Сварка нержавейки: марки сталей, маркировка и обозначение электродов

Сваривание нержавеющей стали является одним из наиболее сложных моментов, которые встречаются на практике у мастеров. Вся проблема заключается в поведении металла в расплавленном состоянии, которое заметно отличается от других сортов стали. Он становится в жидком состоянии не вязким, а подобным воде, так что быстро растекается и из него сложно сформировать нормальный валик шва. Электроды по нержавейке обладают такими же свойствами, так как в них содержится тот же состав, что и в основном металле. Все это требует от сварщика не только хорошо подготовленной технической базы, но и практических умений обращения с металлом. Именно по этой причине электроды для сварки нержавейки практически не применяются в потолочном или вертикальном положении.

Внешний вид электродов для сварки нержавейки

Это далеко не единственная проблема, которая возникает во время процесса. Нередко после температурной обработки шов теряет свои антикоррозионные свойства. Это очень распространенная проблема, поэтому, электроды для сварки нержавейки инвертором содержат дополнительное количество легирующих материалов, отвечающих за антикоррозионные свойства. Они должны компенсировать ту часть, которая испаряется во время сварки. Это очень важный момент выбора, пропуск которого может привести к браку. Для этой цели могут также использоваться флюсы в качестве добавок. Как правило, используются электроды для сварки постоянным током обратной полярности, так как при переменном качество соединения будет сильно страдать.

Электроды для сварки нержавейки постоянным током

Обмазка хоть и должна обеспечивать безопасность сварочной дуги, а также ванны расплавленного металла, но не всегда с этим хорошо справляется. Сварка тонкой нержавейки представляет собой особо сложный процесс. Для этого требуется подбирать тонкие электроды, что также осложняет процесс проведения сварки из-за риска прожига.

Область применения данных материалов достаточно широка, так что несмотря на все неудобства, приходится искать решения проблем путем улучшения свойств расходных материалов. Они используются в ремонтных мастерских, для соединения металлоконструкций, в литейном производстве, для сваривания металлопроката, создания корпусов изделий и прочих вещей. Сварочные электроды по нержавейке являются неотъемлемой частью ремонта трубопроводов, выполненных из данного металла. Электроды для сварки нержавеющей стали создаются по ГОСТ 9466-75.

Виды электродов для нержавейки

Достаточно распространенными являются шведские марки от компании ESAB, которые представлены в широкой линейке различными вариантами с несколько отличающимися свойствами.

  • ОК61.30 – это универсальные электроды для нержавеющей стали, которые могут применяться для многих сплавов. Особенно хорошо они подходят для изделий с добавками в виде хрома и никеля. Наплавленный металл получается достаточно стойким к коррозии.
  • ОК6135 – данная марка предназначена для сварки нержавейки с повышенными требованиями к качеству. Наплавленный металл получается достаточно прочным, так что может выдерживать сильные нагрузки. С его помощью сваривают ответственные сооружения и конструкции.
  • ОК67.45 – эта марка электродов для сварки нержавеющей стали обладает повышенными свойствами свариваемости, так что ее рекомендуется применять для самых сложных ситуаций, когда условия не совсем пригодны для соединения.
  • ОК63.30 – в данной марке стержни обладают относительно низким содержанием углерода, поэтому, подходят для тех металлов, в которых содержание данного металла также находится на низком уровне.

Электроды для сварки нержавейки марки ОК

Среди отечественных марок также имеются представители, которые часто используются в промышленности и частной сфере:

  • ЦТ15 – этот электроды для сварки нержавеющей стали 12х18н10т. Они обладают высокой температурной стойкостью и могут выдержать большие перегрузки по данному параметру. Также они оказываются стойкими к химическим средам.

Электрод ЦТ 15 для сварки нержавейки

  • ОЗЛ8 – наплавочные материалы, которые обладают достаточно длительным сроком эксплуатации и служат для создания соединений высокой прочности. Они сохраняют антикоррозийные свойства даже после температурной обработки.

Сварочный электрод ОЗЛ 8

  • ОЗЛ6 – универсальная марка, которая может применяться как для сваривания чистой нержавеющей стали, так и для сварки нержавейки с черным металлом.

Сварочный электрод ОЗЛ 6

Физико-химический состав

Как правило, такие типы электродов обладают достаточно богатым химическим составом, который включает в себя множество химических элементов, служащих для создания антикоррозионного эффекта, а также прочих полезных вещей. Естественно, что при выборе какими электродами варить нержавейку, следует учитывать, чтобы эти элементы обеспечивали нужные для эксплуатации свойства. На примере одной из марок видно, что может содержаться в высоколегированной стали:

Химический элемент

Относительное содержание,%

Углерод

0,09

Марганец

1,9

Кремний

0,38

Никель

12,8

Хром

24,9

Сера

0,011

Фосфор

0,022

Технические характеристики


Механические свойства зависят от того, что именно входит в металл. Специалисты подбирают конкретную марку согласно тому, какими характеристиками будет обладать наплавленный металл. Марки электродов по нержавейки дают достаточно высокие параметры крепости, пластичности и температурной стойкости. Несмотря на то, что в каждом случае они будут отличаться, на примере одной из марок можно понять общую картину:

Технические характеристики

Значение

Сопротивление временное, МПа

610

Удлинение относительное, %

33

Вязкость ударная, Дж/см2

150

Предел текучести, МПа

410

Обозначение и маркировка

На примере марке ОЗЛ 6 можно понять расшифровку. Это сварочные электроды, разработанные компанией «СпецЭлектрод». Они имеют основное покрытие и предназначенные для нержавеющих сталей.

