Сварка труб из нержавеющей стали

Сварка труб из нержавейки

Сварка труб из нержавейки входит в список основных услуг нашей компании. Существует несколько способов сварки нержавеющих труб:

  • Дуговая аргоновая сварка нержавеющих труб
  • Электросварка труб из нержавейки
  • Сварка полуавтоматом

Конечно есть и другие способы сварки труб из нержавейки: ручная дуговая сварка труб например, импульсная дуговая, струйная и тд. Сварка труб из нержавеющей стали имеет свои плюсы, швы качественные, и легкость данного метода (с точки зрения сварщика. Мы имеем мастеров опытных и оборудование для всех видов сварки труб. Также есть другие услуги по этой теме :

Сварка нержавеющих труб

Cварка труб из нержавейки производится нами аргонодуговой сваркой на постоянном токе в системе TIG двумя методами. Это с внутренним поддувом нагнетается газ аргон в трубу, а отверстия закрываться, тем самым вытесняя кислород из трубы не давая окислиться сварному шву изнутри, оставляя его гладким со всех сторон.:

Такой способ сварки труд применяется в пищевой промышленности (молочная, пивная и т.д.), где образование бактерий не допустимо. В то же время если в трубах будет вода, то такой способ не обязателен.

Хотелось еще отметить сварку аргоном труб из нержавейки, которая будет применяться в производстве где присутствуют кислоты или другая активная среда, в этом случая сварной шов должен быть не меньше толщины стенки трубы, варить «своим телом» не допустимо.

Так же мы варим и углеродистую «сталь 3» в среде аргона для избегания попадания окалины и шлака в магистраль.

Сварка «черной трубы» специфична тем, что сталь при сварке подкупает и тут нужно предельно выбирать режим и подобрать припой, не малую роль играет обработка стыков под сварку. Этот способ сварки стал применяться в прокладке магистрали для холодильных машин. Там же используются медные трубы, но их как правило паяют серебром, что с успехом мы тоже делаем. Монтаж труб проводим с максимальной ответственностью к конечному продукту и к техники безопасности.

Сварка аргоном выезд Москва. Изготовление металлоконструкций.
Copyright © Art-svar. 2019

Технология сварки нержавеющих труб

Нержавеющая сталь – отличный материал, не только по внутренним качествам, но и по внешним. Именно это обеспечило ему такую высокую популярность. Да, нержавейка стоит дороже, однако, с учетом ее характеристик, стоимость не является преградой на пути широко использования, например, нержавеющих труб, о которых снято так много видео.

Такие изделия очень часто приходится соединять между собой, и для этого чаще всего применяется сварка. От качества ее исполнения будут зависеть эксплуатационные свойства изделий. И тут нужно понимать, если выполнять сварку своими руками, что соединение нержавеющих труб отличается от соединения изделий из стали углеродистого типа.

Отличия касаются невысокой теплопроводности (на 70 процентов ниже), низкой температуры плавления (на 100 градусов ниже) и высокого электросопротивления (примерно в 6 раз больше).

Из всех возможных способов сварки для выполнения соединения труб из нержавеющей стали используются такие:

  • Лазерная;
  • Точечная;
  • Импульсная дуговая. Происходит в среде инертного газа плавящимся электродом;
  • Электродуговая. При толщине стенок более 1 см выполняется под флюсом;
  • Плазменная. Толщина металла не имеет значения;
  • Ручная дуговая. Толщина изделия может начинаться с 1,5 мм. Для сварки нержавеющей стали используется вольфрамовый электрод в инертном газе.

Любая из представленных технологий позволяет получить качественное соединение. Однако выбор зависит от условий применения, вида изделий и так далее.

Технология и особенности

Как и при сварке углеродистых сталей, нержавеющие также нужно подготавливать, механически обрабатывая кромки. Можно использовать газофлюсовую резку или сжатую дугу. Также кромки необходимо обезжирить.

Учитывая зачастую необходимость получения качественного «товарного» шва, область основного металла возле шва следует закрыть защитным покрытием. А иначе брызги расплавленного металла попадут на поверхность.

