Spawanie stali nierdzewnej. Jak spawać nierdzewkę

wrzesień 27, 2023
Spawalnictwo
1 polubienia
10676 odsłony
0 komentarze
spawanie stali nierdzewnej, spawanie nierdzewki, spawarka do stali nierdzewnej, spawarka do nierdzewki, spawanie inox

Choć obróbka stali nierdzewnej jest bardziej skomplikowana niż stali węglowej, wykorzystując metody, takie jak spawanie MIG, TIG czy MMA, oraz stosując odpowiednie materiały dodatkowe, możliwe jest uzyskanie trwałych i estetycznych połączeń.

Co to jest stal nierdzewna

Stal nierdzewna, znana również jako stal jakościowa odporna na korozję, zawiera w swoim składzie co najmniej 11% chromu, który reagując z tlenem, tworzy ochronną warstwę tlenku chromowego na jej powierzchni. Ta charakterystyczna cecha sprawia, że jest to materiał wyjątkowo odporny na zniszczenia elektrochemiczne i chemiczne. Warto dodać, że im większa ilość chromu, tym lepsza odporność na korozję, a dodatki takie jak molibden zwiększają odporność na rdzewienie, a nikiel ułatwia obróbkę i spawanie.

Popularność stali nierdzewnej wynika nie tylko z jej odporności na korozję i zdolności do pracy w trudnych warunkach, ale również z odporności na wysokie temperatury. Różnorodność gatunków pozwala na szerokie zastosowanie tego materiału w zależności od indywidualnych wymagań i specyfikacji.

Rodzaje stali nierdzewnej

Stal ferrytyczna: Z racji umiarkowanej zawartości chromu, jej zdolność do oporu przed korozją jest nieco ograniczona. W porównaniu z innymi typami, prezentuje niższą wydajność w surowych warunkach atmosferycznych czy w środowiskach wodnych. Stąd, niekiedy klasyfikowana jest jako stal o "zwiększonej odporności na korozję". Niezwykłym atutem stali ferrytycznej, którego nie ma odporna na korozję stal austenityczna, jest lepsza odporność na korozję śródkrystaliczną naprężeniową powodowaną przez chlorki.
Stal martenzytyczna: Stal austenityczna, która została schłodzona w trakcie produkcji, przechodzi proces hartowania i uzyskuje strukturę martenzytyczną. Ten typ stali wyróżnia się znacznie większą twardością i odpornością na ścieranie w porównaniu do stali ferrytycznej i austenitycznej. Po dodatkowym ulepszeniu, osiąga wysokie parametry wytrzymałości.
Stal austenityczna: Jej kluczową cechą jest wysoka odporność na korozję, która zwiększa się wraz z ilością dodatków stopowych, takich jak chrom i molibden. Na odróżnienie od stali martenzytycznej, stal austenityczna nie przechodzi hartowania w fazie produkcyjnej. Wykazuje wartości wydłużania prawie dwukrotnie wyższe w porównaniu do stali ferrytycznej.
Stal austenityczno-ferrytyczna (Duplex): Często nazywana jest stalą dwufazową i łączy w sobie zalety stali ferrytycznej oraz austenitycznej. W ostatnich latach zyskuje na popularności. Dzięki swoim unikalnym właściwościom, stal austenityczno-ferrytyczna ma wiele zastosowań, między innymi w aparaturze chemicznej, ochronie środowiska oraz w technologii morskiej.

Jak spawać stal nierdzewną

Spawanie stali nierdzewnej jest procesem wymagającym precyzji i znajomości właściwości tego materiału, ze względu na jego skłonność do utraty odporności na korozję w wyniku działania wysokich temperatur. Właściwa technika, dobór sprzętu oraz środków ochronnych są kluczowe, aby zachować unikalne cechy stali nierdzewnej i zapewnić trwałość oraz bezpieczeństwo wykonanych połączeń.

Spawanie stali nierdzewnej migomatem

Spawanie stali nierdzewnej techniką MIG jest cenione za głęboki przetop metalu oraz dużą gęstość prądu spawania, co zapewnia wyższą wydajność w porównaniu z innymi technikami.

Podczas spawania MIG stali nierdzewnej kluczowe jest użycie prądu stałego o dodatniej biegunowości oraz utrzymanie właściwego natężenia prądu, napięcia łuku, oraz prędkości spawania i podawania drutu spawalniczego. Precyzyjne dostosowanie tych parametrów jest niezbędne dla uzyskania optymalnych wyników.

W spawaniu MIG, gaz osłonowy to najczęściej argon. Jest on niezbędny do ochrony jeziorka spawalniczego oraz powstającej spoiny przed reakcją z powietrzem.

