Сварка нержавеющей стали: процесс, технология и советы по сварке

Прочитав это руководство, вы получите глубокое понимание ряда современных процессов и технологий сварки нержавеющей стали, таких как TIG, MIG и т. д. Каждый из этих процессов имеет свои особые сильные стороны и сценарии применения. В руководстве также подробно объясняются ключевые методы сварки нержавеющей стали и мягкой стали, а также способы решения распространенных проблем при сварке нержавеющей стали.

Можно ли сваривать нержавеющую сталь?

Да. По сравнению со сваркой углеродистой стали, сварка нержавеющей стали более сложная. Высокая теплопроводность и низкое тепловое расширение нержавеющей стали могут легко привести к деформации и трещинам, а ее химический состав необходимо точно контролировать, чтобы обеспечить качество сварки.

Подготовка перед сваркой

Очистите зону сварки: используйте специальную щетку или очиститель для нержавеющей стали, чтобы тщательно очистить зону сварки от жира, пыли и окислов. Загрязнения повлияют на качество и коррозионную стойкость сварного шва, поэтому их необходимо тщательно удалить.

Выровняйте и зафиксируйте сварочные материалы: Обеспечьте выравнивание и зажим сварочных материалов для предотвращения деформации во время сварки. Используйте зажимы и приспособления для фиксации свариваемых деталей в правильном положении.

Снятие фаски и шлифовка: Для более толстых материалов может потребоваться снятие фаски, чтобы обеспечить прочность и целостность сварного шва. Используйте шлифовальный инструмент, чтобы отшлифовать кромку сварного шва, сделав ее гладкой и без заусенцев.

Выберите правильный присадочный материал: Выберите правильную сварочную проволоку или электрод в соответствии с типом сварочного материала и процессом сварки. Убедитесь, что присадочный материал соответствует химическому составу и физическим свойствам сварного шва.

Как сваривать нержавеющую сталь?

При сварке нержавеющей стали необходимо отрегулировать такие параметры, как ток, напряжение, скорость и расход газа, чтобы обеспечить качество сварки. Выберите подходящий процесс сварки в соответствии с типом и толщиной нержавеющей стали.

Какой тип сварки используется для нержавеющей стали?

Основные виды сварки, используемые для нержавеющей стали, включают: сварка МИГ, который быстр и хорош для более толстых материалов, и сварка TIG, что обеспечивает чистые и точные сварные швы. Сварка MMA/дуговая/дуговая сварка универсален для наружных и ремонтных работ. Сварка порошковой проволокой обеспечивает высокую скорость осаждения и эффективен в ветреную погоду, в то время как Контактная сварка используется для соединения тонких листов нержавеющей стали в массовом производстве.

Сварка MIG нержавеющей стали

Сварка MIG, также называемая газовой дуговой сваркой металлическим электродом, является распространенной техникой, используемой при сварке нержавеющей стали. Она основана на непрерывно подаваемой проволоке в качестве электрода и инертном газе, таком как аргон или гелий, для эффективной защиты зоны сварки, тем самым достигая высококачественных результатов сварки.

Сварка MIG подходит для толстых материалов и длинных сварных швов, отличается высокой скоростью сварки, хорошим качеством сварки, широким диапазоном применения и высокой степенью автоматизации. Однако стоимость оборудования высока, требования к очистке перед сваркой строгие, и она не подходит для сварки в суровых условиях.

В процессе сварки необходимо поддерживать соответствующую длину вылета проволоки, контролировать ток и напряжение, не допускать перегрева и деформации. Защитный газ следует выбирать в соответствии с типом и толщиной свариваемого материала. Например, при сварке алюминия и алюминиевых сплавов следует использовать чистый аргон, а при сварке стали — углекислый газ или смесь аргона и углекислого газа.

Сварка MIG широко применяется в таких отраслях промышленности, как автомобилестроение, судостроение и аэрокосмическая промышленность, и будет продолжать играть важную роль по мере развития технологий.

