Каким электродом варить нержавейку инвертором

Наличие у домашнего мастера сварочного инвертора (компактного и дружественного в применении аппарата) позволяет в бытовых условиях выполнять достаточно сложные в техническом отношении операции. К их числу относится и сварка нержавейки инвертором. Разберемся в нюансах подобного вида сварки.

Особенности инверторного аппарата

Обычные установки для сварки генерируют повышенные значения сварочного тока за счет высокой потребляемой мощности. В бытовых условиях это не только невыгодно экономически, но и опасно для обычных электрических сетей, пусковые автоматы которых, как правило, рассчитываются на токи не более 20-30 А.

Любой сварочный инвертор для сварки нержавейки предусматривает увеличение тока до требуемых значений вследствие поступательного инвертирования (преобразования) исходной вольтамперной характеристики энергоносителя. Вначале в первичную цепь инвертора поступает исходный переменный ток напряжением 220 В, который далее преобразуется в постоянный. Затем во вторичной цепи выполняется обратное преобразование, в ходе которого частота тока существенно увеличивается, а напряжение, наоборот, уменьшается. Такое преобразование происходит автоматически, по критерию стабильности горения сварочной дуги. При этом сила тока увеличивается до 150-200 А (конкретные значения определяются мощностью инвертора).

Технической особенностью инвертирования является нагрев рабочих плат, что неизбежно вследствие естественных потерь мощности. Поэтому фактический КПД любого сварочного инвертора не превышает 85-90%, а сам агрегат в процессе работы существенно нагревается. Поэтому продолжительная сварка инвертором невозможна, а каждая модель характеризуется определенным значением параметра ПВ (продолжительности включения). Для большинства моделей значение ПВ колеблется в диапазоне 35-60%, а в паспортных характеристиках всегда указывается допустимое время непрерывной работы аппарата. По тем же соображениям в конструкциях сварочных инверторов всегда предусматривается эффективная вентиляция рабочих контуров.

Таким образом, инвертор для сварки нержавеющей стали должен отличаться следующим набором опций:

1. Наличием режима «Форсаж», который позволяет кратковременно снижать рабочее напряжение на дуге при одновременном увеличении силы сварочного тока.
2. Значением ПВ, которое не должно быть менее 40%.
3. Длиной соединительного кабеля — не более 5-6 м, поскольку в противном случае непроизводительные потери мощности резко увеличиваются, а сам кабель перегревается.
4. Максимально большим диапазоном рабочих значений входного напряжений, как минимального, так и максимального: от этого будет зависеть стабильность инверторной сварки нержавейки.

Рекомендуется перед использованием/приобретением сварочного инвертора изучить инструкцию к аппарату. В частности, некоторые модели, имеющие лишь одну комбинированную электронную плату, качественно работать с нержавейкой не смогут.

Способы сварки деталей из нержавеющей стали

Если не брать во внимание промышленные полуавтоматические установки, то инверторная сварка нержавейки возможна двумя способами — сваркой с применением неплавящегося вольфрамового электрода (так называемый TIG-процесс) и обычной сваркой (ММА-процесс). При этом следует вспомнить, что от обычных сталей нержавейка отличается пониженной теплопроводностью, высоким показателем теплового расширения, а также более низкой температурой своего плавления. Из этого следует, что успешная сварка нержавеющей стали любой марки возможна лишь при предварительном ее подогреве. Это правило не касается малоуглеродистых нержавеющих сталей, а также деталей с толщиной менее 25-30 мм.