Выбор

Подборка электродов для нержавеющей стали является очень ответственным процессом, так как здесь следует учитывать множество нюансов, чтобы добиться максимально качественного результата. Ведь здесь даже при стандартных условиях возникают сложности, но если сделать неправильный выбор, то все будет еще хуже. При выборе основной упор делается на состав. В марке должны содержаться такие же элементы, как и в основном металле. Тогда соединение будет иметь более высокое качество. На многих марках имеется обозначение, для каких именно сталей они предназначаются, что облегчает подбор.

Размер диаметра стержня также относится к важным параметрам. Чем толще основной метал, тем толще должны быть электроды. Величина их должна быть, примерно, одинаковой. Допускается разница в 0,5-1 мм, но это возможно только если толщина от 3 мм, так как тонкие листы нержавейки нужно сваривать очень аккуратно и превышение величины диаметра, а соответственно и сварочного тока, может привести к образованию дыр в месте соединения.

«Важно! При выборе следует всегда обращать внимание на аналоги, которые могут стать хорошей заменой отечественным маркам».

Электроды также должны быть достаточно длинными, чтобы вести шов без прерываний. В различных марках длина может варьироваться от 5 до 10 см, так что для создания длинных швов могут понадобиться изделия длиной 45 см. Но в большинстве случаев швы делаются короткими, так что тут не имеет большого значения длина. Не стоит забывать о покрытии. Его зачастую подбирают под стержень, но если предстоят нестандартные условия применения, то именно покрытие может повлиять на надежность проведения процесса.

Основные режимы и нюансы применения

Одним из главных нюансов использования является высокая скорость плавления, которая превышает показатели стандартных стальных электродов. Это требует более быстрых и аккуратных движений. Также здесь низкая вязкость расплавленного металла, так что нужно выработать особую технику формирования валика шва, иначе получится бесформенная масса наплавленного металла. После окончания процесса шов нужно подогревать, чтобы у него не возникли холодные трещины. Для этого можно использовать газовую горелку или другие подогревающие инструменты с регулировкой температуры.

Диаметр, мм

Нижнее, А

Верхнее, А

Потолочное, А

2

30…50

2,5

40…60

3

50…100

50…60

50…60

4

90…150

100…120

100…120

5

120…180

120…150

Производители

  • СпецЭлектрод;
  • ESAB;
  • Эком-Плюс;
  • Вадис-М;
  • Фрунзе-Электрод.

На этой странице показана информация по теме «Электроды для нержавейки» и всему, что с ней связано. Смотрите далее информацию по данному вопросу, а внизу страницы подобраны марки электродов с этой меткой на сайте.

Нержавеющая сталь является неотъемлемой частью многих, самых разнообразных отраслей. Данный материал активно применяется в производстве товаров широкого потребления и в различных сферах промышленности. Обусловлено это несколькими важными достоинствами сплавов данной категории. Они отличаются твердостью, прочностью, долговечностью и привлекательным внешним видом. Поэтому электроды для сварки нержавеющих сталей особенно востребованы среди расходных материалов. Здесь мы рассмотрим какими электродами варить нержавейку.

Электроды по нержавейке — в чем особенности

Осуществление сварки деталей из нержавеющей стали является достаточно сложным процессом. Выполнение работ требует от исполнителя наличия соответствующих опыта, знаний и навыков. Для предупреждения наполнения сварочной ванны азотом следует придерживаться минимальной длины дуги. Кроме этого, коррозионностойкие стали обладают плохой свариваемостью, которая в значительной степени затрудняет соединение. Причины этого кроются в следующем:

  • теплопроводимость нержавейки в два раза меньше, чем у обычных углеродистых стальных сплавов. Это приводит к перегреву изделий, поэтому проводить данный технологический процесс необходимо на меньшем сварочном напряжении.
  • при сваривании массивных элементов, между ними нужно оставлять достаточно широкий зазор. Невыполнение этого требования может привести к образованию микротрещин, снижающих качество и надежность шва.
  • в рабочей зоне присутствует сильное электрическое сопротивление, которое приводит к нагреву стержня электрода.

Именно поэтому, а также из-за вышеперечисленных особенностей сварки, необходимо использовать специальные сварочные электроды по нержавейке. Неверный выбор сварочных материалов может привести к межкристаллитной коррозии — опасному виду разрушения. Такое явление является причиной значительного снижения надежности сварного шва.

Переменным или постоянным током

Сваривание переменным и постоянным током обладает своими особенными характеристиками.

Основные преимущества постоянного напряжения: экономия сварочных материалов за счет низкого уровня разбрызгивания; комфорт и легкость проводимых работ; качественный шов; высокая производительность сварки; отсутствие непроверенных участков. Недостатком является высокая стоимость оборудования, способного выдавать постоянный ток. Подробнее здесь.

Главные достоинства переменного тока: легкость и доступная цена оснащения, работающего на переменке; удобство проведения сварочных работ; гарантия качественного соединения. Основные минусы: меньшая стабильность дуги; большое количество брызг способствует значительному расходу материалов. Подробности тут.

