Kako MIG zavarivati ​​nehrđajući čelik: Vodič za početnike

Možda imate mnogo projekata na umu koji trebaju koristiti nehrđajući čelik u svojoj izradi. Ipak, izrada i zavarivanje nehrđajućeg čelika može izgledati zastrašujuće.

Kroz ovaj članak naučit ćete o raznim vrstama nehrđajućeg čelika, kako postaviti svoj aparat za zavarivanje i pravilnoj tehnici.

Dobra vijest je da nakon što to shvatite, proizvodnja i zavarivanje nehrđajućeg čelika može postati jednako prirodno kao i zavarivanje mekog čelika.

I ja sam se u početku mučio, ali što sam više vježbao, bilo je lakše.

Razumijevanje nehrđajućeg čelika

Kao i mnogi drugi metali, nehrđajući čelik (SS) dolazi u mnogim razredima s raznim legirajućim elementima. Ovaj je metal otporniji na toplinu i koroziju od drugih metala poput ugljičnog čelika, lijevanog željeza i aluminija.

Učenje o vrstama nehrđajućeg čelika može se činiti pomalo dosadnim, ali s toliko mnogo vrsta i razreda, važno je imati osnovno razumijevanje o tome što je nehrđajući čelik prije nego što odaberete neki za svoj projekt.

Različite vrste nehrđajućeg čelika

Postoje četiri različite vrste nehrđajućeg čelika. Svaki od njih ima više stupnjeva na temelju legiranih elemenata koje sadrži. Oni su:

• Austenitni – Austenitni nehrđajući čelici najčešće su korišteni i lako dostupni. Ova vrsta sadrži krom, nikal i povremeno mangan ili molibden. Nemagnetski je i poznat po svojoj otpornosti na koroziju i izvrsnoj zavarljivosti. Neki popularni stupnjevi austenitnog nehrđajućeg čelika su 304, 310 i 316.
• Feritni – Feritni nehrđajući čelici imaju niži sadržaj nikla, što ih čini pristupačnijim. Prisutnost više kroma i molibdena nadoknađuje nizak sadržaj nikla kako bi se poboljšala njegova žilavost. Za razliku od austenitnog nehrđajućeg čelika, feritni nehrđajući čelici su magnetski i obično se koriste u unutarnjim prostorima gdje izgled nije prioritet.
• Martenzitni – Kao i feritni čelici, martenzitni čelici su magnetski. Sadrže 11% do 17% kroma i umjerenu količinu ugljika, što im omogućuje toplinsku obradu za povećanu tvrdoću i snagu. Međutim, to ih čini manje duktilnim i otpornim na koroziju od austenitnih i feritnih nehrđajućih čelika. Koriste se za aplikacije koje zahtijevaju otpornost na habanje, kao što su pribor za jelo, kirurški instrumenti i pričvršćivači. Primjeri uključuju seriju 400 (npr. 410, 420 i 440) nehrđajućeg čelika.
• Duplex – Ova skupina nehrđajućih čelika je ili kombinacija austenitnih i feritnih ili zaštićenih mješavina legirajućih elemenata za specijalizirane primjene. Nekoliko primjera dvostrukih nehrđajućih čelika su 318L, 4501 i LDX 2101.
• Precipitacijsko otvrdnjavanje – Ova vrsta nehrđajućeg čelika je najrjeđa. Najbolje je za aplikacije s kaljenim i ojačanim rubom. Neke tipične primjene ove vrste nehrđajućeg čelika su škare, noževi i alati koji se koriste u medicinskom polju.

Svojstva nehrđajućeg čelika

Nehrđajući čelik ima mnoga svojstva koja ga razlikuju od mekog čelika. Uobičajena svojstva većine nehrđajućih čelika uključuju:

• Otpornost na koroziju i toplinu
• Visoka vlačna čvrstoća
• Dobra postojanost
• Dobra sposobnost oblikovanja
• Većina klasa ima dobru zavarljivost

Legirajući elementi nehrđajućem čeliku daju ova svojstva. Na primjer, dodavanje najmanje 10,5% kroma će povećati otpornost čelika na koroziju za 200 puta.

Izazovi MIG zavarivanja nehrđajućeg čelika

U usporedbi sa zavarivanjem ugljičnog čelika, nehrđajući čelik predstavlja nekoliko izazova. Glavni su onečišćenje zavara i izobličenje.

Kontaminacija

Kontaminacija zavara ili osnovnog metala može biti ozbiljan problem. Budući da je nehrđajući čelik izrađena mješavina legura, morate izbjegavati unošenje bilo kakve kontaminacije tijekom procesa zavarivanja.

Prethodno očistite svoje osnovne metale i koristite posebne alate za nehrđajući čelik kako biste zaštitili svoje materijale za zavarivanje od kontaminacije.

Iskrivljenje

Iskrivljenje i savijanje su problemi koji se javljaju kod zavarivanja bilo kojeg metala, ali su prilično česti kod zavarivanja nehrđajućeg čelika. To je zato što nehrđajući čelik ima veće toplinsko rastezanje i manju toplinsku vodljivost.

Ako zavarite nehrđajući čelik prevruće, krom u osnovnom metalu može se osiromašiti, smanjujući sposobnost čelika da izdrži koroziju.

Slika zrnate strukture nehrđajućeg čelika koja smanjuje krom tijekom taloženja karbida. Ovaj proces se događa kada je previše topline koncentrirano u spoju. Nakon što se krom smanji, spoj gubi otpornost na koroziju. Kredit za sliku: iqsdirectory.com

Dakle, pažljiva kontrola topline koju ulijevate u metal neophodna je kad god zavarivate nehrđajući čelik.

Postavljanje vaše opreme za MIG zavarivanje

Prije početka MIG zavarivanja nehrđajućeg čelika, morate pripremiti svoju opremu za zavarivanje. Iako možete koristiti isti aparat za zavarivanje ugljika i nehrđajućeg čelika, morate promijeniti nekoliko stvari prije nego što zapalite luk.

Odabir prave žice za MIG zavarivanje nehrđajućeg čelika

Pravilan odabir žice je prvi i vjerojatno najvažniji korak u postavljanju vašeg aparata za zavarivanje.

Pronalaženje odgovarajuće žice za osnovni metal može biti vrlo zbunjujuće s mnogo različitih žica.

Većina nehrđajućeg čelika koji ćete zavarivati ​​je austenitni nehrđajući čelik, bilo 304 ili 316.

Dobra vijest je da postoji samo nekoliko vrsta žica za odabir:

• Žica 308L – 308 dobar je izbor za mnoge stupnjeve nehrđajućeg čelika do 316L. Na primjer, odabrali biste ovu vrstu žice kada zavarivate nehrđajući čelik 304L.
• 316L – Za nehrđajući čelik 316, ovo je žica izbora jer ima iste legirajuće elemente kao i osnovni metal.
• 309L – Ovo je žica koju želite koristiti za zavarivanje nehrđajućeg čelika na ugljični čelik.

Za druge vrste i stupnjeve nehrđajućeg čelika morate istražiti koje žice ćete morati koristiti na temelju odabranih osnovnih metala.

Odabir pravog plina za MIG zavarivanje nehrđajućeg čelika

Ljudi često koriste isti plin koji bi koristili za zavarivanje mekog čelika kada zavaruju nehrđajući čelik.

Iako se zavari mogu činiti, zvučati, pa čak i izgledati dobro, ispod površine postoji mogućnost ozbiljnih defekata zavara.

Zaštitni plin je kritičan za MIG zavarivanje; neodgovarajući ili nedovoljno plina može uzrokovati velike probleme sa zavarivanjem.

Najvažniji čimbenik je da zaštitni plin koji odaberete mora imati manje od 5% sadržaja ugljičnog dioksida.

Kada previše ugljika dospije u zavareni spoj i u osnovne metale, otpornost na koroziju će se smanjiti.

Prilikom odabira zaštitnog plina, morate razmotriti koju vrstu prijenosa planirate koristiti tijekom MIG zavarivanja.

Na primjer, zaštitni plin koji možete koristiti za prijenos u kratkom spoju neće dobro funkcionirati za prijenos u spreju i obrnuto.

Dva uobičajena primjera zaštitnih plinova koje biste trebali razmotriti su:

• 98% argona & 2% CO2 – Ova mješavina je popularan izbor za zavarivanje debljih dijelova nehrđajućeg čelika korištenjem raspršivanja.
• Tri-mix – Ako koristite prijenos kratkog spoja na nehrđajućem čeliku, tri-mix plin će biti skuplji, ali najprikladniji za ovu primjenu. Tri-mix će sadržavati 85-90% helija, čak 10% argona i 2,5% CO2. Neke tri-mješavine će koristiti O2 ili N2 umjesto argona.

Podešavanje postavki napona i jakosti struje

Vaše postavke napona i jakosti struje varirat će ovisno o mnogim čimbenicima, kao što su tip stroja za zavarivanje, promjer žice, zaštitni plin, debljina materijala i veličina zavara, da spomenemo samo neke.

Dakle, kada tražite dobro mjesto za početak, predlažem korištenje postavki koje preporučuje proizvođač žice za zavarivanje ili ovih postavki startera MIG ovdje.

Ponekad kada koristite postavke proizvođača, posrećit će vam se i ustanoviti da stroj lijepo zavariva. Međutim, često ćete morati prilagoditi postavke napona i jakosti struje kako biste proizveli visokokvalitetni zavar.

Postavke jakosti struje na GMAW stroju prilagodit ćete brzinom njegove žice. Povećanje brzine žice rezultirat će većom amperažom, a manje brzine žice rezultirat će manjom amperažom. Kada podešavate jačinu struje, utječete na količinu topline koju električni luk stvara.

Napon kontrolira duljinu luka i prodiranje zavara. Dakle, što su obični metali deblji, to je viši napon.

Kada podešavate postavke stroja, podešavajte samo jednu po jednu varijablu i nanesite nekoliko zrnaca na otpadni materijal da vidite kako metal za zavarivanje reagira na promjenu.

Proces prethodnog čišćenja za nehrđajući čelik

Čišćenje nehrđajućeg čelika brusilicom

Čišćenje osnovnog metala prije zavarivanja kritična je komponenta procesa zavarivanja. Kada zavari od nehrđajućeg čelika postanu izloženi kontaminantima na osnovnim metalima, rezultat će biti ozbiljne greške u zavarivanju.

Jedna od dobrih stvari kod nehrđajućeg čelika je to što je čišćenje prije zavarivanja obično jednostavno i ne zahtijeva nikakve specijalizirane alate.

Sve što trebate učiniti za prethodno čišćenje nehrđajućeg čelika:

• Otpuhnite svu prašinu i ostatke
• Upotrijebite žičanu četku ili žičani kotačić za uklanjanje eventualne oksidacije. Uvijek koristite namjenski kotač od SS žice i četku od SS kako biste izbjegli bilo kakvu kontaminaciju
• Obrišite metal alkoholom, acetonom ili bilo kojim drugim sredstvom za čišćenje koje neće ostaviti masni trag

Prethodno čišćenje je ključni prvi korak za uspješno zavarivanje nehrđajućeg čelika i uvijek ga treba poduzeti. Neispravno prethodno čišćenje rezultirat će lošim varovima i puno frustracija.

Osnovne tehnike za MIG zavarivanje nehrđajućeg čelika

Kada se radi o međusobnom zavarivanju dvaju komada nehrđajućeg čelika, postupci će biti slični postupcima zavarivanja mekog čelika.

Ako možete postaviti dobar i čvrst zavar pomoću žice od mekog čelika, morat ćete napraviti samo neke manje prilagodbe da biste se osjećali ugodno s MIG zavarivanjem nehrđajućeg čelika.

Pokušajte ne razmišljati o tome kao o tajanstvenoj leguri; počnite tako da ga zavarite kao što biste zavarivali meki čelik i vidite što ćete na kraju dobiti. Uvijek je najbolje započeti zavarivanjem na način na koji vam je najudobnije, a zatim odatle vršiti prilagodbe.

Odgovarajući kut puške i brzina kretanja

Kada MIG zavarivate nehrđajući čelik, trebali biste orijentirati pištolj za zavarivanje između 5 i 15 stupnjeva u smjeru kretanja. To omogućuje da zaštitni plin osigura dobru pokrivenost oko područja zavara.

Vaša brzina kretanja određena je veličinom zavara koji želite i debljinom materijala.

Tanji će materijal trebati puno veće brzine putovanja kako bi se održala niska toplina i spriječilo puhanje kroz materijal.

S druge strane, debeli bazni metali trebaju više unosa topline i manje brzine kretanja kako bi se postigla dobra fuzija.

Održavanje dosljedne duljine luka

Održavanje dosljedne duljine luka važno je za MIG zavarivanje svih metala, ali je kritičnije kod zavarivanja nehrđajućeg čelika.

Visina mlaznice vašeg pištolja za zavarivanje iznad zavarivačke posude je način na koji postavljate duljinu luka. Ako je predaleko, pokrivenost zaštitnim plinom bit će manja, a luk će biti nestabilniji i nestalniji.

To će uzrokovati poroznost i druge nedostatke zavara, kao i zavar koji ne izgleda dobro.

S druge strane, ako je vaša mlaznica preblizu, može se povući u lokvu zagađujući metal zavara.

Uvijek sam otkrivao da je većina problema koje sam imao s nedostacima kao što je poroznost bila zato što sam držao mlaznicu predaleko od zavara, a bilo je mnogo puta kada sam bio preblizu i trpio gnjev povlačenja mlaznice.

Potrebna je vježba da biste stekli osjećaj za idealnu duljinu luka, pa se nemojte obeshrabriti ako vaših prvih nekoliko zavara bude takvih problema.

Podešavanje induktiviteta za poboljšanje protoka lokve

Neki aparati za MIG zavarivanje imaju kontrole induktiviteta koje vam omogućuju podešavanje vremena potrebnog za struju zavarivanja da prijeđe od nula ampera do postavljene jakosti struje.

Kontrola induktiviteta najprikladnija je kada koristite prijenos kratkog spoja s MIG zavarivanjem i želite poboljšati tekućinu lokve i smanjiti prskanje.

Induktivitet možete zamisliti kao način finog podešavanja luka prijenosa kratkog spoja podešavanjem frekvencije ciklusa kratkog spoja.

Kako povećavate induktivitet, povećavate vrijeme u kojem je žica u kontaktu s osnovnim metalom, što rezultira manjim prskanjem i mekšom, tečnijom lokvicom.

Kad smanjite induktivitet, luk postaje silovitiji i dobit ćete puno više prskanja i lokvice koja se brzo smrzava i manje je tečna.

Dakle, zato je niža induktivnost najprikladnija za tanje materijale gdje ne želite progorjeti metal.

Kontrola induktivnosti na stroju za zavarivanje može biti gumb s oznakom 1 – 10 ili kao postotak. Za opće MIG zavarivanje ugljičnog čelika obično je dobra induktivnost od 30%, ali za nehrđajući čelik često je potrebna induktivnost od 50%.

Zamjena pogonskih valjaka i obloge radi sprječavanja kontaminacije

Sprječavanje kontaminacije glavna je briga kod zavarivanja nehrđajućeg čelika. Jedna stvar koju biste trebali učiniti jest koristiti namjenski set pogonskih valjaka i obloga za žicu od nehrđajućeg čelika.

Pogonski valjci i obloge pokupit će onečišćenje od drugih žica i metalne prašine u zraku, koja ih prenosi na nehrđajuću žicu i u metal zavara.

Morate ispuhati sklop za dovod žice komprimiranim zrakom dok mijenjate pogonske valjke. Prije ponovne ugradnje pogonskih valjaka morate očistiti svu metalnu prašinu sa sklopa.

Ako nemate zaseban set pogonskih valjaka, možete ih očistiti acetonom, alkoholom ili bilo kojim drugim otapalom koje neće ostaviti tragove.

Još jedna stvar koju biste trebali učiniti je postaviti podlogu od filca na žicu dok ulazi u dodavač žice. Ovo će obrisati svu prašinu ili prljavštinu koja bi mogla biti na kolutu žice za zavarivanje.

Korištenje naknadnog protoka plina za zaštitu zavara

Ako vaš aparat za zavarivanje ima postavku naknadnog protoka, trebali biste ga koristiti. Kada završite sa zavarivanjem, držite mlaznicu preko kraja dok se hladi. To će ga zaštititi od onečišćenja dok se hladi, što će rezultirati kvalitetnijim varom.

Korištenje pulsnog MIG-a

Pulsni MIG je postupak zavarivanja koji koristi visokofrekventnu pulsirajuću struju za proizvodnju luka s dosljednom frekvencijom impulsa visoke i niske amperaže.

Pozadinska struja je dovoljna da održi stabilan luk koji i dalje topi osnovni metal, dok vršna struja topi dodatni metal dok ga dodavač žice dovodi u zavarenu lopaticu.

Stroj će se prebacivati ​​između pozadinske i vršne struje na visokoj frekvenciji koju možete prilagoditi svojim potrebama i stilu zavarivanja.

Prednost pulsirajućeg MIG-a je u tome što se zavarivačka lopatica lagano smrzava između impulsa, što je prikladno za zavarivanje izvan položaja, kontroliranje unosa topline, održavanje dosljednog oblika zavarenog zrna i smanjenje izobličenja.

Pulse MIG je fantastičan izbor za zavarivanje nehrđajućeg čelika jer omogućuje visokokvalitetni zavareni spoj, minimalno izobličenje i mali unos topline.

Posebno je izvrstan za zavarivanje tanjih materijala ili u slučajevima kada je izgled zavarenog spoja od ključne važnosti.

Pulsni MIG je popularan izbor, ali zahtijeva specijalizirani stroj koji je često vrlo skup.

Čitaj više: Pulsno MIG zavarivanje: što je to? & Da li je vrijedno toga?

Zamotavanje

Postoji mnogo primjena nehrđajućeg čelika u projektima koje mogu poduzeti kućni majstori, hobisti i zavarivači početnici.

Dobra je vijest da je MIG zavarivanje nehrđajućeg čelika sasvim unutar vaših mogućnosti sve dok se pravilno pripremite i uložite puno vremena u vježbu.

Ne mogu dovoljno naglasiti važnost prakse; jedini način na koji ćete se osjećati ugodno pri zavarivanju nehrđajućeg čelika je da uložite sate vremena zavarivanja kako biste usavršili svoju tehniku.

Dok sam učio MIG zavarivati ​​nehrđajući čelik, bilo je mnogo slučajeva kada me je frustracija gotovo svladala. Ako se toga pridržavate i prakticirate, možete i hoćete svladati umjetnost zavarivanja nehrđajućeg čelika.

Ako imate savjete za MIG zavarivanje nehrđajućeg čelika, raspravimo ih u komentarima ispod.

Brzi FAQ

Možete li zavarivati ​​nehrđajući čelik normalnom MIG žicom?

Kombinacija nehrđajućeg čelika s običnom MIG žicom često je moguća, ali će kontaminirati osnovni metal i ukloniti svojstva otporna na koroziju. Zavar također neće biti strukturno čvrst. Stoga, iako je korištenje meke čelične žice za zavarivanje nehrđajućeg čelika moguće, to se nikada ne preporučuje.

Možete li koristiti plin 75 25 za zavarivanje nehrđajućeg čelika?

Možete koristiti zaštitni plin od 75% argona i 25% CO2, ali se ne preporučuje, uglavnom zato što je važno izbjeći unošenje ugljika u metal zavara. Umjesto toga, postoje daleko bolje opcije, kao što je tri-mix i 98% argona i 2% CO2.

Možete li MIG zavariti nehrđajući metal sa 100 argona?

Iako je moguće zavarivati ​​nehrđajući čelik sa 100% argonskim zaštitnim plinom, to se ne preporučuje jer će rezultirati sporijim brzinama zavarivanja i širim zrncima što neće biti prikladno za većinu primjena zavarivanja.

Povezano čitanje:

Kako TIG zavarivati ​​nehrđajući čelik

Možete li zavariti nehrđajući na meki čelik?