Сварка нержавейки точечная: соединение нержавеющих сталей с черным металлом, труб, тонкой, флюс, точечная, лазерная,

Контактная

4. Контактная сварка коррозионностойких сталей может выполняться по двум технологиям:

• точечная сварка нержавейки осуществляется при меньших силах тока, что позволяет уменьшить время цикла и исключить возможность прожога, а также снизить возможность образования карбидов, которые могут привести к окислению;
• роликовая гарантирует высокую надежность соединения; данная технология, чаще всего применяется для сваривания неответственных швов.

Оба вида подойдут для сваривания тонкой нержавейки.

Холодная

5. Холодная сварка не подразумевает плавление металла. Воздействие на изделие оказывает приложенное давление. Холодная сварка не требует использования специального оборудования. Она представляет собой клей с присадками, которые применяется для ремонта труб и исправления мелких дефектов.

Лазерная

6. Лазерная сварка нержавейки представляет собой уникальный процесс соединения, при котором выполняется прогрев необходимых деталей и их расплавление с помощью узконаправленного лазерного луча.

Данная технология обладает следующими достоинствами: высокая точность и скорость проведения работ; нет необходимости в вакуумной среде; можно сформировать шов различной геометрии; качество шва позволяет изготавливать герметичные соединения.

Недостатки: дорогое оборудование; низкий КПД, который составляет 1-2%; отсутствие возможности сформировать толстое соединение.

Плазменная

7. Плазменная сварка

• ручное соединение выполняется с помощью дуги, которая формируется между основным металлом и электродом. Сваривание проводится на переменном токе 0,1 -15 А.
• автоматическая плазменная сварка осуществляется с помощью плазмотрона; на изделие воздействует мощный пучок плазмы переменного тока силой свыше 100 А и потока газа.

Сварка нержавейки с черным металлом

Сваривание изделий из разных видов металлов сопровождается следующими проблемами: различные температуры плавления, отличные друг от друга физические и химические свойства. Наиболее распространенными способами сваривания коррозионностойких сталей и черного металла являются:

1. Сварка с помощью электродов с обмазкой осуществляется постоянным током обратной полярности. Рекомендуется выбирать расходники, предназначенные для разнородных сталей. Также можно использовать высоколегированные электроды, которые позволяют получить соединение высокой прочности. Величина напряжения подбирается в зависимости от ширины и глубины шва. При выполнении работ следует обратить внимание на следующие нюансы:

• место соединения должны быть однородным;
• остывание должно происходить без принудительного воздействия;
• чтобы предотвратить вытекание расплавленной присадки из области шва, следует проводить сваривание в нижнем, горизонтальном или наклонном пространственных положениях;
• различия в свойствах металлов могут приводить к тому, что шов будет ржаветь.

2. Сварка вольфрамовыми электродами менее востребована из-за более высокой стоимости этого вида сварочных материалов.

Сварка труб из нержавейки

Для сваривания нержавеющих труб следует применять следующие способы соединения:

1. Дуговая сварка с использованием вольфрамовых электродов в газовой среде применяется для труб, чьи стенки имеют толщину от 1,5 мм. и выше.

2. Плазменная сварка может использоваться с для соединения труб с различной толщиной стенок.

3. Полуавтоматическая сварка под флюсом предназначена для изделий с толстостенными стенками (свыше 10 мм).

4. Импульсный режим полуавтоматической сварки, выполняющийся в среде защитных газов, подойдет для нержавейки толщиной до 2 мм. Работы осуществляются короткой дугой с помощью плавящегося электрода.

5. Метод струйного переноса полуавтоматической сварки предназначен для работы с толстым металлом.

6. Однако, наиболее распространенным и востребованным способом является ручное сваривание труб из нержавейки. Работы проводятся на постоянном токе обратной полярности с помощью электродов с основным и рутиловым видом обмазки. Подробнее об этом здесь.

Сварка тонкой нержавейки

Сварка любого тонкого металла, в том числе и корозионностойких сталей, требует от сварщика наличия опыта и знаний. Следует выбрать одни из представленных методов для соединения тонкой нержавейки:

1. Самым простым вариантом является использование сварочного аппарата и специальных электродов для нержавейки. Важно устанавливать силу тока меньшую, чем при сваривании обыкновенной стали (примерно на 20%). Преимущество данного способа – отсутствие необходимости в дополнительных инструментах и подготовительных процедурах. Главный недостаток – невысокое качество соединения. Особенности сварочного процесса тонкой нержавейки с помощью электродов представлены здесь.

2. Сваривание тонкой нержавейки также может проводиться в среде аргона. Данный способ является более безопасным. Газ защищает формирующееся соединение от воздействия кислорода, помогает избежать дефектов и брака, обеспечивает оптимальный подогрев рабочей области для снятия напряжения. Высокая себестоимость затрудняет применение этого метода в домашних условиях.

Сварка разнородных сталей: нержавеющей и обычной

Сварка нержавейки и стали может осложняется, если не принимать во внимание важные нюансы:

• разнородные металлы обладают неодинаковой свариваемостью;
• нержавеющая и обычная стали имеют различные физико-механические свойства;
• для получения качественного соединения нужно применять только нержавеющую присадку. Состав данной присадки должен иметь намного больше марганца и никеля, чем содержится в нержавейке; данный подход сохраняется и при выборе штучных покрытых электродов;
• наличие основного металла в соединении не должно превышать 40%.

Для сваривания нержавеющей и обычной сталей следует использовать следующие методы соединения:

1. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Выбор сварочных материалов осуществляется на основе химических и физических характеристик обоих материалов.

2. Полуавтоматическое сваривание также применимо для соединения данных сталей.

3. Ручная сварка вольфрамовыми электродами в среде аргона выполняется переменным током.

4. Чаще всего исполнители применяют для соединения нержавеющей и обычной сталей технологию MIG. Полуавтоматический или автоматический процесс осуществляется в защитной среде с помощью плавящегося электрода.

Сварка нержавеющей стали применяемые технологии

Такой процесс, как сварка нержавеющей стали, требует серьезного подхода. Любое несоответствие технологии выполнения работ может привести к отрицательному результату. Химический состав нержавеющей стали и ее физические свойства определяют целый ряд требований к способам и технике выполнения работ.

Свариваемость нержавеющей стали

На способность сваривания различных марок нержавеющей стали влияет целый ряд факторов, наиболее существенными из них являются:

• Данный материал по сравнению с низкоуглеродистой сталью имеет меньшую теплопроводность, для различных марок такая разница может составлять 50-100%. Поэтому технология выполнения работ должна учитывать этот фактор, так как повышенная концентрация тепла в районе сварочного шва вызывает прожог металла. Для устранения такого влияния необходимо выбирать режим сварки с пониженным на 17-20% током.
• Нержавейка отличается и повышенным электрическим сопротивлением, что может привести к значительному нагреву электрода, именно этот фактор объясняет значительную скорость его сгорания, к которой необходимо привыкнуть. Поэтому работу желательно выполнять хромоникелевыми электродами.
• Нержавеющая сталь имеет значительный коэффициент линейного расширения. В связи с этим при сваривании деталей, имеющих значительную толщину, необходимо выдерживать определенный зазор, который обеспечит необходимую усадку шва. Пренебрежение данным правилом способно вызвать появление трещин.
• При сварке аустенитной хромоникелевой нержавейки, при неправильном режиме термической обработки, существует возможность потери ей своих антикоррозионных качеств. Это связано с образованием карбидов железа и хрома. Одним из основных способов борьбы с этим явлением является быстрое охлаждение сварного шва, холодная вода, применяемая для этой цели, позволит значительно уменьшить потерю стойкости к коррозии.

Разнообразие применяемого сварочного оборудования позволяет выполнять такой процесс как сварка нержавейки не только в промышленных масштабах, она вполне осуществима в домашних условиях.

Как подготовить металл

По большому счету подготовка нержавейки к сварочному процессу не отличается от аналогичных процедур для других металлов. Единственное на что требуется обратить особое внимание, это следующие моменты.

• Кромки свариваемых деталей зачищаются до стального блеска, лучше всего это сделать металлической щеткой.
• Поверхности обезжириваются при помощи подходящего растворителя, можно применять авиационный бензин, ацетон. Этот прием позволит снизить пористость шва и повысит устойчивость дуги.

Методы сварки нержавеющей стали

Существует множество способов сварки такой стали в домашних и заводских условиях, чаще всего применяют следующие ее виды:

• ММА (покрытыми электродами).
• В режиме DC/AC TIG (аргонодуговая с применением вольфрамового электрода).
• Полуавтоматическая (MIG) аргоновая сварка с использованием нержавеющей проволоки.
• Контактная точечная и шовная (сопротивлением).
• Холодная (соединение под давлением без плавления).

Эти способы и разберем более детально.

 MMA

В случае отсутствия каких-либо жестких требований к качеству сварного соединения вполне можно выполнить сварку покрытым электродом, это основной тип сварки, применяемый в домашних условиях. Основная трудность заключается в правильном его подборе. Лучше всего узнать марку нержавейки, которую необходимо сварить, выяснив по ГОСТу свойства материала необходимо выбрать соответствующий им электрод.

• В большинстве случаев сварка осуществляется током обратной полярности.
• Работа должна выполняться электродом минимально возможного диаметра, сварочный ток должен обеспечивать небольшую передачу тепловой энергии, как уже говорилось, его величина должна быть снижена.
• Технология выполнения работ предполагает быстрое охлаждение завершенного шва. С этой целью необходимо осуществлять обдув сжатым воздухом или использовать медные подкладки под детали. Для некоторых типов стали допускается применение холодной воды.

 DC/AC TIG

Аргоновая технология сварки применяется при повышенных требованиях к качеству шва, она дает отличные результаты при работе с тонкой нержавейкой. Такой способ рекомендован для сварки труб, работающих под давлением.