Сварка TIG нержавеющей стали

Сварка TIG была разработана как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа для высокоточной сварки. Она использует неплавящийся вольфрамовый электрод и инертный газ для защиты зоны сварки.

Высокое качество сварки, гибкая эксплуатация и хорошая герметичность. Однако скорость наплавки низкая, производительность низкая, а стоимость инертного газа высокая.

Убедитесь, что мощность аппарата достаточна для сварки нержавеющей стали. Работайте в чистом помещении, чтобы обеспечить непрерывную подачу инертного газа для изоляции воздуха. Выбираются правильный вольфрамовый электрод и длина, а проволока добавляется по мере необходимости для закрепления сварного шва.

Сварка TIG обычно используется для цветных металлов и материалов с высокими требованиями к качеству, таких как нержавеющая сталь и жаропрочная сталь, и широко применяется в пищевой промышленности и химических контейнерах. В процессе сварки сварщик может точно регулировать ток с помощью ножного контроллера, чтобы добиться стабильного качества сварки.

MMA/дуговая/дуговая сварка нержавеющей стали

Сварка ММА, также известная как ручная дуговая сварка или сварка палкой, использует покрытые электроды в качестве сварочных материалов. В процессе сварки электрод плавится, образуя сварной шов и слой шлака, который защищает сварной шов.

Сварка MMA гибка и может сваривать практически любой металлический материал с простым оборудованием и легкой эксплуатацией. Однако она имеет высокие технические требования, а скорость сварки относительно низкая. Дым и брызги, образующиеся во время сварки, могут оказывать влияние на здоровье.

При работе следует выбирать подходящий электрод в зависимости от материала. Поддерживайте соответствующую длину дуги и устойчивое положение при сварке, контролируйте скорость сварки и избегайте слишком быстрой или слишком медленной сварки.

Сварка MMA может применяться к широкому диапазону материалов и толщин и подходит для наружных работ и обслуживания. Она широко используется в строительстве, мостах, судах, сосудах под давлением, трубопроводах и машиностроении.

Сварка порошковой проволокой нержавеющей стали

При сварке порошковой проволокой используется полая проволока с флюсом внутри, и во время сварки не требуется внешняя газовая защита.

Сварка порошковой проволокой имеет стабильный процесс сварки, малое разбрызгивание, высокую эффективность осаждения, высокую скорость сварки, высокое качество сварки и сильную способность против пористости. Она может адаптироваться к различным требованиям к стали и различным положениям сварки. Однако процесс производства сварочной проволоки с порошковой проволокой сложен и дорог; она легко ржавеет и впитывает влагу, а условия хранения суровые.

В процессе сварки сварщику необходимо контролировать скорость сварки и силу тока, чтобы не допустить образования пор и включений в сварном шве.

Порошковая сварочная проволока подходит для сварки на открытом воздухе и в ветреную погоду и широко используется в автомобильной, авиационной, строительной, электронной и других отраслях промышленности для удовлетворения потребностей в высококачественной сварке.

Контактная сварка нержавеющей стали

Контактная сварка сочетает в себе нагрев током и давление для сварки и подходит для тонких пластин и крупносерийного производства.

Не требует присадочного металла, имеет высокую скорость нагрева, высокую производительность и малую деформацию свариваемых деталей. Однако оборудование для контактной сварки стоит дорого, а предсварочная подготовка и технология контроля более важны.

В процессе сварки сварщику необходимо обеспечить точный контроль тока и давления для получения однородного качества сварки.

Контактная сварка включает точечную, шовную и стыковую сварку и широко применяется в производстве автомобилей и бытовой техники.

Какая сварка лучше всего подходит для нержавеющей стали?

Выбор наилучшего метода сварки зависит от конкретных потребностей в сварке и условий работы. Если требуются высококачественные и высокоточные сварные швы, лучшим выбором будет сварка TIG; если требуются высокая эффективность и длинные сварные швы, больше подойдет сварка MIG; для полевых работ и технического обслуживания хорошим выбором будет сварка MMA и сварка палкой.

Что лучше для нержавеющей стали: MIG или TIG?