Коррозионностойкие стали можно сваривать различными способами. Однако, чаще всего, для сварки нержавейки используются два метода соединения:

  1. Ручное сваривание покрытыми электродами.
  2. Сварка вольфрамовым электродом в среде защитных газов.

В зависимости от метода сварки используется различный вид напряжения, а соответственно применяются электроды, подходящие для переменного или постоянного тока.

Электроды постоянного тока по нержавейке

Приступая к работе мастер должен решить какими электродами можно варить нержавейку. Сварочные материалы с обмазкой без особых проблем обеспечивают оптимальное качество соединения. Ручное сваривание осуществляется, как правило, постоянным напряжением обратной полярности. Поэтому используются нержавеющие электроды следующих марок:

ЦЛ-11 является одной из самых популярных марок среди сварщиков; используется для работы со сталями с высоким содержанием хрома и никеля. Шов, наплавленный с помощью данных расходников, обладает несколькими преимуществами: прочность; пластичность; аккуратность; достаточно высокий уровень ударной вязкости; отсутствие разбрызгивания.

Электроды ОЗЛ-8 предназначены для сварки конструкций, которые будут эксплуатироваться в условиях высоких температур — до 1000°С. При это достоинства данной марки во многом схожи с ЦЛ-11.

НЖ-13 успешно используются для сваривания деталей из пищевой стали. Расходники данной марки отлично сваривают сплавы, где присутствуют хром, никель и молибден. Главная отличительная особенность таких электродов — образование тонкого слоя шлаковой корки, которая отделяется самопроизвольно.

Электроды НИИ-48Г.

Ниже приведен перечень ещё нескольких востребованных электродов по нержавеющим сталям:

ЗИО-8 предназначены для жаростойких коррозионностойких сталей.

Электроды НИИ-48Г используются для работы с ответственными конструкциями.

ОЗЛ-17У подойдут для нержавейки, работающей в средах, где присутствуют серная или фосфорная кислоты.

В соответствующем разделе представлены остальные марки электродов для сварки нержавейки.

Электроды для переменного тока для нержавейки

Не все исполнители располагают оснащением, работающим на постоянном напряжении. Из-за чего возникает вопрос: можно ли варить переменным током нержавейку?

Есть такие электроды, например, это марки ОЗЛ-14, ЛЭЗ-8, ЦТ-50, ЭА-400, ОЗЛ-14А, Н-48, АНВ-36 и другие.

Сваривание вольфрамовыми электродами (на картинке) в среде газов также можно проводить переменным током прямой полярности. Данный метод соединения применяется в следующих случаях:

  • сваривание тонкостенных изделий;
  • повышенные требования к сварочному шву.

Данные сведения помогут исполнителю любого уровня определить какие электроды для сварки нержавейки переменным током следует использовать при решении конкретных задач.

В качестве вывода, следует отметить, что электроды для нержавейки переменного тока менее востребованы. Данный факт обусловлен меньшей популярностью переменного напряжения по сравнению с постоянным.

Постоянка обладает большим спектром достоинств и используется профессионалами намного чаще.

Маркировка электродов по нержавейке

На упаковке всех, без исключения, сварочных материалов присутствуют основные идентификационные сведения. Маркировка электродов для нержавейки также оснащена данной информацией, включающей следующие обозначения:

  • тип, марка, диаметр и назначение электрода;
  • толщина обмазки;
  • полярность;
  • настройка напряжения;
  • переменный или постоянный ток.

Электроды для нержавеющих сталей и черного металла

Безусловно сваривание данных материалов возможно. Однако, сварка черного и нержавеющего металла имеет свои сложности. Основная проблема — разнородность этих металлов. Для получения качественного шва применяют сваривание трех типов:

  • сварка электродами с покрытием;
  • соединение вольфрамовыми неплавящимися расходниками;
  • в среде защитного газа, чаще всего используется аргон.

Для проведения сварки первого типа используют следующие электроды для сварки нержавейки с черной сталью:

Электроды ОЗЛ-312.

ЭА-395/9 предназначены для работы с ответственными конструкциями.

ОЗЛ-312 подходят для соединения сталей с неизвестным составом и при необходимости высокой прочности шва.

Также существует возможность использования марок АНЖР-1 и АНЖР-2 для сваривания разнородных сталей.

Однако, лучше всего соединять нержавейку и черный металл методом аргоновой сварки. Аргон в подобных случаях выполняет важную функцию — обеспечение защиты рабочей зоны от чрезмерного насыщения азотом, а, соответственно, и от окисления. Чтобы сварной шов получился надежным пруток следует держать перпендикулярно к поверхности.

Исходя из вышеперечисленной информации можно сделать вывод, что для сварки нержавейки с черным металлом используется распространенные сварочные материалы. Расходники данных марок можно приобрести у многих поставщиков и производителей.

Электроды для сварки нержавеющей стали 12Х18Н10Т

12Х18Н10Т является нержавеющей сталью аустенитного класса. Данная разновидность нержавейки наиболее распространена, применяется во многих отраслях промышленности: пищевая, химическая и фармацевтическая. Довольно часто из такого вида стали производят сварные аппараты и сосуды, трубы для трубопроводов.