• Работы могут выполняться как на постоянном, так и на переменном токе.
• Присадочная проволока должна иметь более высокую (по сравнению с основным металлом) степень легирования.
• Для предотвращения нарушения зоны сварки необходимо избегать колебательных движений электродом, это также предотвратит окисления стали. Защита внутренней стороны шва нержавейки должна осуществляться поддувом инертного газа (аргона). Кстати, нержавейка, в отличие от титана, не так критична к качеству защиты внутренней стороны.
• При работе поджог дуги необходимо выполнять бесконтактным методом, в крайнем случае, можно ее зажечь на графитовой (угольной) плите и перенести ее на сталь, это предотвратит попадание в сварочную ванну вольфрама.
• Режимы сварки выбираются исходя из толщины свариваемых деталей. При этом определяется полярность и сила тока, диаметры присадочной проволоки и электрода, скорость выполнения сварки и примерный расход аргона.
• Расход вольфрамового электрода можно значительно снизить простым способом. После разрыва дуги и окончания сварки н отключайте подачу аргона, пусть он в течение 10-15 секунд обдует электрод, это снизит его окисление.

Полуавтоматическая сварка MIG

Принципы такого метода практически не отличается от описанного выше метода, данная технология отличается механизированной подачей нержавеющей проволоки. Сварка нержавейки на таком оборудовании позволяет получить соединение высокого качества, кроме того значительно ускоряется и упрощается сам процесс выполнения работы. Различные сварочные техники позволяют соединять материалы различной толщины:

• Сварка короткой дугой применяется для тонкой листовой стали.
• Метод струйного переноса применим к деталям со значительной толщиной.
• Технология импульсной сварки считается наиболее управляемым способом осуществления сварочных работ. Металл при ней подается серией импульсов, это позволяет значительно снизить среднюю величину сварочного тока, что уменьшает тепловое воздействие и исключает возможность прожога металла.

Контактная сварка

Точечная и роликовая сварка нержавеющей стали может осуществляться на оборудовании, предназначенном для соединения других металлов. Такому виду сварки подвергаются тонкие листы металла (до 2 мм). Разница заключается в применяемых режимах.

Повышенное сопротивление нержавейки приводит к увеличенному выделению тепла в процессе работы, поэтому точечная сварка должна осуществляться при меньшей силе тока и увеличенном давлении сжатия. Это позволит сократить время цикла и предохранит сталь от прожога, кроме того снижается возможность образования карбидов и шов нержавейки не теряет своих антикоррозионных качеств. Стоить отметить, что роликовая сварка обеспечивает большую надежность шва, точечная технология применяется в основном для неответственных соединений.

Холодная сварка

Данный метод в домашних условиях не применим, но используется на производстве. Холодная сварка (под давлением) нержавейки не предполагает плавления соединяемых элементов. При этом основную работу выполняет приложенное давление. Принцип данного метода сварки основан на соединении заготовок на уровне кристаллической решетки стали.

При сварке нержавеющей стали заготовки соединяются внахлест или в тавр. Величина нахлеста выбирается в зависимости от толщины металла. Холодная сварка может выполняться по односторонней или двухсторонней схеме. В первом случае пластической деформации подвергается только верхний лист нержавейки, давление прилагается только к нему. При этом качество соединения не страдает. При двухсторонней сварке давление прикладывается к обеим свариваемым деталям.

Существует еще несколько способов сварки нержавейки, считают перспективными плазменные и лазерные технологии, но так же как в случае с холодной сваркой, применение их в домашних условиях затруднено. В основном применяют первые три из описанных технологий. При этом важно помнить, какой бы способ не был бы выбран, качество сварного соединения нержавейки в первую очередь зависит от квалификации исполнителя.

Чем варить нержавейку — выбираем лучший сварочник

Сварочный аппарат для сварки нержавейки может применяться любой конструкции — ММА, DC/AC TIG, MIG, но он должен иметь более широкий диапазон регулировок.

Сварка нержавеющей стали отличается некоторой сложностью, которая вызвана особенностью химического состава. По сути, нержавеющая сталь — это сплав железа с хромом с добавлением углерода, марганца, магния, ванадия и прочих элементов в количестве от нескольких сотых до 1-2%. В то же время содержание хрома находится в диапазоне 13-30%.

Сварочный аппарат для сварки нержавейки может применяться любой конструкции — ММА, DC/AC TIG, MIG, но он должен иметь более широкий диапазон регулировок, чем установка для сваривания обычной низколегированной и углеродистой стали. Заслугой тому особые свойства нержавейки:

• низкая теплопроводность;
• высокая химическая активность в зоне расплава;
• значительный коэффициент термического расширения;
• низкая температура плавления.

Учитывая эти особенности, сварочный трансформаторный или инверторный аппарат для нержавеющей стали должен иметь возможность сварки при пониженном токе. В таком случае к зоне шва поступает намного меньше тепла — металл не прогорает и не нарушается его структура.

Также сварочный аппарат для нержавейки должен работать как в прямой, так и в обратной полярности, переключаться на переменный ток и обладать способностью вести сварочные работы в импульсном режиме. Не очень много моделей даже профессиональных аппаратов сочетают в себе все эти возможности, поэтому для работы исключительно с нержавейкой аппарат выбрать довольно сложно.

Кроме сварки электрической дугой, для нержавейки активно применяется и лазерная, но преимущественно в промышленных условиях. На бытовом уровне или в небольших мастерских встретить лазерный сварочный аппарат для нержавеющей стали довольно сложно. Это очень сложное и дорогое оборудование, но есть умельцы, которые в собственных гаражах строят вполне работоспособные установки для работы с лазером.

Особенности сварки ММА

Работать с нержавеющей сталью могут как трансформаторные, так и инверторные аппараты. Особенно такая сварка распространена на бытовом уровне и в небольших цехах, где налажено мелкосерийное производство не слишком ответственных изделий из нержавеющих сталей. Как уже упоминалось, сварочный аппарат для сварки нержавеющей стали может быть любой конструкции, даже любительский. В ММА-сварке важен правильный выбор электродов.

Электроды

Для работы с нержавеющей сталью подходят два вида электродов — основные ( типа СЭЗ ЗИО-8 d4,0) и рутиловые (Lincoln Electric Omnia 46 D3,0). Первые — это покрытые электроды с внешним слоем из карбоната магния или кальция. Они предназначены для постоянного тока обратной полярности. Это значит, что к электроду подключается «+» аппарата, а к свариваемой детали «—». Диаметр электрода выбирается по толщине свариваемой стали и ее марке.

Рутиловые электроды защищенные двуокисью титана (TiO₂). Работать с ними можно как при постоянном токе с такой же полярностью, как и в первом случае, так и с переменным током. Они отлично держат дугу и практически не создают брызг металла, что характерно для основных электродов.

Таблица 1. Выбор электродов для нержавейки при сварке ММА

Выбирать электроды, зная марку свариваемой стали, лучше всего по ГОСТ 10052, где для каждого металла из марочника высоколегированных сталей указан точно подобранный электрод.

Почему так важен подбор электродов? Хром, находящийся в составе стали, очень активно взаимодействует с кислородом атмосферы и образует пленку толщиной в несколько атомов, которая, тем не менее, препятствует соединению расплава из разных частей соединяемых деталей. Покрытие электрода, сгорая, создает защитную атмосферу, которая не допускает в сварочную ванну кислород и азот. Но для нержавейки следует подбирать специальный состав защитной атмосферы, поэтому не все виды электродов подходят.

Аппараты для сварки нержавейки

• Рабочий диапазон температур. Некоторые инверторы не способны работать при отрицательных температурах. У качественного инвертора для нержавейки диапазон начинается от -10 ⁰С и ниже.
• Сила сварочного тока достаточна в пределах 30-180А;
• Наличие Hot Start, Anti-Stick и Arc Force — обязательно;
• Мощность аппарата должна обеспечивать возможность применения электродов диаметром до 4 мм.

Если ориентироваться на конкретные модели, то для сваривания нержавейки в бытовых и полупрофессиональных условиях отличными характеристиками обладают однофазные аппараты Сварог PRO ARC, ПАТОН ВДИ-200P, Сварог TECH ARC. Они не являются самыми лучшими, но их характеристики можно использовать, как ориентиры при выборе среди моделей других производителей. Для профессиональной работы вполне подойдут WM Pico 162, Lincoln Electric, KEMPPI Minarc.

В семействе трехфазных лучшим выбором будут Сварог ARC 315 Lincoln Electric, EWM Pico, BRIMA ARC.

Аргоновая сварка AC/DC TIG

При сварке тонкого металла, под нержавейку можно установить медную пластину для отвода тепла. После окончания сварки необходимо оставить подачу газа на несколько секунд, так называемый режим Post flow. Это позволяет металлу остыть в достаточной степени без окисления и предотвратить подгорание электрода из вольфрама.

Аппараты для AC/DC TIG способны работать со многими металлами, например, алюминием и его сплавами. В самых современных используется технология Soft Switch, позволяющая резко уменьшить уровень тепловых потерь, настройки баланса тока, изменение частотных характеристик при сварке на переменном токе, режим пульсации.

Особенно интересный режим MIX TIG, который используется в полупрофессиональных и профессиональных аппаратах и представляет собой комбинацию поочередного применения сварки при постоянном и переменном токах. При этом переменный разбивает оксидную пленку без перегрева металла, а постоянный производит расплав и сваривание. Практически все аппараты имеют режим Spot Arc — точечную сварку, позволяющую сделать прихватку металла, точно выполнять лицевые швы.

Лучшие сварочные аппараты — TRITON ALUTIG , Aurora PRO INTER, Сварог PRO TIG, Aurora IRONMAN, Fubag INTIG. Они находятся в разных ценовых категориях, но позволяют выполнять сварку нержавейки приблизительно на одном уровне качества, отличаясь только временем непрерывной работы и ограничениями по мощности.

Сварка нержавейки МИГ/МАГ

Аппарат МИГ/МАГ должен иметь возможность настроек для работы короткой дугой (для тонких листов), струйным переносом и в импульсном режиме. Газ используется вместе с монолитной нержавеющей проволокой, при сварке порошковой — газ не обязателен. Но порошковая проволока может применяться только при не слишком ответственных работах — со временем шов может покрываться налетом ржавчины. Идеальный случай — нержавеющая проволока по ГОСТ 2246-70 в атмосфере аргона или аргона и гелия.

Лучшие аппараты — Сварог EASY MIG, ФЕБ НОРМА, BRIMA, TRITON MIG 300, профессиональные — EWM Picomig, KEMPPI Minarc MIG EVO 170, Lincoln Electric.

Приглашаем читателей поделиться собственным опытом сварочных работ с нержавейкой. Практические навыки, собственные находки, нестандартные подходы к использованию оборудования — пишите нам обо всем.

