Сварка нержавеющей стали: особенности и характеристики

Особенности железных сплавов

Металлическое железо с повышенной частотой встречается только в составе метеоритов. Чаще всего в осадочных земных породах встречается преимущественно в виде сплавов. Важное значение имеют железняки, содержащие до 75% железа в виде оксида. Другие известные минералы содержат гораздо меньшее количества железа.

В металлургической промышленности широко применяются железоуглеродистые сплавы. В зависимости от содержания в них углерода различают два вида сплавов – сталь и чугун. Углерод, как правило, придает материалу твердости, жесткости и хрупкости в соотношении чем больше содержание, тем жестче материал. Поэтому сталь более податливая и гибкая, особенно листовая, а чугун представляет собой жесткий хрупкий камень.

Сталь может подразделяться на низко- и высокоуглеродистую. Низкоуглеродистая сталь содержит углерод в диапазоне 0,02-0,6%, далее сталь считается уже высокоуглеродистой. Углеродное содержание свыше 2,2% характерно для чугуна. Интересно, что в сталь можно добавить легированные добавки, чтобы защитить сталь от преждевременного разрушения. Такая сталь стойка к коррозии и не подвергается воздействию окружающей среды. Чаще всего в качестве добавок используются марганец, никель, молибден и хром. Сталь с противокоррозионными добавками называется нержавеющей. Она может применяться в любых, даже в самых жестких погодных условиях.

Типы нержавеющей стали

Железо в углеродистых сталях может быть разной структуры. На тип структуры может влиять содержание углерода и присутствие других добавочных примесей. В зависимости от этого выделяют три типа структуры нержавеющих сталей:

• ферритная;
• аустенитная;
• мартенситная.

Ферритная сталь считается наиболее химически устойчивой и может использоваться для изготовления тары для высокореактивных химических веществ. Из аустенитной производят монеты и фасонные крепежи. Такие детали особо стойкие к ржавчине и хорошо чистятся. Самое популярное применения мартенситной стали – отделка и изготовление ножей.

Также нержавеющие стали могут подразделяться на типы по составу добавок. В качестве легирующих элементов выступают хром, марганец и никель. В зависимости от того, какой элемент был добавлен, выделяют:

• хромовую сталь;
• марганцевую сталь;
• хромоникелевую сталь;
• сталь, содержащую хром, марганец и никель одновременно.

Никель и марганец делают сталь более пластичной, хром повышает прочность и твердость. При этом никель является достаточно дорогой добавкой, чаще всего его заменяют марганцем. Хромовая сталь считается самой дешевой и отличается прочностью.

В зависимости от состава и структуры нержавеющей стали сварщик выбирает тип и режим сварки, чтобы готовое изделие было качественным, а сварной шов прочным и не имел дефектов.

Типы сварки нержавеющей стали

Сварка сталей ничем не отличается от сварки любых металлов. Все типичные приемы и инструменты здесь тоже имеют место быть. Для начала свариваемые поверхности зачищают и подвергают шлифовке, если требуется. Возможно применение химической обработки, в частности – окисление поверхности с целью пассивации. Химобработка применяется с целью предотвратить преждевременное разрушение материала.

Из типичных способов сварки нержавеющих сталей можно выделить следующие:

• аргоновая: используется для сварки тонкостенных труб и мелких деталей;
• электродуговая: используется для бытовых нужд, так как технология довольно сложная в рамках промышленного производства и в то же время недостаточно качественная;
• полуавтоматическая: используется для сварки толстостенных заготовок.

Для сварки применяются специальные сварочные аппараты, оснащенные генераторами сварки и электродами. Электроды могут быть плавящимися и неплавящимися. Плавящиеся электроды, как правило, из чугуна и стали, в состав неплавящихся входят тугоплавкие металлы – такие как молибден, вольфрам. Электрод в том числе может представлять собой проволоку из флюса со стальным покрытием.

Более сложные по исполнению способы сварки нержавеющей стали:

• плазменная;
• лазерная;
• точечная.

Данные типы сварок считаются наиболее сложнореализуемыми, требуют больших затрат энергии и средств, но при этом могут похвастаться гораздо более ровными и качественными швами.

Тип сварки выбирается индивидуально в зависимости от характеристик свариваемых деталей, таких как толщина, примесный состав, структура, а также в зависимости от требований, предъявленных к готовому изделию.