Электроды ЦЛ-9 в упаковке.

Далее представлена информация, с помощью которой можно определить какими электродами варить нержавейку 12х18н10т.

Маркой, пользующейся наибольшим спросом, является ЦЛ-9. Сварка может проводится во всех пространственных положениях.

Электроды ОК 61.30 обладают несколькими достоинствами: хорошее формирование шва; легкое зажигание; самоотделение шлака.

Сварочные материалы НЖ-13 применяются в тех случаях, когда к наплавленному металлу предъявляются высокие требования стойкости против МКК.

ОЗЛ-14 — расходники, использующиеся, когда к металлу шва не предъявляются жесткие требования против МКК.

Можно ли электродами по нержавейке варить сталь

Марки электродов для нержавейки используются не только для обработки соответствующих сталей. Данные сварочные материалы возможно применять для сваривания обычной черной стали. Однако, такое сочетание не подходит для выполнения ответственных работ. Возможно образование коррозии как в рабочей, так и в околошовной зоне. К тому внешний вид соединения будет не на высшем уровне. Если же мастер все-таки решил прибегнуть к такому решению, рекомендуется производит сваривание точно и быстро.

Какими электродами варить нержавейку 1 мм.

Сварка тонкого металла является сложным процессом не только для начинающих специалистов, но и для опытных сварщиков. Данный процесс имеет несколько сложностей:

  • сильный нагрев изделия может привести к прогоранию и образованию отверстия;
  • высокая температура прогрева также может привести к изменению геометрии тонких листов;
  • короткая дуга, с помощью которых производится соединение, при незначительном отрыве гаснет.

Данные проблемы могут значительно затруднить сварочные работы. Поэтому, чтобы избежать таких трудностей, очень важно знать какие электроды нужны для сварки нержавейки тонкой толщины.

ОК 63.34 предназначены для сваривания тонкого металла. Также марка отлично подойдет и для толстостенных изделий. Электроды характеризуются улучшенным шлакоотделением.

ОК 63.20 (на картинке) особенно востребованы для соединения труб и тонкого металла. Сварочный процесс происходит при кратковременном поджиге и гашении дуги.

Популярные электроды для сварки нержавейки

Наиболее востребованными и ходовыми сварочными материалами являются марки нержавеющих электродов, произведенных ведущими заводами. Проверенные изготовители тщательно следят за качеством продукции, гарантированно выполняются обязательства и предлагают выгодные условия для сотрудничества. Кроме этого, постоянно высоким спросом пользуются марки электродов для сварки нержавеющей стали известных брендов.

ESAB

Шведский концерн ESAB предоставляет широкий выбор расходных материалов. Большой популярностью среди профессиональных сварщиков пользуются марки электродов по нержавейке.

ОК 61.35 предназначены для ответственных конструкций, часто применяются для сваривания трубопроводов различного назначения.

ОК 67.72 — синтетические электроды, использующиеся для соединения нержавеющих и разнородных сталей.

ОК 67.45 — сварочные материалы двойного назначения: соединение нержавеющих сталей и наплавка металлов с ограниченным уровнем свариваемости. Шов отлично переносит высокие температуры и трение.

Также следует упомянуть ОК 63.30; ОК 61.30; ОК 63.20; ОК 61.35.

Видео с разъяснениями по выбору от производителя.

ЦЛ-11

Как уже упоминалось ранее данная марка сварочных материалов является одной из самых популярных. Сварной шов, наплавленный расходниками ЦЛ-11, отличается аккуратностью, пластичностью, прочностью и высокой ударной вязкостью.

Монолит

Оригинальные сварочные материалы данного бренда с положительной стороны характеризуют многие мастера. По нержавке у них марка ЦЛ-11. Основные достоинства:

  • привлекательный вид шва;
  • легкий поджиг как начальный, так и повторный;
  • стабильность дуги;
  • самоотделяемость шлаковой корки;
  • малое разбрызгивание;
  • возможность проведение сварки по окисленным, окрашенным и масляным поверхностям;
  • также можно осуществлять сваривание от бытовых источников питания;
  • сварочные материалы Монолит подходят для выполнение соединений в труднодоступных местах.

УОНИ

В случае отсутствия под рукой специальных электродов для нержавейки, можно провести сваривание и другими марками. Чаще всего, специалисты задаются вопросом: можно ли уони варить нержавейку? Рассматривая данный вопрос с технической точки зрения, ответ будет положительным. УОНИ подойдет для работы с коррозионностойкими сталями. С практической точки зрения следует знать какой нужен электрод для сварки нержавейки.

УОНИ-13/НЖ обладают несколькими преимуществами: проведение сварки возможно практически во всех положениях; небольшое количество брызг.

УОНИ-13/НЖ-2 предназначены для коррозионностойких кислотостойких сталей.

УОНИ-13/ЭП-56 используются для сваривания нержавеющих сталей, работающих в агрессивных сталей, а также для сваривания трубопроводов.

Следует отметить, что лучше варить нержавейку специально разработанными для этого сварочными электродами.

Какие электроды для нержавейки лучше

Ответить на поставленный вопрос очень сложно. Каждый сварщик отдает предпочтение своему расходнику и самостоятельно определяет какими электродами можно варить нержавеющую сталь. Некоторые бренды выделяются из всего многообразия представленных торговых марок. НЕРО, Монолит, УОНИ являются одними из лидеров рынка. Потребители характеризуют их продукцию следующим образом — «хорошие и качественные электроды».

