Вы когда-нибудь задумывались о сварке нержавеющей стали с низкоуглеродистой? Это экономически выгодный способ изготовления любого изделия с отличной устойчивостью к ржавчине. Однако возникает вопрос: можно ли сварить нержавеющую сталь с низкоуглеродистой?
Да, нержавеющую сталь можно сварить с низкоуглеродистой. Однако это очень сложный процесс из-за более высокого теплового расширения нержавеющей стали и более низкой теплопроводности. Из-за этих проблем сварной шов может покоробиться или треснуть. Поэтому для выполнения работы требуются опытные сварщики.
Очень важно понимать свойства этих двух металлов, прежде чем сваривать их. Это руководство даст вам представление о сварке низкоуглеродистой стали с нержавеющей и получении прочных швов. Итак, давайте приступим!
Нержавеющая сталь и низкоуглеродистая сталь - основные различия
Оба этих металла обладают различными свойствами, которые затрудняют сварку. Знание этих свойств поможет вам получить прочные сварные швы при правильном нагреве. Некоторые из этих различий приведены ниже:
- Мягкая сталь дешева и не отличается высокой прочностью. С другой стороны, нержавеющая сталь - это прочная, высококачественная и дорогая сталь. Она выглядит более гладкой и привлекательной, чем низкоуглеродистая сталь, которая выглядит уныло.
- Нержавеющая сталь очень прочна и устойчива к ржавчине. Причина в том, что она состоит из 10,5% хрома. Вступая в реакцию с кислородом, хром образует прочный слой оксида хрома, который обеспечивает идеальную устойчивость к ржавчине. Мягкая сталь также долговечна. Однако она не устойчива к ржавчине и не содержит хрома.
- Нержавеющая сталь имеет более высокое тепловое расширение, чем низкоуглеродистая сталь. Проще говоря, нержавеющая сталь быстро изменяется и расширяется при нагревании. Низкоуглеродистая сталь имеет низкое тепловое расширение. Из-за этой разницы свойств их сварка становится сложной.
- Нержавеющая сталь обладает низкой теплопроводностью, что представляет собой серьезную проблему при ее сварке с низкоуглеродистой сталью. Низкая теплопроводность означает, что она не проводит тепло быстро. Нагретая нержавеющая сталь будет оставаться теплой дольше, так как она не будет уходить из нагретой области.
Поняв эти различия, вы узнаете, можно ли сварка нержавеющей стали с низкоуглеродистой сталью и если да, то какие факторы должны быть под вашим контролем.
Можно ли сварить нержавеющую сталь с низкоуглеродистой сталью?
Да, это 100% возможно приварить нержавеющую сталь к низкоуглеродистой стали, не содержащей хрома. Однако вам придется подавать контролируемый нагрев с оптимальной скоростью. Эти два стандарта контроля помогут преодолеть более низкую теплопроводность нержавеющей стали.
Нержавеющая сталь чувствительна к нагреву. Она расширяется и напрягает сварной шов при нагреве, что является большой проблемой при сварке ее с низкоуглеродистой сталью. Как известно, сварка работает, если обеспечить интенсивный нагрев. Но в нашем случае чрезмерное нагревание приведет к расширению нержавеющей стали, и вы получите слабый сварной шов.
Низкая теплопроводность - еще одна серьезная проблема, с которой вам придется столкнуться во время сварки. Нержавеющая сталь обладает низкой теплопроводностью. Это означает, что она не способна быстро отводить тепло. Из-за низкой теплопроводности нагрев детали из нержавеющей стали займет гораздо больше времени.
С другой стороны, низкоуглеродистая сталь обладает отличным тепловым расширением и хорошей теплопроводностью. Из-за этих различий сварить их вместе очень непросто. Именно поэтому я уже говорил, что для такой сварки потребуется опытный сварщик, имеющий опыт сварки при контролируемом нагреве.
