Сварочная проволока для нержавеющих сталей

Согласно принятой классификации, нержавеющие стали относятся к высоколегированным коррозионностойким сталям. Основным легирующим элементом в них является хром (Cr), содержание которого составляет от 12 до 20%.
Проволока сплошного сечения, в основу которой входят такие легирующие элементы, как никель (Ni), хром (Cr), молибден (Mo), необий (Nb), марганец (Mn), титан (Ti), железо (Fe), необходимые для придания им определенных физико-механических свойств
Обладает ярко выраженными антикоррозионными свойствами

Влияние легирующих элементов на свариваемость

Нержавеющие сварочные проволоки отличаются содержанием Хрома, Никеля и Молибдена

Хром

Является основным элементом, который делает нержавеющую сталь нержавеющей. Хром способствует образованию защитной оксидной пленки, которая защищает сталь от коррозии. С одной стороны хром увеличивает прочность, вязкость, текучесть и ковкость металла.

С другой стороны большое содержание хрома (аналогично углероду) влечет за собой образование хрупкой структуры в переходных зонах и затрудняет процесс сварки, но, при правильном подборе режимов сварки и правильного соблюдения технологического процесса практически не влияет на свариваемость.

Никель

Добавление никеля повышает пластичность, вязкость стали и коррозионную стойкость.. На свариваемость практически не влияет.

Молибден

С одной стороны повышает прочностные характеристики, увеличивает твердость, теплоустойчивость, несущую способность при ударных нагрузках и высоких температурах. С другой стороны затрудняет сварку, сильно окисляется и выгорает.

Буквенное обозначение легирующих элементов

Расшифровка Нержавеющей проволоки по AWS А-5.9

Расшифровка Нержавеющей проволоки по ГОСТ 2246-70

Нержавеющая сварочная проволока ER308Lsi

Коррозионностойкая хромоникелевая сварочная проволока для полуавтоматической сварки аустенитных нержавеющих сталей c содержанием Cr -18%, Ni — 8% и повышенным содержанием кремния в среде защитных газов.
Является аналогом Св-04Х19Н9, Св-01Х18Н10, Св-06Х19Н9Т
Используется в таких отраслях, как нефтяная, машиностроительная, химическая и даже пищевая. С ее помощью изготовляют различные емкости, бойлеры, трубопроводы.

Нержавеющая сварочная проволока ER309Lsi

Коррозионностойкая хромоникелевая сварочная проволока для полуавтоматической сварки разнородных сталей (нержавеющих сталей c не- и низколегированными сталями), а также для сварки аустенитных нержавеющих сталей, содержащих Cr — 24%, Ni — 13% и повышенным содержанием кремния в среде защитных газов (Ar-аргон). Постоянный ток обратной полярности (плюс на электроде) DC+.
Является аналогом Св-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ, Св-06Х25Н12ТЮ
Применяется в химической и пищевой промышленности, нефтехиммашиностроении, при ответственных работах на сосудах под давлением, газотранспортном оборудовании и нефтепроводах.

Нержавеющая сварочная проволока ER316Lsi

Коррозионностойкая хромоникелевая сварочная проволока для полуавтоматической сварки аустенитных нержавеющих сталей c содержанием Cr -18%, Ni — 8% и Mo — 3%. Наплавленный металл такого типа обладает высокой стойкостью к коррозии в кислотной и хлорсодержащей среде
Является аналогом Св-04Х19Н11М3, Св-06Х20Н11МЗТБ
Используется в таких отраслях, как нефтяная, машиностроительная, химическая и даже пищевая.

Нержавеющая сварочная проволока ER321Lsi

Коррозионностойкая хромоникелевая сварочная проволока для полуавтоматической сварки нержавеющих сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т (304, 308, 321, 347) и им подобных в среде защитных газов (Ar) на постоянном токе DC. Проволока, легированная титаном обеспечивает высокую стойкость против межкристаллической коррозии и высокое качество шва.
Является аналогом Св-06Х19Н9Т, Св-12Х18Н10Т, Св-04Х19Н9
Применяется в машиностроении для нефтехимии и пищевой промышленности, в энергетике.

Выбор нержавеющей сварочной проволоки

При выборе нержавеющей проволоки необходимо обратить внимание на:

химический состав, который должен соответствовать составу материала изделий
состояние поверхности, которая не должна иметь расслоений, трещин и посторонних включений
плотность намотки проволоки без запутанных витков

Существует 4 основных группы нержавеющей стали по химическому составу:

Хромистые (имеют повышенную прочность) – это самые дешевые виды нержавеющей стали. Они хуже поддаются обработке из-за низкой пластичности. Хромистые нержавеющие стали подразделяются на три типа: 13% хрома, 17% хрома,27 % хрома
Хромоникелевые (отличаются большей пластичностью). Наиболее востребованная и широкая группа нержавейки. Добавление никеля стабилизирует структуру сплава и придает стали слабые магнитные свойства. Содержат 18 % хрома (Cr) и 9 % никеля (Ni)
Хромомарганцевоникелевые. Добавление марганца в сплав увеличивает прочность, сохраняя пластичность стали. Содержат до 22% хрома
Хромокремниймарганцевые стали типа 35ХГСА, содержат по 1 % хрома, марганца и кремния и характеризуются хорошими механическими и технологическими

