Зварювання нержавіючої сталі

Труднощі при зварюванні нержавіючої сталі

Зварювання нержавіючої сталі вимагає хороших знань про матеріал, оскільки різні сплави та типи сталі мають різні характеристики шва. Мета полягає в тому, щоб зберегти позитивні властивості матеріалу навіть після процесу зварювання.

Цікаві факти про нержавіючу сталь

Найчистіша форма сталі

Термін «нержавіюча сталь» використовується для легованої та нелегованої сталі з дуже високим рівнем чистоти. Частка сірки й фосфору, елементів, які супроводжують залізо, становить менше 0,025 %. Нержавіюча сталь не обов’язково має бути стійкою до корозії, але в повсякденному житті термін «нержавіюча сталь» позначає сталь, стійку до корозії.

Сплави

Найпоширенішими елементами сплавів у нержавіючій сталі є хром, нікель, молібден, титан, ніобій, ванадій і кобальт. За мінімального вмісту хрому обсягом 12 % нержавіюча сталь стає стійкою. Під дією кисню на поверхні утворюється тонкий шар оксиду хрому. Він захищає сталь від впливу інших хімічних речовин.

Типи сталі

На основі компонентів, які входять до складу сталі, виділяють кілька типів цього матеріалу:

Аустенітна сталь

Цю сталь також називають хромонікелевою (сталь CrNi). Вміст нікелю в ній становить понад 8 %. Цей тип сталі має хороші механічні властивості, стійкий до корозії та впливу кислотного середовища, а також легко піддається обробці. В основному його застосовують в агресивних умовах навколишнього середовища, як, наприклад, у хімічній та харчовій промисловості.

Феритна сталь

Існує два типи феритної сталі. Вміст хрому в них становить 11–13 % або приблизно 17 %. Через менший вміст хрому перший тип називають інертним до корозії. Зазвичай цю сталь використовують в областях, у яких важливе значення має термін служби та безпека, а не зовнішній вигляд, наприклад для виготовлення контейнерів і транспортних засобів.

Феритна аустенітна сталь (дуплексна сталь)

Через те, що до складу цієї нержавіючої сталі входить ферит і аустеніт, її часто називають дуплексною. Вона поєднує в собі дві особливо корисні властивості: підвищену міцність як у нержавіючої хромонікелевої сталі та покращену можливість деформації й ковкість як у нержавіючої хромової сталі. Через її високу стійкість до корозії поверхонь дуплексну сталь в основному використовують у хімічній і нафтохімічній промисловості, а також під час виготовлення техніки для роботи у відкритому морі.

Мартенситна сталь

Вміст хрому в цій нержавіючій сталі становить 12–18 %, а вуглецю — понад 0,1 %. Ця сталь легко піддається термічній обробці та швидко холоне, а також має високу міцність, яка росте зі збільшенням вмісту вуглецю. Її, наприклад, застосовують у виробництві лез для бритви, ножів і ножиць. Проте на відміну від інших типів нержавіючої сталі мартенситна сталь менш стійка до корозії.

Переваги

Стійкість до корозії
Стійкість до дії тепла
Висока міцність
Тривалий термін служби

Недоліки

Дорогий основний матеріал
Матеріал із низьким лімітом міцності

Які потреби слід враховувати під час зварювання нержавіючої сталі?

Нержавіючу сталь можна зварювати майже всіма способами. Вибираючи процес, потрібно зважати на тип деталі та вимоги до зварювального шва. Особливу увагу слід приділяти вибору присадочного матеріалу. Якщо присадний матеріал підібрано неправильно, існує ризик того, що міцність зони зварювання буде нижчою за міцність конструкції. Це може призвести не тільки до виникнення тріщини в цьому місці, а й до утворення корозії. Перед зварюванням потрібно перевірити, який тип нержавіючої сталі використовується, та підібрати відповідний присадний матеріал.

Процеси зварювання нержавіючої сталі

Зварювання MIG/MAG

Ідеальне рішення, якщо потрібна вища швидкість наплавлення, наприклад під час зварювання наповнюючих валиків. Докладні відомості про зварювання MIG/MAG