Сварка нержавеющей стали (нержавейки) методы и особенности доступным языком

Сварка нержавеющей стали имеет свои отличительные особенности. Из нашей статьи вы за несколько минут узнаете много полезной информации об этом процессе. В одном месте мы собрали основные данные о методах сварки и важных нюансах при проведении работ. Читайте и применяйте полученные знания на практике. Магазин сварочного оборудования Тиберис всегда с удовольствием делится с вами секретами и рад помочь дельным советом.

Содержание

Нержавеющая сталь – что это за материал

Во все времена, главным врагом изделий из железа была ржавчина. Она способна превратить в груду бесполезного металлолома самые прочные сооружения. Из-за окисления на открытом воздухе приходят в негодность точные инструменты и разрушаются огромные конструкции.

Но чуть более века назад, людям удалось найти отличное средство от ржавчины. В 1913 году английский исследователь Гарри Брайрли создал первую в мире (по официально признанной версии) нержавеющую сталь. Она содержала в своем составе 12,8% хрома и 0,24% углерода. Хотя первые опыты со сплавами железа и хрома начали проводить еще в 1820 году.

Нержавеющая сталь обладает ярко выраженными антикоррозионными свойствами. Эти характеристики нержавейка приобретает при добавлении в ее расплав определенных металлов. Чаще всего для таких целей используют хром, никель, марганец и молибден.

Существует 3 основных группы нержавеющей стали по химическому составу:

1. Хромистые (имеют повышенную прочность) Это – самые дешевые виды нержавеющей стали. Они хуже поддаются обработке из-за низкой пластичности.
2. Хромоникелевые (отличаются большей пластичностью). Наиболее востребованная и широкая группа нержавейки. Добавление никеля стабилизирует структуру сплава и придает стали слабые магнитные свойства.
3. Хромомарганцевоникелевые. Добавление марганца в сплав увеличивает прочность, сохраняя пластичность стали.

Каждая из этих групп содержит в себе десятки и даже сотни марок нержавеющих сталей, которые могут значительно отличаться по своим свойствам. Например, хромистые стали с минимально допустимым (12-14%) содержанием хрома массово используются при изготовлении клапанов в агрегатах и производстве обычной кухонной утвари. В то же время хромистые стали с содержанием хрома 25-33% обладают великолепной жаропрочностью. Поэтому они применяются в металлургии при создании оборудования для выплавки металла.

Кроме того, нержавеющие стали различают по физической структуре. Среди множества видов, наиболее известны ферритные, аустенитные и мартенситные стали.

Где используются различные виды нержавеющей стали

Сфера применения нержавеющей стали затрагивает буквально все стороны жизни человека. Наиболее популярные хромоникелевые аутенситные стали массово идут на изготовление крепежных деталей (болтов и гаек). Из этих сплавов часто делают монеты, например, украинские 1,2 и 5 копеек. Аутенситы достаточно просто поддаются термической обработке, в том числе и сварке.

Ферритные сплавы нашли широко применение в химической промышленности. Высокая стойкость к воздействию многих видов кислот и большой температуры позволяет использовать такие виды стали для изготовления огромных резервуаров на химических предприятиях. Но сваривать изделия из ферритной стали намного сложнее. Значительная устойчивость к высоким температурам делает эти сплавы неудобными для сварки наиболее распространенными методами (MMA, MIG/MAG, TIG). Но в домашних условиях ферриты встречаются очень редко.

Мартенситные стали получили широкое распространение в производстве инструментов. Именно из мартенситных марок стали изготавливают кухонные ножи. Как и аутенситные аналоги, их сваривать можно без особых проблем.

Какими методами сваривают нержавейку

Сварка нержавеющей стали может производиться различными способами. Но наиболее часто используют 3 основные технологии:

1. Ручной дуговой сваркой плавящимися электродами (MMA). Этот метод наиболее распространен в домашних условиях, т.к. инверторы для РДС по цене доступны каждому сварщику. Отличается самым низким качеством, поэтому в промышленных масштабах практически не используется.
2. Полуавтоматической сваркой проволокой в среде защитного газа (MIG/MAG), для этого отлично подойдут сварочные полуавтоматы. Наиболее эффективный способ: быстрый, образующий ровный шов. Лучше подходит для более толстых деталей.
3. Сварку неплавящимися электродами в среде инертного газа (TIG), чаще всего используют инверторы для аргонодуговой сварки. Более предпочтителен при сварке тонких заготовок. Рекомендуется при сварке труб высокого давления..

Кроме того, сварка нержавейки может проводиться и менее распространенными способами. К ним относятся:

1. Точечная и роликовая сварка.
2. Плазменная сварка.
3. Лазерная сварка.

Но, использование этих технологий ограничивается высокой стоимостью и сложностью процесса. Поэтому их применяют исключительно при необходимости сварки деталей, требующей высокой точности или при обработке трудносвариваемых материалов.

Особенности сварки нержавеющей стали или как избежать появления дефектов при сварке нержавейки

Сварка нержавейки имеет свои нюансы, которые определяются свойствами этого материала:

1. Присутствие в составе стали хрома. Этот металл под воздействием высокой температуры реагирует с углеродом, образуя карбид хрома, тем самым снижается прочность сварного соединения. Поэтому место сварки быстро охлаждают (иногда даже обычной водой).
2. Пониженная теплопроводность. В связи с чем, силу тока сварки необходимо снизить на 15-20% по сравнению с процессом обработки обычной стали.
3. Повышенный коэффициент расширения металла. Поэтому необходимо постоянно следить за величиной зазора между свариваемыми деталями.
4. Большое электрическое сопротивление. По этой причине электроды с хромоникелевыми стержнями имеют ограниченную (до 350 мм) длину.

Эти четыре основные особенности сварки нержавейки необходимо всегда учитывать, приступая к работе. Только выполняя указанные выше условия, можно добиться качественных результатов. В противном случае – образование дефектов вам гарантировано.

Каким должно быть качественное оборудование и материалы для сварки нержавеющей стали

Выбор оборудования для сварки нержавейки нужно делать, ориентируясь на особенности этого материала.

Лучше всего использовать электроды для сварки, изготовленные из той же марки нержавеющей стали, что и свариваемые изделия. Тогда процесс расплавления металла происходит равномерно, обеспечивая качественный результат.

При сварке проволокой также необходимо подбирать ее, исходя из материала свариваемых заготовок. Главная сложность состоит в том, что определить «на глаз» конкретную марку нержавеющей стали невозможно. Для этого нужно провести сложный спектральный анализ в специализированной лаборатории. Если вы столкнулись с такой проблемой, лучше всего поискать информацию на сайте производителя свариваемого изделия.

Обработка изделий перед сваркой – что и как надо делать

Обработка изделий из нержавеющей стали перед сваркой выполняется в следующем порядке:

1. Очищается поверхность изделия от грязи. Для этого обычно используют стальную щетку.
2. Производится обработка растворителем (уайт-спиритом, специальной жидкостью или ацетоном). Отсутствие жира на поверхности детали увеличивает устойчивость дуги.
3. Свариваемая поверхность обрабатывается средством от налипания брызг. В результате после сварки необходимость механической обработки поверхности попросту отпадает.

Единственное существенное отличие подготовки изделий из нержавеющей стали состоит в необходимости наличия зазора между кромками деталей. Он обеспечивает свободную усадку.

Как обрабатывают изделия из нержавейки после сварки

Нержавеющая сталь после сварки подлежит обязательной дополнительной обработке. Игнорирование этого правила может очень быстро привести к негативным последствиям: появлению коррозии и уменьшению прочности изделия.

Предварительная обработка после сварки может выполняться такими методами:

• Механическая зачистка сварного шва. Эта операция, главным образом, предназначена для улучшения внешнего вида изделия. Производится жесткими стальными щетками.
• Пескоструйная обработка. Преследует те же цели. После ее проведения шов выглядит еще красивее.
• Шлифование. Позволяет добиться идеально ровной поверхности шва.

Но все эти способы предварительной обработки влияют лишь на внешний вид изделия. Чтобы качественно защитить место сварки от разрушения, нужны более действенные методы – пассивация и травление.

Травление – это обработка места сварки химически активными веществами (кислотами или специальными жидкостями). Кислоты разъедают окалину, которая может вызвать появление ржавчины.

Пассивация – это нанесение на место сварки спецсредства, под действием которого на поверхности металла образуется защитная пленка из оксида хрома.

Только после проведения химической обработки место сварки способно надежно противостоять коррозии.

Особенности сварки нержавейки с другими материалами

Главная опасность, которая имеется при сварке нержавеющей стали с другими материалами, таится в их смешивании. В результате, свойства разнородного сварного шва могут резко ухудшиться. Шов становится твердым и хрупким, в нем образуются трещины.

Чтобы избежать такого развития событий, необходимо:

1. Использовать в качестве присадки высоколегированные или созданные на основе никеля сплавы.
2. Обязательно прокаливать электроды перед сваркой и тщательно очищать поверхности изделий.
3. Не подогревать место сварки перед началом работ.
4. Применять электроды, предназначенные для сварки высоколегированной стали.

В сварном шве желательно добиться как можно меньшего наличия основного металла (расплавленным при сварке частичкам исходных изделий). Его составляющая не должна превышать 40% от общей массы. Остальное – электроды или присадочная проволока, в зависимости от типа сварки.

Выводы

Сварка нержавеющей стали хоть и представляет собой довольно сложный процесс, но может осуществляться качественно даже в домашних условиях.

Для позитивного результата необходимо:

1. Правильно учитывать особенности сварки нержавейки.
2. Выбрать наиболее подходящий (доступный) метод сварки.
3. Тщательно обработать место сварки до начала и после окончания работ.
4. Использовать качественное сварочное оборудование и расходные материалы.

Все эти пункты легко реализуются при наличии желания. А специалисты магазина Тиберис всегда готовы предложить свою помощь по выбору наиболее подходящего сварочного оборудования. Обращайтесь – с нами сварочные работы проводить намного легче и эффективнее.

Сварка нержавейки современным инвертором с электродами

Сварочный инвертор

Сварочный инвертор – это устройство являющееся источником питания для электрической дуги сварочного аппарата. Главная задача инвертора – обеспечить стабильную сварку, горение дуги и легкий поджиг. Сварочный процесс зависит от нескольких параметров.