Разделка кромок, а также их зачистка от жировых и масляных пятен, выполняется так же, как и для всех остальных марок сталей. Более существенно — подобрать верный режим сварки, для чего придерживаются следующих правил:

1. Из-за опасности поверхностного перегрева нержавеющей стали сварочный ток должен быть минимально допустимым, а скорость движения электрода по свариваемой поверхности — наибольшей. Лучше пройти то же место повторно, чем замедлять скорость перемещения электрода
2. Для устранения перегрева свариваемых деталей из нержавейки с противоположной стороны шва подкладывают толстую алюминиевую или медную пластину. Перед повторным проходом поверхность этой пластины следует хорошо очистить.
3. Используется только обратная полярность сварочного тока.
4. Поскольку место сварного шва не защищено от активного окисления кислородом воздуха, то его сразу после сварки, удалив грат и шлаки, обрабатывают противокоррозионными пастами. Пасту выдерживают на поверхности не менее 30 мин, после чего смывают водой.
5. Учитывая высокую теплопроводность нержавейки, зазор между свариваемыми деталями увеличивают до 1-2 мм.
6. Выбор технологического режима инверторной сварки нержавейки устанавливают в зависимости от толщины сварочного электрода. Для наиболее распространенного электрода диаметром 33 мм ток устанавливают в пределах 75-90 В, при этом важно, чтобы напряжение на дуге не превышало 30 В.

Короткая дуга при сварке нержавейки в домашних условиях определяется расстоянием между электродами: оно должно составлять примерно половину диаметра электрода. Именно в этом случае может быть достигнута максимальная глубина проплавления материала при минимальной ширине шва. Одновременно достигается и улучшенная защита сварочной ванны от кислорода воздуха.

Практическая зависимость между основными составляющими вольтамперной характеристики сварочной дуги приведена в таблице.

Следует отметить, что таким образом удобно варить лишь горизонтальные стыки. Для угловых соединений сварка инвертором на короткой дуге практически возможна, если корневые швы будут располагаться внизу.

Как варить нержавейку инвертором в домашних условиях? Лучше всего предварительно попрактиковаться на тонком листе: так легче всего научиться быстрому перемещению электрода по свариваемым поверхностям и добиться нужной прямолинейности шва.

Выбираем сварочные электроды

Электроды с традиционным покрытием для сварки нержавеющей стали не подходят: ими можно варить, используя дугу только постоянного тока. Рутиловые электроды, помимо своей повышенной универсальности, еще и предотвращают разбрызгивание жидкого металла вне зоны сварного шва. Это улучшает его качество и обеспечивает необходимую безопасность сварщику. Электроды по нержавейке для инвертора должны в полной мере обеспечивать следующие преимущества:

• При импульсной сварке с малыми ПВ уменьшается теплоотдача в поверхность детали;
• Снижается мощность, затрачиваемая на сварку;
• Экономно расходуется материал и снижается трудоемкость зачистки поверхности сварного шва;
• Уменьшается протяженность и глубина термически измененной зоны, что особенно важно для сварки толстолистовых изделий.

При отсутствии каких-либо особых требований к качеству сварного шва, при инверторной сварке по нержавейке подойдут электроды марок ОЗЛ-8 или ЦП-11. Более удобно, однако, работать с электродами марок ОК-45 или МР-3. Благодаря малому сродству с металлом нержавеющих сталей, такие электроды после использования оставляют на поверхности шлак, который после остывания охрупчивается, а затем легко отделяется от поверхности.

Как варить нержавейку инвертором? Начинающие сварщики считают, что с увеличением диаметра сварочного электрода производительность процесса увеличится. Но это верно лишь для работ с толстолистовыми заготовками. В остальных случаях рекомендуется принимать для работ электроды минимально возможного диаметра. Как показано в вышеприведенной таблице, при этом на дуге возникает наибольшее напряжение, что способствует стабильности ее горения.

При использовании инвертора также важно научиться правильно выставлять сварочный электрод по отношению к поверхности соединяемых изделий. Наилучшие условия для перемещения электрода создаются при угле наклона к дуге в пределах 75±5 0 .