Зависит от конкретной ситуации. TIG лучше подходит для нержавеющей стали, когда требуются точные и чистые сварные швы, обеспечивая высококачественные результаты с минимальным разбрызгиванием. MIG быстрее и проще для более толстых материалов, но может давать больше разбрызгивания, что делает его идеальным для крупных проектов, где важна скорость.

Уход после сварки

Уход после сварки не менее важен для обеспечения долговечности и красоты сварного шва. Распространенные методы обработки после сварки включают механическую очистку, электрохимическую очистку и химическую очистку.

Механическая очистка: Используйте щетку из нержавеющей стали или абразив для удаления окислов и остатков с поверхности сварного шва. Механическая очистка может эффективно удалить загрязнения с поверхности сварного шва и улучшить его внешний вид.

Электрохимическая очистка: Электрохимическая очистка (электрополировка) использует электрический ток и кислотные электролиты для удаления загрязнений и оксидов с поверхности сварного шва, одновременно повышая блеск и коррозионную стойкость нержавеющей стали. Это лучший способ обработки сварных швов нержавеющей стали.

Химическая очистка: Химическая очистка использует кислотные или щелочные растворы для удаления загрязнений и оксидов с поверхности сварного шва. Химическая очистка может быстро и эффективно обрабатывать сварные швы большой площади, но следует уделять внимание безопасности и защите окружающей среды.

Как сварить нержавеющую сталь с мягкой сталью?

Сварка нержавеющей и мягкой стали по сути является разнородным процессом сварки стали. Ввиду их существенных различий в химическом составе и физических свойствах, выполнение сварочных работ должно быть крайне осторожным. Ниже приведены общие процедуры и вопросы, требующие особого внимания при выполнении этого типа сварки:

1. Перед сваркой

Выбор материала: Выберите нержавеющую и мягкую сталь для сварки.

Выбор сварочного материала: Выбирайте подходящие сварочные прутки в соответствии с материалами нержавеющей стали и мягкой стали. Обычно сварочные прутки из нержавеющей стали, такие как E308, E316L и т. д., можно использовать со стороны нержавеющей стали, в то время как сварочные прутки из мягкой стали, такие как E6013 и т. д., могут не подходить для прямой сварки нержавеющей стали. Для сварки разнородных металлов может потребоваться выбрать специальные сварочные прутки для переходного слоя, такие как A302, A312 и т. д., которые обладают хорошей трещиностойкостью и внутренней коррозионной стойкостью.

Совместная конструкция: Разработать разумную форму соединения, чтобы снизить скорость разбавления металла сварного шва и предотвратить концентрацию напряжений. Например, можно использовать V-образную или U-образную канавку, а также контролировать угол и глубину канавки.

Предсварочная очистка: Тщательно очистите зону сварки и удалите такие загрязнения, как масло, ржавчина и т. д., чтобы обеспечить качество сварки.

2. Сварка

Предварительная обработка нагрева: Для низкоуглеродистая стальЕсли жесткость соединения большая или окружающая температура низкая, может потребоваться предварительный нагрев (например, предварительный нагрев до 100~150℃) для уменьшения возникновения трещин при сварке. Нержавеющая сталь обычно не требует предварительного нагрева, но при сварке разнородных металлов вопрос о необходимости предварительного нагрева можно решать в зависимости от фактических условий.

Метод сварки:

• Ручная дуговая сварка: Это один из самых распространенных методов сварки, сварка выполняется вручную с помощью дугового сварочного пистолета. При сварке разнородных металлов особое внимание следует уделять контролю сварочного тока, напряжения и скорости сварки, чтобы обеспечить качество сварки.

• Сварка аргонодуговой сваркой: сварка TIG, в частности, особенно подходит для сварки нержавеющей стали и низкоуглеродистой стали из-за сочетания высококачественной сварки и малой зоны термического влияния. В процессе сварки необходимо использовать чистый газ аргон для защиты от окисления и коррозии.

