Использование инверторной сварки для нержавейки

Основы инверторной сварки

Прежде чем понять, в чем заключаются особенности сварки нержавейки инвертором, следует разобраться, что же из себя представляет данное сварочное оборудование.

Инвертор — это устройство, обеспечивающее источник питания для сварочного аппарата, благодаря которому создается электрическая дуга.

В число главных требований к этому устройству входят следующие:

• гарантия стабильной работы;
• легкий поджиг;
• качественное горение дуги.

Благодаря чему гарантируется устойчивость в работе? Прежде всего, аппарат должен хорошо выдерживать различные помехи и колебания, присутствующие в электрической сети.

Сварочные аппараты подразделяются по типу источника питания на три категории:

• выпрямители;
• трансформаторы;
• инверторы.

Последний тип — наиболее современный и популярный. Он отличается надежностью, компактностью, удобством в работе и широким диапазоном настроек. Принцип работы достаточно прост: переменный ток преобразуется в постоянный, обладающий большей частотой. Это дает сварочной дуге устойчивость, повышает КПД, снижает уровень разбрызгивания металла.

О работе с легированными сталями

О сварке нержавейки можно сказать, что она в целом соответствует принципам, применяемым и к другим легированным сталям. Справочник металлов классифицирует нержавеющую сталь как высоколегированную — легирующим элементом в данном случае выступает хром, содержание которого находится на уровне 20%. Также в качестве добавочных примесей могут присутствовать такие материалы как:

• титан;
• никель;
• молибден;
• марганец.

Благодаря этим добавкам повышаются антикоррозионные качества материала и улучшаются его физические и механические характеристики.

Какие качества, влияющие на сварочный процесс, присущи нержавейке (и другим высоколегированным сталям):

Низкий уровень теплопроводности

По сравнению с низкоуглеродистыми металлами, высоколегированные стали имеют теплопроводность примерно в два раза ниже. К чему это приводит? Приходится снижать силу сварочного тока  на 20%.

Высокий коэффициент линейного расширения

По причине значительного расширения нержавейки при сварке, свариваемые конструкции могут деформироваться. Поэтому рекомендуется выдерживать достаточный зазор между имеющими значительную толщину деталями, чтобы снизить вероятность деформации.

Потеря антикоррозионных свойств

Нередко возникает такая ситуация, когда места, подверженные сварке, впоследствии теряют свои антикоррозионные качества, что лишает нержавеющую сталь ее главного преимущества. Из-за чего это случается? При сварочном процессе образуются такие соединения как карбид железа и карбид хрома, через которые коррозия проникает в основу металла. Как этого избежать? Например, можно быстро охладить место сварки.

Особенности подготовительного процесса

Как подготовить нержавейку для сварки инвертором? Подготовка поверхности деталей и кромки к сварочному процессу не очень отличается от стандартной: следует очистить их стальной щеткой, а затем обезжирить ацетоном либо бензином, чтобы дуга была как можно стабильнее.

Шлак имеет свойство «стрелять», поэтому  необходимо позаботиться о защите лица.

Также не следует забывать о достаточной величине зазора сварного стыка — должно хватать места для усадки.

Что касается выбора электродов, то нужно брать такие, у которых покрытие специально предназначено для сварки высоколегированных сталей.

По сравнению с низколегированными сталями, в данном случае электроды будут плавиться быстрей, и это следует учитывать. Кроме того, если не снизить силу тока (примерно на 20%), существует вероятность разрушения электрода (его покрытие может отваливаться). Время контакта со швом тоже рекомендуется уменьшать. Хорошо зарекомендовали себя вольфрамовые электроды.

Еще одна подсказка, которая может помочь избежать снижения коррозионной стойкости нержавеющей стали: во время сварочного процесса нужно охлаждать детали. Это можно сделать, например, с помощью медных подкладок или воды.

Стандарты качественных швов

При сварке нержавейки требуется осуществлять особый контроль за качеством шва. Это необходимо, потому что в большинстве случаев изделия из этого металла используются для каких-то важных задач: пищевая отрасль, фармацевтика, или др. Таким образом, к ним выдвигаются повышенные санитарные требования.

Обязательно нужно обращать внимание на герметичность шва и сохранение антикоррозионных свойств. На шве не должно быть пор или раковин. Удаление шлака лучше всего проводить с использованием абразивов на базе оксида алюминия или оксида циркония.

Про использование аргона

Не секрет, что можно осуществлять сварку нержавейки аргоном. То же самое касается, кстати, и алюминия. Перед тем, как применять в сварочном процессе аргон, рекомендуется ознакомиться с технологией данного метода, а также провести подготовительные работы с материалом.

Главное преимущество аргоновой среды — уменьшение объема сварочных работ при очень высоком качестве шва.

Аргоновая сварка хорошо подходит для работы с материалами из нержавеющей стали, которые обладают большой толщиной. Рекомендуется использовать смесь аргона и углекислого газа, а также добавлять в сварную проволоку никель.

Техника сварки нержавейки аргоном подразделяется на три варианта:

• струйный перенос;

  

• короткая дуга;
• импульсный режим.

Струйный перенос применяется в случае с изделиями большой толщины. Короткая дуга, наоборот, используется при необходимости сварить тонкий металл. Что касается импульсного режима, то о нем стоит поговорить отдельно.

При импульсном режиме сварочная проволока подается к сварочной ванне по импульсному принципу. Каждый импульс представляет из себя отдельную сварочную каплю. Такой процесс легко контролировать. Благодаря данной технологии можно снижать среднестатистическое значение тока дуги (что благоприятно сказывается на снижении зоны термического влияния), а также предотвращать появление брызг металла (а значит не тратить лишнее время на зачистку шва).

Выбор сварочного аппарата

Какие лучше всего использовать инверторы для сварки нержавейки? Разумеется, вряд ли кто-то станет покупать отдельный инвертор специально для работы с высоколегированными сталями (хотя, можно допустить и такую необходимость). Но если планируется часто работать с нержавеющей сталью, то при покупке аппарата желательно обратить внимание на наличие встроенного осциллятора. Обычно в инструкции указывается перечень металлов, с которыми хорошо работает аппарат. Наиболее оптимальный вариант — аргонодуговая сварка.

Видео: Сварка нержавеющей стали