Metoda MIG jest stosunkowo łatwa do opanowania i umożliwia spawanie jedną ręką, co znacznie ułatwia obsługę uchwytu spawalniczego i spawarki MIG. Dzięki temu, technika ta znajduje zastosowanie w różnorodnych dziedzinach, od przemysłu ciężkiego po produkcję detali dekoracyjnych. Mimo swojej wygody i szybkości, spawanie MIG ma pewne wady, takie jak widoczność spoiny na powierzchni metalu oraz ryzyko uszkodzenia stali nierdzewnej z powodu dużej ilości ciepła. Współczesne migomaty do stali nierdzewnej wyposażone są jednak w funkcje, takie jak puls, które pomagają zminimalizować te problemy i zwiększają jakość spawów.

Jaki drut do stali nierdzewnej? Powinien być dopasowany do składu chemicznego spawanych elementów. Najczęściej wybierane są druty do spawania w gatunkach 308 LSi lub 316 LSi.

Spawanie stali nierdzewnej TIG

Spawanie stali nierdzewnej metodą TIG z użyciem nietopliwej elektrody wolframowej, stanowi alternatywę dla metody MIG. Technika ta jest szczególnie efektywna przy łączeniu drobniejszych elementów o grubości do kilkudziesięciu milimetrów. Dzięki precyzji i estetycznemu wykończeniu, spawanie TIG jest powszechnie wykorzystywane w pracach montażowych i warsztatowych, gdzie kluczowe są jakość i estetyka spoiny.

Niewątpliwymi atutami spawania TIG są zawężona strefa topienia i brak odprysków, co gwarantuje wysoką jakość spoiny i minimalizuje potrzebę późniejszej obróbki. Co więcej, stabilny łuk i małe jeziorko spawalnicze charakteryzujące tę metodę umożliwiają precyzyjne spawanie nawet najcieńszych materiałów.

Spawarka TIG do stali nierdzewnej musi umożliwiać monitorowanie różnych parametrów, aby zagwarantować najkorzystniejsze warunki procesu. Wśród nich wymienia się rodzaj i natężenie prądu, rodzaj i ilość gazu ochronnego i napięcie łuku. Wybór właściwych parametrów zależy od typu stali nierdzewnej, grubości materiału i oczekiwanego rezultatu końcowego.

Druty TIG do stali nierdzewnej dostępne są w różnych gatunkach, dostosowanych do materiału i warunków spawania. Wymienia się pręty TIG do nierdzewki takie jak 308 LSi i 316 LSi.

Jaka elektroda wolframowa do stali nierdzewnej? Tutaj sprawdzi się np. elektroda czerwona WT20 z domieszką toru.

Spawanie stali nierdzewnej elektrodą

Spawanie stali nierdzewnej metodą MMA (Manual Metal Arc) to proces, który wykorzystuje elektrody topliwe do wytworzenia łuku elektrycznego niezbędnego do zespolenia materiałów. Metoda ta, choć stosunkowo prosta i uniwersalna, ma pewne ograniczenia, zwłaszcza gdy porównuje się ją z innymi technikami spawania, takimi jak MIG czy TIG.

Elektrody do stali nierdzewnej używane w tej metodzie są pokryte specjalną otuliną, która podczas spawania tworzy osłonę gazową, chroniącą spoinę przed reakcją z tlenem i azotem zawartym w powietrzu. W przypadku tego rodzaju stali, często wykorzystuje się elektrody rutylowe (ER lub ERR) lub zasadowe (EB). Szczególnie popularne są elektrody do stali nierdzewnej 308 L, a połączenie stali nierdzewnych z węglowymi umożliwiają elektrody 309 L.

Ważnym etapem przygotowania do spawania nierdzewki MMA jest suszenie elektrod. W zależności od typu elektrody, może to odbywać się w temperaturach od 100 do 400 stopni Celsjusza i trwa około godzinę. Tę czynność wykonuje się przy pomocy suszarki do elektrod, a na stanowisku spawalniczym można wykorzystywać pojemnik „termos” do elektrod i z niego pobierać kolejne sztuki.

Mimo że spawanie MMA jest mniej efektywne i wymaga większej wprawy od operatora niż inne metody, to nadal znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach, ze względu na swoją uniwersalność i możliwość użycia w różnych warunkach. Nie wymaga ono bowiem specjalistycznego sprzętu. Spawarka elektrodowa do stali nierdzewnej to szeroko wykorzystywane urządzenie MMA. Nie potrzeba dodatkowego osprzętu takiego jak gaz osłonowy, dlatego ta technika jest szczególnie przydatna na budowach czy w warsztatach, gdzie warunki pracy są często dalekie od idealnych.