Выбор нержавеющей сварочной проволоки

Марка стали	Марка проволоки
12Х18Н10Т, 03Х18Н11	Св-04Х19Н9 (ER308Lsi), Св-01Х19Н9
20Х23Н13, 20Х23Н18	Св-07Х25Н13 (ER309Lsi), Св-08Х25Н13БТЮ
08Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Т, 10Х14Г14Н4Т	Св-04Х19Н11М3 (ER316Lsi), Св-06Х19Н10М3Т
08Х18Н10Т, 08Х22Н6Т	Св-06Х19Н9Т (ER321Lsi)
12Х18Н9ТЛ	Св-08Х20Н9С2БТЮ
08Х18Г8Н2Т	Св-04Х19Н9, Св-07Х18Н9ТЮ, Св-05Х20Н9ФБС
02Х18Н11	Св-01Х18Н10, Св-01Х19Н9
10Х17Н13М2Т	Св-08Х19Н10М3Б, 06Х19Н11М3Т
Св-06Х20Н11М3ТБ	Св-06Х20Н11М3ТБ
03Х17Н14М3	Св-01Х17Н14М2, Св-01Х19Н18Г10АМ4

Особенности сварки нержавеющей стали

Существует несколько способов сварки нержавеющей стали. Для этого используется:

Ручная дуговая сваркой плавящимися электродами (MMA).

Этот метод наиболее распространен в домашних условиях, т.к. инверторы для РДС по цене доступны каждому сварщику. Отличается самым низким качеством, поэтому в промышленных масштабах практически не используется.

Полуавтоматическая сварка проволокой в среде защитного газа (MIG/MAG)

Для этого отлично подойдут сварочные полуавтоматы. Наиболее эффективный способ: быстрый, образующий ровный шов. Лучше подходит для более толстых деталей.

Сварка неплавящимися электродами в среде инертного газа (TIG)

Чаще всего используют инверторы для аргонодуговой сварки. Более предпочтителен при сварке тонких заготовок. Рекомендуется при сварке труб высокого давления.

Технология сварки нержавеющей стали полуавтоматом

Перед началом сварки требуется выполнить следующие приготовления:

Поверхность зачищается до блеска
Металл обезжиривается с помощью растворителя или ацетона
Необходимо наличие зазора между кромками деталей. Он обеспечивает свободную усадку металла.
Подбор мощности установки, выбор метода сварки, побор необходимых расходников достаточно сложен, рекомендуется, чтобы работы выполнял квалифицированный специалист, имеющий профильное образование и практику

Режимы сварки нержавеющей стали полуавтоматом

Каждый из способов выполнения работ имеет свои преимущества и особенности:

С использованием короткой дуги — полуавтоматическая сварка нержавейки, в среде защитных газов, выполненная этим способом позволяет обеспечить необходимые условия для сваривания тонких листов материала. Преимуществом способа с короткой дугой является снижение вероятности прожигания нержавейки.
Со струйным переносом — при этом способе рекомендовано использовать проволоку с флюсом (порошковую) без применения газа. Потребуется также использовать специальные головки на сварочный автомат.
Импульсный метод — из всех режимов сварки нержавеющей стали полуавтоматом, импульсный является наиболее точным и эффективным, так как является полностью контролируемым. Назван импульсный метод так потому, что проволока подается в ванну импульсно в виде небольших капель. У импульсного способа сварки нержавеющей стали имеются свои преимущества: полностью отсутствуют брызги, а также уменьшается расход проволоки.

Сварные швы нержавеющих сталей

Сварные изделия из нержавеющей стали

Заключение

При сварке проволоками ER-308 LSi, ER-309 LSi и ER-316 LSi, наибольшую прочность и несущую способность к ударным нагрузкам будет обладать шов, сваренный проволокой ER-316 LSi. С другой стороны из-за наличия Молибдена в данной проволоке, провести сварку будет сложнее, чем при сварке проволоками 308 LSi и 309 LSi.
Также, более коррозийно стойким будет шов, сваренный с помощью проволоки ER-309 LSi, т.к. данная проволока содержит наибольшее количество хрома.
Наиболее мелкозернистой будет структура шва, сваренная с помощью проволок ER-309 LSi и ER-316 Lsi. Мелкозернистая гранулярная структура повышает механические свойства наплавленного металла

Для наилучшего результата необходимо:

Правильно учитывать особенности сварки нержавейки.
Выбрать наиболее подходящий (доступный) метод сварки.
Тщательно обработать место сварки до начала и после окончания работ.
Использовать качественное сварочное оборудование и расходные материалы.

06.07.2021