Как соединить сталь с нержавейкой

Содержание
  1. Почему при монтаже резьбовых соединений нельзя использовать «нержавейку» и «обычную» сталь вместе?
  2. Остались вопросы?
  3. МОЖНО ЛИ ПРИВАРИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ К ЧЕРНОМУ МЕТАЛЛУ
  4. СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
  5. ВОЗМОЖНО ЛИ ВООБЩЕ ПРИВАРИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ К ЧЕРНОМУ МЕТАЛЛУ
  6. ЧТО ТАКОЕ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ
  7. ВИДЫ НЕРЖАВЕЙКИ
  8. ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЮТ ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ
  9. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ
  10. КАКИЕ ТРУДНОСТИ МОГУТ ВОЗНИКНУТЬ В СВАРКЕ НЕРЖАВЕЙКИ С ЧЕРНЫМ МЕТАЛЛОМ
  11. ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ СВАРКИ НЕРЖАВЕЙКИ С ЧЕРНЫМ МЕТАЛЛОМ
  12. Сварочный инверторный аппарат
  13. КРИТЕРИИ ВЫБОРА ИНВЕНТОРА
  14. КАК ПРИВАРИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ К ЧЕРНОМУ МЕТАЛЛУ: СПОСОБЫ И ПОРЯДОК ДЕЙСТВИЙ
  15. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СВАРКЕ
  16. ПРОВЕРКА КАЧЕСТВА СВАРКИ
  17. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
  18. ВИДЕО: КАК ПРИВАРИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ К ЧЕРНОМУ МЕТАЛЛУ
  19. ИТОГ: ЧТО НУЖНО УЧИТЫВАТЬ ПРИ СВАРКЕ НЕРЖАВЕЙКИ И ЧЕРНОГО МЕТАЛЛА

Почему при монтаже резьбовых соединений нельзя использовать «нержавейку» и «обычную» сталь вместе?

Рекомендуется избегать прямого контакта метизов из разных металлов, особенно в узлах крепления.

Проблемы, возникающие при контакте крепёжного изделия из «обычных» углеродистых сталей с изделием из нержавеющих аустенитных сплавов,

изучены инженерами BEST-Крепёж по факту частых обращений в наш технический отдел.

Ниже рассмотрим основные причины, по которым нельзя допускать их контакта.

В нержавеющих сталях аустенитного класса по ГОСТ ISO 3506-2014 содержание легирующих элементов ≈30%.

Основные из них: хром (Cr≥15%) и никель (Ni≥8%).

Стали марки А4 дополнительно легируют молибденом в пределах 2-3%.

Такое содержание легирующих элементов обуславливает заметную разницу электродных потенциалов между «обычными» углеродистыми сталями и коррозионно-стойкими аустенитными сплавами.

В зависимости от активности электролита при контакте двух металлов с разными потенциалами растут риски возникновения контактной коррозии.

Согласно ГОСТ 5272-68:

«Контактная коррозия – это электрохимическая коррозия, вызванная контактом металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите».

При контакте двух электрохимически разнородных металлов анодом выступает тот, потенциал которого более отрицательный.

Катодом — металл с более положительным потенциалом.

При возникновении контактной коррозии коррозионному разрушению подвергается анод.

Скорость растворения анода зависит, в первую очередь, от разности потенциалов между сплавами.

Но особенную опасность при этом представляет близость морского побережья и промышленных предприятий.

С одной стороны может показаться, что разница потенциалов между разными сталями не такая значительная, как например, у той же стали с алюминием.

Однако, разница потенциалов между «обычной» углеродистой сталью и нержавеющими аустенитными сплавами имеет место быть:

* «Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные сплавы.» Томашов Н.Д., Чернова Г.П. М.: Металлургия, 1986

К сожалению, нам не известны какие-либо научные исследования коррозионной стойкости крепёжных узлов, состоящих из аустенитной «нержавейки» и «обычной» углеродистой стали.

Однако, возникновение контактной коррозии между ними подтверждается частыми обращениями в технический отдел BEST-Крепёж по этому вопросу:

Следы коррозии на тросе из стали А2.

Среда эксплуатации: атмосферные условия вблизи с морским заливом.

Причина: посторонняя ржавчина.

Имеют место образования ржавчины на поверхности троса из стали А2 вследствие коррозии микрочастиц углеродистой оцинкованной стали, попадающих на трос при перемещении по нему стальных карабинов.