Каждый способ плавлением может применяться для соединения таких деталей, однако имеет определенные особенности, как уже отмечалось выше.

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка подразумевает создание нужного химсостава металла шва. Поэтому покрытие электрода может корректироваться (его состав), чтобы получить нужное количество феррита в шве. А это предупредить образование горячих трещин, а также достигается высокая коррозийная стойкость.

Еще следует применять специальную технику для снижения угара легирующих элементов. Например, поддержка короткой дуги, не выполняя поперечные колебания электрода.

Из-за состава покрытия электрода ток должен быть постоянным обратной полярности. В противоположном случае получим неустойчивость дуги. Сила тока в вертикальном и потолочном положениях уменьшается на 30 процентов, она напрямую зависит от выбранного диаметра электрода, умноженного на коэффициент.

Сварку лучше выполнять с минимальным плавлением основного металла и образованием валиков небольшого сечения. Перед процессом электроды лучше прокалить, чтобы снизить вероятность появления пор из-за присутствия водорода.

Сварка под флюсом

Сварка под флюсом успешно применяется для соединения нержавеющих труб с толщиной стенки от 3 до 50 мм. Характеризуется более стабильными свойствами и составом металла в шве. При этом улучшается коррозионная стойкость, поскольку наблюдается плавный переход к основному металлу и формирование мелкой чешуйчатости на поверхности шва.

Читать еще:  Квадратная труба из нержавеющей стали

Разделка кромок нужна только при толщине стенок более 1,2 см, что снижает трудоемкость процесса, в отличие от ручной дуговой, когда кромки нужно подготавливать уже при толщине в 4 мм.

Однако при таком способе сложнее удержать ферритную фазу в металле шва. Валики также выполняются малого сечения проволокой диаметром около 3 мм, а вылет электрода следует уменьшить вдвое от стандартных значений.

Флюсы перед сваркой следует прокалить, чтобы уменьшить угар легирующих элементов. После процесса остатки флюса и шлака должны быть удалены.

В углекислом газе

Сварка в углекислом газе характеризуется повышенным разбрызгиванием металла, формированием пленок оксидов сверху швов. Это влияет на коррозионную стойкость. Поэтому на основной металл наносятся эмульсии.

Процесс выполняется полуавтоматами и автоматами в любом пространственном положении.

В инертных газах

Сварка в инертных газах характеризуется стабильной дугой и снижением угара легирующих элементов. Процесс может выполняться плавящимся или неплавящимся электродом на постоянном токе прямой полярности.

Плазменная

Плазменная сварка демонстрирует возможность создания плазменных струй разного сечения, малый расход газа. Применяется для соединения труб с небольшой толщиной стенок.

Как же поступить?

Важен не столько способ, который применяется для соединения изделий из нержавеющей стали, сколько качество исполнения шва, соответствует ли оно высоким требованиям. Ведь от этого зависит прочность и долговечность всей конструкции, ее герметичность и эстетический вид.

Сварка нержавеющих труб: аргонодуговая, орбитальная

Трубопроводы из нержавеющей стали, благодаря уникальным свойствам материала, широко применяются во многих отраслях промышленности и коммунальном хозяйстве. Для получения надежных соединений сварку труб из нержавеющей стали делают по специальным технологиям. Это усложняет монтаж, но в ряде случаев необходимо для выполнения требований нормативных документов. Например, в международных актах указывается, что орбитальную сварку нержавеющих труб нужно применять обязательно, если они контактируют с пищевыми продуктами.

Особенности сварки нержавейки

Чтобы без изъянов сварить трубы из нержавейки, особенно тонкостенные, нужно учитывать ее отличия от обычного металла. Теплопроводность нержавеющей стали на 70% меньше, поэтому металл на стыке перегревается. В результате повышается вероятность прожига. Для устранения этого недостатка значение сварочного тока устанавливают на 20% меньше чем для черного металла.

Из-за большого коэффициента температурного расширения зона стыка может деформироваться и потрескаться. Для устранения последствий этого явления оставляется зазор между свариваемыми трубами. Нагретому металлу есть куда расширяться, поэтому деформация сводится к нулю.

