МИГ/МАГ заваряване на неръждаема стомана: Ръководство на начинаещия

МИГ/МАГ заваряването на неръждаема стомана понякога може да изглежда обезсърчаващо за начинаещите. В тази статия ще научите за различните видове неръждаема стомана, как да настроите вашият телоподаващ апарат и каква е правилната техника за заваряване.

Добрата новина е, че след като разберете начина, заваряването на неръждаема стомана може да стане толкова естествено, колкото заваряването на черна стомана, пише weldguru.com.

Какво е неръждаема стомана

Като много други метали и неръждаемата стомана има може да се състои от различни сплави. Тя е по-устойчива на топлина и корозия от други метали като въглеродна стомана, чугун и алуминий.

Разучаването за видовете неръждаема стомана може да изглежда малко скучно, но с толкова много видове е важно да имате основно разбиране за това какво представлява неръждаемата стомана, преди да изберете някоя от тях за вашия проект.

Различни видове неръждаема стомана

Основно съществуват четири различни вида неръждаема стомана. Всеки от тях има множество степени въз основа на легиращите елементи, които съдържа. Те са: 

• Аустенитни – Аустенитните неръждаеми стомани са най-широко използваните и лесно достъпни. Те съдържат хром, никел и понякога манган или молибден. Този вид неръждаема стомана е немагнитна и е известна със своята устойчивост на корозия и отлична заваряемост. Някои популярни класове аустенитна неръждаема стомана са 304, 310 и 316.
• Феритни – Феритните неръждаеми стомани имат по-ниско съдържание на никел, което ги прави по-достъпни. Наличието на повече хром и молибден компенсира ниското съдържание на никел, за да подобри неговата здравина. За разлика от аустенитната неръждаема стомана, феритната неръждаема стомана е магнитна и обикновено се използва в приложения на закрито, където външният вид не е приоритет.
• Мартензитни – Подобно на феритните стомани и мартензитните са магнитни. Те съдържат от 11% до 17% хром и умерено количество въглерод, което им позволява да бъдат термично обработвани за повишена твърдост и здравина. Това обаче ги прави по-малко пластични и устойчиви на корозия от аустенитните и феритните неръждаеми стомани. Използват се за приложения, изискващи устойчивост на износване, като прибори за хранене, хирургически инструменти и крепежни елементи. Примерите включват серия 400 (напр. 410, 420 и 440) от неръждаема стомана.
• Дуплекс – Тази група неръждаеми стомани е или комбинация от аустенитни и феритни, или патентовани смеси от легиращи елементи за специализирани приложения. Няколко примера за дуплексни неръждаеми стомани са 318L, 4501 и LDX 2101.
• Преципитационно втвърдени – Този тип неръждаема стомана е най-рядко срещаната. Най-подходяща е за приложения със закален ръб. Някои типични приложения за този тип неръждаема стомана са ножици, ножове и инструменти, използвани в областта на медицината.

Свойства на неръждаемата стомана

Неръждаемата стомана има много свойства, които я отличават от черната стомана. Общите свойства на повечето неръждаеми стомани включват:

• Устойчивост на корозия и топлина
• Висока якост на опън
• Добра издръжливост
• Добра формоспособност
• Повечето класове имат добра заваряемост  

Легиращите елементи са тези, които придават на неръждаемата стомана тези свойства. Например, добавянето на най-малко 10,5% хром ще повиши устойчивостта на корозия на стоманата с 200 пъти.

Предизвикателствата пред МИГ/МАГ заваряването на неръждаема стомана

Замърсяване

Замърсяването на заваръчния шев или основния метал може да бъде сериозен проблем. Тъй като неръждаемата стомана е смес от сплави, трябва да избягвате замърсяване по време на процеса на заваряване.

Почистете предварително основните си метали и използвайте отделни инструменти за неръждаема стомана, за да предпазите заваръчните си материали от замърсяване.

Деформация

Деформацията е проблем, които възникват при заваряване на всеки метал, но е доста често срещан при МИГ/МАГ заваряване на неръждаема стомана. Това е така, защото неръждаемата стомана има по-високо термично разширение и по-ниска топлопроводимост.

Ако заварявате неръждаема стомана с твърде висока температура, хромът в основния метал може да се изчерпи, намалявайки способността на стоманата да издържа на корозия.

Така че внимателният контрол на топлината, която влагате в метала, е от съществено значение, когато заварявате неръждаема стомана.

Настройване на вашия апарат за МИГ/МАГ заваряване на неръждаема стомана

Преди да стартирате МИГ/МАГ заваряването на неръждаема стомана, трябва да подготвите вашето заваръчно оборудване. Докато можете да използвате един и същ заваръчен апарат за въглеродна и неръждаема стомана, трябва да промените няколко неща, преди да запалите дъгата.

Избор на правилната тел за МИГ/МАГ заваряване на неръждаема стомана

Правилният избор на тел е първата и може би най-важната стъпка в настройката на вашия заваръчен апарат.

