Марки и обозначение электродов для сварки нержавейки

Можно ли новичку освоить технологию сварки нержавейки самостоятельно?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.

Сварка нержавеющими электродамиК 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

Электроды мр-3с синиеПрисоединяясь 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

Электроды лэз мр-3сТак 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.

Марки и обозначение электродов для сварки нержавейки