Таким образом, для успешной сварки нержавейки с применением инвертора необходимо правильно выбрать марку электродов. В случае, если сварка должна быть выполнена с наилучшим качеством, лучше ориентироваться на специализированные марки. Для этого нужно (хотя бы примерно) установить марку материала соединяемых изделий. Например, для сварки жаропрочных сталей подойдут электроды ЭА-981-15 или ОЗЛ-9-1, а для сварки коррозионно стойких сталей — электроды Л38М, НЖ-11 или СЛ-28.

Нержавеющая сталь относится к числу наиболее популярных материалов, ведь вот уже на протяжении более века человек использует ее для изготовления различных конструкций, активно применяемых в различных сферах. На основе ее создаются такие элементы, как болты, крепежи, баки, арматура, консервные банки и пр.

Когда же приходится производить либо ремонтировать те или иные изделия, то обычно прибегают к помощи ручной дуговой сварки нержавейки электродом, для которой применяется такой аппарат, как инвертор.

Далее речь пойдет о нюансах этого метода, положительных и отрицательных аспектах, а также трудностях, с которыми могут столкнуться новички при проведении ММА сварки.

Что представляет собой метод сварки нержавеющей стали электродом с применением РДС инвертора?

РДС нержавейки электродом представляет собой процесс, характеризующийся тем, что во время плавления стержня возникает газошлаковая защита благодаря наличию у используемого электрода покрытия. Она имеет вид шлаковой корки, которая разделяет зону дуги и сварочную ванну от окружающего воздуха.

Образованию сварного соединения способствует расплавленный металл элемента, а также металл электродного стержня. В международной практике эта технология получила специальное название — сварка ММА (Manual Metal Arc).

Где чаще всего применяется метод?

Особенности сварки нержавеющей стали при помощи инвертора является то, что она может использоваться в любой ситуации вне зависимости от пространственного положения. При этом нужно помнить о том, что даже наличие опыта не гарантирует создания качественных вертикальных швов. Прибегать к помощи ручной дуговой сварки покрытыми электродами имеет смысл тогда, когда необходимо создать короткие швы, что наиболее востребовано в мелкосерийном производстве деталей.

Подобный метод соединения изделий может применяться и при установке металлоконструкций лишь в том случае, если запланирован небольшой объем работ.

В большинстве случаев РДС нержавейки покрытыми электродами используют в тех случаях, когда выполняются прихватки во время монтажа конструкций под сварку. Также этот вариант может рассматриваться в случае, когда требуется устранить дефекты, имеющиеся на небольших участках шва.Этот метод может применяться и для наплавки.

В свете этого можно сделать вывод о том, что его можно использовать в тех ситуациях, когда приходится иметь дело с небольшим объемом работ. Он подходит и для сварки в личных и бытовых целях. В качестве соединяемых элементов могут выступать трубы, металлоконструкции, емкости, баки из нержавеющей стали и пр.

Плюсы и минусы метода

На фоне прочих методов сварки, например, сварки ТИГ, сварки в защитных газах плавящимся электродом МИГ/МАГ, сварки под флюсом, использование метода соединения нержавейки ММА обеспечивает ряд значимых плюсов:

• подобная технология предусматривает использование специального сварочного аппарата, отличающегося простой конструкции, доступной ценой и небольшими размерами;
• РДС ориентирован на соединение многих видов чёрных и цветных металлов, а помимо этого и разных сплавов, вне зависимости от их толщины;
• отсутствие необходимости в применении дополнительной флюсовой или газовой защиты;
• подобная технология применима в тех случаях, когда трудно добраться до обрабатываемого участка по причине малых размеров конкретного сварочного аппарата.

Вместе с тем у этого метода имеются и определенные недостатки:

• приходится регулярно удалять шлак, образующийся после создания шва;
• учитывая, что сварочный ток проходит в непрерывном режиме по всей длине электрода, приходится выставлять для него ограничение, поскольку в противном случае может возникнуть перегрев электрода, а это может закончиться разрушением покрытия;
• сварка подобным методом требует больше времени.

Как варят нержавейку инвертором в бытовых условиях?