Самый важным фактор – устойчивость к помехам и колебаниям. Сварочная дуга может питаться от выпрямителя, инвертора или трансформатора. Инверторный тип аппарата появился в 20 веке и стал невероятно популярным, благодаря своим рабочим показателям. Об известности инвертора можно судить по видео в сети Интернет. Каждый современный сварщик использует компактный инвертор.

Профессионалы, тщательно подбирают оборудование, для каждой работы

Принцип действия инвертора

Он достаточно прост: сетевое напряжение подается на выпрямитель, в котором преобразуется в постоянный ток с большей частотой. Сварочная дуга на постоянном токе становится более устойчивой и удобной для процесса сварки. Преимуществом использования инвертора для нержавейки, является уменьшение габаритов аппарата и улучшение динамических показателей дуги. Сварка инвертором повышает КПД работы, можно плавно регулировать параметры сварки и добиться минимального разбрызгивания металла. Если снять видео, то видно, что практически нет потерь металла во время работы.

Технология варки легированных сталей

Сварка нержавейки – это трудная задача в домашних условиях, зависящая от многих параметров. Согласно принятой классификации нержавеющая сталь относиться к типу высоколегированных сталей. В качестве легирующего элемента используется хром с содержанием около 20%. Кроме него в нержавейке могут присутствовать молибден, никель, марганец, титан и другие. Дополнительные металлы увеличивают антикоррозионные свойства нержавейки, а также придают ей другие физико-механические качества.

На сварку нержавейки оказывают влияние несколько свойств, которыми обладает высоколегированный металл:

• Теплопроводность. У высоколегированных сталей теплопроводность ниже в 2 раза, чем у низкоуглеродистых металлов. Из-за этого сварка нержавейки происходит при пониженной силе тока на 20%.
• Коэффициент линейного расширения больше, чем у других металлов. Поэтому необходим достаточный зазор между толстыми деталями, чтобы избежать деформаций. Если снять процесс сварки на видео, то видно как неравномерно расширяются детали из нержавейки.
• Высокохромистые стали могут терять свои антикоррозионные свойства. Это явление назвали межкристаллической коррозией. Дело в том, что при температуре сварочных работ, по краям металлических зерен появляется карбид хрома и железа, с помощью которого в структуру металла проникает коррозия. С этим явлением борются различными способами. В основном быстро охлаждают место сварки, чтобы не допустить потери коррозионной стойкости.

При выборе сварочного аппарата, необходимо учитывать множество важных факторов

Перед началом сварки нержавейки инвертором в домашних условиях поверхность тонкой или толстой детали обрабатывается таким же методом, как и перед сваркой низкоуглеродистых сталей. За исключением одного момента – сварной стык должен быть с зазором, чтобы происходила свободная усадка. Поверхность деталей и кромки зачищают стальной щеткой и промывают растворителями (бензином или ацетоном). С помощью растворителя убирают жир, которые снижает устойчивость дуги.

Ручная сварка нержавейки в домашних условиях с помощью инвертора и покрытых электродов позволяет соединить детали с приемлемым качеством шва, а когда нет особых требований к соединению, то не надо заморачиваться с другими способами сварки. Чтобы определить какую марку электрода выбрать, достаточно обратиться к ГОСТу “Электроды покрытые для сварки высоколегированных сталей”. Если известна марка легированной стали, то легко по ГОСТу определить тип электрода. Например, это могут быть ЦП-11 или ОЗЛ-8.

Сварка нержавейки производится током обратной полярности. Во время работы нужно стараться меньше проплавлять шов и использовать электроды маленького диаметра. Но это справедливо для тонкой детали из легированной стали. Чем толще свариваемая поверхность, тем больше по диаметру выбирается электрод. Сила тока в инверторе должна быть понижена на 20% по сравнению со сваркой низколегированных сталей. Низкая теплопроводность электродов и высокое сопротивление при использовании тока высокого номинала может привести к отваливанию кусков покрытия электродов. По тем же самым причинам электроды плавятся быстрей во время сварки нержавейки. Это надо учитывать, если вы первый раз варите нержавеющую сталь электродом.

Чтобы сохранить коррозионную стойкость тонкой или толстой детали нержавейки, нужно производить охлаждение. Для этого используют медные подкладки, а если нержавейка является хромоникелевой аустенитной сталью, то можно использовать воду.

Как добиться качественного сварного шва

Сварка нержавейки требует особого мастерства. Даже полезное видео с техникой работы не сможет помочь, если вы не владеете определенными навыками. Разумеется, задача упрощается при сварке под аргоном, но и простым инвертором с прямым током можно добиться высокого качества шва. Самый главный показатель сварного шва нержавейки – это его герметичность. Из-за плохой теплопроводности металла, в сварном шве получаются раковины и поры. Они получаются в результате вскипания металла. Чтобы избежать этого явления, достаточно использовать специальные электроды для нержавейки.

Большинство изделий из нержавейки применяются в фармацевтической, пищевой отрасли или в домашних условиях. Это требует определенной обработки шва. Чтобы изделие выглядело привлекательно в жизни и на видео, сварной шов зачищают и полируют при помощи абразивов на основе оксида циркония или алюминия. После такой обработки нержавеющее изделие не требует дополнительного санитарного ухода.

Сварка нержавейки на заказ в Москве

  Сварка нержавейки нуждается в серьезном подходе. Все несоответствия технологии исполнения работ могут привести к отрицательному результату. Физические свойства и химический состав нержавеющей стали определяют ряд требований к методам и технологии сварки.

  Подготовка нержавейки для сварки

 Подготовка нержавеющих изделий к сварке ничем не отличается от работ для других металлов. Единственное, что нужно соблюдать определенные моменты. Кромки свариваемых деталей следует зачищать до стального блеска и делать это металлической щеткой. Поверхность обезжиривается подходящим растворителем. Например, можно использовать ацетон или авиационный бензин. Данный прием дает возможность минимизировать пористость шва и увеличивает устойчивость дуги. Мы оказываем услуги сварки нержавейки по доступным ценам.

  Способы сварки нержавеющей стали

 Способов сварки нержавейки несколько:

1. ММА – покрытыми электродами;
2. DC/AC TIG – аргонодуговая сварка с использованием вольфрамового электрода;
3. MIG – полуавтоматическая аргоновая сварка с применением нержавеющей проволоки;
4. Контактная шовная и точечная сварка.
5. Холодная сварка.

  MMA

 Если нет особых требований к качеству сварного шва, то можно сделать сварку покрытым электродом. Как правило, именно ММА и используют в домашних условиях. Технология работ подразумевает быстрое охлаждение готового шва. Для этого нужно сделать обдув сжатым воздухом или применить медные прокладки под детали. Обычно сварка проводится током обратной полярности. Цена на такую сварку достаточно приемлема и в нашей компании.  

  DC/AC TIG

 Аргоновая технология используется при высоких требованиях к качеству сварного шва. Благодаря ней можно получить прекрасные результаты при работе с тонким нержавеющим материалом. Работы на заказ можно проводить на переменном и постоянном токе. Режим сварки выбирается на основании толщины свариваемых деталей. Можно снизить расход вольфрамового электрода путем разрыва дуги и окончания процесса сварки без отключения подачи аргона на несколько секунд.

  Полуавтоматическая сварка MIG

 Принцип данного вида сварки изделий позволяет получить соединение высокого качества, что существенно упрощает и ускоряет процесс выполнения работы. Разные сварочные техники дают возможность соединить материалы разной толщины:

• струйный перенос применим к деталям с разной толщиной;
• сварка короткой дугой используется для листовой тонко стали.

  Контактная сварка

 Роликовая и точечная сварка нержавейки может проводиться на оборудовании, которое предназначено для других металлов. Для нее подходят металлические листы до 2 миллиметров. Разница состоит в используемых режимах.

  Холодная сварка

 Холодная сварка в Москве используется на производстве. Она не предполагает плавления элементов соединения. Главную роль в ней выполняет приложенное давление. Принцип этого метода основан на соединении заготовок на уровне кристаллической стальной решетки.

При холодной сварке нержавейки заготовки соединяют в тавр или внахлест. Данный метод может проходить либо по односторонней, либо по двусторонней схеме.  Также существует несколько методов сварки, среди них можно выделить лазерные и плазменные технологии. Это самые распространенные методики.

Сварка нержавейки на заказ. Сварка нержавеющей стали в Москве

Способы сварки нержавеющей стали

В настоящее время применяются следующие методы соединения стали:

• плазменная,
• контактная (в т.ч. точечная),
• лазерная,
• ручная дуговая,
• полуавтоматическая,
• электродами инвертором.

Самые популярные применительно к нержавейке – последние четыре метода. А вот варить её с черным металлом полуавтоматом специалисты берутся неохотно, т.к. это противоречит принципам технологии металлов и конструкционных материалов. Тем не менее, упомянутая операция на заказ также под силу нашим профессионалам.

Применяемое оборудование

Наиболее распространены установки:

• MIG/MAG – полуавтоматические;
• TIG/WIG – аргонодуговые;
• ММА – с инвертором, электродом без аргона.

Полуавтомат, позволяющий сваривать толстостенные заготовки, создаёт защитную оболочку из аргона и углекислого газа. Инертный газ из-за нестабильной дуги и обилия брызг в чистом виде никогда не применяют. По этой причине используем только его смесь с добавлением диоксида углерода в определённой пропорции (иногда вместо углекислоты задействуем кислород в чистом виде). Качество шва при этом получается идеальным, а расход проволоки – минимальным. Для MIG/MAG характерна высокая производительность, плюс интенсивного дымовыделения не наблюдается. Влияние человеческого фактора здесь минимизировано, из-за чего обеспечивается стабильность режимов и высокое качество.

Аргонодуговая аппаратура функционирует с вольфрамовым электродом, инвертором, предполагающем смену полярности. Её отличает добротный шов, способность взаимодействовать со всеми сплавами. Подходит для сваривания тонкого металла электродом.

Ручное дуговое оснащение с двумя типами электродов приводится в действие постоянным и переменным током. Требуется высокая квалификация сварщика.

Наше предприятие располагает и подготовленными кадрами, и всеми перечисленными видами оборудования.