Популярные производители

Практически все изготовители предлагают клиентам широкий выбор электродов для коррозионностойких сталей. Востребованность нержавейки, а, соответственно, и сварочных материалов для нее, требует этого от заводов. Среди ведущих производителей следует отметить следующие концерны: «Лосиноостровский электродный завод», «Спецэлектрод» (Москва), «Зеленоградский электродный завод», «Кировский завод», ESAB, «Lincoln Electric», «Quattro Elementi».

Данная статья дает полный и четкий ответ на многие вопросы, возникающие у сварщиков во время работы с изделиями и конструкциями из нержавейки. Ознакомившись с представленной информацией каждый исполнитель сможет решить какими электродами варят нержавеющую сталь.

Где купить

Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

Выбрать компанию

  • АНВ-29
  • Cromarod 309L
  • UTP 68 TiMo
  • Castolin Eutec Trode E 308L-17
  • ОЗЛ-12
  • ОЗЛ-10
  • ОЗЛ-17У
  • АНВ-34
  • АНВ-26
  • АНВ-2
  • Amerarc Ni 99
  • OK NiCu-7 (OK 92.86)
  • ЭА-902/14
  • ЭА-898/21
  • ЭА-855/51
  • ЭА-606/11
  • ЭА-606/10
  • ЭА-400/13
  • Э-138/50Н
  • ЦТ-50
  • ЦТ-26
  • ЦТ-15К
  • ЦТ-10
  • ЦТ-7
  • ЦЛ-41
  • УОНИ-13/НЖ-2
  • УОНИ-13/ЭП-56
  • УОНИ-13/НЖ/01Х19Н9
  • УОНИ-13НЖ/10Х17Т
  • СЛ-28
  • ОЗР-1
  • ОЗЛ-41
  • ОЗЛ-40
  • ОЗЛ-36
  • ОЗЛ-29
  • ОЗЛ-20
  • ОЗЛ-14А
  • ОЗЛ-14
  • ОЗЛ-8С
  • ОЗЛ-7
  • ОЗЛ-3
  • Н-48
  • ЛЭЗ-8
  • ВИ-12-6
  • ЛМЗ-1
  • ЗИО-3
  • ГЛ-2
  • АНО-27
  • АНВ-1
  • QUATTRO ELEMENTI 771-374

Где купить электроды различных марок

Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

Выбрать компанию

Качество выполнения сварного соединения зависит от многих факторов, в том числе — квалификации сварщика, правильности выбора метода и режима сварки, сварочных материалов.

Сварка сталей, относящихся к классу нержавеющих, имеет свои особенности, связанные с их характеристиками — низкой теплопроводностью, повышенным коэффициентом линейного расширения и электрического сопротивления.

Классификация высоколегированных сталей

Прежде чем приступить к вопросу выбора электродов для сварки нержавейки, необходимо определиться с самим понятием этого материала. Народная терминология делит все стали на два основных класса — рассматриваемую нержавейку и так называемую чернуху. Известными большинству признаками, отличающими нержавейку от чернухи, являются:

  • внешний вид — нержавейка блестящая (хотя не всегда), без следов окалины и коррозии;
  • вязкость и меньшая твердость, что легко определяется зубилом, напильником, сверлом, ножовкой или абразивным кругом;
  • народным методом является также проба магнитом — нержавейка не магнитится, что также не всегда соответствует истине.

Приведенного багажа знаний явно недостаточно для выполнения такого ответственного соединения, как сварное, также недопустимо охватывать одним термином многочисленную группу сталей, классифицируемых ГОСТом как нержавеющие.

К классу нержавеющих относятся стали, обладающие способностью работать в условиях коррозионно-агрессивных сред, а эта способность определяется наличием легирующих элементов, в основном, хрома и никеля.

Официальным документом, регламентирующим классификацию нержавеющих сталей, является межгосударственный стандарт ГОСТ 5632–14 . В соответствии с его определениями к легированным нержавеющим сталям относятся стали с содержанием хрома не менее 10,5% и содержанием углерода не более 1,2%, к коррозионно-стойким сталям и сплавам — обладающие стойкостью против любых видов коррозии (химической, электрохимической, межкристаллитной, коррозии под напряжением и других).

Классы нержавеющей легированной стали

Конкретное назначение и область применения стали определяется ее внутренней структурой — химическим составом и типом кристаллической решетки, которые в свою очередь также зависят от метода плавки, термообработки, прокатки. Не углубляясь в теорию металловедения, приведем деление легированных нержавеющих сталей на структурные классы в соответствии с ГОСТ 5632–14 :

  • мартенситный;
  • мартенситно-ферритный;
  • ферритный;
  • аустенитно-мартенситный;
  • аустенитно-ферритный;
  • аустенитный.

Структура стали во многом определяет и такое ее технологическое качество, как свариваемость. Наличие хрома в высоколегированных коррозионно-стойких сталях определяет характерное для них понятие «межкристаллитная коррозия». При сварке на границе зон термического влияния образуются зернистые структуры карбида хрома с пониженной прочностью и склонностью к хрупкому разрушению. Это качество во многом определяет специальные требования к технологии сварки данных сталей и сварочным материалам для ее выполнения.