Намирането на подходящата тел за основния метал може да бъде много объркващо. Повечето неръждаеми стомани, които ще заварявате, са аустенитни класове 304 или 316. Изберете някоя от следните видове тел:

• 308L – 308 тел е добър избор за много видове неръждаема стомана до 316L. Например, изберете този тип тел, когато заварявате неръждаема стомана 304L.
• 316L – За неръждаема стомана 316 това е правилният тип тел, тъй като има същите легиращи елементи като основния метал.
• 309L – Това е тел, която трябва да използвате за заваряване на неръждаема стомана към въглеродна стомана.  

За други типове и степени на неръждаема стомана трябва да проучите кои типове тел трябва да използвате въз основа на избраните от вас основни метали.

Избор на подходящ газ за МИГ/МАГ заваряване на неръждаема стомана

Хората често използват еднакъв газ за заваряване черна и за неръждаема стомана. Въпреки че заваръчните шевове може да изглеждат добре, има потенциал за сериозни дефекти под повърхността.

Защитният газ е от решаващо значение за МИГ/МАГ заваряването; неподходящ или недостатъчен газ може да причини сериозни проблеми със заварката.

Най-важният фактор е избраният от вас защитен газ да има по-малко от 5% съдържание на въглероден диоксид. Когато твърде много въглерод попадне в заваръчния шев и в основните метали, устойчивостта на корозия ще намалее.

Два често срещани примера за защитни газове, които можете да разгледате, са:

• 98% аргон и 2% CO2 – Тази смес е популярен избор за заваряване на по-дебели профили от неръждаема стомана с помощта на спрей трансфер.
• Tri-mix – Ако използвате пренос на късо съединение върху неръждаема стомана, три-mix газът ще бъде по-скъп, но най-подходящ за това приложение. Tri-mix съдържа 85-90% хелий, до 10% аргон и 2,5% CO2. Някои tri-mix смеси използват O2 или N2 вместо аргон.

Регулиране на настройките за напрежение и ток

Вашите настройки за напрежение и ток ще варират в зависимост от много фактори, като например вида на заваръчния апарат, диаметъра на телта, защитен газ, дебелина на материала и размер на заваръчния шев. Така че, когато търсите добро начало, предлагаме да използвате настройките, препоръчани от производителя на заваръчната тел.

Понякога, когато използвате настройките на производителя, ще имате късмет и ще откриете, че апаратът заварява прекрасно. Често обаче ще трябва да регулирате настройките за напрежение и ток, за да получите висококачествена заварка.

Трябва да регулирате настройките на ток чрез скоростта на телоподаване. Увеличаването на скоростта ще доведе до по-висок ток, а по-ниските скорости – до по-нисък.

Когато регулирате тока, вие влияете на количеството топлина, което дъгата генерира. Напрежението контролира дължината на дъгата и проникването на заваръчния шев. И така, колкото по-дебели са металите, толкова по-висока е настройката на напрежението.

Когато регулирате настройките на апарата, настройвайте само една променлива наведнъж и прокарайте няколко шева върху скрап материал, за да видите как заваръчният метал реагира на промяната.

Процес на предварително почистване за неръждаемата стомана

Почистването на основния метал преди заваряване е критичен компонент от процеса на заваряване. Когато заваръчните шевове от неръждаема стомана се изложат на замърсители върху основните метали, резултатът ще бъде сериозни дефекти на заваръчните шевове.

Едно от добрите неща за неръждаемата стомана е, че почистването преди заваряване обикновено е лесно и не се нуждае от специални инструменти. Всичко, което трябва да направите, за да почистите предварително неръждаема стомана:

• Издухайте всякакъв прах и отпадъци
• Използвайте телена четка, за да премахнете окисляването. Винаги използвайте четка от неръждаема тел
• Избършете метала със спирт, ацетон или друг почистващ препарат, който няма да остави мазни остатъци

Предварителното почистване е основната първа стъпка към успешна заварка на неръждаема стомана и никога не трябва да се пропуска. Неправилното предварително почистване ще доведе до лоши заварки и много разочарование.

Основни техники за МИГ/МАГ заваряване на неръждаема стомана

Когато става въпрос за заваряване на две части от неръждаема стомана заедно, процедурите ще бъдат близки до тези при заваряване на черна стомана.

Ако можете да правите добър и здрав заваръчен ръб с помощта на черна стоманена тел, ще трябва да направите само някои незначителни корекции, за да се почувствате комфортно при МИГ/МАГ заваряването на неръждаема стомана.

Опитайте се да не мислите за това като за мистериозна сплав; започнете да я заварявате като черна стомана и вижте какво ще получите в крайна сметка. Винаги е най-добре да започнете със заваряване по начина, по който ви е най-удобно, и след това да правите корекции.

