Советы опытных сварщиков
- Одна из первых рекомендаций – внимательно изучить всю информацию касательно режима нагрева, особенностей сплава, возможностей сварочного аппарата и нюансов блока деталей. Не лишним будет ознакомиться с примерами технологических (операционных) карт, составляемых на производстве для конкретных сварочных операций. При этом обязательно нормируются такие параметры, как: расход газа, режим сварочного тока, скорость подачи электрода (для автоматических аппаратов), толщина и материал свариваемых деталей.
- Включать подачу аргона в зону необходимо на 20 секунд раньше, чем запускается розжиг, и выключать не ранее чем через 10 секунд после ее выключения.
- Чтобы электрод и присадочная проволока не окислялись, они должны постоянно находиться в зоне газовой защиты.
- Присадочную проволоку подают в зону плавления под углом и к электроду, и к сварочному шву. Это позволит получить более качественную и узкую полосу сварки.
- Перемещать горелку по шву следует аккуратно, без поперечных резких движений – это делает шов неровным и излишне широким.
- Чем меньше величина дуги, тем глубже и ровнее получится шов, но уменьшение дуги требует максимального приближения электрода и присадочной проволоки к сварочной ванне.
- Завершать работу резким выключением дуги нельзя. Необходимо заваривать кратер с постепенным уменьшением силы тока (регулируется реостатом аппарата).
- При работе с объемными или сложной формы деталями необходимо заранее предусмотреть возможность постепенного перехода сварщика от одного участка к другому и, соответственно, нужной длины шланга и в некоторых случаях использования мобильной платформы для сварочного аппарата и баллона с редуктором. В других случаях удобнее использование поворотного/подвижного стола с жестко закрепленным на нем свариваемым блоком.
Особенности розжига дуги
Старт розжига с устойчивым поддержанием горения облегчён при постоянном токе прямой полярности. Токи высокой плотности при минимальном ампераже не способствуют перегреву и выходу из строя электрода.
Смена полярности чревата ростом напряжения электродуги. Электрод теряет теплостойкость, а сама дуга устойчивость. Положительный момент обратной полярности – бомбардировка положительными зарядами частиц аргона разрушает окисление сварной поверхности.
Поток электронов приводит электризованный газ в состояние токопроводящей плазмы. Для сварки алюминия этот аспект важен. Низкая температура плавления и текучесть преодолеваются благодаря более низким токам, чем при сварке стали.
Сварка меди осложняется необходимостью подогрева, внесения раскисляющих присадок, флюсов для ответственных соединений. С неплавящимся электродом применяется прямая полярность.
Проволока малых диаметров с раскислителями подаётся полуавтоматом на высокой скорости. Производительный режим со стойкой дугой, должным проплавлением обеспечивается обратной полярностью.
Плавление проволоки с увеличением скорости подачи из мелкокапельного переходит в струйный вид. Плотность шва удовлетворительная, разбрызгивание на минимуме.
Методы проведения сварки алюминиевых деталей
Сварку алюминия в домашних условиях можно производить различными методами, среди которых можно выделить:
- электродуговая сварка электродами с покрытием;
- газовая сварка;
- электродуговая сварка в среде нейтральных газов.
- Сварка алюминия без аргона с использованием плавких электродов со специальной обмазкой — самый простой, доступный и распространенный способ соединения деталей. Для работы с чистым алюминием используются электроды ОЗАНА1, а для сплавов с высоким содержанием кремния применяются электроды ОЗАНА2.
Сила тока, выставляемая на аппарате, равна 25А на каждый миллиметр электрода. Плавятся электроды достаточно быстро, поэтому наложение шва происходит на большой скорости. Качество и непрерывность сварки зависит от квалификации сварщика.
После замены электрода на новый удаляется шлак. После чего шов требуется промыть горячей водой и зачистить щеткой с металлическим волосом. Окислы препятствуют разжиганию дуги.
Сварка алюминиевых деталей
Недостатками электродуговой сварки электродами являются: большая пористость шва, невысокая прочность, обильное разбрызгивание, затрудненное отделение шлаков, которые вызывают в последствии интенсивную коррозию.
