной полярности. Марка электрода подбирается, исходя из типа нержавеющей стали (жаропрочная, коррозионно-стойкая и т.д.). Для работы с нержавейкой нужно выбрать целевой электрод (например, СЛ-28) и правильно настроить оборудование. Недостаточная сила тока приведет к затуханию дуги, излишне высокая – к прожогам.
 
Аппараты MIG-MAG включают в себя механизм подачи проволоки, которая через рукав поступает в зону сварки. К оборудованию подключается газовый баллон, благодаря которому производится продувка защитным газом. Последний исключает попадание кислорода в сварочную ванну, повышая качество соединения. Стоит отметить, что при использовании специального присадочного материала некоторые виды работ можно выполнить без газа. Постоянное движение и плавление проволоки негативно сказывается на характеристиках дуги, чего не происходит в аппаратах TIG. В том числе поэтому в оборудовании MIG-MAG есть ряд автоматизированных функций, направленных на улучшение качества шва. 
 
Сварка полуавтоматом производится на токе обратной полярности с использованием смеси аргона с углекислотой. Для создания качественного шва горелка располагается таким образом, чтобы расплавленный металл в шве оставался под защитой, как можно дольше времени – ручка горелки идет впереди наконечника. От высокого электрического сопротивления повышается износ токосъемных наконечников. 
   
TIG сварка позволяет получить самый прочный шов. Работа выполняется на переменном или постоянном токе прямой полярности с использованием неплавящихся электродов. Присадочный материал в виде проволоки или прутков вводится в зону сварку вручную. Отсутствие процесса отделения и переноса расплавленного металла с электрода в ванну минимизирует количество образующихся брызг. Защиту от кислорода обеспечивает газ (по аналогии с MIG-MAG аппаратами). С помощью TIG AC/DC аппарата можно не только соединять нержавейку с нержавейкой, но и с другими сталями, сплавами и металлами (в том числе латунью). 
 
Плюсы и минусы сварки нержавейки разным оборудованием 


 
ММА аппараты не требуют газовой или флюсовой защиты, имея наименьшую стоимость. Они подходят для решения бытовых задач, не отличаясь высокой производительностью, эстетичностью соединения. Швы получаются не очень ровными и с большим содержанием шлака. В процессе сварки нержавейки часто происходит перегрев электрода, из-за чего может осыпаться обмазка. Поэтому для такой работы важно выбрать качественные материалы. Преимущества ММА сварки – сравнительно низкая стоимость аппаратов и расходников, простота сварочного процесса и мобильность оборудования.
 
Полуавтоматы MIG – самые производительные. В процессе сварки не происходит сильного задымления (как у ММА). Автоматическая подача проволоки освобождает одну руку, которой можно удерживать заготовку или инструмент. Из-за газовой защиты MIG аппараты не очень удобно использовать на улице. Качество шва находится между ММА и TIG. Во время сварки образуются брызги, количество которых можно снизить грамотной настройкой, использованием качественных расходников или включением режима пульс.  
 
Аргонодуговая сварка TIG предполагает использование более сложного и дорогого оборудования. Она подходит для работы в любых пространственных положениях со всеми марками нержавеющей стали. Главное достоинство – прочный, красивый, ровный шов без шлака. Главные недостатки – сложность сварочного процесса и низкая производительность. TIG аппараты выбирают люди, имеющие большой опыт работы. От согласованности обеих рук, плавности ведения горелки и правильности настройки оборудования будет зависеть конечный результат.   
 
Выбор оборудования для сварки нержавейки
 
Учитывая все плюсы и минусы, стоит отдать предпочтение одной из технологий. Отдельное внимание стоит уделить источнику сварочного тока, который может быть построен на инверторной и трансформаторной системе. Первые отличаются компактными габаритами, наличием разных функций (Hot Start, Arc Force, Anti Stick и т.д.), требуя к себе аккуратного обращения. Инверторы не любят пыль, грязь и низкие температуры. Они более дорогие и менее надежные, не очень хорошо подходят для работы в уличных условиях. Трансформаторы же большие, дешевые и при этом требуют отдыха. Продолжительность включения у них ниже, чем у инверторов. 
 