Люди, которые впервые услышали об использовании для сварки инвертора, часто задаются вопросом, может ли применяться этот метод для соединения нержавеющей стали в домашних условиях. Также их интересует и то, каким моментам следует уделить особое внимание.

Еще до начала сварочных работ важно провести основательную обработку и подготовку поверхности к соединению.

В технологическом плане подобная обработка ничем не отличается от той, которую проводят с низкоуглеродистыми сталями:

• с поверхности заготовки необходимо удалить загрязнения;
• обязательной процедурой является обработка кромок и поверхностей, для чего используют растворители. За счет этой операции можно убрать жир, негативное воздействие которого заключается в ухудшении стабильность дуги;
• в обязательном порядке на обрабатываемую поверхность необходимо нанести препарат от налипания брызг.

Следует отметить, что сварной стык должен иметь зазор, благодаря которому удастся создать благоприятные условия для оптимальной усадки.

Для соединения нержавеющих сталей используют ток обратной полярности. Во время выполнения сварки важно следить за тем, чтобы шов проплавлялся как можно меньше.

для этих работ обычно не используют электроды, имеющие большой диаметр. Ими можно работать тогда, когда возникает задача по сварке толстых поверхностей.

При выборе электрода для металла определенной толщины рекомендуется использовать специальные таблицы, где приведены все необходимые данные. Если допустить ошибку с выбором электрода, то это приведет к нарушению герметичности шва, создаст риск возникновения микротрещин, раковин и пор. Причиной их появления является вскипание металла.

Чтобы качественно сварить нержавеющие стали следует применять ток со значением ниже на 20% от того, который применяют для сварки низколегированных сталей. Если планируется работать инвертором, предназначенным для эксплуатации в бытовых условиях и частном строительстве, то можно ограничиться выставлением диапазона 60-160 А. Благодаря наличию плавной регулировки можно с максимальной точностью установить ток сварки, что положительным образом скажется на качестве шва. Специальные таблицы позволяют легко определить рекомендуемые значения для сварочного тока, которые определяются таким параметром, как толщина соединяемого материала.

Закончив работу с созданием шва, необходимо дать ему остыть, что позволит высоколегированной стали успешно противостоять воздействию коррозионных процессов.

Проблему охлаждения решают посредством медных прокладок. Если приходится иметь дело с аустенитной сталью, в качестве подобного решения может выступать обычная вода.

Как сваривать нержавейку инвертором?

Если вы решили варить нержавеющие изделия при помощи инвертора своими руками, то в первую очередь вам необходимо узнать, чем варят нержавейку. Разобравшись с этим, вам станет ясно, придется подготовить следующие материалы и инструменты:

• сварочный инвертор;
• электроды;
• растворитель;
• стальная щетка;
• средства для защиты тела: маска, перчатки и костюм.

Также следует позаботиться о наличии зажимов типа «крокодил» для заземления. Также в арсенале мастера должны присутствовать электрододержатели, силовой кабель для заземления. В некоторых случаях они изначально входят в комплектацию инвертора. Однако в большинстве случаев владельцу приходится нести дополнительные расходы по их приобретению. Лучше всего, чтобы кабели достигали в длину не менее 2 метров.

Актуальным для большинства владельцев является вопрос, какие электроды лучше использовать для сварки нержавейки. В значительной степени на успех при проведении этих работ влияет правильный расчет соотношения толщины металла и применяемого электрода.

Какие типы металлов можно сваривать нержавейку инвертором и особенности сварки таких металлов?

Под ручной дуговой сваркой нержавейки с применением инвертора принято понимать универсальный технологический процесс, к которому прибегают для соединения цветных и черных металлов, а помимо этого любых сплавов вне зависимости от их толщины, однако чаще всего этот параметр имеет значение от 3 до 20 мм.

В ряде случаев сварка может проводиться с различными классами нержавеющей стали, однако это возможно лишь в том случае, если конструкция будет эксплуатироваться в определенных условиях, а сам процесс сварки будет осуществляться при помощи электродов определенных марок.

К числу таковых вариантов нержавейки можно отнести следующие:

• жаропрочные;
• коррозионностойкие;
• жаростойкие.

Электроды для сварки нержавейки

Если варить нержавейку планируется при помощи ручной дуговой сварки, что чаще всего выбор следует устанавливать на каких типах электродов:

Имеющие основное покрытие (СЭЗ ЗИО-8 d4,0, СЭЗ ЦТ-15 d5,0, ESAB FILARC 88S d3,2). Они подходят для сварки на постоянном токе обратной полярности. Причем роль покрытия здесь выполняют карбонаты кальция и магния.

Имеющие рутиловое покрытие (Lincoln Electric Omnia 46 D3,0, Межгосметиз Omnia 46 d3,0, ESAB OK 46.00 d3,0). В большинстве своем их изготавливают на основе двуокиси титана. Востребованы для соединения изделий при помощи переменного тока и постоянного тока обратной полярности. С их помощью можно поддерживать стабильное горение дуги и добиться сокращения количества брызг.

Чтобы понять, какие электроды для соединения нержавеющей стали будут наиболее подходящими, необходимо исходить из видов стали, которую требуется сварить.

Модели аппаратов для сварки нержавейки

Чтобы принять верное решение в пользу необходимого инвертор для РДС, при выборе следует обращать внимание на ряд моментов:

• рабочий диапазон температур. Этот параметр имеет важность по той причине, что отдельные модели не рассчитаны на выполнение своих функций в условиях низких температур в процессе проведения сварочных работ на улице.
• мощность и сила сварочного тока аппарата. Если планируется варить нержавейку в бытовых условиях, то выбор можно остановить на оборудовании для сварки, обеспечивающим выходной ток с показателем 180 А. Значение в 200 А и выше смогут обеспечить более профессиональные модели сварочных аппаратов.
• отклонение от номинального напряжения сети не должно превышать 20%, что не скажется на качестве сварки.
• следует обращать внимание на присутствие дополнительных функций, среди которых наибольший интерес представляют Hotstart, Arcforce, Antistick.

Заключение

Выбор инверторного аппарата для сварки нержавеющих сталей относится к числу наиболее важных параметров, который должен учитываться в обязательном порядке. Дело в том, что это непосредственным образом повлияет на качество соединения изделий. Причем этот параметр не является единственным, на который необходимо обращать внимание.

Не меньшее значение приобретает и тип используемых электродов, поскольку только применение наиболее подходящего для конкретной работы электрода может обеспечить создание надежного и прочного шва. Выбирая электроды для инверторной сварки, следует учесть, что важно иметь навыки работы с этим расходным материалом, как и с самим сварочным аппаратом. Все это тоже может повлиять на то, насколько долго будет держаться созданное соединение.

Подскажите,варит инвертор нержавейку или нет? Решил попробовать,взял бачок от стиральной машины,пошёл к соседу(сварщику)взял электрод нержавейку и не чего не получилось.Дугу вообще не поймаешь, добавляю ток опять дуги нет и бачок жжёт электрод 3-ка

Какой аппарат "справится" с нержавейкой?
Для сварки нержавеющих сталей нужен аппарат с хорошо выпрямленным током или встроенным осцилятором. Поэтому о сварке нержавейки должно быть указано в паспорте, а заодно и тип электродов. Идеальный вариант для работы с нержавейкой (а также с алюминеем, титаном) — сварка неплавящимся электродом в среде аргона. Из нашей продукции( ВЗЯТО С КАКОГО-ТО САЙТА) с нержавейкой "справится" "ТОРУС-200" . Для него достаточно приобрести аргонодуговую горелку и балон с аргоном.

likhac написал :
Подскажите,варит инвертор нержавейку или нет? Решил попробовать,взял бачок от стиральной машины,пошёл к соседу(сварщику)взял электрод нержавейку и не чего не получилось.Дугу вообще не поймаешь, добавляю ток опять дуги нет и бачок жжёт электрод 3-ка

тут дело может быть и в инверторе и в электродай или и в том и в другом
попробуйте электроды для переменного тока — например ок 61.30

Сварка нержавеющих сталей

Выбор метода сварки зависит от марки стали и назнаения, и не во всех случаях получаются равнозначные механические и коррозионные свойства. При определении режимов сварки необходимо учитывать склонность основного металла и металла шва к растрескиванию, что связано с физическими свойствами и структурными изменениями, протекающими в процессе нагрева металла под сварку, процессами, протекающими во время плавления и застывания литого металла, и процессами, протекающими при охлаждении в сварном шве.

В тех случаях, когда требуется высокая коррозийная стойкость при сварке и последующей термической обработке сварных соединений, нужно применять такие режимы термической обработки, при которых обеспечиваются эти свойства.

Сварка хромистых нержавеющих сталей мартенситного класса
Хромистые нержавеющие стали склонны к подзакалке на воздухе, которая в сильной степени зависит от концентрации углерода. Лучше всего сваривается нержавеющая сталь с очень низким содержанием углерода.

Хромистые стали обладают меньшей теплопроводностью, меньшим коэффициентом линейного расширения по сравнению с углеродистой сталью и способностью к подзакалке при охлаждении, что связанно с объемными изменениями и приводит к возникновению больших сварочных напряжений. Эти напряжения могут быть очень высокими и привести к появлению трещин и разрыву сварных соединений. Чтобы этого избежать и сгладить резкие перепады температур, металл (трубы, нержавеющий круг или лист) подогревают перед сваркой до 250-3500 С.

В качестве электродов при сварке хромистых сталей чаще всего применяют аустенитные стали, у которых образуется более вязкий сварной шов.

Сварка ферритных сталей
При сварке этого типа сталей сварные швы получается хрупкие и часто растрескиваются. Поэтому сварку сталей следует производит в подогретом состоянии при температуре примерно 2000 С, но разогрев металла во время сварки должен быть минимальным. Лучшие результаты получаются при электродуговой, чем при газовой сварке. После сварки сварное соединение рекомендуется нагреть до 720-7800 С и быстро охладить.

Сварки с 15-17% Cr иногда при сварке подкаливаются. Чтобы это избежать, рекомендуется применять стали с присадкой титана или ниобия, а в случае стали с 13% Cr — с присадкой 1% Al.

Сварка нержавеющих аустенитных сталей
Аустенитные стали обладают пониженной температурой павления, более низкой теплопроводностью и высоким коэффициентом линейного расширения, чем углеродистые стали. Поэтому при сварке этих нержавеющих сталей расплавление идет быстрее с большим перепадом температуры от шварного шва к остальному металлу. Нестабилизированные титаном или ниобием стали при сварке приобретают склонность к межкристаллитной коррозии и тем больше, чем выше содержание углерода. Стабилизированные стали не склонны к межкристаллитной коррозии, но при повышении содержания углерода они могут приобретать способность к поражению ножевой коррозией концентрированной азотной кислоте. Все это необходимо учитывать и особенно следить за скоростями сварки и охлаждения при сварке сталей первой группы. В тех случаях, когда требуется особо высокая коррозийная стойкость, проволока нержавеющая или другие сварные изделия из нестабилизированных сталей следует подвергать закалке при 1050-11500 С с последующим быстрым охлаждением. Когда такая термическая обработка исключается, следует применять сталь с очень низким содержанием углерода или стабилизированные нержавеющие стали.

Так как аустенитные стали имеют высокий коэффициент линейного расширения, они при очень медленной сварке дают большое коробление. Поэтому целесообразно сварку вести с более высокими скоростями и быстрым охлаждением, что часто осуществляется благодаря применению охлаждающих накладок или накладок из меди и подкладок под сварной шов.