Материалы

Согласно ГОСТ сварка нержавеющей стали марок AISI 304 (08Х18Н10) либо AISI 316 (10Х17Н13М2) осуществляется:

• электродами РДС;
• TIG-прутками аргонно-дуговой сварки;
• проволокой в бобинах для полуавтоматов.

Также фирма располагает материалами на основе стали 308L (EutecTrode E 308 L, CastoTig 45503W, CastoMag 45503) или 316L (EutecTrode E 316 L, CastoTig 45552W, CastoMag 45500).

Сварка с другими материалами

Специфика сварки нержавеющих сталей с другими материалами кроется в их недостаточном взаимопроникновении. В итоге эксплуатационные характеристики неоднородного шва оказываются ухудшенными – он получается жёстким и хрупким.

Чтобы этого избежать, мы:

• Зачищаем поверхность соединяемых изделий в обязательном порядке.
• Не раскаляем сварочный участок непосредственно перед началом работ.
• Задействуем высоколегированный либо никелесодержащий присадочный сплав.
• Пользуемся обычным электродом для сваривания высоколегированной стали лишь в крайнем случае.

При сварке нержавейки с черным металлом мастера достигают минимального его присутствия в сварочной ванне. Доля «чермета» не должна превышать 40% суммарного объёма расплавленных частиц; остальное – электродная или проволочная сталь, цена на которую может существенно варьироваться в зависимости от конъюнктуры и типа сварки.

Цена сварки нержавейки за 1 см

Теперь о том, во сколько обходится сварка нержавейки. Цена за 1 см зависит от условий, в которых реализуется технологический процесс. Стоимость шва у нас ниже среднерыночной в Москве: сварка нержавейки полуавтоматом в среде углекислого газа – от 10 р. В настоящее время сварка нержавейки электродом практикуется сравнительно редко (в серийном производстве – исключительно автоматическая или полуавтоматическая), т.к. подчас наблюдается неудовлетворительное качество соединения с возникновением микротрещин. Также не практикуется сварка нержавейки вне газовой среды без использования порошковой присадочной проволоки.

Наиболее востребованы наши услуги у представителей агропромышленного комплекса, пищевой отрасли, химического и горнорудного машиностроения. Доверьте мастерам выполнение ответственных заказов и вы!

КАК ТОЧКА СВАРИВАТЬ НЕРЖАВЕЮЩУЮ СТАЛЬ! — BWS LTD

Аустенитная нержавеющая сталь (FeCrNi) или хромоникелевая сталь немагнитны и содержат более 8% никеля. Они устойчивы к коррозии и кислоте и легко обрабатываются, но как их точечно сваривать и какие параметры требуются.

ТРЕБОВАНИЯ К ТОЧЕЧНОЙ СВАРКЕ

имеет очень низкое сопротивление по сравнению с черной сталью, поэтому требуются более мощные сварщики, чтобы сваривать самородок того же размера, что и для черной стали.

Они также очень твердые, поэтому для контактной точечной сварки требуются более высокие настройки давления по сравнению с черными сталями.

В промышленных применениях предпочтительны аппараты для линейной точечной сварки, поскольку на кончике электрода может создаваться большее усилие по сравнению со сварочными аппаратами педального (ножничного) типа.

Точечная сварка нержавеющих сталей обычно выполняется на тонких листах.

Это не означает, что нельзя сваривать нержавеющую сталь с помощью сварочных аппаратов с коромыслом, просто будет сложнее настроить и получить давление с помощью более длинных плеч.Это означает чрезмерное разбрызгивание при сварке. Брызги на нержавеющей стали обычно оставляют действительно острые точки на внешней стороне сварного шва.

ПРОФИЛЬ ЭЛЕКТРОДА

Профиль электродов важен при сварке аустенитных марок нержавеющей стали, предпочтительным профилем являются вертикальные центральные электроды с постоянной формой электрода для улучшения качества сварки,

Также из-за внешнего вида заказчик не хочет, чтобы точечные сварные швы были видны

на лицевой стороне материала без метки или шарнирного соединения, электроды могут использоваться.

Эти электроды не оставляют вмятин на поверхности материала.

НАСТРОЙКИ

1.ВРЕМЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЗАЖИМА — это время, когда электроды соединятся и стабилизируются перед тем, как подать сварочный ток.

2. ВРЕМЯ РАЗБЛОКИРОВКИ — это время, необходимое току для перехода от нуля до выбранного сварочного тока. Желательно иметь некоторый уклон, так как это может помочь уменьшить разбрызгивание, а также лучше для электроснабжения от сети, так как без него скачок тока может вызвать срабатывание сетевых автоматических выключателей.

3. ВРЕМЯ СВАРКИ — продолжительность включения основного сварочного тока

5. ВРЕМЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ используется при автоматической сварке и представляет собой время между окончанием одного шва и сбросом давления электрода и началом другого.

Приведенные выше параметры являются лишь ориентировочными, и для получения правильного качества необходимо попытаться правильно отрегулировать их для вашего конкретного приложения.Визуальный осмотр, кроме разбрызгивания и точечного вдавливания, должен проводиться с разрушающим испытанием на отслаивание, чтобы гарантировать качество.

Преимущества контактной сварки нержавеющей стали

Компания Marlin применяет несколько видов сварочных технологий и процессов для изготовления проволоки нестандартной формы, наиболее распространенными из которых являются процессы дуговой сварки (например, сварка MIG и сварка TIG) и контактная сварка. Хотя оба процесса включают использование электричества для соединения двух металлических частей, между ними есть несколько отличий.

Например, в процессах дуговой сварки часто используется присадочный материал для соединения двух деталей, а в контактной сварке этого не происходит. При контактной сварке давление является основным фактором завершения сварки, тогда как дуговая сварка не так сильно полагается на это.

Как и любой другой производственный процесс, контактная сварка при неправильном обращении может привести к дефектам готовой детали. Однако, несмотря на необходимость точного контроля электричества, времени сварки и давления, контактная сварка остается предпочтительным методом Marlin для соединения деталей из нержавеющей стали вместе.

Почему?

Потому что, несмотря на относительную сложность процесса, использование контактной сварки на нержавеющей стали дает некоторые ключевые преимущества:

Что такое контактная сварка?

Сварка сопротивлением — это процесс электросварки, при котором две детали удерживаются вместе, когда через них проходит ток. Тепло для соединения деталей создается за счет их сопротивления проходящему через них электрическому току.

Сжав две детали вместе во время процесса сварки, они могут быть соединены окончательно, хотя необходимо соблюдать осторожность с величиной приложенного давления и продолжительностью электрического тока.

Преимущества контактной сварки

1. Точные сварные швы без беспорядка. Общей проблемой для многих сварных швов, в которых используются присадочные материалы, является то, что присадочный материал может лопнуть и разбрызгиваться во время процесса сварки, создавая неприглядную остроту или заусенцы, которые необходимо сгладить позже. При контактной сварке наполнитель не используется. Таким образом, при соединении двух кусков нержавеющей стали риск появления брызг при сварке намного меньше (если сварное соединение не сильно перегревается).
2. Более быстрая сварка нержавеющей стали. Одна из интересных особенностей нержавеющей стали заключается в том, что большинство ее составов имеют довольно высокое электрическое сопротивление. Поскольку контактная сварка работает, пропуская электричество через материал и выделяя тепло за счет сопротивления, нержавеющая сталь имеет тенденцию очень быстро нагреваться до температуры сварки. Это позволяет выполнять сварку сопротивлением невероятно быстро — например, сварочный аппарат IDEAL от Marlin может выполнить сварку за две миллисекунды (т. Е. 2/1 000 секунды).
3. Уменьшение обесцвечивания в месте сварки. Поскольку контактная сварка может быть очень быстрой (при управлении с помощью регулятора сварки на постоянном токе средней частоты), тепло от сварного шва не имеет такой возможности распространяться. Это сводит к минимуму риск ожогов и обесцвечивания места сварки.
4. Устранение поклона. Когда заготовка остается горячей слишком долго, она может начать терять форму, изгибаясь вокруг места сварки. Таким образом, еще одно преимущество молниеносных сварочных процессов, таких как контактная сварка нержавеющей стали, заключается в том, что эти деформации в значительной степени устраняются — металл не остается горячим достаточно долго, чтобы изогнуться.
5. Не нужно беспокоиться о флюсе / наполнителе. При контактной сварке присадочный материал вообще не используется. . По этой причине нет причин беспокоиться о постоянной подаче наполнителя или остановке машины для его наполнения. Кроме того, контактная сварка, в отличие от дуговой, не требует использования защитных газов. Отсутствие зависимости от расходных материалов гарантирует, что машина для контактной сварки может работать с максимальной производительностью весь день без перебоев.

Есть вопросы о сварке нестандартной формы проволоки? Обратитесь к команде Marlin Steel, чтобы получить ответы.Инженеры-механики Marlin имеют многолетний опыт оказания помощи производителям в разработке идеальных индивидуальных металлических форм для их нужд.

Чего вы не знаете о точечной сварке

Для большинства производителей точечная сварка является наиболее экономичным способом соединения двух частей листового металла. Хотя соединение листового металла является наиболее распространенным применением для этого процесса, оборудование для контактной сварки (RW) фактически может использоваться для большого количества проектов по соединению и термообработке, некоторые из которых не так хорошо известны.

Отжиг при сварке сопротивлением

Часто требуется отжиг производственных компонентов. Хотя отправка этих деталей через печь для отжига может быть экономичной, нагрев компонентов целиком часто приводит к нежелательным искажениям. Кроме того, если объемы производства ограничены, отжиг в печи не всегда является практичным решением.

Например, деталь из высокоуглеродистой стали ранее приваривалась трением — высокоскоростное вращение одной детали относительно неподвижной детали — к валу из нержавеющей стали.Участок стыка стал хрупким, и его нельзя было обработать без разрушения.

Решением было пропускать ток через соединение. В системе управления RW используется встроенное инфракрасное устройство обратной связи по температуре. Волоконно-оптическая линза, измеряющая температуру, показана на вводной фотографии прямо над электродом с левой стороны сварного шва. Была получена полностью контролируемая кривая повышения и удержания температуры для отжига всего соединения без изменения металлургии или геометрии остальной части.