Рекомендации по сварке нержавеющей и низкоуглеродистой стали
При сварке нержавеющей и углеродистой стали возникают серьезные проблемы. Однако несколько моментов помогут вам избежать таких проблем, как слабые сварные швы, пористость, заворот и растрескивание.
1- Контроль тепла
Как я уже говорил ранее, нержавеющая сталь трескается во время сварки из-за ее повышенного теплового расширения. Когда вы нагреваете ее, она увеличивается в размерах, вызывая завороты, трещины и слабые сварные швы. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо обеспечить контролируемый нагрев.
Обычно во время сварки сварщики подают сильный жар. Под воздействием сильного тепла материал плавится, а наполнитель связывает два металла. Однако при сварке нержавеющей и низкоуглеродистой стали необходимо подавать тепло с перерывами и меньшей силой тока. Следует использовать обратный метод нагрева.
Во время сварки подайте тепло, остановитесь на несколько секунд и дайте нержавеющей стали поглотить тепло. Через несколько секунд снова нагрейте нержавеющую сталь. Таким образом, вы сможете контролировать тепловое расширение нержавеющей стали и сваривать ее с низкоуглеродистой сталью с низким тепловым расширением.
2- Скорость нагрева
Вторая проблема, с которой обычно сталкиваются сварщики во время сварки, - низкая теплопроводность нержавеющей стали. Этот металл не отводит тепло от нагреваемой детали. Для остывания нержавеющей стали требуется много времени.
Если нагретая деталь остается горячей и тепло не отводится быстро, это также может привести к тепловому расширению. Чтобы справиться с этой проблемой, вам придется подавать тепло с высокой скоростью. Причина в том, что он быстро расплавит как нержавеющую, так и низкоуглеродистую сталь и образует между ними швы.
После того как соединение выполнено, можно оставить металл остывать. Мягкая сталь обладает более высокой теплопроводностью и будет остывать быстрее, чем нержавеющая сталь. Однако если вы не будете подавать тепло с оптимальной скоростью, нержавеющая сталь быстро расплавится и не сможет быстро остыть для формирования соединения или сварки с низкоуглеродистой сталью.
3- Очистка поверхности
Нержавеющая сталь содержит 10,5% хрома, что исключает появление ржавчины. Хром вступает в реакцию с кислородом, образуя невидимый слой оксида хрома, который не ржавеет. С другой стороны, низкоуглеродистая сталь не содержит хрома и обычно легко ржавеет.
Поэтому при сварке обоих этих металлов необходимо обязательно очистить поверхность низкоуглеродистой стали и удалить ржавчину и другие загрязнения. Если на поверхности низкоуглеродистой стали присутствует небольшое количество ржавчины, это приведет к образованию трещин и пор в сварном шве практически сразу после сварки.
4- Тип наполнителя
Использование неправильной шпатлевки может стать головной болью, ведь вся тяжелая работа пойдет насмарку. Если вы используете наполнитель для низкоуглеродистой стали, он вызовет ржавчину и коррозию. Сварной шов потрескается и повредится из-за ржавчины, вызванной использованием неправильного наполнителя.
В идеале следует использовать присадочный пруток из нержавеющей стали 309L. Причина в том, что этот присадочный материал обладает отличной устойчивостью к ржавчине, поскольку содержит хром. Ржавчина не повлияет на сварной шов; вы получите прочное соединение между нержавеющая сталь и обычная сталь.
5- Используйте коррозионно-стойкие покрытия
Хотя это и не обязательно, но полезно, если вы покрасите сварной шов и нанесете тонкое эпоксидное покрытие. Причина в том, что такое покрытие защитит сварной шов от коррозии в будущем. Помните, что сварной шов состоит из низкоуглеродистой стали, которая со временем может заржаветь.
Однако если вы покрасите сварной шов, это обеспечит его долговечность. Этот небольшой шаг не потребует от вас дополнительных затрат и избавит от проблем в будущем. Ваша сварка останется прочной и без ржавчины на долгие годы.