Рекомендации.

Воспользоваться средством для полировки нержавеющих сталей для удаления уже образовавшейся ржавчины с поверхности троса.

Для этих целей можно воспользоваться раствором окисляющих кислот, в частности 20% HNO3.

Следы коррозии на головках болтов из стали А2.

Среда эксплуатации: атмосферные условия вблизи с морским заливом.

Причина: посторонняя ржавчина.

Следы коррозии находятся в верхнем левом углу каждой грани головки болта — это место контакта биты монтажного инструмента с головкой болта. Как известно, такие биты массово производят из обычной углеродистой стали.

В таком случае можно сделать вывод, что показанная на фото ржавчина на нержавеющем крепеже, не что иное, как коррозия микрочастиц углеродистой стали от монтажного инструмента.

Рекомендации.

Воспользоваться средством для полировки нержавеющих сталей для удаления уже образовавшейся ржавчины с поверхности головки болта.

Читайте также:  Если на золоте нет пробы что это значит

Для этих целей можно воспользоваться раствором окисляющих кислот, в частности 20% HNO3.

Следы коррозии на гайках из стали А4.

Среда эксплуатации: атмосферные условия вблизи с морским заливом.

Причина: посторонняя ржавчина.

Как и в предыдущем примере – не что иное, как коррозия микрочастиц углеродистой стали от монтажного инструмента.

Рекомендации.

Воспользоваться средством для полировки нержавеющих сталей для удаления уже образовавшейся ржавчины с поверхности гаек.

Для этих целей можно воспользоваться раствором окисляющих кислот, в частности 20% HNO3.

Во всех перечисленных примерах микрочастицы углеродистой стали быстро корродируют из-за своего малого объема.

Как результат на поверхности нержавеющих метизов проявляются хорошо всем знакомые «рыжие пятна» ржавчины.

Стоит обратить внимание, что при кажущейся простоте решения проблемы – «обработал раствором и готово», остаются риски усугубления проблемы.

Если своевременно не удалить постороннюю ржавчину с поверхности коррозионно-стойкой стали, возникает риск возникновения точечной коррозии самого метиза.

Поэтому ГОСТ 9.005–72 исключает контакт между метизами из хромоникелевых аустенитных сплавов и углеродистыми сталями как в атмосферных условиях, так и в морской среде.

В этом вопросе инженеры технического отдела BEST-Крепёж присоединяются к требованиям ГОСТ-а, пусть даже от 1972 года, с учётом накопленного нами опыта.

Остались вопросы?

Задайте их нашему техническому специалисту, мы ответим на них в течение 1-2 рабочих дней!

Источник

МОЖНО ЛИ ПРИВАРИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ К ЧЕРНОМУ МЕТАЛЛУ

В процессе обработки металлов и изготовления деталей из них, неизбежно присутствует ряд нюансов, которые следует учитывать. В противном случае существует значительный риск выбраковки изделий и появления множества технологических трудностей.

Можно ли приварить нержавейку к черному металлу и как приварить нержавейку к черному металлу — одни из наиболее часто возникающих вопросов, когда речь заходит о процессе обработки металлов. В нашей статье мы постараемся ответить на них.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

ВОЗМОЖНО ЛИ ВООБЩЕ ПРИВАРИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ К ЧЕРНОМУ МЕТАЛЛУ

Рассматривая возможность сварки нержавеющей стали и черного металла, основная сложность возникает в том, что несмотря на то, что данные материалы принадлежат к сталям, они являются совершенно разнородными, а следовательно, они различаются из-за определенных технических свойств и характеристик. Однако, приварить нержавейку к черному металлу все же возможно, но надо учитывать множество нюансов, к примеру, корректный выбор электродов, силу тока, различные физические коэффициенты и т.д.

ЧТО ТАКОЕ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

По своей сути, нержавейка является сталью, усовершенствованной путем добавления примесей, делающих образование коррозии невозможным. Перечень таких добавок достаточно широк: медь, никель, хром, марганец, титан, сера, молибден, кремний и некоторые другие. В связи с объединением, сталь значительно меняет свои изначальные свойства и внешний вид.

Преимущества нержавейки очевидны:

  • Высокая прочность;
  • Хорошая устойчивость к высоким температурам;
  • Высокая устойчивость к коррозии и воздействиям окружающей среды;
  • Эстетически привлекательный внешний вид.

ВИДЫ НЕРЖАВЕЙКИ

Аустенитные стали. Они содержат не менее 20% хрома и 4,5% никеля.