Сварка поперечной проволокой

Большинство людей думают о процессе RW как о способе соединения круглой проволоки для изготовления витрин или стеллажей для посудомоечных машин. Тем не менее, сварка поперечной проволокой может использоваться для соединения других компонентов, от накала лампочек до автомобильных сидений.

Один из примеров, вероятно, находится на кухонном столе: тостер для хлеба. Если вы заглянете внутрь своего тостера, вы будете поражены большим количеством перекрестных соединений, используемых для формирования направляющих для хлеба и подключения нагревательных решеток к электросети.

Восемьдесят четыре отдельных точечной сварки находятся внутри тостера с четырьмя прорезями (см. Рисунок 1 ). Сварочное оборудование, используемое для производства тостера, произведенное The Standard Resistance Welder Co., Уинстон, Джорджия, позволяет производить крупносерийное производство этого узла с соединениями, которые могут продлить срок службы прибора.

Закрепление многожильного провода

Процесс RW можно использовать для надежного закрепления обрезанных концов круглого или плоского провода. Сплавление концов многожильных проводов может заменить обжимные соединители, что снизит стоимость производства и повысит надежность.

Для типичной перемычки с плоской плетеной проволокой, используемой для соединения клемм аккумулятора, электроды из специального сплава обрабатываются для захвата жил, а устройство обратной связи по температуре подключается к контроллеру сварки для подачи нужного количества тепла. Если все сделано правильно, полученная область плавления представляет собой одну сплошную медную площадку, которую можно пробить.

В производственных условиях проволока непрерывно подается с катушки и режется на лету. Этот процесс также используется для производства проволочных пигтейлов, используемых для изготовления автоматических выключателей и коммутационных устройств, а также угольных щеток для щеточных двигателей.

Замена клепки проекционной сваркой

Компания DT Peer, Бентон-Харбор, штат Мичиган, столкнулась с проблемой поиска процесса, который мог бы заменить трудоемкую клепку. Две штампованные половинки натяжного ролика соединялись 12 заклепками.Компания добавила к деталям 12 выступов и использовала сварку выступами, чтобы соединить две детали за один удар (см. , рис. 2, ).

В результате время для всего процесса соединения составляло лишь часть времени заклепки, стоимость заклепок была исключена, а прочность конечного продукта была равна или превышала прочность клепанного узла, в соответствии с Компания.

Соединение разнородных металлов с помощью ударной сварки

Для соединения сильно разнородных металлов требуется малоизвестный процесс RW, например, компонент, используемый в коммутационном устройстве, который состоит из двух серебряных контактов, соединенных с сплошным медным стержнем. В процессе ударной сварки используется специальный аппарат RW, который создает высокотемпературную дугу между деталями, а затем быстро скрепляет детали вместе. Фактическое время нагрева и ковки составляет менее 16 миллисекунд.

По сравнению с клепанной сборкой аналогичных контактов, соединение, полученное ударной сваркой, может быть более прочным и иметь меньшее электрическое сопротивление.Из-за этого через контакты может проходить более высокий ток. Кроме того, соединение не будет со временем окисляться, что может случиться в клепаных контактных узлах.

Соединение гвоздей

В процессе RW часто соединяются рулоны гвоздей, используемых в магазинах пневматических пистолетов для гвоздей. Две стальные проволоки с медной оплеткой приварены к каждому гвоздю непрерывным высокоскоростным процессом. Скорость до 1200 гвоздей в минуту может быть достигнута при использовании роликов для сварки швов на специально разработанном оборудовании RW.

Уловка в этом процессе заключается в синхронизации подачи гвоздя и управления сваркой. Чтобы гарантировать, что каждый гвоздь будет прикреплен к обеим проволокам, сварочный ток должен подаваться точно тогда, когда вершина каждого гвоздя находится по центру под сварочным колесом.

Горячая высадка

Горячая высадка используется для производства различных деталей. Используя систему RW для нагрева конца металлического стержня перед тем, как вдавить металл в пластичном состоянии в матрицу, можно получить практически любую форму с точностью и высокой производительностью.

Например, Banner Welder, Inc., Джермантаун, Висконсин, производит автоматизированное оборудование для заклепок горячей высадки, используемых для соединения звеньев цепи. Поскольку заклепки сжимаются при остывании, стыки между звеньями более плотные, чем соединения, полученные с помощью других процессов. По сравнению с системой индукционного нагрева, ранее использовавшейся для этой горячей осадки, локализованный нагрев, производимый системой RW, может дать более однородные головки заклепок на более высоких скоростях без изменения металлургии звеньев цепи.

Соединение закаленного металла

RW Соединение термообработанного металла и пружинной стали может быть сложной задачей.Температуры, достигаемые в процессе RW, обычно находятся в том же диапазоне, что и при термообработке. Быстрое охлаждение сварочного шва может привести к тому, что полученные соединения станут хрупкими. Однако достижения в области современных средств управления сваркой позволяют выполнять сварку и отжиг в рамках единого процесса.

Одним из примеров является приварка закаленных шариков к концам толкателей двигателя и коромысел. Например, в коромысле небольшого двигателя полностью закаленный шар приваривается встык к стальному корпусу 1018, создавая полностью пластичное соединение, такое же прочное, как и основной металл.

Благодаря конструкции оборудования и точной последовательности управления твердость мяча остается неизменной. Во время разрушающего испытания штампованная деталь зажимается в тисках чуть ниже поворотного отверстия, а сбоку закаленного шара прикладывается молоток. Металл коромысла прогибается, но затвердевший шарик остается на месте.

Закрепление упрочненного крепежа

Производителю двигателей малой мощности требовался способ предотвращения ослабления предварительно затянутого клапана в сборе во время работы двигателя на высоких оборотах.Узел клапана состоит из закаленного винта, проходящего через центр пружины, и шляпообразной гайки с резьбой внизу. Во время сборки винт затягивается до точного значения крутящего момента, а электроды подходят с обеих сторон гайки, чтобы присоединить ее к винту.

Поскольку винт закален, был разработан специальный процесс контроля RW, чтобы предотвратить хрупкость винта при надежной сварке двух частей. Это очень важно, потому что выход из строя этой детали может привести к полному разрушению двигателя.

Пайка с обратной связью по температуре

Пайка сопротивлением с обратной связью использует ток от трансформатора RW, пропускающий его через детали для создания тепла, которое затем расплавляет серебряный припой (или другие сплавы) и нагревает обе части для соединения компонентов. Этот процесс также можно использовать для проектов с мягкой пайкой.

Последние достижения в области инфракрасных систем измерения температуры, интегрированных в средства управления сваркой, позволяют точно контролировать этот процесс. Благодаря технологии обратной связи по температуре процесс поддается автоматизации.

На рис. 3 показан компонент сильноточного переключателя с двумя серебряными контактами, припаянными с помощью резистивной обратной связи к тяжелому медному компоненту. Электроды размещаются поверх серебряных контактов и на нижней стороне медного корпуса.

Бесконтактная инфракрасная система измерения температуры фокусируется на участке около стыка.Эта деталь производится с помощью специализированного устройства управления сваркой производства Unitrol Electronics, Inc., Нортбрук, Иллинойс. Интегрированный в управление замкнутый контур обратной связи по температуре использует компьютеризированную систему фазового сдвига для достижения выбранной температуры с заданной скоростью и поддержания этой температуры в течение выбранного времени.

Соединения, полученные этим методом, обладают такой же прочностью, как и соединения, полученные с помощью процессов пламени или индукции. Однако, поскольку процесс RW более управляем и локализован, зона термического влияния (HAZ) на медном теле меньше, качество пайки более стабильное, а скорость производства выше.

Присоединение ряда стоек к стволу ружья — еще один пример использования процесса обратной связи по температуре RW. Эти стойки соединяют ребристую планку, на которую крепится прицельный механизм. Этот процесс позволяет создавать полностью спаянные соединения без изгиба ствола или изменения его поперечного сечения, что может повлиять на точность.

Другие области применения, в которых пайка с обратной связью по температуре может заменить более традиционные индукционные процессы, включают твердосплавную пайку лезвий пил, серебряную пайку медно-вольфрамовых поверхностей на медных RW-электродах и соединение компонентов оправы очков.

Сварка неизолированного изолированного провода

Как выполнить сварку сопротивлением через изоляцию на магнитном проводе? Подразделение автомобильных приводов и датчиков Eaton Corporation, Рочестер-Хиллз, Мичиган, сжигает изоляцию и сваривает швы в одноэтапный процесс. Специальная сварочная система используется для приваривания магнитных проводов к клеммам автомобильных электронных передаточных катушек.

Незакрытый магнитный провод сначала наматывается на конец С-образного выступа, а затем ток пропускается через язычок с использованием прецизионной системы RW.Тепло создается в изгибе выступа, чтобы сжечь изоляцию, а затем две части свариваются вместе. Провода к обоим выводам привариваются одновременно на одной станции, а общий процесс сварки занимает менее 1/4 секунды.

Двойные органы управления сваркой Unitrol контролируют как силу электрода, так и сварочный ток во время процесса, чтобы гарантировать стабильное качество этой крупногабаритной детали. Система, производимая Adaptive Technologies, Inc., Хантертаун, Индиана, также проверяет электрическое сопротивление готового продукта перед перемещением рулона на станцию ​​разгрузки.

Изготовление ювелирных изделий без пайки

Пайка — традиционный метод соединения деталей при производстве ювелирных изделий. Во время выставок компания Taylor-Winfield, Брукфилд, штат Огайо, часто демонстрирует альтернативу пайке. Демонстрационная машина автоматически собирает прихватки с помощью стыковой сварки, чтобы прикрепить острый стальной штифт к обратной стороне монеты.

Фактическое время, необходимое для сварки штифта, составляет около 50 миллисекунд, при этом на лицевой стороне десятицентовика не происходит никаких следов или обесцвечивания.Прочность соединения превышает прочность пайки, и очистка не требуется. Кроме того, положение штифта точное, потому что система RW удерживает обе части под действием силы во время процесса, что делает практическую автоматизацию большого объема.

На этом аппарате также показано, как система управления сваркой Unitrol — без программируемого логического контроллера — управляет всеми компонентами аппарата, включая вибрационную чашу, сборку монет и прихваток, сварку, контроль сварных швов и выгрузку деталей. .