Если соединение выполняется высоколегированными электродами, они будут перегреваться, так как у нержавеющей стали высокое электрическое сопротивление. Поэтому скорость плавления электродов возрастет, а качество шва снизится. Если иной способ сварки невозможен, их нужно укоротить до минимума.

Подготовительные работы

Перед сваркой труб из нержавеющей стали проводится подготовка места стыка. Чтобы шов был качественный, необходимо:

  1. Зачистить кромки напильником, наждачной бумагой или абразивным инструментом.
  2. Участки нержавеющих труб возле стыка обезжирить ацетоном. Этот растворитель также помогает поддерживать электрическую дугу на стабильном уровне, что положительно сказывается на качестве соединения.
  3. Стыкуя трубы не забывать о зазоре между ними, чтобы не было деформации.
  4. Закрыть теплостойким материалом поверхности возле стыка, чтобы на них не попадали капли расплавленного металла.

Способы сварки труб из нержавеющей стали

В заводских условиях заготовки из нержавеющей стали соединяют лазерной, плазменной и высокочастотной сваркой. Домашним мастерам доступны следующие методы:

  1. Ручную дуговую сварку выполняют короткой дугой, не двигая электрод поперек шва. Чтобы повысить коррозионную стойкость шва и избежать горячего растрескивания в составе его обмазки должен содержаться феррит. Работа с такими электродами проводится постоянным током обратной полярности. Иначе дуга будет неустойчива. При наложении швов по вертикали и на потолке величина тока снижается на 30%. Электроды перед работой прокаливают, чтобы исключить образование пор водородом.
  2. Сваркой под флюсом соединяют трубы из нержавеющей стали со стенками толщиной 3 — 50 мм. За счет плавного перехода между основным металлом и швом достигается высокая коррозионная стойкость. Этот способ менее трудоемкий, чем предыдущий, так как кромки обрабатываются при толщине стенок больше 12мм, а не от 4 как при ручном дуговом способе. Работа производится электродом с вылетом в 2 раза меньшим стандартного значения. Флюс предварительно прокаливается.
  3. При сварке в среде углекислого газа образуется много брызг и оксидная пленка поверх шва. Поэтому коррозийная стойкость соединения невысока. Для ее повышения применяются специальные эмульсии.
  4. Для сварки в среде инертного газа характерна стабильность дуги и меньшее выгорание легирующих добавок. Работа выполняется постоянным током прямой полярности плавящимися и вольфрамовыми электродами.

Технология аргонодуговой сварки труб из нержавеющей стали

Соединение заготовок из нержавеющей стали этим способом ведут неплавящимся электродом из вольфрама, закрепленного в центре сопла горелки. Через него аргон поступает к стыку, создавая защищенную зону. Шов создается в результате плавления присадочной проволоки, подаваемой вручную или автоматически.

Читать еще:  Способы закалки стали

При наложении шва нельзя делать поперечных движений горелкой с электродом и присадочной проволокой. При их выходе за пределы защищенной зоны качество соединения снизится. Сварку рекомендуется проводить с поддувом аргона на обе стороны. Нельзя касаться поверхности заготовок электродом даже для розжига дуги. Опытные сварщики используют для этого пластины из графита или угля, перенося затем дугу на стык. После завершения работы зона стыка в течение 10 — 15 секунд должно находиться в аргоновой среде. Это ускорит остывание шва, и предотвратит окисление электрода.

При сварке труб из нержавейки необходимо обдувать место соединения аргоном как снаружи, так и изнутри. Проблема решается просто:

  • в торец одной из труб забивают пробку из любого подручного материала;
  • на стык наматывают скотч или изоляционную ленту;
  • через торец другой трубы с помощью горелки закачивается аргон;
  • после заполнения газом всего объема забивают вторую пробку;
  • снимают скотч или изоляционную ленту, начинают сваривание.