Дуплексные стали. В них содержание хрома достигает 25%, 1,5%никеля и незначительной примеси азота.

Ферритные стали. В их составе допускается до 29% хрома.

Мартенситные стали. В них содержание хрома незначительное, не более 13%, а никеля максимум 4%.

Многокомпонентные стали. Минимальное количество хрома и никеля и включают широкий спектр прочих примесей-усилителей.

В данном случае хром является усиливающим компонентом, благодаря которому в значительной степени возрастают: прочность, устойчивость к коррозии. Упрощается холодная деформация и улучшаются сварочные возможности, внешний вид и устойчивость к изнашиванию.

Маркировка нержавеющей стали:

  • Число указывающее на процентное содержание углерода;
  • Буквенные обозначения, дающие представление о том, какая именно примесь содержится в данном сплаве:Х-хром, Н-никель и т.д. После них идут цифровые обозначения процентного содержания примеси.

ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЮТ ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ

По праву считаются самыми востребованными. На долю их приходится более 90% от всех металлов используемых в производстве. По сути это железо и его разнообразные сплавы, обогащенные углеродом. Именно от процентного содержания углерода, зависит конечный вариант приобретенных свойств: чугуна, или сталей. Чугун содержит 1,7% и более углерода, в сталях содержание углерода варьирует от 0,2 до 1,7 процента. Для качественного совершенствования, принято использовать легирующие(от латинского»связывать»)добавки, которыми являются другие сплавы, металлы и химические элементы. Самыми распространенными легиратами являются:хром, кремний, медь и никель.

Читайте также:  Азотнокислая ртуть что это

Соответственно названию, черные металлы имеют темно-серый, практически черный цвет. К основным свойствам относят: достаточно высокие температуры плавления, высокую прочность и твердость.

  • Железные металлы: железо, кобальт, никель, марганец;
  • Тугоплавкие металлы с температурным режимом плавления от 1539 градусов.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

  • Прочность;
  • Твердость (способность металла к сопротивлению в отношении более твердого внедряемого образца);
  • Упругость (возможность обратного принятия изначального вида);
  • Вязкость (поглощение ударного воздействия);
  • Пластичность (способность видоизменяться, не разрушаясь).

Рассмотрев основные характеристики нержавеющей стали и черных металлов, можно перейти к рассмотрению вопроса: можно ли сварить нержавейку с черным металлом. Основная сложность кроется в чужеродности этих сталей. Для того, чтобы сварить нержавейку с черным металлом, потребуется тщательно подобранный режим сварки, хорошее техническое оснащение и профессионализм специалиста производящего процесс.

КАКИЕ ТРУДНОСТИ МОГУТ ВОЗНИКНУТЬ В СВАРКЕ НЕРЖАВЕЙКИ С ЧЕРНЫМ МЕТАЛЛОМ

В процессе сварки черного металла с нержавеющей сталью могут возникнуть некоторые проблемы из-за разницы в технических свойствах и химическом составе свариваемых материалов. Перечислим данные проблемы:

  • После сварки могут остаться некоторые внутренние напряжения в местах стыков, связанные с тем, что у нержавейки и черного металла разные коэффициенты линейного расширения.
  • Разница в проплавке получается в результате различия в показателях теплопроводности, что ухудшает прочность швов.
  • Сварные швы могут быстро покрыться ржавчиной из-за «перемещения» углерода возможно снижение антикоррозийных свойств итоговой продукции.

ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ СВАРКИ НЕРЖАВЕЙКИ С ЧЕРНЫМ МЕТАЛЛОМ

Как сварить нержавейку с черным металлом? Прежде всего для этого необходим комплект оборудования:

Сварочный инверторный аппарат

Конечно же, для сварки нержавейки и черного металла необходим сварочный инверторный аппарат, работающий от постоянного тока. Режимы сварки выбираются в зависимости от толщины детали. ПРИ СВАРКЕ НЕРЖАВЕЙКИ С ЧЕРНЫМ МЕТАЛЛОМ

Для того, чтобы получить максимально качественное соединение, необходимо знать, как сварить нержавейку с черным металлом инвертором. Основным критерием выбора будет являться толщина заготовки.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ИНВЕНТОРА

  • При работе с изделиями толщиной менее 1 мм, оптимальным выбором станут электроды с диаметром не более 2 мм. При силе тока не более 60 ампер.
  • Заготовки от 2 до 3 миллиметров, подвергают свариванию электродами на 3 мм., при силе тока равной пределам 80 ампер.
  • Металлы толщиной свыше 4 мм, сваривают электродами 4 мм., и силе тока выставляется от 100 до 130 ампер.