- Сварка газовой горелкой — более простой метод. Необходимость разогреть и расплавить металл в зоне сварки снижает скорость процесса в три раза. Для заполнения шва используется проволока. Ее не требуется просушивать перед применением. Горючий газ выполняет функцию защиты от окисления. Это более надежный способ в отличие от обмазки электродов.
- Высокое качество, надежность, прочность, эстетичность предоставляет сварка с использованием инертных газов аргона или гелия. Плавление металла происходит от дуги между электродом из вольфрама и деталью. Для присадки применяются алюминиевые прутки.
Для эффективного разрушения окислов сварка производится током с переменным напряжением. Выбор режимов зависит от диаметра присадки, электрода, толщины металла и расхода газа. Дорогое оборудование и необходимые расходные материалы не позволяют активно использовать аргонодуговой метод в домашних условиях.
| Метод стыковки деталей | Размер деталей, мм | Наибольшая окружность электрода, мм | Размер присадочного прутка, мм | Токи для сварки, А | Расходование газа, л/мин |
| Отбортованные | 1 | 1 | — | 45-50 | 4-5 |
| 1,5 | 2 | 70-75 | 5-6 | ||
| 2 | 2 | 80-85 | 7-8 | ||
| Без разделки со швом с одной стороны | 2 | 2 | до 2 | 55-75 | 5-6 |
| 3 | 4 | до 3 | 100-120 | 7-8 | |
| 4 | 4 | до 3 | 120-150 | 8-10 | |
| Без разделки со швами с двух сторон | 4 | 4 | до 4 | 120-180 | 7-8 |
| 5 | 5 | до 4 | 200-250 | 8-10 | |
| 6 | 5 | до 4 | 240-270 | 8-10 |
Режим AC/DC TIG и его особенности
Это технология с использованием вольфрамовых электродов рекомендуется для сваривания деталей, к которым выдвигают высокие требования качества. В частности, это работа с изделиями, состоящими из тонкого металла. Часто применяется для работы с трубопроводами, которые служат для работы под давлением жидкостей.
Особенности технологии:
- чтобы вольфрам не попал в сварочную ванну необходимо использовать бесконтактный поджог дуги. Если такой вариант работы невозможен, то рекомендуется выполнять работу на угольной плите и только потом переносить дугу на металл. Таким образом вы сможете избежать проблем при работе;
- работать можно на переменном и постоянном токе;
- режим сварки подбирается исходя из толщины металлических деталей, которые необходимо соединить между собой;
- уровень легирования проволоки всегда должен быть выше основного металла;
- для того, чтобы избежать окисления не делайте электродом колебательные движения.
Обдув электрода позволяет существенно и гарантированно уменьшить окисление. Сварка полуавтоматом по технологическому процессу практически не отличается от простого соединения поверхностей. Просто в этом способе проволока из нержавейки подается не вручную, а механическим путем. Работа в режиме «MIG» проходит легче и быстрее.
Техника работы в режиме полуавтомат позволяет работать с разными поверхностями:
- для металла с большой толщиной используется метод струйного переноса;
- для изделий с тонкими ластами металла подходит сварка короткой дугой;
- универсальная технология – импульсная сварка. Она является самым выгодным вариантом для соединения деталей.
Технология ММА
Одной из самых популярных и востребованных методик считается сварка с покрытыми электродами. Такой вариант сварки очень часто используется любителями в домашних условиях. Он идеально подходит для сварки, если к качеству конечного результата не предъявляются серьезные требования. Здесь необходимо лишь правильно выбрать электроды, которые могут быть двух видов:
- двуокись титана с рутиловым покрытием. Они подходят для сварки на постоянном и переменном токе. Отличаются низким уровнем разбрызгивания при работе и надежной дугой, которая обеспечивает качественное и постоянное горение;
- основное покрытие, которое делается карбонатами магния и кальция. Подходят для работы на постоянном токе.