Параметры сварки: В зависимости от сварочных материалов, формы соединения,Метод сварки nd, выберите подходящий сварочный ток, напряжение и скорость сварки. Обычно ток небольшой, а напряжение высокое при сварке нержавеющей стали, в то время как ток большой, а напряжение низкое при сварке низкоуглеродистой стали.

Последовательность сварки: Для сложных форм соединений необходимо разработать разумную последовательность сварки, чтобы снизить сварочные напряжения и деформации.

3. После сварки

Послесварочная термообработка: При необходимости сварной шов подвергается послесварочной термической обработке (например, отжигу) для повышения пластичности закаленной зоны и снижения сварочных напряжений.

Проверка сварных швов: Проведите визуальный осмотр и неразрушающий контроль (например, рентгеновский контроль, ультразвуковой контроль и т. д.) сварного шва, чтобы убедиться, что качество сварки соответствует требованиям.

Обработка против ржавчины: Выполните необходимую обработку детали из низкоуглеродистой стали от ржавчины, чтобы продлить срок службы сварной конструкции.

4. Меры предосторожности

Защитный газ: При использовании таких методов сварки, как аргонодуговая сварка, требующих использования защитного газа, необходимо обеспечить чистоту и подачу защитного газа для предотвращения окисления и коррозии сварного шва.

Скорость сварки: Скорость сварки должна быть умеренной. Слишком быстрая или слишком медленная скорость может повлиять на качество сварки.

Навыки сварщика: Сварщикам необходимо иметь большой практический опыт и уровень квалификации, чтобы обеспечить стабильность процесса сварки и качество сварного шва.

Меры предосторожности при сварке

Советы по сварке

Соответствующая подготовка: очистите поверхность, обработайте канавку и фаску, выберите подходящий сварочный материал.

Параметры контроля: Отрегулируйте сварочный ток, напряжение, скорость и расход газа, чтобы обеспечить стабильную сварку.

Метод отбора: выберите подходящий метод сварки, например TIG, MIG/MAG или дуговую сварку, в зависимости от потребностей.

Обратите внимание на процесс: Содержите зону сварки в чистоте, контролируйте последовательность и направление сварки, наблюдайте за формированием сварного шва.

Обработка после сварки: удалить сварочный шлак, проверить качество сварки, при необходимости выполнить термическую обработку.

Решения распространенных проблем

Растрескивание сварного шва

• Растрескивание сварных швов обычно вызвано чрезмерным потеплением при сварке или несовместимостью сварочных материалов. 
• Решения включают: снижение сварочного тока и напряжения, выбор подходящих присадочных материалов, контроль скорости сварки и предотвращение перегрева.

Пористость и включения

• Пористость и включения обычно возникают из-за загрязнения зоны сварки или плохой газовой защиты. 
• Решения включают в себя: тщательную очистку зоны сварки, использование соответствующей газовой защиты, а также контроль скорости и параметров сварки.

Деформация сварного шва

• Деформация сварного шва обычно возникает из-за чрезмерного подвода тепла при сварке или необоснованной последовательности сварки. 
• Решения включают в себя: снижение сварочного тока и напряжения, разумную организацию последовательности сварки, использование зажимов и приспособлений, а также контроль скорости сварки.

Неровные сварные швы

Решения включают в себя: контроль скорости сварки, поддержание стабильной позы сварки и разумную регулировку параметров сварки.

Неровные сварные швы обычно возникают из-за нестабильной скорости сварки или неправильной позы при сварке. 

Легко ли сваривать нержавеющую сталь?

Да, нержавеющую сталь можно легко сваривать, но для этого требуются соответствующие методы и оборудование. Такие методы, как TIG, MIG, и сварка палкой обычно используются. Более высокое тепловое расширение нержавеющей стали и ее потенциальная деформация означают, что сварщики должны тщательно контролировать нагрев и использовать правильные присадочные материалы для прочного и чистого сварного шва.

Сколько раз можно сваривать нержавеющую сталь?

Не существует определенного количества раз, которое можно сваривать нержавеющую сталь, поскольку это зависит от таких факторов, как оценка, толщина, и контроль тепла. При правильной технике сварки его можно сваривать несколько раз, но важно контролировать нагрев, чтобы не повредить материал.

