Интернет журныл о промышленности в Украине

Зварювання нержавіючої сталі - технології та особливості

  1. Чому нержавіюча сталь не іржавіє? У 1913 році англійський металург Гаррі Бреарлі, працюючи над проектом...
  2. Зварювання нержавіючої сталі
  3. Ручна дугова зварка MMA нержавійки
  4. Аргонодуговая зварювання TIG нержавіючої сталі
  5. Напівавтоматичне зварювання MIG MAG
  6. Сподіваємося, що дана стаття буде корисна для вас.
  7. Зварювальне обладнання для зварювання нержавіючої сталі

Чому нержавіюча сталь не іржавіє?

У 1913 році англійський металург Гаррі Бреарлі, працюючи над проектом щодо поліпшення збройових стволів, випадково виявили, що додавання хрому в низкоуглеродистую сталь надає їй здатність опиратися кислотної корозії.

Все нержавіючі стали містять залізо в якості основного елемента і хром в кількості від 11% до 30% Все нержавіючі стали містять залізо в якості основного елемента і хром в кількості від 11% до 30%. Додавання не менше 12% хрому в сталь робить її корозійностійкої. Що міститься в стали хром при взаємодії з киснем з атмосфери утворює тонкий, невидимий шар оксиду хрому, званий оксидною плівкою. Розміри атомів хрому і їх оксидів схожі, тому вони примикають впритул один до одного на поверхні металу, утворюючи стабільний шар товщиною всього в декілька атомів.

Якщо поверхня нержавіючої сталі порізати або подряпати оксидна плівка руйнується, створюються нові оксиди, що відновлюють поверхню і захищають її від окисної корозії. Залізо, з іншого боку, тому і іржавіє швидко, тому що атоми заліза набагато менше, ніж атоми їх оксидів, і оксиди утворюють пухкий, а не щільний шар.

Крім заліза, вуглецю і хрому, сучасні нержавіючі стали можуть також містити інші елементи, такі як нікель, ніобій, молібден, титан. Нікель, молібден, ніобій і хром підвищують корозійну стійкість і інші фізико-механічні властивості нержавіючої сталі. Додавання нікелю до складу зменшує теплопровідність і знижує електропровідність стали.

Типи нержавіючої сталі

Існують три основні типи нержавіючої сталі - аустенітного, феритного і мартенситного класу. Ці три типи стали визначаються їх мікроструктурою, переважаючою кристалічною фазою.

  • Аустенітні стали:
    Аустенітні стали мають аустенит в якості основної фази. Це сплави, що містять хром і нікель (іноді марганець і азот). Найбільш відома нержавіюча сталь аустенітного класу, 304 сталь, іноді її називають T304. Тип 304-нержавіюча сталь з вмістом хрому 18-20% і 8-10% нікелю. Такий зміст елементів робить сталь немагнітної і надає їй високу корозійну стійкість, міцність і пластичність. Завдяки цьому вони широко використовуються в різних галузях промисловості.
  • Феритні стали:
    Феритні стали мають феррит в якості основної фази. Ці стали містять залізо і хром. Основний тип стали - сталь 430 з вмістом хрому 17%. Феритні стали менш пластичні, ніж аустенітні сталі. Чи не загартовуються шляхом термічної обробки та використовуються, як правило, в агресивних середовищах.
  • Мартенситні стали:
    Характерну мікроструктуру мартенситу вперше спостерігав німецький мікроскопісту Адольф Мартенс в 1890 році. Мартенситні стали - низьковуглецеві стали основним типом яких є 410 сталь з вмістом 12% хрому і 0,12% вуглецю. Мартенсит надає стали високу твердість, але і знижує її жорсткість і робить метал крихким. Тому ці типи стали використовують в слабоагресивної середовищі, наприклад при виготовленні столових приладів і ріжучого інструменту.

Зварювання нержавіючої сталі

Нержавіюча сталь може зварюватись за допомогою різних методів дугового зварювання, таких як ручна дугова зварка MMA, аргонодуговая зварювання вольфрамовим електродом TIG і напівавтоматичного зварювання MIG / MAG.

Сварка нержавіючих сталей трохи складніший процес, ніж зварювання звичайної вуглецевої сталі . Фізичні властивості нержавіючої сталі відрізняються від звичайної сталі, що і робить процес зварювання більш важким і вимагає попереднього нагрівання.