Примечание: Мы подготовили руководство Сравнение низкоуглеродистой и углеродистой стали. Если вам интересно узнать, чем они отличаются, ознакомьтесь с нашим руководством.
Методы сварки нержавеющей и низкоуглеродистой стали
Существуют различные методы сварки, однако наиболее известными для сварки нержавеющей стали с углеродистой являются TIG и MIG. Оба метода используют подходящий наполнитель для выполнения работы и получения прочного сварного шва.
Тип сварки TIG (вольфрамовым электродом в инертном газе) полезен для получения точного 100% с очень маленьким, гладким швом. С другой стороны, MIG (Metal Inert Gas) не позволяет получить гладкий шов и полезен, когда вы стремитесь получить прочный шов и не заботитесь о его дизайне.
Вам придется использовать инертный газ как в методах TIG, так и MIG. Обычно в качестве защитных стекол используется 98% аргона (инертный газ) и 2% углерода или кислорода. Оба эти метода имеют свои преимущества. Однако метод сварки TIG несколько дороже своего аналога.
MIG и TIG: что лучше подходит для сварки нержавеющей и низкоуглеродистой стали?
MIG и TIG предлагают отличные сварочные решения и делают прочные швы, даже если вы свариваете нержавеющую или низкоуглеродистую сталь. Однако я предлагаю метод MID, если вам нужны пояснения по этим двум типам.
Метод сварки MIG недорог и обеспечивает более надежную сварку при немного плохом внешнем виде. Он также обеспечивает отличную производительность при сварке толстых деталей из нержавеющей и низкоуглеродистой стали.
Если вы хотите сделать что-то, что должно быть эстетически привлекательным, то вам подойдет метод TIG. Он также позволяет получить очень точные швы с чистыми формами и внешним видом при сварке тонких деталей. Однако сварочные аппараты TIG стоят дорого, о чем вы также должны помнить.
Если вы предпочитаете долговечность и прочность сварного шва, а не его дизайн и форму, выбирайте тип сварки MID. Для сварки более толстых деталей лучше всего подходит метод сварки MIG. В конечном итоге все зависит от ваших предпочтений и потребностей.
Примечание: Есть ли у Tesla Cyber Truck использует холоднокатаную нержавеющую сталь 30X? Миф это или реальность? Наше подробное руководство поможет вам разобраться в этом.
Почему производители сваривают нержавеющую сталь с низкоуглеродистой?
Как вы знаете, сварка обоих этих материалов - сложный процесс. Он требует более высокого уровня контроля и точности. Поэтому возникает вопрос: зачем мы их свариваем? Такой вопрос часто возникает у тех, кто относительно недавно начал заниматься сварочными работами.
Сварка нержавеющей стали с низкоуглеродистой - разумный выбор. Это экономически выгодно и позволяет получить прочные изделия. Сваривая дорогую нержавеющую сталь с недорогой низкоуглеродистой сталью, вы получаете устойчивый к ржавчине и прочный конечный продукт. В то же время остальные детали изготавливаются из низкоуглеродистой стали.
Например, в конвейерных лентах для тяжелых условий эксплуатации детали, несущие нагрузку, изготавливаются из стали. С другой стороны, детали, не несущие веса, менее важны и обычно изготавливаются из низкоуглеродистой стали, так как это помогает контролировать их в целом.
Не используя низкоуглеродистую сталь, производители должны были использовать полностью нержавеющую сталь, что слишком сильно увеличило бы цену. Это лишь один пример, который поможет вам понять, почему производители сваривают нержавеющую сталь с низкоуглеродистой.
Заключение
Хотя сварка нержавеющей стали с обычной сталью сложна, она вполне выполнима. При должной технике и навыках сварщики могут сварить их вместе. Учитывая их свойства, вы можете эффективно сварить эти два металла.
Следует помнить, что незначительные ошибки при сварке приведут к тому, что сварной шов получится слабым или с трещинами. Чтобы избежать проблем, анализируйте материалы, изучайте их свойства и грамотно применяйте тепло.