Орбитальная сварка нержавеющих труб

В основу этого способа заложен аргонодуговой метод, но сварочная головка движется по окружности трубы, вдоль стыка, создавая непрерывный шов. Отсюда и название. Процесс полностью автоматизирован и контролируется процессором. Длину дуги выставляют путем крепления головки на направляющих в нужном положении.

Программа, заложенная в процессор, изменяет параметры процесса в зависимости от положения головки во время ее движения по орбите. Для этого стык по длине делится на горизонтальные, вертикальные и участки под углом. При прохождении головки по любому из них автоматически изменяются значения параметров:

  • скорость движения головки;
  • величина сварочного тока;
  • скорость подачи присадочной проволоки;
  • расход аргона.

Поскольку на всех участках орбиты условия сварки оптимальны, формируется однородный шов высокого качества. Для соединения труб диаметром 8 — 275 мм используется головка открытого типа. На трубопроводах большего сечения, предварительно заполненных инертным газом, применяется закрытая конструкция. Стыковка труб из нержавеющей стали с толстыми стенками проводится в несколько проходов с изменением угла наклона головки. Длительность процесса увеличивается, поэтому в комплект оборудования включается блок ее принудительного охлаждения.

Не важно, каким способом свариваются трубы из нержавеющей стали. Главное качество шва, от которого зависит надежность и срок эксплуатации трубопроводов. Можно и вручную добиться хороших результатов, но лучше обзавестись полуавтоматом для аргонодуговой сварки (TIG). Он универсален и позволяет качественно сваривать различные металлы толщиной от 1 мм.

Аргоновая сварка нержавейки

Нержавеющая сталь называется так потому, что она под действием различных факторов не покрывается коррозией. То есть, срок ее эксплуатации практически вечен. Поэтому изделия из нее так востребованы в промышленности и быту. Находящая в нем легированная добавка в виде хрома (12%) делает такой металл не только нержавеющим, но и хорошо поддающемся обработке и сварке. Практически все сварочные технологии можно использовать для соединения нержавеющих заготовок. Но когда разговор заходит о стыковке тонких деталей, то сварка нержавейки аргоном – оптимальное решение данной проблемы.

Есть у нержавейки определенные свойства, которые негативно влияют на конечный результат сварочного процесса.

  • Низкая ее теплопроводность, что при высокой силе сварочного тока приводит к прожигу металла на участке сварки. Решить данную проблему можно просто – снизить ток.
  • Большой усадочный процент при остывании нагретого металла. Поэтому очень важно правильно выставить зазор между свариваемыми деталями.
  • При высоких и долгих температурах хром начинает испаряться, при этом сама сталь теряет антикоррозийные свойства. Поэтому приваренные заготовки надо быстро охлаждать.

Оборудование и расходные материалы

Что касается оборудования, то для ручной сварки тонкой нержавейки аргоном ( TIG ) подойдет стандартный набор с инвертором, осциллятором и баллоном с аргоном. Конечно, нужна будет горелка и комплект проводов и шлангов.

К расходным материалам относится присадочная проволока и сам газ аргон. Необходимо отметить, что присадка должна быть одного состава, что и свариваемый материал. Так как чаще всего для изготовления различных изделий используется нержавейка марки 304, то для сварки лучше всего использовать присадочный пруток марки Y 308. Что касается аргона, то он не является единственным защитным газом, который используется в сварочной технологии данного типа. Но он является основным, именно поэтому сам процесс называется аргонодуговой сваркой.

Немаловажным показателем в плане себестоимости проводимых сварочных работ является расход аргона. Все будет зависеть от того, какой металл технологией ТИГ сваривается. К примеру, для соединения алюминия расходуется до 20 литров газа в минуту, для стыковки титана – до 50 литров, для сварки нержавейки всего лишь 8 литров. При этом можно уменьшить объем расходуемого газа, если на горелку установить так называемую газовую линзу, в состав которой входит сеточка. Кстати, это приспособление также улучшает защиту сварочной ванны.