Для проведения качественной сварки важно правильно подобрать электроды. Именно от них многое зависит
Делать это лучше по соответствиям ГОСТу «10052». В документе имеются четкие указания по разным типам. Такой подход позволит вам узнать необходимую информацию и начать работу правильно.
Если вам известна марка стали вашего изделия, то обратитесь к стандартам, и вы легко найдете соответствующий ей электрод. Также немаловажны механические параметры, которые следует изучить до начала работы
Важно знать уровень коррозионной устойчивости. Сварка пищевой нержавейки требует тщательной подготовки и грамотного подхода для получения качественного результата
Применение сварки в среде аргона
Среди всех видов сварки, наиболее востребованной является аргонодуговая сварка. Это связано с тем, что по качеству она наиболее полно удовлетворяет все запросы и требования. Она гарантирует высокое и прочность швов.
Свою целевую аудиторию аргонная сварка нашла как в промышленности, так и в быту. В большинстве случаев применение аргоновой сварки используют для создания строений каркасов. Это связано с тем, что в каркасах швы должны выдерживать большую и постоянную нагрузку.
Если вам предстоит работа с металлами, которые плохо свариваются между собой или очень тонкими металлическими изделиями, то тут лучшим помощником также станет аргонодуговая сварка. Очень широкое использование аргонной сварки также можно отметить и в автомобильной промышленности.
Настройка аргонового аппарата
Сначала настраивается расход газа в диапазоне 6 — 12 л/мин по манометру, который ближе к шлангу. Работая в помещении, значение устанавливается в 1,5 раза меньше чем на улице. Завышенный расход создает турбулентные завихрения, которые газ смешивают с воздухом, снижая тем самым надежность защиты зоны сварки.
В зависимости от толщины заготовок настройку аппарата для сварки аргоном по току проводят по таблице:
Толщина металла, мм | Величина тока, А | Диаметр электрода из вольфрама, мм |
1 | 30 — 40 | 1,6 |
1,5 | 45 — 60 | 2,3 |
2 | 70 -80 | 2,3 |
3 | 90 — 120 | 3,2 |
Для алюминия устанавливается полярность 50/50. Однако при работе с чистым металлом для получения тонкого шва и меньшего разогрева электрода регулятор баланса тока сдвигают в сторону отрицательных значений. Для сплавов лучше пользоваться положительным диапазоном, но не увлекаясь. Переменный ток с большой положительной полуволной губителен для электрода.
Время затухания дуги при заваривании кратера, в зависимости от толщины заготовок устанавливается 2 — 4 секунды. Продолжительность подачи аргона после завершения сварки 3 — 5 секунд.
Что нужно учитывать при сварке алюминия?
Сварка алюминия осложняется специфическими свойствами металла. Для качественного соединения необходимо учитывать следующие нюансы:
- Оксидная пленка. Она образуется при контакте металла с кислородом воздуха. Проблема заключается в большой разнице между алюминия и пленки: 650 и 2000 °С, соответственно. В результате оксид остается в сварном шве, создавая его неоднородность. Качественно варить алюминий можно только, удалив оксид и исключив контакт металла с кислородом.
- Низкая температура плавления и высокая текучесть расплава. Она вызывает быстрое вытекание расплавленного металла из сварочной зоны и сквозному прожиганию заготовки. Алюминий начинает переходить в жидкую фазу уже при температуре 500-520 °С.
- Повышенный коэффициент объемной усадки. Неправильный температурный режим вызывает появление напряжений в шве, что приводит к растрескиванию в нем и пришовной зоне, а также к деформации детали.
- Высокая теплопроводность алюминия. При сварке существенно увеличиваются потери тепловой энергии, которая быстро распространяется по всей заготовке. Это требует увеличение мощности аппарата.
- Быстрая кристаллизация. Это свойство алюминия приводит к появлению газовых пор в шве из-за неполного газовыделения при быстром отвердении металла.
- Алюминий практически не изменяет цвет при расплавлении, что затрудняет визуальный контроль процесса.
Технология сварки аргоном
Основной принцип работы — сварка выполняется электродуговым способом в атмосфере защитного газ.
Сварка аргоном
Большая часть цветных металлов, нержавейка и высоколегированная сталь отличаются от черных металлов тем, что в нагретом состоянии проявляют высокую химическую активность и взаимодействуют с кислородом воздуха, образуя окислы и теряя полезные присадки.
Это существенно ухудшает как свойства самого шва, так и металла в околошовной области. Шов получается непрочным, а сплавы теряют свои свойства, обусловленные легирующими добавками. Еще хуже дело обстоит с алюминием и некоторыми другими легкими металлами — они возгораются.
Чтобы избежать этих неприятных последствий, сварку проводят в атмосфере инертного газа — аргона, препятствующего взаимодействию и разогретого металла с кислородом воздуха. Плотность аргона почти в полтора раза больше, чем плотность воздуха, поэтому инертный газ замещает воздух в рабочей области и защищает ее.
Технология аргонодуговой сварки предусматривает три основных метода:
- MMA (РАД) ручную, вольфрамовым электродом
- MIG/MAG (ААД) автоматическую, неплавким электродом
- TIG (ААДП) –также автоматическую, плавким электродом
Оборудование для аргонодуговой сварки
Сварочные работы в защитной среде газов выполняют как с помощью фирменных установок предназначенных непосредственно для аргонно-дуговой сварки, так и модифицированными аппаратами, используемыми для других работ. В любом случае требуется использование специального оборудования, каждое из которых имеет свое предназначение. А именно:
- Сопла для сварки – предназначены для обеспечения работы горелки. Так как при нагревании температура сварочной ванны достигает 2000° градусов, для производства сопел используется специальный термоустойчивый материал. Практика показала, что керамическое сопло для аргонодуговой сварки является оптимальным решением этого вопроса. В зависимости от толщины и структуры металла может понадобиться разный диаметр сопла.
Горелка – конструкция горелки для аргонодуговой сварки может быть разной в зависимости от метода проведения работ. Так, наложение сварного шва может осуществляться как плавящимся, так и неплавящимся электродом. Популярностью пользуется и сварочная горелка с водяным охлаждением. Водяное охлаждение горелки позволяет поддерживать необходимую температуру сварной ванны и не допускать перегрева электрода.
- Осциллятор – это устройство обеспечивает поджигание дуги с помощью бесконтактного метода. Преимуществом использования осциллятора является возможность поддержания стабильной дуги при использовании переменного тока. Сварочные аппараты для аргонодуговой сварки не могут обойтись без осциллятора, так как зачастую приходится обрабатывать металлы без возможности непосредственного прикосновения электродом к поверхности. Особенностью осциллятора является то, что он генерирует разряд с мощностью 4-8 кВт, достаточный для пробивания дугового промежутка.
- Балластный реостат – еще одна необходимая деталь. Балластный реостат помогает регулировать силу тока подаваемого на дугу и подбирать оптимальные параметры при работе с различными металлами. Профессиональный инверторный сварочный аргонодуговой аппарат для сварки, часто имеет встроенный балластный реостат. Не помешает реостат и при работе начинающего мастера на оборудовании бытового предназначения.
- Источник напряжения – существуют как трансформаторные установки, так и сварочные инверторы для аргонно-дуговой сварки. Инверторный вариант более предпочтителен. Инвертор создает равномерное напряжение необходимой частоты, что обеспечивает условия для качественного наложения сварного шва. Инверторная установка аргонодуговой сварки может работать как от напряжения в 220В, так и от 380В. Максимальная производительность достигается при подключении к трехфазной сети.
- Дополнительные аксессуары – для выполнения сварных работ на профессиональном уровне не обойтись без сварочного поста. Сварочный пост часто называют столом, но он представляет собой нечто большее. Сварочный пост – это полностью укомплектованное рабочее место, существенно облегчающее процесс выполнения работ и увеличивающий качество результата. Стол для сварки может быть как стационарным, так и передвижным. Пост обеспечивает своевременный отвод отработанных газов, а также дает защиту от случайного попадания искры на поверхности находящиеся рядом.
