Зварювання нержавіючої сталі
Зварювання нержавіючої сталі. У цій статті ми розглянемо 6 методів зварювання нержавійки, їхні переваги та недоліки.
6 методів зварювання нержавіючої сталі:
- Дугове зварювання вольфрамовим електродом у середовищі захисного газу (GTAW)
- Дугове плазмове зварювання (PAW)
- Дугове зварювання металевим електродом у середовищі захисного газу (GMAW)
- Дугове зварювання металевим електродом (SMAW)
- Точкове зварювання опором
- Електронно-променеве зварювання
Висока популярність нержавіючої сталі в інженерному світі незаперечна для більшості застосувань у виробництві та технічному обслуговуванні. Під час вивчення механізмів руйнування металів можна легко відзначити згубні наслідки корозійних руйнувань.
Отже, одним із найбажаніших методів запобігання корозії можна вважати вибір нержавіючої сталі для цільових продуктів. Важливість нержавіючої сталі добре відома більшості інженерів. Однак методи з’єднання нержавіючої сталі не такі популярні, як нержавіюча сталь. Одним із найскладніших етапів виробництва бажаної продукції вважається процес складання.
Нержавіюча сталь має високі характеристики міцності. Тому процеси деформації нержавіючих сталей є досить складними. Однак, зварювання нержавійки може стати рішенням для більшості процесів складання. Які не можуть забезпечити бажану форму виробів з використанням методів пластичного формування. Аргонове зварювання нержавійки дає змогу виробникам створювати вироби складної форми. Крім того, зварювання нержавіючої сталі може застосовуватися для окремих ділянок цілісних виробів. Наприклад, якщо замовник вимагає, щоб з нержавіючої сталі були виготовлені тільки певні деталі. Зварювання нержавійки може використовуватися для з’єднання двох або більше різних сплавів в одному виробі.
Чудові характеристики нержавіючої сталі створили для себе величезну сферу застосування. Тому аргонне зварювання нержавійки стало необхідністю для більшості інженерних рішень, метою яких є запобігання небезпеці корозії. Зварювання нержавійки має деякі відмінні властивості, але методи, які використовуються для зварювання нержавійки, дуже схожі на методи зварювання звичайних вуглецевих сталей. Процеси зварювання нержавіючої сталі можуть бути розроблені для подальшого розуміння. Отже, список шести методів зварювання нержавіючої сталі буде корисний для багатьох.
Дугове зварювання вольфрамовим електродом у середовищі захисного газу (GTAW)
Газове вольфрамове дугове зварювання є поширеним процесом для зварювання нержавійки. Цей процес ще відомий як зварювання вольфрамовим електродом у середовищі інертного газу (TIG). Або зварювання вольфрамовим електродом у середовищі інертного газу. Енергія, необхідна для плавлення заготовки, створюється за рахунок створення дуги між вольфрамовим електродом і основним металом. При створенні дуги вибирають інертну або відновлювальну атмосферу. Це пов’язано з необхідністю запобігти небажаним з’єднанням у процесі зварювання.
Зварювання нержавійки має свої вимоги, навіть якщо метод дугового зварювання вольфрамовим електродом є звичайним процесом для більшості легованих сталей. Принципово полярність електродів і вид струму (постійний або змінний) можуть впливати на ширину і глибину зварного шва. Тому, зварювання нержавіючої сталі виконується з використанням електродів постійного струму з негативною полярністю. Або електродів з прямою полярністю постійного струму.
У цих умовах електрони вдаряються об заготовку, де забезпечується більш глибоке проникнення. Вольфрамовий електрод втрачає невелику кількість власного матеріалу під час роботи дуги. Стабільність дуги під час операції зварювання є важливим параметром для правильного перебігу процесу. Тут створення інертної атмосфери може бути корисним для підвищення якості зварювання. Коли забезпечується атмосфера інертного газу, підвищується стабільність генерованої дуги.
Тип захисних газів може залежати від основного металу. Зазвичай кращими є суміші аргону, гелію і водню. Однак, вибір захисної газової суміші також важливий для зварювання нержавійки. Під час зварювання нержавіючої сталі в певних кількостях використовуються суміші аргон-водень, аргон-азот і аргон-гелій-водень. Неправильний вибір типу захисного газу може призвести до втрат легуючих елементів. Крім того, втрата легувальних елементів може знизити корозійну стійкість нержавіючої сталі.
Плазмове дугове зварювання нержавіючої сталі (PAW)
Плазмово-дугове зварювання за способом роботи дуже схоже на дугове зварювання вольфрамовим електродом. Однак застосування дугової плазми трохи відрізняється від застосування GTAW. При плазмовому дуговому зварюванні плазма дуги подається з сопла, що обмежує поширення дуги. Таким чином, процес може дати дугу з надлишковою енергією. Дуга процесу вужча, ніж звичайні операції дугового зварювання. Тому ширший потік захисної атмосфери є корисним для операцій зварювання неіржавіючої сталі. Суміші захисних газів аналогічні сумішам, що застосовуються в GTAW для процесів зварювання нержавійки.
Процес плазмового дугового зварювання має деякі переваги перед методом дугового зварювання вольфрамовим електродом. Керована плазмова дуга, особливо при зварюванні нержавіючої сталі, дає змогу краще стежити і контролювати енергію, що підводиться. Оскільки кількість легувальних елементів у нержавіючій сталі велика. Зона термічного впливу може бути проблемою під час зварювання нержавіючої сталі. Більш вузька дуга плазмово-дугового зварювання зменшує розмір можливої зони термічного впливу.
Дугове зварювання металевим електродом у середовищі захисних газів (GMAW)
Процес дугового зварювання металевим електродом, також відомий як зварювання металу в середовищі інертного газу, в принципі дуже схожий на процеси GMAW і PAW. Тут виникає дуга між електродом і основним металом. Однак цей метод відрізняється від GMAW і PAW через використання витратного електрода. Тут на дротяному електроді, що плавиться, підтримується висока щільність струму. Режим зварювання нержавіючої сталі може бути обраний як позитивний електрод постійного струму (DCEP) або постійний струм зворотної полярності (DCRP).
Дугове зварювання нержавіючої сталі металевим електродом із захисним електродом (SMAW)
Хоча метод SMAW є дуже старим методом зварювання, він досі використовується в більшості зварювальних робіт через свою простоту. Отже, метод SMAW кращий для операцій зварювання нержавіючої сталі. Електрод для цього способу зварювання містить металевий сердечник, покритий флюсовим матеріалом. Флюс перешкоджає утворенню небажаних сполук, які можуть завдати шкоди під час зварювання нержавіючої сталі. У процесі SMAW шлаки, що утворилися, можна легко видалити. Для роботи використовуються рутилові або вапняні електроди.
Точкове зварювання опором
Точкове зварювання опором здебільшого використовується для з’єднання листів нержавійки. Плавлення основних металів забезпечується пропусканням електричного струму через заготовки. Протилежні струми генерують надлишкове тепло між основними металами, що викликає плавлення на кордонах. Через свою простоту і швидкість контактне точкове зварювання краще для зварювання нержавіючої сталі.
Електронно-променеве зварювання
У процесі електронно-променевого зварювання електрони проходять через основний метал, де виникає висока енергія. Таким чином, плавлення заготовки забезпечується зіткненнями електронів. Глибокі й тонкі зварні шви можна отримати за допомогою електронно-променевого зварювання. Отже, сприйнятливість зони термічного впливу зведена до мінімуму, що є перевагою під час зварювання нержавіючої сталі.