Мощность подбирается, исходя из толщины деталей. Обращать внимание стоит не только на максимальные, но и на минимальные показатели. Для работы с очень тонкой нержавейкой хорошо подходят TIG DC аппараты, настройка силы тока в которых начинается с 3-10 ампер. От этого будет зависеть и цена. Нужно понимать, что 20-30 ампер (минимальный показатель для большинства недорогих моделей) может быть много для сварки тонкой нержавеющей стали. Если планируете работать не только с нержавейкой, но и, например, с алюминием, предпочтение стоит отдать аппарату TIG AC/DC. 
 
Настройка сварочного аппарата при сварке нержавейки
 
Процесс сварки нержавейки немного проще, чем алюминия из-за отсутствия окисной пленки. Поэтому если вы уже работали с данным цветным металлом, переход будет легким и быстрым. Перед началом работ производится настройка аппарата, делаются прихватки, чтобы соблюсти зазор между деталями. Сила тока на аппаратах ММА будет зависеть от марки используемых электродов (на упаковке есть рекомендации производителя). 
 
При работе в среде защитных газов обязательно нужно установить время пред- и постпродувки, чтобы начало и конец шва не зашлаковывались. Также важно выбрать правильную форму и диаметр сопла, скорость подачи газовой смеси, обеспечивая надежное покрытие зоны сварки. Что касается силы тока, то она должна быть на 15-25% меньше, чем при работе с низколегированными сталями. Это связано с низкой теплопроводностью данного металла и температурой плавления легирующих элементов. 
 
FAQ 
 
Чем сварка нержавейки отличается от сварки обычной стали?
 
Меньшей силой тока, типом расходных материалов, сравнительно низкой текучестью металла, особенностью формирования сварочной ванны из-за низкой теплопроводности. 
 
Какие виды сварки подходят для нержавеющей стали?
 
Сварка покрытыми электродами (ММА или РДС), аргонодуговая (TIG) и полуавтоматическая (MIG/MAG).
 
Как выбрать правильный тип электрода для сварки нержавеющей стали?
 
Выбор зависит от марки стали, толщины и материала изготовления деталей. НИИ-48Г хорошо подходят для жаропрочных сплавов, НЖ-13 – для сталей с большой долей никеля или молибдена. В перечне расходников для ММА сварки есть электроды для соединения нержавейки с нержавейкой (например, ОЗЛ-17У) и сварки с черными металлами (ЦТ-28, НИАТ-5 и т.д.).
 
Нужна ли специальная подготовка поверхности перед сваркой нержавеющей стали?
 
Да. Детали очищаются металлической щеткой, обезжириваются, устанавливаются с небольшим зазором, учитывая способность стали расширяться под нагревом.
 
Какие параметры сварки я должен регулировать для работы с нержавейкой?
 
Силу тока, длину дуги, объем газа, а также режимы работы (не все функции ТИГ и МИГ аппаратов подходят для работы с нержавеющей сталью).
 
Какие есть особенности ухода за сварочным швом на нержавеющей стали?
 
Во время сварки выгорают легирующие элементы, обеспечивающие защиту от коррозии. Поэтому сварочный шов, помимо механического удаления шлака (актуально для ММА), нужно защитить от воздействия влаги. Для этого может использоваться травление (химобработка) или пассивация (обработка оксидом хрома). 
 
Почему при сварке нержавейки возникает искажение металла и как это предотвратить?
 
Это связано с физическими свойствами. При тепловом воздействии такой сплав расширяется, при остывании – сужается. Снизить внутреннее напряжение помогает зазор между заготовками.
 
Можно ли сваривать нержавеющую сталь с обычной углеродистой сталью? Если да, то как?
 
Да. Для этого используются специальные марки электродов, обеспечивающие прочное соединения разнородных материалов.  
 
Существуют ли особенные требования к вентиляции рабочего места при сварке нержавейки?
 
Нет, если речь идет об использовании аппаратов TIG и MIG/MAG. Преимущественное дымообразование происходит только при сгорании покрытых электродов ММА, работа с которыми чаще всего проводится на улице.
 
Какие дополнительные инструменты могут понадобиться при сварке нержавеющей стали?
 
Металлическая щетка, наждачка, болгарка с абразивным диском для подготовки деталей к сварке и обработки швов по её завершению. Также может потребоваться линейка, штангенциркуль (и т.д.) для точного выставления зазора между заготовками, струбцины и другие фиксаторы для закрепления деталей.