Цими відмінностями є такі властивості нержавіючої сталі:

  • - Низька температура плавлення
  • - Низький коефіцієнт теплопровідності
  • - Високий коефіцієнт теплового розширення

Стали з вмістом вуглецю менш 0,20%, зазвичай не вимагають попереднього нагрівання. При зварюванні нержавіючих сталей з рівнем вуглецю понад 0,20% може знадобитися попередній підігрів. Вироби з товщиною металу понад 30 мм, слід також при зварюванні підігрівати. Температури 150 ° С, як правило, досить.

Ручна дугова зварка MMA нержавійки

Для ручного дугового зварювання нержавіючої сталі існує два основних типи електродів. Електроди першого типу, з основним покриттям, використовуються тільки на постійному струмі на зворотній полярності ( «+» на електроді). В якості основного покриття найбільш часто використовуються переважно карбонати кальцію і магнію.

Електроди другого типу - з рутиловим покриттям, в основному з двоокису титану, можуть бути використані при зварюванні на змінному струмі і постійному струмі зворотної полярності. Вони значно перевершують електроди з основним покриттям, завдяки стабільності горіння дуги і зменшеному розбризкування при зварюванні.

Обидва типи електродів добре використовуються в усіх просторових положеннях. Проте, електроди з рутиловим покриттям, як зауважують зварювальники, працюють краще в нижньому положенні. Покриті електроди для дугового зварювання повинні зберігатися при нормальній кімнатній температурі в сухому місці.

Аргонодуговая зварювання TIG нержавіючої сталі

Аргонодуговая зварювання TIG широко використовується для зварювання тонких листів з нержавіючої сталі. В якості захисного зварювального газу найбільш часто використовується 100% аргон. Для автоматичного зварювання іноді застосовують аргонно-гелієву суміш.

Аргонодуговая зварювання може бути без подачі присадного дроту (для зварювання тонкого металу), так і з подачею, вручну або автоматичною.

Напівавтоматичне зварювання MIG MAG

Процес напівавтоматичного зварювання MIG MAG широко використовується для товстих матеріалів, так як це дозволяє збільшити продуктивність завдяки швидкості зварювання. Використовуваний захисний зварювальний газ - суміш аргону і вуглекислоти в співвідношенні 98% Ar / 2% CO2. Замість вуглекислоти може використовуватися кисень. Вміст кисню збільшує змочуваність по краях зварювального шва.

При напівавтоматичному зварюванні нержавійки використовуються кілька процесів, таких як зварювання короткої дугою, зварювання із струменевим перенесенням і імпульсна зварювання. Сварка короткою дугою застосовується при зварюванні тонкого металу, струменевий перенесення - для зварювання більш товстих виробів.

Перевагою імпульсного процесу зварювання є те, що він є найбільш керованим процесом. Метал зварювального дроту переходить в зварювальну ванну завдяки подається імпульсам. Кожен імпульс - одна зварювальний крапля. Завдяки цьому знижується середній струм горіння дуги, отже, і тепловкладення, що дуже важливо при зварюванні нержавіючої сталі. Зменшується зона термічного впливу. Детальніше про зварювальний напівавтомат для зварювання нержавіючої сталі можна подивитися тут.

Крім того, при імпульсної зварюванні практично відсутні зварювальні бризки, що значно економить зварювальні матеріали (зварювальний дріт для нержавійки - дорогий продукт) і збільшує продуктивність, скорочуючи час на зачистку зварювального шва.

Сподіваємося, що дана стаття буде корисна для вас.

© Смарт Технікс © Смарт Технікс   Дана стаття є авторським продуктом, будь-яке її використання і копіювання в Інтернеті дозволена з обов'язковим зазначенням гіперпосилання на сайт www
Дана стаття є авторським продуктом, будь-яке її використання і копіювання в Інтернеті дозволена з обов'язковим зазначенням гіперпосилання на сайт www.smart2tech.ru

Зварювальне обладнання для зварювання нержавіючої сталі

Відео зі зварювання нержавіючої сталі:

Час зварювання @ 6 - TIG зварювання нержавіючої сталі для початківців

Час зварювання @ 8 - Сварка вихлопних систем з нержавіючої сталі

Чому нержавіюча сталь не іржавіє?