Маркировка нержавейки

Присоединяясь к народной терминологии — нержавейка — рассмотрим ее обозначение согласно требованиям ГОСТ 5632–14 . Для нержавейки обозначение соответствует общероссийской системе обозначения сталей, унаследованной от советской. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента, далее последовательно буквой русского алфавита указывается легирующий элемент и его содержание в процентах. Если за буквой отсутствуют цифры, то содержание элемента не превышает 1 процент.

Не перечисляя все химические элементы, приведем обозначения некоторых, характерных для нержавеющих сталей: Х — хром, Н — никель, Т — титан, В — вольфрам, М — молибден. Легирующими элементами могут быть и неметаллы. В обозначениях многих сталей по ГОСТ 5632–14 можно увидеть буквы, А — азот, Г — марганец, Е — селен.

Как видим, обозначение нержавейки несет в себе информацию о ее химическом составе, который в основном определяет и химический состав применяемых сварочных материалов.

Сварка нержавейки

Так как темой статьи являются электроды для сварки нержавейки, рассмотрены будут два метода сварки, наиболее распространенные и в производстве, и на монтаже оборудования.

Первый из них — ручная аргонодуговая сварка (РАДС). Это один из видов сварки в среде защитных газов, газом является инертный газ аргон. Сварочная дуга создается неплавящимся вольфрамовым электродом диаметром от 1,6 до 4,0 мм, а заполнение сварочной ванны выполняют присадочной проволокой соответствующей марки. Этот метод сварки наиболее распространен как раз при сварке нержавеющих сталей.

Самым распространенным, широко известным большинству и практически универсальным методом является ручная дуговая сварка плавящимся электродом (РДС). Слово «электрод» в основном ассоциируется именно с этим методом.

Многообразие марок нержавейки по химическому составу определяет и многообразие типов и марок электродов для ее сварки по тому же принципу. ГОСТ 5632–14 классифицирует более ста марок высоколегированных сталей.

Основные типы электродов, дословно «электродов покрытых металлических для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами» устанавливает другой стандарт — ГОСТ 10052–75 . Его классификация включает 49 типов электродов. Обозначение типов электродов начинается с буквы Э и тире, за которым следует уже рассмотренное нами обозначение содержания углерода и легирующих элементов.

Маркировка электродов для сварки

ГОСТ 10052–75 определяет именно типы электродов по химическому составу металлического стержня.

На практике обычно оперируют понятием марки электрода, которая зависит от его производителя. Один и тот же тип может выпускаться под разными марками, а производитель подтверждает соответствие своей марки электродов по нержавейке типу и требованиям стандарта.

Маркировка электродов должна содержать информацию о марке и типе электрода, его диаметре, виде покрытия, механических характеристиках выполненного соединения, допустимых пространственных положениях, роде тока — переменный или постоянный и его полярности — прямая или обратная. Для ответственных работ при изготовлении, сборке, монтаже или ремонте оборудования марку электродов определяют специалисты — конструкторы или технологи.

Какой электрод выбрать для сварки нержавейки для домашних или хозяйственных нужд — изготовление мангала или самодельной коптильни, сбросной трубы канализации или выхлопной трубы автомобиля — поможет справочная информация из технической литературы или ресурсов Интернета. Правда, эта информация будет полезной при условии наличия информации о марке самой стали.

Некоторые марки электродов

Наиболее распространенными по применению и известными многим по марке являются коррозионно-стойкие стали аустенитного класса — 08Х18Н10, 08Х8Н10Т, 12Х18Н10Т. Многим известна и марка электродов для их сварки — ЭА-400/10Т или ЭА/400/10У. Эта марка соответствует типу Э-07Х19Н11М3Г2Ф по ГОСТ 10052–75 . Их применяют для сварки труб любого диаметра, при изготовлении емкостей и сосудов с рабочей температурой до 350 °C. Этому же типу соответствуют и электроды марки ЦЛ-11. Их применяют для сварки изделий, работающих в агрессивных средах с температурой до 400 °C.

Для сварки сталей аустенитного класса используют и другие марки электродов. В машиностроении часто применяются электроды марки ОЗЛ-8. Они соответствуют типу Э-07Х20Н9, с их помощью сваривают конструкции при отсутствии жестких требований к стойкости против межкристаллитной коррозии. Для изделий, работающих в окислительных средах с температурой до 650 °C, применяют марки ЦТ-15 и ЗИО-3, соответствующие типу Э-08Х19Н10Г2Б.

И в энергетике, и в пищевой промышленности широко используются коррозионно-стойкие хромистые стали мартенситного, мартенситно-ферритного и ферритного классов — 08Х13, 12Х13, 20Х13. Рабочая температура деталей и конструкций из них достигает 600−650 °С. Их сварку выполняют электродами типа Э-12Х13 марки УОНИ-13/НЖ 12Х13.

Коррозионно-стойкие и жаростойкие стали тех же классов 12Х17, 08Х17Т сваривают электродами типа Э-10Х17Т марки УОНИ-13/НЖ 10Х17Т. Жаростойкость сварного соединения достигает 800 °C.

