Еще в 1913 году деятель Гарри Бреарли трудился над модернизацией оружейных стволов и определил, что если добавить хром в смесь с низкоуглеродистой сталью, она будет способна сопротивляться коррозии.
Все виды нержавеющих сталей в своей основе содержат хром до 30%. Хром в составе стали вступает в связь с воздухом и образует малозаметное покрытие оксида хрома, это так называемая оксидная пленка. Параметры атомов оксида и хрома весьма схожи, они соединяются на внешней металлической части, формируя слой лишь в нескольких атомах. В случаях механического повреждения поверхности старая пленка исчезает, формируя новую и продолжает защиту от коррозионных окислений.
Современная нержавеющая сталь может содержать различные добавочные элементы в своей основе, в том числе и никель, титан и т.д. Они способны увеличивать стойкость к коррозии, и повышать свойства нержавеющих сталей.
Виды нержавеющей стали
Есть три основных вида нержавеющей стали, их различают по микроструктуре, которая может быть различна в своей фазе:
Аустенитная сталь – располагает аустенитом в своей основе. В сплаве содержатся хром, никель, реже другие элементы. Широко известна в производстве 304 сталь, еще ее называют «Т304». Она содержит в себе до 20% хрома и до 10% никеля. В таком сплаве сталь становится немагнитной и высоко коррозионной.
Ферритная сталь – тут феррит выступает в виде основы. Она содержит в своем составе железо и хром, ее маркируют как «сталь 430». Она менее пластична в своей основе, закаляется термически, применяется в агрессивной среде.
Мартенситная сталь – является низкоуглеродистой сталью и маркируется как «сталь 410». Такой сплав имеет надежную прочность, но может и понижать ее. Чаще всего применяют в мало агрессивной среде.
Сварочный процесс с нержавеющей сталью
Сварка нержавеющей стали может происходить при различных методах. Это более сложный процесс в отличие от сварки черных металлов. Особым отличием являются физические свойства свариваемых металлов, в итоге технологический процесс является более трудоемким и требует большого нагрева.
Сталь, которая содержит меньше 0,20% углерода, не нуждается в нагреве. В случаях, если изделия имеют толщину больше 30 см, то перед сваркой их нужно разогревать. Оптимальной температурой станет 150 градусов по Цельсию.
Электродуговая сварка (ЭДС) ММА нержавеющей стали
Для ЭДС сварки нержавеющей стали есть два главных типа электродов. Электроды одного типа с покрытием применяют на постоянном токе обратной полярности. В состав покрытия входит карбонат кальция и магния.
Электроды другого типа имеют рутиловое покрытие из двуокиси титана, используются в сварочных работах при переменном токе обратной полярности. Они имеют большее преимущество над электродами с простым покрытием, дуга хорошо горит с малым количеством разбрызгивания.
Эти типы электродов широко используются в пространственных позициях. Но для лежачих позиций более подходят рутиловые электроды. Все виды должны храниться в сухом и теплом месте.
Аргонодуговая сварка (АДС) TIG нержавейки
АДС TIG довольно часто применяют в случаях сварки тонких изделий нержавеющих сталей. В виде защитного газа применяют аргон. Для автомата используют аргонно-гелиевую смесь. АДС может основываться как без учета подачи надлежащей проволоки для сваривания, так и ее подачей.
Полуавтоматический сварочный процесс MIG/MAG нержавейки
Процесс сварки полуавтомата довольно часто применяют для толстых деталей, это обусловлено производительностью с учетом скорости сварки. Применяют защитный газ аргон с углекислотой, иногда бывает кислород.
В процессе сварки нержавейки полуавтомата применяется короткая дуга с переносом струи и импульсный процесс. Первая применяется в работе с тонкими металлами, а вторая – для более толстых.
Плюсом импульсной сварки является то, что этим процессом довольно удобно управлять. Проволока при плавлении попадает в ванну с помощью импульсов. В этом случае понижается средний ток дуги, а с этим и температура, что довольно важно при сварке нержавейки. Кроме того, в этой сварке нет брызг, она экономит проволоку и значительно поднимает производительность, уменьшая время очистки шва.
Василий Куйбар
Автор блога, любознательный человек. Интересуюсь сварочным делом, электромонтажными работами, веду свой сварочный бизнес. Имею опыт работы в крупнейших нефте-газовых компаниях России. Есть собственное мнение, но и окружающих читать всегда интересно.