Плавление шлангов с оплеткой

Система, используемая для производства шлангов из нержавеющей стали с оплеткой из Teflon®, нарезанных по длине, представляет собой автоматизированный процесс, в котором используется специальный контроль RW для электрошока и плавления концов оплетки из нержавеющей стали для предотвращения расплывания концов оплетки .

Внутренний тефлоновый шланг, который теперь чистый и отрезан до необходимой длины, не имеет свободных прядей на концах. Этот шаг может упростить последующую вставку в фитинги шланга. Детали могут изготавливаться автоматически со скоростью до 650 штук в час, в зависимости от длины шланга.

Статуя Свободы снимает напряжение

Когда Статуя Свободы подверглась обширной реставрации в 1986 году, инженеры решили использовать 1825 новых арматурных стержней из нержавеющей стали, чтобы заменить оригинальные корродированные железные стержни, которые составляли каркас статуи. Однако, когда началась работа с этими деталями, в процессе гибки возникли твердые пятна и остаточные напряжения.

Инженеры обратились в компанию Lors Machinery, Inc., Юнион, штат Нью-Джерси, которая разработала процесс отжига на основе RW (см. рис. 4 ). В системе используется трансформатор RW, соединенный кабелями с водяным охлаждением с зажимами на обоих концах длинного стола. Переносной инфракрасный прибор помогает поддерживать равномерную температуру 1900 градусов по Фаренгейту по всей длине каждого якоря.

Другие области применения RW

На протяжении почти столетия процесс RW оказался предпочтительным методом соединения практически неограниченного количества металлических узлов.В дополнение к деталям, упомянутым в этой статье и перечисленным членами Ассоциации производителей контактной сварки (RWMA), обзор продукции, производимой на вашем предприятии, должен выявить другие области применения процесса RW.

Соединения точечной контактной сварки листов аустенитной нержавеющей стали AISI 316L: фазовые превращения, механические свойства и характеристики микроструктуры

Основные характеристики

•

Точечная контактная сварка листов нержавеющей стали AISI 316L.

•

Прогнозирование микроструктуры с использованием диаграмм Шеффлера и псевдобинарных диаграмм.

•

Образовались неравновесные фазы, включая скелетный, игольчатый и решетчатый дельта-феррит.

•

Механические характеристики сварных швов, включая пиковую нагрузку и энергию отказа.

•

Были обнаружены разные виды отказов при различных сварочных токах.

Реферат

В этой статье мы стремимся оптимизировать параметры сварки, а именно сварочный ток и время при контактной точечной сварке (RSW) листов аустенитной нержавеющей стали марки AISI 316L.Затем было исследовано влияние оптимальных параметров сварки на свойства точечной контактной сварки и микроструктуру листов из аустенитной нержавеющей стали AISI 316L. Влияние сварочного тока при постоянном времени сварки учитывалось на свойствах сварного шва, таких как размер сварных швов, несущая способность сварных материалов при растяжении и сдвиге, режимы разрушения, энергия разрушения, пластичность и микроструктура сварных швов. Фазовые превращения, происходящие во время термического цикла сварного шва, были проанализированы более подробно, включая металлографические исследования сварки аустенитных нержавеющих сталей.Металлографические изображения, механические свойства, фотографии с помощью электронной микроскопии и измерения микротвердости показали, что область между переходом от межфазной поверхности к режиму отрыва и пределом отвода определяется как оптимальные условия сварки. Электронно-сканирующие микроскопические изображения с обратным рассеянием (BE-SEM) показали различные типы дельта-феррита в самородках сварных швов. Три морфологии дельта-феррита состоят из скелетных, игольчатых и решетчатых дельта-ферритных морфологий, образованных в областях контактной точечной сварки в результате неравновесных фаз, которые можно отнести к высокой скорости охлаждения в процессе RSW и, следовательно, прогнозированию и объяснению полученных морфологий. на основе Schaeffler, WRC-1992 и псевдобинарных фазовых диаграмм будет сложной задачей.

Ключевые слова

Точечная сварка сопротивлением

Аустенитная нержавеющая сталь AISI 316L

Оптимизация параметров сварки

Механические свойства

Характеристика микроструктуры

Фазовые превращения

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Сварка нержавеющей стали — унифицированные сплавы

Нержавеющая сталь, известная своей коррозионной стойкостью и исключительной долговечностью, может выдерживать суровые условия, с которыми могут сравниться немногие металлы.Это делает его идеальным для целого ряда отраслей — от медицинского оборудования до химической обработки.

Однако при работе с металлом сварка часто требуется для изготовления сложных форм, строительства больших конструкций или усиления важных компонентов конструкции.

Сохраняет ли нержавеющая сталь преимущества после сварки и являются ли сварные швы с использованием нержавеющей стали прочными и надежными?

Это руководство охватывает все, от свариваемости нержавеющей стали до идеальных методов сварки и присадочных материалов для различных марок и форм нержавеющей стали, представленных на рынке.

Итак, можно ли сваривать нержавеющую сталь?

Да.

Сварка нержавеющей стали не сильно отличается от сварки других металлов.

Однако при сварке нержавеющей стали необходимо тщательно контролировать циклы нагрева и охлаждения, чтобы избежать роста зерен или снижения прочности стали.

Воздействие на нержавеющую сталь высоких температур, например, при сварке, может привести к соединению хрома в стали с углеродом.

Без этого хрома слой оксида хрома, который обеспечивает характерную стойкость к коррозии и пятнам, которой известна нержавеющая сталь, не может самовосстанавливаться.

Вы также должны согласовать присадочные металлы со свариваемыми материалами, чтобы обеспечить прочный сварной шов и сохранить коррозионную стойкость сварных точек.

Какие методы сварки лучше всего подходят для нержавеющей стали?

Большинство методов сварки хорошо работают с нержавеющей сталью, если вы учитываете присадочный материал и требования к температуре соединяемых металлов.

Опции включают:

• Сварка вольфрамом в среде инертного газа (TIG) или газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW)
• Сварка сопротивлением
• Точечная сварка
• Сварка в среде инертного газа (MIG) или сварка в среде газа на переменном токе (GMAW)

Сварочные аппараты с подачей проволоки и рукояти хорошо работают с нержавеющей сталью.Однако для сварки нержавеющей стали MIG и сварочных аппаратов с механизмом подачи проволоки потребуется газ, поскольку нержавеющая сталь с флюсовой сердцевиной недоступна.

TIG лучше всего подходит для тонких металлов, поскольку требует меньшего тепловложения. Это предотвращает коробление и увеличивает коррозионную стойкость при использовании в процессе односторонней сварки.

Точечная сварка — наиболее экономичный вариант, но он может не обеспечивать такую ​​же прочность, как сварка нержавеющей стали методом MIG или TIG.

В большинстве случаев форма, толщина, семейства и марки стали, задействованной в вашем проекте, а также размер требуемых сварных швов помогут определить, какой вариант лучше всего подойдет вам.

Для аустенитных сталей необходимо выполнять сварку за несколько проходов из-за максимальной температуры между проходами для большинства марок.

Если температура основного металла достигнет примерно 176 ° C (350 ° F), дайте ему время остыть, прежде чем продолжать, чтобы избежать риска снижения коррозионной стойкости или растрескивания металла.

Напротив, мартенситные стали часто требуют предварительного нагрева и должны выдерживаться в определенном диапазоне от приблизительно 204 ° C (400 ° F) до 315 ° C (600 ° F) во время сварки из-за минимальной температуры между проходами.

Несоблюдение этого правила может вызвать охрупчивание металла и преждевременное затвердевание.

имеют одни из самых низких максимальных температур промежуточного прохода среди нержавеющей стали с пределами около 148 ° C (300 ° F).

Более высокие температуры могут привести к росту зерна и снижению прочности. Для получения оптимальных результатов для высокоуглеродистых ферритных сталей также может потребоваться предварительный нагрев.

Наконец, дуплексные стали часто требуют специальных подходов с использованием высоких тепловложений и низких температур промежуточного прохода из-за различного состава дуплексных сталей и их сочетания аустенитных и ферритных свойств.

5 советов по обеспечению безопасной и долговечной сварки нержавеющей стали

Хотя лучше всего адаптировать ваш подход к потребностям вашего проекта, следующие советы обеспечат прочный сварной шов и долговечные результаты независимо от того, какую нержавеющую сталь вы используете.

Нержавеющая сталь подвержена загрязнению высокоуглеродистой сталью и другими металлами. Когда это происходит, это значительно снижает коррозионную стойкость нержавеющей стали.

Очистка поверхности нержавеющей стали не только снижает риск загрязнения, но и укрепляет сварной шов.

Если вы чистите поверхность проволочной щеткой, убедитесь, что щетка используется только для нержавеющей стали, так как любые микроскопические частицы, оставшиеся на щетке от других металлов, могут проникнуть в поверхность стали во время очистки, что приведет к проблемам в дальнейшем.

Специальные процедуры травления и очистки могут обеспечить бесщеточный метод очистки нержавеющей стали, безопасный для сварки, чтобы еще больше снизить риски загрязнения.

Выбор подходящего присадочного материала важен как для обеспечения прочного сварного шва, так и для поддержания коррозионной стойкости вашей нержавеющей стали.

При выборе наполнителя учитывайте как марки стали, так и любые суффиксы.

Например, вы не захотите использовать высокоуглеродистую нержавеющую сталь, такую ​​как 316H, в качестве наполнителя при сварке низкоуглеродистой нержавеющей стали, такой как 316L.

Хотя точные рекомендации различаются в зависимости от используемых металлов, обычно для достижения оптимальных результатов рекомендуется использовать присадку, которая соответствует или превосходит сплавы основного металла.

Для дуплексных сталей вам может потребоваться химическая корректировка присадочных металлов, например добавление никеля, чтобы учесть баланс аустенитных и ферритных свойств в марки дуплексной нержавеющей стали, которую вы свариваете.

Эффективная сварка нержавеющей стали — это все о контроле температуры.

Контроль температуры на протяжении всего процесса сварки — простой способ обеспечить долговечные результаты и избежать ухудшения качества нержавеющей стали.