Сварка деталей, изготовленных из нержавеющих сталей, представляет собой непростой процесс, требующий от его исполнителя наличия соответствующих знаний и навыков. Для выполнения такой процедуры, кроме всего прочего, необходимы специальные электроды по нержавейке, которые могут иметь диаметр 3,4 или 5 мм.

Электроды AS P-309L турецкого производства применяются при сварке нержавеющих и жаропрочных сталей

Почему важно использовать специальные электроды для сварки нержавейки

Нержавеющая сталь с момента ее появления на рынке активно используется для изготовления отдельных изделий и конструкций различного назначения. Высокая популярность стальных сплавов данной категории объясняется не только их исключительной коррозионной устойчивостью, но также целым перечнем других достоинств – твердостью, прочностью, долговечностью, привлекательным внешним видом изделий из нержавейки и др. Между тем одним из наиболее значимых недостатков нержавеющих сталей является плохая свариваемость, что несколько затрудняет выполнение монтажных работ с этим материалом.

Сварка этих листов из коррозионностойкой нержавеющей сталей была выполнена электродом ЦТ-15

Причины того, что нержавеющие стали обладают плохой свариваемостью (под которой понимают возможность создания надежных неразъемных соединений при помощи сварки), заключаются в следующем.

  • Стали, относящиеся к категории нержавеющих, обладают меньшей (в два раза) теплопроводностью, чем обычные углеродистые стальные сплавы. Нержавейка в процессе выполнения сварки хуже отводит тепло и сильно перегревается, поэтому выполнять такой технологический процесс следует на меньших значениях сварочного тока (на 15–20%), чем при соединении деталей из обычных стальных сплавов.
  • При сварке массивных изделий, изготовленных из нержавеющих сталей, между ними следует оставлять достаточно широкий зазор. Если пренебречь этим требованием, то в структуре основного металла, прилегающей к зоне сварного шва, могут образоваться микротрещины, значительно снижающие качество и надежность полученного соединения.
  • Из-за сильного электрического сопротивления, создаваемого в зоне сварки, электроды, при помощи которых она выполняется, сильно нагреваются. Именно поэтому выполнять сварочные работы со сталями данной категории следует, используя специальные электроды для нержавейки. Выбрать такие электроды можно по маркировке.

Пример расшифровки маркировки электродов

Неправильный выбор электродов, режимов выполнения сварки изделий, изготовленных из нержавеющих сталей, а также непрофессиональное использование сварочного оборудования может привести к межкристаллитной коррозии. Это явление значительно ухудшает коррозионную устойчивость металла шва и основного металла в прилегающей к сварному соединению зоне и выражается в том, что в структуре металла при нагреве свыше 5000° формируются карбиды железа и хрома. Такие карбидные включения, появляясь на границах кристаллической решетки металла, делают его очень хрупким и уязвимым к коррозии, что и становится причиной значительного снижения надежности сварного соединения.

Для того чтобы избежать такого негативного явления, как межкристаллитная коррозия, следует правильно подбирать режимы сварки и электроды для ее выполнения, а также обеспечивать быстрое охлаждение зоны сформированного сварного соединения.

Основные технологии сварки

На качество сварки, используемой для соединения деталей из нержавеющих сталей, оказывает влияние множество факторов. К наиболее значимым из них следует отнести квалификацию сварщика, выполняющего работы, правильность выбора режима сварки и электродов для ее осуществления. Любому, кто соберется варить нержавейку, важно также знать, в чем заключаются отличия этого металла от обычных углеродистых сталей.

Варить нержавейку, в зависимости от особенностей соединяемых деталей, можно по различным технологиям. Одной из наиболее распространенных технологий, при помощи которых выполняют соединение изделий из нержавейки с толщиной от 1,5 мм, является сварка в среде защитных газов.

Сварка нержавеющей стали вольфрамовым электродом

Такая сварка, выполняемая неплавящимся вольфрамовым электродом, используется преимущественно для соединения:

  • корпусных деталей оборудования и приборов различного назначения;
  • других изделий, для изготовления которых используется листовая нержавейка;
  • трубопроводов из нержавейки, предназначенных для транспортировки различных сред.

В зависимости от используемого сварочного оборудования и требуемой производительности процесса выполняться такая сварка может ручным, полуавтоматическим и автоматическим способами.

При сварке изделий, изготовленных из нержавейки, можно использовать и плавящиеся электроды – металлические стержни с нанесенным на них покрытием либо специальную проволоку, отличающуюся высоким уровнем легирования. К таким методам сварки относятся:

  • импульсно-дуговая, используемая для соединения деталей толщиной до восьми десятых миллиметра;
  • короткодуговая, выполняемая в среде инертных газов, – для нержавейки толщиной от восьми десятых до трех миллиметров;
  • дуговая струйная, применяемая для соединения листового материала толщиной свыше трех миллиметров;
  • дуговая, выполняемая под слоем флюса, – для изделий, толщина которых превышает десять миллиметров;
  • плазменная, которая является универсальным способом соединения деталей из нержавейки любой толщины.

Технологию плазменной сварки используют для соединения любых металлов и сплавов

При использовании для выполнения сварочных работ такого оборудования, как инвертор, процесс можно выполнять и постоянным, и переменным током.

Чтобы варить изделия из нержавейки и получать при этом качественные и надежные соединения, важно учитывать несколько важных нюансов.

  • При использовании электрода из вольфрама им не следует совершать резких колебательных движений, как это делается при формировании сварного шва на обычных сталях. Такие движения могут привести к тому, что электрическая дуга, сформированная электродом, разрушит защитную пленку на основном металле, а это станет причиной значительного ухудшения его антикоррозионных свойств.
  • Чтобы избежать попадания в область формируемого сварного шва вольфрама, из которого изготовлен неплавящийся электрод, зажигать сварочную дугу следует не на самих соединяемых изделиях, а на специальной графитовой пластине (или использовать для этого опцию бесконтактного розжига дуги).
  • На обратную сторону сварного шва также желательно подавать струю аргона, который защитит сильно разогретый основной металл и формируемый сварной шов от окисления.

Популярные марки электродов для сварки нержавейки

Достаточно часто сварку нержавейки выполняют при помощи плавящихся штучных электродов, поэтому вопрос правильного выбора таких расходных материалов является очень актуальным. Металл, из которого изготовлены стержни таких электродов, должен:

  • обладать высокой устойчивостью к такому явлению, как термическая ползучесть;
  • отличаться небольшим показателем теплового расширения;
  • иметь повышенную упругость;
  • отличаться высокой износоустойчивостью и теплопроводностью.

Области применения электродов

На выбор электрода, при помощи которого можно варить изделие из нержавейки, решающее влияние оказывает марка свариваемой стали. Так, в зависимости от данного параметра современные специалисты применяют электроды следующих популярных марок:

  • ОЗЛ-8 и ЦЛ-11 – для нержавейки, используемой в пищевой промышленности;
  • ЭА400/10У, НЖ-13, ЦТ-15 (редко) – для нержавеющих сталей, отличающихся повышенной устойчивостью к коррозии;
  • ОЗЛ-6 – для жаропрочных сплавов, в химический состав которых входит нержавеющая сталь;
  • КТИ-7А, ЦТ-28 – для нержавейки, из которой изготавливаются различные инструменты;
  • АНЖР-1, АНЖР-2, ЭА395/9 – для нержавейки другого назначения.

Электроды АНЖР-1 и АНЖР-2 применяются для сварки без предварительного подогрева и без последующей термообработки

При использовании штучных электродов, специально предназначенных для сварки нержавейки, следует соблюдать осторожность, так как слой остывающего шлака, сформированный в процессе выполнения сварки, отскакивает с поверхности шва самопроизвольно. Еще не до конца остывшие кусочки такого шлака, если не соблюдать осторожность, могут послужить причиной ожога.

К наиболее популярным электродам, используемым для соединения изделий из нержавейки, относятся изделия с маркировкой ЦЛ-11. На поверхность таких электродов нанесено покрытие, выполненное на основе карбонатов и соединений фтора. Они применяются при сварке сталей хромоникелевой группы (12Х118Н10Т и 9Т, 08Х18Н12Б и Т). Использование электродов данной марки позволяет минимизировать риск развития межкристаллитной коррозии у данных сплавов. За счет особенностей химического состава своего покрытия электроды ЦЛ-11 хорошо демонстрируют себя при температурах, не превышающих 450°.

Технические параметры электродов ЦЛ-11

К наиболее значимым достоинствам электродов данной марки следует отнести:

  • минимальное разбрызгивание расплавленного металла;
  • хорошую ударную вязкость формируемого сварного шва;
  • возможность выполнять качественный сварной шов в любых пространственных положениях;
  • хорошую пластичность готового соединения;
  • минимальный риск образования трещин в сварном шве, что обеспечивает высокое качество и надежность формируемого соединения.

Высокой популярностью у отечественных специалистов пользуются также электроды ОЗЛ-6 и НЖ-13. Электроды с маркировкой НЖ-13 отлично демонстрируют себя при использовании для сварки пищевой нержавейки, а также сплавов, относящихся к хромоникелевой и хромоникелемолибденовой категориям. Изделия марки ОЗЛ-6 лучше применять в тех случаях, когда сварка будет выполняться в окислительной среде или при высоких температурах (до 1000°). При использовании электродов данной марки можно получить сварное соединение более высокого качества, если выполнять его не на переменном, а на постоянном токе.

Технические характеристики

электродов ОЗЛ-6

Среди достоинств электродов марки ОЗЛ-6 следует выделить:

  • минимальное разбрызгивание расплавленного металла;
  • высокую жаростойкость сформированного соединения;
  • высокую устойчивость металла сварного шва к образованию межкристаллитной коррозии.

В отличие от изделий марки ЦЛ-11, электроды ОЗЛ-6 нельзя применять для формирования сварных швов, расположенных вертикально.

Кроме электродов известных отечественных марок, у специалистов-сварщиков большой популярностью пользуются изделия для сварки нержавейки, выпускаемые под брендом ESAB.

Электроды ESAB выпускаются и на российских предприятиях в том числе, соответствуют требованиям ГОСТа и международных стандартов

Наиболее популярными марками электродов от данного производителя являются:

  • ОК 61.30;
  • ОК 61.35;
  • ОК 63.30;
  • ОК 67.45.

Так же, как и изделия других производителей, электроды ESAB в зависимости от их марки могут быть использованы для выполнения качественной сварки нержавейки различных категорий.