Подходящ ъгъл на бренера и скорост на движение

Когато извършвате МИГ/МАГ заваряване на неръждаема стомана, трябва да насочите заваръчния бренер под ъгъл между 5 и 15 градуса по посока на движението.

Това позволява на защитния газ да осигури добро покритие около заваръчната зона. Вашата скорост на движение се определя от размера на заваръчния шев, който искате, и от дебелината на материала.

По-тънкият материал ще се нуждае от много по-високи скорости на движение, за да поддържа ниска топлина и да предотврати издухване през материала.

От друга страна, дебелите метали се нуждаят от повече топлина и по-ниски скорости на движение, за да получат добро топене.

Поддържане на постоянна дължина на дъгата

Поддържането на постоянна дължина на дъгата е важно за МИГ/МАГ заваряването на всички метали, но е по-важно при заваряване върху неръждаема стомана.

Височината на дюзата на вашия заваръчен бренер над заваръчната вана определя дължината на дъгата. Ако е твърде далече, покритието на защитния газ ще бъде по-малко и дъгата ще бъде по-нестабилна и непостоянна. Това ще причини порьозност и други дефекти на заварката, както и заварка, която не изглежда добре

От друга страна, ако дюзата е твърде близо до повърхността, тя може да причини замърсяване на заваръчния метал.

Необходима е практика, за да усетите идеалната дължина на дъгата, така че не се обезсърчавайте, ако първите ви няколко заварки имат тези проблеми.

Смяна на задвижващите ролки и втулка за предотвратяване на замърсяване

Предотвратяването на замърсяване е основна грижа при заваряване на неръждаема стомана. Едно нещо, което трябва да направите, е да използвате специален набор от задвижващи ролки и обшивки за тел от неръждаема стомана.

Задвижващите ролки и облицовки ще поемат замърсяването от тела и метален прах във въздуха. Трябва да продухате телоподаващия механизъм с въздух под налягане, докато сменяте задвижващите ролки.

Почистете праха от модула, преди да инсталирате отново задвижващите ролки. Ако нямате отделен комплект задвижващи ролки, можете да ги почистите с ацетон, спирт или друг разтворител, който няма да остави никакви остатъци.

Друго нещо, което трябва да направите, е да поставите филцова подложка върху телта, когато влиза в телоподаващото устройство. Това ще изтрие праха или мръсотията, които може да има върху ролката на заваръчната тел.

Използване на крайно обдухване

Ако апаратът ви за заваряване има настройка за крайно обдухване, непременно я използвайте. Когато завършите заваръчния шев, задръжте дюзата над края, докато се охлажда. Това ще предпази от замърсяване, което ще доведе до по-високо качество на заварката.

Използване на импулсно заваряване

Импулсното МИГ/МАГ заваряване е процес, който използва високочестотен пулсиращ ток за създаване на дъга с постоянна честота на импулси с висок и нисък ампераж.

Фоновият ток е достатъчен, за да поддържа стабилна дъга, която все още разтапя основния метал, докато пиковият ток разтапя добавъчния метал, а телоподаващото устройство го подава към заваръчната вана.

Апаратът ще превключва между фонов и пиков ток при висока честота, която можете да регулирате, за да отговаря на вашите нужди и стил на заваряване.

Предимството на импулсното заваряване е, че заваръчната вана замръзва леко между импулсите, което е подходящо за заваряване извън позиция, контролиране на входящата топлина, поддържане на постоянна форма на заваръчния шев и минимизиране на изкривяването.

Импулсното заваряване е фантастичен избор за заваряване на неръждаема стомана, тъй като позволява висококачествен заваръчен шев, минимална деформация и ниска входяща топлина.

То е особено подходящо за заваряване на по-тънки материали или в случаи, когато външният вид на заваръчния шев е от решаващо значение.

Въпроси и Отговори

Можете ли да заварявате неръждаема стомана с нормална МИГ/МАГ тел?

Комбинирането на неръждаема стомана с обикновена МИГ/МАГ тел често е възможно, но това ще замърси основния метал и ще премахне свойствата, устойчиви на корозия. Заваръчният шев също няма да бъде структурно здрав. Следователно, въпреки че използването на черна стоманена тел за заваряване на неръждаема стомана е възможно, никога не се препоръчва.

Можете ли да използвате газ 75 25 за заваряване на неръждаема стомана? 

Можете да използвате защитен газ от 75% аргон и 25% CO2, но не се препоръчва, главно защото е важно да се избегне въвеждането на въглерод в заваръчния метал. Вместо това има далеч по-добри опции, като три-микс и 98% аргон и 2% CO2. 

Можете ли да заварявате неръждаема стомана със 100% аргон?

Въпреки че е възможно да се заварява неръждаема стомана със 100% аргон защитен газ, това не се препоръчва, защото ще доведе до по-ниски скорости на заваряване и по-широки зърна, които няма да са подходящи за повечето заваръчни приложения.