Читать еще:  Процесс азотирования стали

К каждому соплу горелки подходит свой размер линзы, который варьируется от 4 по 10 номера. При этом чем больше номер линзы, тем лучше защитные ее качества. Но небольшие линзы позволяют проводить сварку аргоном в труднодоступных местах. Также необходимо отметить, что установка на горелку газовой линзы позволяет выдвигать неплавящийся вольфрамовый электрод на 10 мм дальше. Что касается вольфрамовых электродов, то аргоновая сварка нержавейки может проводиться универсальным их видом. Диаметр неплавящегося стержня выбирается в зависимости от толщины свариваемых нержавеющих заготовок.

  • Толщина деталей из нержавейки – до 1,6 мм. Используется вольфрамовый стержень диаметром 1 мм и сила сварного тока 50 ампер.
  • Толщина большего значения требует силы тока больше 50 ампер и вольфрамового электрода диаметром 1,6 мм.

TIG сварка нержавейки

Ручная аргонная сварка начинается, как и все сварочные процессы, с подготовки заготовок. Необходимо зачистить соединяемые торцы до металлического блеска, чтобы не осталось грязи, налетов других материалов (к примеру, краски), а также надо провести обезжиривание примыкающих плоскостей. Если свариваются заготовки из нержавейки толщиною более 4 мм, то необходимо сформировать кромки. Тонкостенные детали варятся без кромок.

Кстати, при сварке тонкой нержавейки надо устанавливать под нее медную пластину, с помощью которой будет отводиться тепло. Но этот кусок меди будет выполнять и другие функции: удерживать с обратной стороны расплавленный от присадочной проволоки металл, и жестко будет фиксировать две соединяемые заготовки. В том случае если обе детали точно подогнаны друг под друга и хорошо зафиксированы, то сварку можно проводить и без присадочного прутка. Это касается в основном заготовок с максимальной толщиной до 1 мм. При этом рекомендуется сварку проводить током 35-37 ампер, заварку кратера в течение 3 секунд, а подачу газа после окончания сварочного процесса 4 секунды.

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.

Сварка труб из нержавеющей стали

Трубы из нержавейки сегодня все чаще используются в быту, хотя в промышленности они используются в больших объемах и во многих областях. Их стыковка, особенно тонкостенных трубопроводов, производится при помощи аргонодуговой сварки. Технология соединения практически точно такая же, как и сваривание листовых или объемных заготовок. То есть, подготовительный процесс производится идентично, режимы выставляются такие же, но есть и один небольшой нюанс.

Необходимо, чтобы сварочный шов в процессе соединения обдувался с двух сторон аргоном. Понятно, что с внешней стороны это сделать не проблема. А как это сделать изнутри трубы. Все достаточно просто.

  • Отверстие одной трубы закрывается пробкой, сделанной из ткани, бумаги или любого другого материала.
  • Стык двух труб по периметру закрывается клеящей пленкой: скотчем или изолентой.
  • В открытое отверстие второй трубы подается из горелки аргон под небольшим давлением, чтобы не выбило пробку.
  • Как только трубы заполняться газом, отверстие, через которое он подавался, также закрывается пробкой.
  • Теперь снимается скотч или изолента со стыка и производится сварка двух труб из нержавеющей стали.

И в конце таблица, в которой показано соотношение режима сварки нержавейки аргоном, его параметров и размеров расходных материалов.

Толщина соединяемых заготовок, мм Вид тока Сила тока, А Диаметр вольфрамового электрода, мм Диаметр присадочной проволоки, мм Скорость сварочного процесса, см/мин
1 Постоянный – полярность прямая 30-60 1 2 12-28
1 Переменный 35-75 1 2 15-33
1,5 Постоянный – полярность прямая 40-75 1,6 2 9-19
1,5 Переменный 45-85 1,6 2 14-22
4 Постоянный – полярность прямая 85-130 2,5 4

Обязательно ознакомьтесь с обучающим видео, расположенным на этой странице сайта. Оно поможет разобраться во всех тонкостях сварочного ручного процесса в защитном аргоном газе. Как показывает практика, эта технология является лучшей, когда стоит задача сварить тонкостенные детали из нержавеющей стали.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector