Сварка труб из нержавейки: наиболее технологичные способы

Сварка труб из нержавейки

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Что необходимо учитывать при сварке труб из нержавейки
  • Какие существуют способы сварки труб из нержавейки
  • Какие электроды используются для сварки труб из нержавейки

Сваривание металлов входит в число наиболее важных технологических процессов при изготовлении различных конструкций. В сравнении с обычной углеродистой сталью сварка деталей из нержавейки отличается более высокой сложностью. Это обусловлено особенностями физических характеристик материала. Чтобы обеспечить высокое качество соединения, необходимо точно соблюдать технологические требования сварки труб из нержавейки, о которой мы расскажем в этой статье.

Какие особенности материала необходимо учитывать при сварке труб из нержавейки

 

Согласно современной классификации материалов, нержавейка входит в группу высоколегированных сталей. Этот материал отличается высокой степенью устойчивости к коррозии. Основным легирующим элементом в составе нержавеющей стали выступает хром. Его содержание в таких сплавах находится в пределах от 12 % до 30 %. Кроме того, в этот материал вводят дополнительные компоненты, которые способствуют повышению механических характеристик и устойчивости к коррозии (титан, никель, молибден, марганец и т. д.).

Для улучшения свойств нержавеющих сплавов их подвергают закалке. Перед тем как рассмотреть способы сварки труб из таких материалов, необходимо более подробно ознакомиться с основными характеристиками нержавейки, которые определяют ее свариваемость:

  • Более высокий коэффициент линейного расширения нержавейки способствует повышенной линейной усадке этого материала. Процесс сварки таких сплавов сопровождается значительной деформацией деталей, которая может проявляться и после завершения процедуры сваривания. Нужно учитывать, что если при соединении труб из нержавеющей стали с большой толщиной стенок не оставить технологический зазор, то на стыке могут появляться трещины.
  • В сравнении с низкоуглеродистыми сталями, теплопроводность нержавейки ниже в 1,5–2 раза. Эта особенность способствует повышению тепловой энергии при сваривании и приводит к проплавлению соединяемых труб в месте стыка. Учитывая эту особенность, для сварки труб из нержавейки нужно использовать ток, сила которого на 15–20 % ниже, чем при работе с изделиями из обычных сталей.
  • Нарушение требований режима термообработки нержавейки способствует снижению антикоррозийной устойчивости металла. Эта особенность связана с тем, что при нагревании до температур, превышающих +500 °С, на краях зерен нержавеющей стали происходит образование карбидов хрома и железа. Это явление получило название межкристаллическая коррозия. Решить эту проблему можно несколькими способами. Так, для аустенитных хромированных сталей может применяться метод поливания водой свариваемых деталей.
  • Увеличенное электрическое сопротивление приводит к перегреванию электродов с хромоникелевыми стержнями. Чтобы предотвратить это явление, необходимо для сварки нержавейки использовать электроды длиной менее 35 см.

Способы сварки труб из нержавейки

 

Основные способы сварки труб из нержавейки на производстве:

  • TIG (сваривание электродом из вольфрама в инертном газе, без применения присадочного материала);
  • плазменное сваривание (в сочетании с TIG);
  • HF (использование для соединения труб из нержавейки токов высокой частоты);
  • Laser (лазерное сваривание);
  • Electron beam (электронно-лучевая сварка).

В настоящее время для промышленной сварки труб из нержавейки используют первые три способа. При этом, невзирая на высокие первоначальные инвестиции, все шире применяется лазерная сварка. Это обусловлено высочайшим качеством продукции при использовании данной технологии. Сварка труб способом Electron beam не получает широкого применения из-за высокой сложности процесса. Для электронно-лучевого сваривания на протяжении всего цикла необходимы установки глубокого вакуума.

Согласно статистическим данным, примерно на 65 % сварочных производств Европы внедрены технологии TIG, либо TIG в сочетании с плазменной сваркой. Примерно 30 % компаний оснащены оборудованием для HF сваривания. Оставшиеся 5 % производств применяют технологии лазерной сварки.

На практике не существует конкурентных противоречий между разными способами сварки труб из нержавейки. Применение той или иной технологии определяется областью использования сварных труб.

Ниже приведена таблица, в которой можно найти сведения относительно того, какую технологию сварки применяют для труб из нержавейки в зависимости от сферы применения трубной продукции:

Область применения Способ сварки

Декоративная отделка, включая зеркальную полировку.

Конструкции, включая строительные.

Транспортные средства (разгрузочные установки, кузова)
HF и лазерная (Laser)
Пищевая промышленность. TIG
Транспортные сети для малоагрессивных жидкостей

TIG

TIG с плазменной сваркой

Laser

Транспортные сети для агрессивных жидкостей.

Химическая, нефтехимическая, газовая, энергетическая, бумажная промышленности

TIG

TIG в сочетании с плазменной сваркой

Laser

Теплообменники.

Испарители.

Опреснители.

Фармацевтическая промышленность
TIG
Бесплатная консультация

Какая из технологий сварки труб из нержавейки лучше

Проведем сравнительный анализ наиболее распространенных технологий TIG и HF.

1. Способ TIG (Tungset Inert Gas).

 

Данная технология позволяет обеспечивать высочайшее качество сварки труб из нержавейки. Для нагревания краев свариваемых деталей в этом случае используется дуга, образующаяся между трубой и вольфрамовым электродом. Для защиты зоны плавки используется защитный газ, который направляют на сварочную горелку. Он окутывает зону сварки с наружной стороны трубы и одновременно подается во внутреннюю полость трубы, где удерживается заглушкой.

Технология TIG предполагает высокотемпературное воздействие только на внешнюю поверхность труб, поэтому в месте сварки образуется обширный участок термического раздражения, а сам шов получается более широким. Он приобретает высокую прочность и его проще удалить.

Если были точно соблюдены технологические условия процесса сваривания, то при сварке труб из нержавейки способом TIG отпадает необходимость в дополнительной термической обработке для устранения негативных изменений в микроструктуре шва. Более высокая стоимость готовой трубы при сваривании данным способом обусловлена низкой скоростью сварки.

Швы при использовании TIG-сварки отличаются плотностью и однородностью. Они не имеют пустот и раковин. При этом прочность сварного соединения будет соответствовать прочностным характеристикам нержавеющей стали, использованной для изготовления трубы.

Согласно требованиям ЕС, действующим в отношении оборудования, которое эксплуатируется под давлением (PED – Pressure Equipment Directive), для систем, работающих при давлении более 0,5 бар, должны использоваться трубы из нержавейки, сваренные по технологии TIG.

2. Высокочастотная сварка (HF).

 

Эта технология отличается очень интересными характеристиками, особенно, если принимать во внимание микроструктуру. При высокочастотной сварке отсутствует зона термического раздражения и строго ограничена область плавления. Нагревание краев труб из нержавейки происходит более равномерно. При этом скорость достижения температуры плавления нержавейки составляет примерно одно сотую в секунду. Высадка сварного шва в этом случае будет прямой и прочной, как снаружи, так и внутри.

Сегодня высокочастотное сваривание нержавейки получило широкое применение в области производства декоративных элементов, строительных конструкций, а также в машиностроении. Популярность данного способа обусловлена высокой скоростью сварки.

Производительность высокочастотного сваривания труб из нержавейки почти в 20 раз выше, чем в случае с TIG-сваркой.

Может сложиться впечатление, что HF-сваривание нержавейки обеспечивает явные преимущества по качеству и по себестоимости процесса сварки.

В отношении затрат – это действительно очень привлекательная технология. Стоимость труб, в процессе производства которых использовалась НF-сварка, на 10 % меньше, чем у продукции, сваренной способом TIG.

Отдельно стоит отметить качественные характеристики. Наиболее важным особенностью считается сжатая зона плавления, но в реальности это не очень сильное свойство, если говорить о трубах, к которым предъявляются высокие требования по надежности (для нефтехимической отрасли, пищевой промышленности, теплосетей и др.).

Стоит отметить, что требуемые характеристики сварного шва можно получить только, если будут четко выполнены все условия и точно соблюдены параметры сваривания. Достичь этого при высокоскоростной сварке достаточно сложно. Кроме того, в случае недостаточно тщательной обработке кромок и под влиянием контактной технологии сваривания шов может содержать непроваренные участки и раковины.

Шов, который будет получен при HF-сварке не отличается плотностью. Он может содержать пустоты, снижающие прочность в местах соединения труб из нержавейки.

Нужно отметить, что список областей, где используется HF-технология сварки труб из нержавейки, не так широк. В основном, это продукция декоративного, структурного или механического назначения, которая не должна работать при высоких температурах.

Какие электроды используются для электродуговой сварки труб из нержавейки

 

Сварка нержавейки (трубы) выполняется электродом с основным либо рутиловым покрытием. Такие электроды позволяют проводить сварочные работы с жаростойкими сплавами и сталями, а также с материалами, устойчивыми к коррозии.

Они применяются, в основном, в тяжелой металлургии. Основные (рутиловые) электроды позволяют осуществлять сваривание разнородных сплавов и облицовочных слоев корневой части трубной продукции. Такие электроды обеспечивают получение шва, устойчивого к межкристаллической коррозии. Существуют также отдельные марки таких электродов, формирующие швы с высокой стойкостью к науглероживанию.

Качество шва, который получается при сварке труб из нержавейки, определяет возможность их использования в пищевой промышленности. Особенно качественный шов можно получить при сваривании высоколегированной стали специальными электродами (с защитно-легирующим покрытием и стержнем из высоколегированной стали). В процессе сварки такими электродами формируется сплав с необходимым химическим составом.

Стоит отметить, что сваривание пищевой нержавейки и труб, которые применяют в строительстве, производится разными способами. Сварка плавящимся электродом труб из нержавейки осуществляется при постоянном токе с обратной полярностью. Иногда для обеспечения более стабильной дуги сваривание изделий из нержавеющей стали осуществляется с применением углеродистого газа или кислорода.

 

Сварка труб из нержавейки аргоном в сочетании с указанными газами снижает вероятность образования водорода. Если нужно выполнить соединение труб из нержавейки с неповоротными стыками, применяют неплавящий электрод. Он используется для сваривания легированной стали и цветных металлов.

Сварка нержавейки аргоном с использованием неплавящего электрода из вольфрама выполняется при постоянном токе с прямой полярностью. В этом случае создаются благоприятные условия для термоэлектронной эмиссии с электрода. Сварка нержавейки вольфрамовым электродом обеспечивает ряд преимуществ:

  • соединение надежно защищено от окисления кислородом;
  • сваривание происходит без использования специальных электродных покрытий;
  • стабильное горение дуги обеспечивает непрерывность процесса сварки;
  • шов приобретает высокую коррозийную стойкость.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

  • Сварочно-монтажные столы

    Сварочно-монтажные столы

    16мм System – множество применений Сборочно-сварочные столы System16 - функциональность и надежность Компания «ВТ-Металл» разрабатывает и собирает столы для сварки и сборки деталей. Кроме того, мы выпускаем всю необходимую оснастку к ним. Мы предлагаем оборудование, подходящее как для серийного производства, так и для небольшой мастерской, где создаются штучные изделия. При этом наши сварочно-монтажные столы используются и в строительстве, и в металлообработке, и в автомобилестроении – словом, там, где важна надежность результата, скорость и точность работ. Ведь разнообразие сварочной оснастки к столам позволяет создавать любые, даже самые сложные конструкции. А наш гибкий и нестандартный подход в сочетании с опытом в производстве такого оборудования позволяет предлагать лучшие решения на сегодняшний день. Цены на типовые размеры столов Размер столаНаименованиеСтоимость Сварочно-монтажный стол СМС - 500х1000 smsg-10051016 46 500 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 800х1200 smsg-12081016 82 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 1000х1000 smsg-10101016 85 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 1200х1200 smsg-12121016 119 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 1500х1000 smsg-15101016 123 500 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 1500х1500 smsg-15151016 181 250 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 2000х1000 smsg-20101016 162 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 2400х1200 smsg-24121016 240 000 руб. Сварочно-монтажный стол СМС - 3000х1500 smsg-30151016 358 500 руб. Набор №1 "Начальный" 18 предметов  n1-0101816 36 936 руб. Набор №2 "Базовый" 49 предметов  n1-0104916 93 062 руб. Набор №3 "Стандартный" 84 предметов  n1-0108416 164 266 руб. Набор №4 "Профессиональный" 117 предметов  n1-0111716 262 266 руб. Если вы не нашли приемлемый для вас размер стола, мы изготовим его на заказ. Производим сварочно-монтажные столы от 1000х500 до 3900х1900. ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ЗАКАЗ ВЫПОЛНИМ ЗА 14 ДНЕЙ Рассчитайте стоимость стола по индивидуальным параметрам Рассчитать стоимость   Характеристики стола System 16: СИСТЕМНОЕ ОТВЕРСТИЕ 16мм ТОЛЩИНА МАТЕРИАЛА от 10мм  до 12мм БОКОВАЯ СТЕНКА - высотой 100 мм - расстояние между отверстиями 50 мм - шаг матричной сетки 50 мм Высота опор  750 мм НАГРУЗКА на 4 опоры = 2.000 кг на 6 опор = 3.000 кг РЕБРА ЖЕСТКОСТИ Множественные ребра внутри стола служат для обеспечения большей стабильности и точности  Универсальность – одно из главных отличий сборочного стола для сварки от «ВТ-Металл». Объединяя различные элементы: плиты, опоры, детали оснастки для сварки – вы можете создать целый комплекс, решающий именно ваши задачи. С помощью 16мм системы возможно производство различных изделий. Причем, перенастройка оборудования для создания новых деталей, как и для внесения изменений в конструкцию уже существующего изделия, делается очень легко и быстро. Множество вариантов использования, благодаря оснастке различных типов, делает это оборудование незаменимым, позволяя организовать полноценное производство с минимумом вложений.
  • Навесные кронштейны

    Навесные кронштейны

    Навесные кронштейны Создание вентилируемых фасадов невозможно без монтажных кронштейнов. Главное назначение этих элементов – воспринимать действующую нагрузку и передавать ее к несущей конструкции строения. Правильно выбранный кронштейн для навесных фасадов обеспечивает надежность и безопасность всей системы. На общую прочность конструкции влияют следующие факторы:   вес облицовочных элементов; отклонение поверхности стены от вертикали; величина вылета; шаг размещения кронштейна в навесном фасаде. Еще одно назначение данных элементов – крепление на стене оборудования и иных тяжелых предметов. Такой кронштейн для навесных агрегатов должен выдерживать тяжесть устройства, обеспечивать удобство обслуживания, поэтому его следует заказывать только у проверенных изготовителей. Наша компания предлагает комплексный набор услуг по изготовлению металлических изделий простых и сложных конструкций. Благодаря новейшим станкам с программным обеспечением, использованию лазерной резки мы имеем возможность быстро изготовить необходимое количество навесных кронштейнов. Вы можете заказать у нас как стандартные конструкции, так и детали, изготовленные по чертежам, разработанным индивидуально. Мы гарантируем достойное качество работы соответственно Вашим требованиям. Чтобы сделать заказ, Вы можете обратиться к нам по телефону +7(495) 960-62-45 или написать по адресу info@vt-metall.ru
  • Фасадные кронштейны

    Фасадные кронштейны

    Фасадные кронштейны Кронштейны на фасаде предназначены для закрепления несущего профиля на внешней стене. Их размеры, материал и конструкция зависят от структуры поверхности и материала облицовки. Кронштейн выполняет основную несущую функцию. Поэтому от того, насколько правильно он выбран, в конечном итоге зависит надежность всей фасадной системы. Изготовление таких элементов является одним из ведущих направлений производственной деятельности компании Vt-metall. Изделия нашли применение в следующих сферах: в строительной индустрии, архитектуре. В качестве кронштейнов для фасадных систем используются изделия из алюминия и оцинкованной стали. Наша компания производит оба вида перечисленных деталей как стандартных размеров, так и по чертежам заказчика. Фасадный кронштейн из оцинкованной стали Фасадные кронштейны с оцинкованной поверхностью используются в стальных системах, где все они являются несущими, независимо от расположения. Таким образом, вес облицовки равномерно распределяется по всей площади. Коэффициент теплового расширения стали сравнительно невелик (9,9 Х 10-6 м/мК против 22,2 Х 10-6 м/мК у алюминия), поэтому все соединения надежно зафиксированы, не имеют термических швов. Наша компания изготавливает оцинкованные кронштейны из металлических листов, после чего на поверхность деталей гальваническим методом наносится антикоррозионный слой цинка. Благодаря такому защитному покрытию детали получают устойчивость к внешним атмосферным воздействиям и коррозии. Мы предлагаем нашим клиентам различные стальные кронштейны для фасадов. Наиболее прочными являются детали с двумя ребрами жесткости, выдерживающие значительные нагрузки на изгиб. Одной из наиболее востребованных конструкций является «Сканрок». Благодаря продуманному строению он при малой толщине (1−2,5 мм, стандарт – 1,2 мм), может использоваться при навешивании тяжелой облицовки (керамогранита, стальных кассет, фиброцемента) в одно- и двухконтурных фасадных системах. Жесткость крепления узлов обеспечивается заклепками и/или саморезами. Фасадный кронштейн из алюминия Такой кронштейн изготавливается из алюминиевых сплавов, обладающих необходимым запасом прочности. Он нашел основное применение в обустройстве вентфасадов с алюминиевой подсистемой. В зависимости от положения в конструкции элемент может быть ветровым или несущим, что влияет на его вид и расположение/форму отверстий для крепежа. Проконсультироваться с нами, чтобы заказать, выбрать или купить фасадные кронштейны, можно по телефону +7 (495) 960-92-45 или электронному адресу info@vt-metall.ru.

 

Получите консультацию нашего специалиста:

Задавайте свои вопросы или закажите предварительный расчет стоимости работ,
чтобы убедиться – у нас доступные цены и оперативное исполнение

Акция