Практика показала, что начинающим мастерам легче удается достичь необходимого качества, используя сварочный инвертор аргонно-дуговой сварки. Инвертор дает стабильную дугу, что облегчает процесс нанесения сварного шва.
Инструкция выполнения работы
Сварка алюминия инвертором производится по строгому алгоритму. В первую очередь настраивается аппарат для инверторной сварки. Тумблер переводится в режим переменного тока, соответствующее значению АС. Следующим этапом производится установка баланса полярности на значение – при работе с изделиями из чистого алюминия его необходимо смещать из исходного положения (50/50) в отрицательную сторону, а при сварке сплавов – в положительную.
Значение величины сварочного тока устанавливается в зависимости от таких параметров, как толщина листа и диаметр электрода. Например, при толщине листа в 2 мм и диаметре присадочной проволоки в 3 мм она устанавливается на значение 60 Ампер.
От толщины изделия также зависит замедление процесса затухания электродуги для заварки кратера окончания сварочной ванны. Так, при работе с 2-милиммитровым листом это значение устанавливается на 3 секунды.
Заканчиваются настройки сварочного инвертора для сварки алюминия установкой времени и интенсивности продувки шва инертным газом (без аргона работать нельзя), которое требуется для того, чтобы охлаждать сварочный шов.
После настроек оборудования необходимо подготовить саму заготовку – очистить ее от пленки, повышающей термостойкость материала. Применяется как механическая очистка (железной щеткой, наждачной бумагой), так и химический способ. В последнем случае используется водный раствор хлорида цинка или иной растворитель. Затем изделие необходимо предварительно прогреть до 400 градусов. Только после этого можно переходить к чистовым сварочным работам. Действовать следует неторопливо, чтобы свариваемые элементы прогревались с одинаковой интенсивностью.
Чтобы в результате сварочный шов был равномерным с характерной ребристостью, присадочная проволока либо электроды по алюминию для сварки должны подаваться легкими прикосновениями под определенным углом – 15 градусов, начиная с начала сварочной ванны. При этом по шву выполняется несколько проходов.
Таким образом, при наличии необходимого оборудования, в домашних условиях можно сварить изделия из алюминия на совесть, используя инвертор
При этом важно учитывать, что новичкам не следует сразу выполнять чистовые работы. Сначала лучше потренироваться под надзором специалиста, чтобы приобрести необходимые навыки и опыт выполнения подобных операций
С процессом сварки алюминия можно ознакомиться на видео:
https://youtube.com/watch?v=pszo4Kstlww
Область применения сварки с аргонной защитой
Сварку в среде аргона можно использовать для сваривания различных материалов.
Её можно применять для сварки сталей (углеродистых и легированных), для
сварки цветных металлов (меди, алюминия, титана, никеля и их сплавов), для
сварки трубопроводов. Аргонодуговой сваркой можно выполнять все виды сварных
соединений: стыковые, тавровые, нахлёсточные, угловые.
Сварка в аргоне может успешно применяться как при сварке мелких деталей, так
и при сварке крупногабаритных изделий и в бытовых условиях и на производстве
и при проведении строительно-монтажных работ.
В некоторых случаях, употребление смеси газов вместо технически чистого аргона
повышает устойчивость горения сварочной дуги, уменьшает разбрызгивание металла,
улучшает формирование сварного шва, увеличивает глубину проплавления, а также
воздействует на перенос металла и увеличивает производительность сварки.
Технология сварки
Технология сварки нержавеющей стали производится точно так же, как и обычной. Но есть и некоторые нюансы.
- Перемещение неплавящегося электрода и присадочной проволоки производится только вдоль сварного шва. Никаких поперечных отклонений. Нельзя допустить, чтобы присадка вышла из защитной зоны аргона.
- Чтобы увеличить качество сваренного участка, рекомендуется обдувать аргоном стыкуемые заготовки и с обратной стороны. Это, конечно, увеличит расход защитного газа.
- Нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности свариваемых заготовок из нержавеющей стали, даже при розжиге дуги. Иногда розжиг производят на графитовой или угольной пластине с последующим переносом на основной металл, как показано на обучающем видео. Или можно воспользоваться бесконтактным методом, используя для этого осциллятор.
Как и при всех видах сварки аргоном, необходимо после окончания сварочного процесса подачу газа сразу не прекращать. Таким образом, остынет сам вольфрамовый электрод, он не будет окисляться, а также начнет быстрее остывать сварочный шов. Период времени отключения газа равен 10-15 секундам после окончания сварочного процесса.
Процедуры подготовки и проведения работ
Алюминий подвергается обязательной мехобработке по разрушению плёнки окислов
Подача газозащиты настраивается с упреждением в 10 сек. до зажжения дуги и задержкой отключения газопотока по завершении цикла для ограждения шва против окислительных реакций. Электрод удерживается вблизи заготовки без контакта. Короткая дуга – залог качества.
В течение 10-минутных циклов в соответствии с паспортной продолжительностью нагрузки проводятся регламентированные перерывы. Сопло ведётся по продольной оси шва без поперечных колебаний. Завершают шов плавным сбросом тока реостатом для заполнения выемки кратера сварочной ванны.
В экипировку сварщика входят маска со светофильтром, не сковывающие движения теплостойкие перчатки, куртка, устойчивая к прожигу брызгами, закрытая обувь.
Выбор режима
Чтобы при соединении черных и цветных металлов, их сплавов шов получался качественным, надо правильно выбирать режим аргоновой сварки. Для этого возможно регулировать силу тока в используемом оборудовании.
Ток и полярность
Для данного вида сварки может использоваться постоянный или переменный ток. При работе с обратной полярностью надо быть готовым к тому, что дуга будет гореть плохо и понадобится слишком большое напряжение. Заряженные частицы движутся в сторону положительного потенциала, а т.к. это электрод, то он будет перегреваться и быстро сгорит.
При аргоновой сварке можно пользоваться постоянным или переменным током.
При выборе силы тока учитывают такие параметры:
- вид тока (постоянный или переменный);
- диаметр вольфрамового стержня;
- толщину соединяемых заготовок.
Есть специальные таблицы, при помощи которых быстро и просто определяют необходимые значения. Например для деталей толщиной 1-2 мм понадобится переменный ток 20-100 А или постоянный, при увеличении толщины до 4 мм – 65-160 А: переменный ток 140-220 А, постоянный – 250-340 А.
Высота напряжения
Чтобы получить качественное соединение, при работе аргонной сваркой рекомендуется выставлять напряжение не более 14 В. Это позволяет получать дугу длиной 1,5-3 мм, что является оптимальным показателем для соединения изделий разной толщины, обеспечивает хорошую глубину провара, т.е. прочный и надежный шов.
Скоростной режим
Каждый мастер решает сам, с какой скоростью удобно вести горелку. Этот параметр подбирается на месте в индивидуальном порядке. Главное не делать это быстро, т.к. сварка цветных металлов и сплавов – это достаточно сложная задача, не терпящая спешки.
Каждый мастер выбирает свой скоростной режим.
Расход газа
Расход газа будет зависеть от размеров создаваемого шва, диаметра используемого электрода, материала соединяемых деталей. Кроме того, влияют скорость подачи аргона, внешние условия (например, при сильном ветре расход увеличивается). Рассчитать, сколько понадобится защитного газа для выполнения определенной задачи, поможет только практика.
Можно ориентироваться на приблизительный расход инертного газа при работе с разными металлами:
- алюминий – 15-20 л/мин;
- медь – 10-12 л/мин;
- титан – 35-50 л/мин;
- никель -10-12 л/мин.
Для сварки чистый аргон не используется: в нем есть до 5% кислорода.
Расстояние до детали
При выборе данного параметра все зависит от толщины свариваемых изделий и способа их стыковки. Если работа выполняется встык, то электрод от детали надо держать на расстоянии 3-5 мм. При соединении заготовок под углом это расстояние увеличивают до 5-8 мм.
Расстояние до детали зависит от толщины свариваемых изделий.
Особенности и классификация сталей
Под разнородностью подразумеваются структуры металлов, таких как сварка углеродистых и легированных сталей, которые отличаются по физико-механическим свойствам:
- линейным расширением;
- температурой образования карбидов.
Типы структур — аустенит, феррит, феррито-перлит, все вариации закалочных конструкций (мартенсит, бейнит), эвтектика — по признаку разнородности делятся на 4 группы:
- У — углеродистые и низколегированные.
- Л — легированные повышенной прочности.
- Т — теплоустойчивые.
- Высоколегированные: Ва — аустенит;
- Вж — жаропрочные.
Чтобы определить, чем и как правильно производить сварку металла, шовные соединения разделены на 4 группы, в зависимости от температуры эксплуатации:
Технология сварки материалов одного структурного класса
К таким операциям относятся: сварка чугуна со сталью, углеродистые сплавы с разной степенью легирования, но с условием соответствия одной структуре. К швам не предъявляются требования относительно повышенной прочности, наличия специфических свойств, но есть несколько правил по определению режима:
- Электроды и технологии подбираются в соответствии с требованиями для менее легированного сплава.
- Терморежимы (подогрев, мощность аппарата) должны учитывать особенности более легированной марки.
У сильнолегированной вариации (феррито-перлитной) температура закалки намного ниже, чем у обычных углеродистых (аустенит не рассматривается, поскольку у этого твердого раствора порог превращения находится гораздо ниже, у некоторых — в зоне отрицательных температур). Чтобы не получить мартенсит или бейнит, необходимо либо обеспечить очень медленное охлаждение (что при сварочных работах невозможно), либо заведомо исключить влияние t на основную матрицу. Для этого наплавляется слой электродами с более легированным составом типа Э42А, Э46 для углеродистых низколегированных марок. Например, сварка стали 45 со сталью 3 имеет феррито-перлитную структуру. Термический режим подбирается для Ст45, т. е. подогрев до 400-500 °С и медленное охлаждение.
При работе с аустенитными, мартенситными и смешанными структурами приобщаются эл-ды с наличием Ni, Cr, тугоплавких элементов.
Схема сварки неплавящимся электродом с комбинированной защитой
Технология сварки материалов разных структурных классов
Сварка разнородных металлов осложняется образованием карбидов, их типом и содержанием. Профилактикой образования неоднородных структур является комплекс мер, снижающих термодинамическую активность углерода.
- В первую очередь это использование электродов, обеспечивающих получение аустенита. В большей мере этому способствует никель, где он присутствует в количествах, представленных в таблице.
| Группа (работа конструкции при t) | Содержание Ni в металле шва |
| I (до 350 °С) | до 10% |
| II (до 450 °С) | 19% |
| III (до 550 °С) | 31% |
| IV (более 550 °С) | 47% |
Дополнительно электроды легируются: C, Si, Mn, Mo и Cr.
- Второй аспект относится к техническим приемам, таким как минимальный провар. Для этого выбирают соответствующие режимы: силу тока, полярность.
- Поскольку такие детали используются в сложных условиях, а сварное соединение всегда является слабым местом, этот недостаток компенсируют особым расположением поверхностей и формой соединения.
Нюансы и трудности при сварке
В первую очередь при выборе электрода нужно руководствоваться температурными условиями, в которых будет работать деталь (в таблице).
Сварка разнородных сталей, нержавеющей и обычной, затрудняется тем, что первая может иметь как аустенитную структуру, так и ферритную. Проверить этот момент можно с помощью магнита — первая парамагнитна.
Параметры соединения, на которые нужно ориентироваться, — это ударная вязкость (показатели шва должны быть меньше, чем самой детали) и относительное удлинение металла.
Сварка низколегированной стали с углеродистой чувствительна к временному сопротивлению. Характеристики электрода и детали должны совпадать, чтобы не исключить внутренние напряжения.
Заключение
Выполняя работы, нелишним будет обратиться к табличным данным по электродам для сварки разнородных сталей по ГОСТ 10052-75 и 14651-69, определить марку металла или, что еще более важно, его структуру. Правильный выбор эл-ов и термического режима (нагрев, охлаждение) позволит минимизировать такую проблему, как усадка металла при сварке