Какой сварочный пруток лучше всего подходит для нержавеющей стали?

Лучший сварочный пруток для нержавеющей стали зависит от типа свариваемой нержавеющей стали:

• Е308Л: Лучше всего подходит для сварки нержавеющая сталь 304, обычно используется в общих приложениях.
• Е309Л: Идеально подходит для сварки нержавеющая сталь в мягкую сталь или для высокая температура приложения.
• Е316Л: Используется для нержавеющая сталь 316, предлагая отличную коррозионную стойкость, особенно в морской или химический среды.

Какое токсичное вещество выделяется при сварке нержавеющей стали?

Сварка нержавеющей стали даст некоторые токсичные вещества, наиболее важным из которых является соединение шестивалентного хрома. Это соединение является высокотоксичным и канцерогенным, а длительный контакт с ним может нанести серьезный вред здоровью человека. Поэтому при сварке нержавеющей стали необходимо принимать соответствующие меры защиты: 

• Используйте средства индивидуальной защиты: при сварке надевайте защитные маски, перчатки и защитную одежду, чтобы предотвратить попадание вредных веществ в дыхательные пути и на кожу.

• Обеспечьте хорошую вентиляцию: установите вентиляционное оборудование на рабочем месте сварки, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха и снизить концентрацию вредных веществ.

• Используйте экологически чистые сварочные материалы: выбирайте сварочные материалы с низким уровнем загрязнения и выбросов, чтобы сократить образование вредных веществ.

• Регулярные медицинские осмотры: проводите регулярные медицинские осмотры, чтобы своевременно выявлять и устранять проблемы со здоровьем, вызванные сварочными работами.

Что необходимо для сварки нержавеющей стали?

Для сварки нержавеющей стали вам понадобятся следующее оборудование и материалы:

1. Сварочный аппарат: В зависимости от метода вам понадобится:
   • Сварщик TIG (предпочтительно для точной сварки)
   • Сварщик МИГ (для более быстрой сварки более толстых материалов)
   • Сварщик для сварки палкой (для наружного применения или для более толстых поверхностей)
2. Электроды или присадочная проволока:
   • Для ТИГ: Присадочные прутки из нержавеющей стали (например, 308, 309 или 316)
   • Для МИГ: Проволока из нержавеющей стали соответствующего диаметра
   • Для Палка: Электроды из нержавеющей стали (например, E308, E309, E316)
3. Защитный газ:
   • Для TIG и MIG сварка: аргон или смесь аргона и CO2 (обычно для MIG)
4. Сварочная горелка или Держатель электрода:
   • Для сварки TIG и MIG требуется горелка для подачи газа и проволоки, тогда как для сварки электродами используется держатель электрода для стержня.
5. Средства индивидуальной защиты (СИЗ):
   • Сварочный шлем с автоматическим затемняющимся фильтром
   • Перчатки для сварки
   • Огнестойкая куртка
   • Сварочные ботинки
   • Респиратор (особенно важно при сварке нержавеющей стали из-за токсичных паров)
6. Зажимы: Для удержания заготовок на месте и предотвращения их перемещения во время сварки.
7. Щетка из нержавеющей стали: Для очистки зоны сварки до и после сварки с целью предотвращения загрязнения и поддержания коррозионной стойкости.
8. Шлифовальная машина или шлифовальный станок: Для подготовки поверхности и очистки после сварки, если необходимо.

Имея подходящее оборудование и материалы, вы сможете успешно сваривать нержавеющую сталь, получая высококачественные результаты.

Получите качественную нержавеющую сталь!

SteelPRO Group предлагает широкий ассортимент высококачественных расходных материалов для сварки, включая нержавеющую сталь и обычную сталь. Мы гарантируем удобство и долговечность этих расходных материалов для сварки, чтобы помочь вам повысить эффективность и качество сварки. Чтобы узнать больше о нержавеющей стали или других типах стали, посетите наш блог или свяжитесь с нашими экспертами по металлу.