Популярные варианты контроля температуры:

• Стержни для индикации температуры: Эти стержни надежны и проверены на отслеживание температуры во время сварки. Однако они часто ограничены в диапазоне температур, которые они могут отслеживать. Если вы выполняете сварку в нескольких диапазонах, вам понадобятся несколько типов стержней для точного отслеживания температуры.
• Электронные инфракрасные (ИК) термометры: Если у вас есть прямая видимость основного металла, инфракрасные термометры позволяют точно и быстро контролировать температуру. Однако условия освещения и отделка металла могут создавать проблемы с точностью.
• Электронные датчики температуры поверхности: Датчики идеально подходят, если вы можете установить их в зоне сварки. Они должны касаться поверхности основного металла, чтобы считывать температуру, поэтому помните об ограничениях рабочего места и размещении, прежде чем продолжить.

Перегрев нержавеющей стали может повлиять на ее коррозионную стойкость и прочность. Однако при работе с тонкими деталями или листами из нержавеющей стали существует дополнительный риск высоких температур — коробление.

Чтобы свести к минимуму риск деформации, начните с низких температур и используйте прихваточные швы для закрепления деталей перед заполнением шва позже.

Если вы не можете использовать прихваточные швы для позиционирования основных металлов, сварка короткими очередями продолжительностью от 3 до 5 секунд может помочь избежать перегрева, позволяя при этом выполнять точную и быструю сварку.

Если вы не используете коррозионно-стойкую присадку, обязательно обработайте места сварки, чтобы избежать коррозии.

Грунтовка, прозрачная краска или травление и пассивация могут помочь улучшить коррозионную стойкость и гарантировать, что ваши сварные швы будут такими же прочными и долговечными, как и окружающая их нержавеющая сталь.

Будучи надежным поставщиком нержавеющей стали для промышленности по всей Канаде более 40 лет, Unified Alloys является ведущим поставщиком деталей, форм и компонентов.Если вы ищете способы, которыми нержавеющая сталь может помочь в вашем следующем проекте, проконсультируйтесь с одним из наших экспертов-аналитиков. От идеальных сплавов для вашего предполагаемого использования до проблем сварки нержавеющей стали — мы можем помочь вам убедиться в том, что вы используете оптимальные варианты нержавеющей стали, доступные на рынке.

Ссылки:
Изготовитель: широкий мир сварки нержавеющей стали
Гуру сварки: сварка нержавеющей стали: краткое руководство
Weld My World: полезные советы по сварке нержавеющей стали
Универсальная сварка и изготовление: самые распространенные Методы сварки нержавеющей стали
Школа сварки в Талсе: Какой вид сварки лучше всего подходит для нержавеющей стали?
Kobelco Welding: основы дуговой сварки

(PDF) Исследование точечной сварки аустенитной нержавеющей стали типа 304

Journal of Applied Sciences Research, 3 (11): 1494-1499, 2007

© 2007, публикация INSInet

Автор для корреспонденции: J.Б. Шамсул, Школа материаловедения, Университет Малайзии Перлис.

Адрес электронной почты: [email protected]

1494

Исследование точечной сварки аустенитной нержавеющей стали типа 304

Дж.Б. Шамсул и М. Хисьям

12

Школа инженерии материалов, Университет Малайзии Перлис

1

Комплекс Пусат Пенгаджян 2, Таман Мухибба, Джеджави, 02600 Арау, Перлис.

2

Резюме: В данном исследовании аустенитная нержавеющая сталь марки 304 была сварена точечной контактной сваркой.Была исследована зависимость

диаметра стержня от сварочного тока. Также исследовали распределение твердости по зоне сварки

. Результаты показали, что увеличение сварочного тока дает крупный самородок

диаметра. Сварочный ток не сильно повлиял на распределение твердости.

Ключевые слова:

ВВЕДЕНИЕ

Точечная сварка сопротивлением обычно используется при изготовлении узлов из листового металла

. Его можно использовать для сварки

материалов, таких как низкоуглеродистая сталь, никель,

алюминия, титан, медный сплав, нержавеющая сталь и высокопрочная низколегированная сталь

.Процесс контактной точечной сварки

наиболее применим в промышленных областях производства и обслуживания

(автомобильная промышленность, аэрокосмическая промышленность

и атомная промышленность, электронная и электрическая промышленность).

Murat et al., Исследовали на пятне сопротивления

[1]

свариваемость гальванизированных стальных листов без зазоров

с листами из аустенитной нержавеющей стали. При измерениях микротвердости

максимальные значения твердости приходились на

в середине сварного шва.Эмин Байрактар ​​и др. [2]

внесли свой вклад в свои исследования по выбору оптимальных условий сварки

и разработали новую сталь марки

для автомобильной промышленности. Исследование основано на испытании на ударное растяжение

листов, сваренных точечной сваркой. Влияние размера зародыша

на механические свойства при контактной точечной сварке

листов хромидной микролегированной стали

было исследовано компанией Aslanlar. Bouyousfi

[3]

et al., изучили влияние параметров процесса

[4]

(интенсивность дуги, продолжительность сварки и приложенная нагрузка) на механические характеристики сварного соединения

аустенитной нержавеющей стали 304L. Результаты показали, что

приложенная нагрузка является фактором контроля механических характеристик сварного соединения

по сравнению с

продолжительностью сварки и силой тока.

Низаметтин К. сосредоточил свое исследование на влиянии

[5]

параметров сварки на прочность соединения

листов титана, сваренных контактной точечной сваркой.Результаты

показали, что увеличение времени тока и силы электрода

увеличивают предел прочности на сдвиг, а соединение

, полученное в атмосфере аргона, дает лучшую прочность

. Результаты измерения твердости показали, что сварочный самородок

дает самую высокую твердость. Было обнаружено, что газ аргон

, использованный в процессе сварки, не оказывал влияния на значения твердости

. В этой статье

представлено влияние сварочного тока на физические свойства

аустенитной нержавеющей стали марки 304.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Образцы для точечной сварки: образцы для этой экспериментальной процедуры

были изготовлены на основе размера

, установленного Американским национальным институтом стандартов

(ANSI) и Американским обществом сварки

(AWS) . Этот стандартный размер для каждой пластины

, подлежащей точечной сварке, составляет 76 мм в длину и 19 мм в ширину,

, в то время как перекрытие для соединения внахлест составляет 19 мм (Рисунок 1).

Ряд пластин из нержавеющей стали 304 с толщиной

3 мм были разрезаны на стандартный размер

, помещены внахлест и затем сварены точечной сваркой,

произвело сварные образцы из 27 частей.Перед тем, как начать процесс сварки

, важно убедиться, что

на аппарате точечной сварки настроены в соответствии с требованиями.

Аппарат для точечной сварки имеет две важные шкалы

, один для сварочного тока, а другой для

продолжительности сварки. Еще один важный шаг перед запуском процесса сварки

— это включение подачи воды

на электроды. Это для охлаждения электродов

во время процесса сварки.Две пластины из нержавеющей стали

были помещены внахлест между двумя охлаждаемыми водой электродами

. Эти пластины затем зажимали электродом

, где одновременно;

ток протекает через соединение в течение нескольких секунд

зависит от настройки машины. Для

важно убедиться, что электроды зажимают соединение в центре перекрытия

. Используемый сварочный ток

варьируется от 2.5 кА, 3,75 кА, 5 кА и 6,25 кА, как и

, цикл остается постоянным, что составляет четыре цикла.

Что такое точечная сварка? (Полное руководство по процессу сварки)

Количество тепла зависит от теплопроводности и электрического сопротивления металла, а также от продолжительности воздействия тока. Это тепло можно выразить уравнением:

Q = I ² Rt

В этом уравнении «Q» — это тепловая энергия, «I» — ток, «R» — электрическое сопротивление и «t» — время, в течение которого приложен ток.

Материалы для точечной сварки

Благодаря более низкой теплопроводности и более высокому электрическому сопротивлению сталь сравнительно легко поддается точечной сварке, а низкоуглеродистая сталь лучше всего подходит для точечной сварки. Однако стали с высоким содержанием углерода (углеродный эквивалент> 0,4 ​​мас.%) Склонны к низкой вязкости разрушения или образованию трещин в сварных швах, поскольку они имеют тенденцию к образованию твердых и хрупких микроструктур.

Для оцинкованной стали (оцинкованной) для сварки требуется немного более высокий сварочный ток, чем для стали без покрытия.Кроме того, в случае цинковых сплавов медные электроды быстро разрушают поверхность и приводят к потере качества сварки. При точечной сварке сталей с цинковым покрытием необходимо либо часто менять электроды, либо поверхность кончика электрода «одевать», когда резак удаляет загрязненный материал, обнажая чистую медную поверхность и изменяя форму электрода.

Другие материалы, обычно свариваемые точечной сваркой, включают нержавеющие стали (в частности, аустенитные и ферритные марки), никелевые сплавы и титан.

Хотя алюминий по теплопроводности и электрическому сопротивлению близок к медным, температура плавления алюминия ниже, что означает, что сварка возможна. Однако из-за его низкого сопротивления при сварке алюминия необходимо использовать очень высокие уровни тока (в два-три раза выше, чем для стали эквивалентной толщины).

Кроме того, алюминий разрушает поверхность медных электродов в очень небольшом количестве сварных швов, а это означает, что добиться стабильного высокого качества сварки очень сложно.По этой причине в настоящее время в промышленности можно найти только специализированные области применения точечной сварки алюминия. Появляются различные новые технологические разработки, которые помогают обеспечить стабильную высококачественную точечную сварку алюминия.

Медь и ее сплавы также могут быть соединены точечной сваркой сопротивлением, хотя точечная сварка меди не может быть легко достигнута с помощью обычных электродов для точечной сварки из медных сплавов, поскольку тепловыделение электродов и заготовки очень похоже.

Решением для сварки меди является использование электрода, изготовленного из сплава с высоким электрическим сопротивлением и температурой плавления, намного превышающей точку плавления меди (намного выше 1080 ° C).Материалы электродов, обычно используемые для точечной сварки меди, включают молибден и вольфрам.

Где используется точечная сварка?

Точечная сварка находит применение в ряде отраслей, включая автомобилестроение, аэрокосмическую, железнодорожную, бытовую технику, металлическую мебель, электронику, медицинское строительство и строительство.

Учитывая легкость, с которой точечная сварка может быть автоматизирована в сочетании с роботами и системами манипуляции, это наиболее распространенный процесс соединения на производственных линиях большого объема и, в частности, был основным процессом соединения при строительстве стальных вагонов на протяжении более 100 лет. .

Сварка кузовов на автомобильной производственной линии.