Перед началом работ электроды рекомендовано подвергать прокаливанию в жаровых шкафах при температурном режиме не менее 200 градусов и с временем выдерживания экспозиции не менее 1 часа. Все работы проводятся при использовании постоянного тока и при помощи электродов с никелевым покрытием. Основной стержень изготавливается из высоколегированной стали. Сваривание проводится по методу наплавления кромок, причем захват идет именно с большим запасом черного металла. Перед началом обработки, все поверхности тщательно обрабатываются от ржавчины и загряезнений. Качество соединения улучшается при помощи использования флюса в зоне рабочей поверхности.

КАК ПРИВАРИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ К ЧЕРНОМУ МЕТАЛЛУ: СПОСОБЫ И ПОРЯДОК ДЕЙСТВИЙ

Существуют три способа, чем приварить нержавейку к черному металлу:

  • Единичными электродами с никелевым покрытием в системе мма.
  • Электродами из вольфрама. В этом случае необходима регулярная подточка наконечника стержня.
  • В аргоновой среде, где газ выполняет защитную функцию. Применение газа делает соединение более надежным, помогает избежать окисления, и, как следствие, хрупкости шва. Однако данный метод подразумевает использование специализированного сварочного аппарата, способного выполнять операции в подобном режиме.
Читайте также:  Для чего используется ступенчатое сверло по металлу

Вне зависимости от типа проводящихся сварочных работ для получения наилучшего результата стержень располагается строго перпендикулярно относительно поверхности и все движения производятся максимально плавно.

Перед сваркой нержавейки с черным металлом необходимо сделать следующее:

  • Приготовить расходные материалы, произведенные на основе из никеля;
  • Электроды должны быть прокалены. Самая подходящая температура должна быть в диапазоне от 200 до 205 градусов в течение 60 минут;
  • Постоянный ток должен быть подключен;
  • Поверхность нержавеющей стали и черного металла должна быть очищена от пыли, пятен, грязи, ржавчины.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СВАРКЕ

  • В случае использования газового типа сварки запрещено быстро охлаждать свежие сварочные швы. Необходимо, чтобы изделие остыло без внешнего вмешательства.
  • Если применяется стержни из вольфрама, обязательно надо помнить о правильной заточке наконечников.
  • В процессе сварки не стоит спешить: двигаться нужно плавно и неспеша во избежание брака.
  • При сваривании нержавейки и черного металла лучше больше захватить черного металла, так как это создаст очень хорошие плотные швы.
  • Для повышения качества сварочных швов зачастую используют сварочный флюс, который помогает обезопасить процесс сварки и сделать его удобнее.

ПРОВЕРКА КАЧЕСТВА СВАРКИ

Имеется несколько способов, как проверить качество швов в процессе сварки нержавейки и черного металла:

  • Первый вариант — плотность образовавшегося шва проверяют при помощи керосина. Его протекание с обратной стороны говорит об образовавшихся зазорах и, соответственно, не качественности сварки;
  • Второй способ — использование ацетона. Процесс аналогичен: сварной шов покрывается ацетоном. ОЕсли он вышел с обратной стороны — это знак о наличии отверстий или трещин.
  • Последний вариант — гидравлический. После него деталь необходимо осмотреть.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Сварка — достаточно опасный процесс, поэтому необходимо придерживаться определенных мер безопасности:

  • Исправность сварочного оборудования необходимо всегда проверять до начала выполнения работ.
  • Старые электроды с поврежденными стержнями ни в коем случае нельзя применять.
  • Необходима правильная подготовка рабочего места для сварочных работ, а именно: очистка стола от всех ненужных вещей, и, конечно, пожарная безопасность — огнеопасные жидкости и смеси необходимо убрать в безопасное место.
  • Обеспечение защиты сварщика: специальная маска, перчатки, спец. комбинезон и устойчивая, плотная хорошая обувь.
  • Система вентиляции в рабочем помещении должна соответствовать всем необходимым нормам.
  • Для исключения возможности удара током сварщик должен стоять на коврике из резины.

ВИДЕО: КАК ПРИВАРИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ К ЧЕРНОМУ МЕТАЛЛУ


ИТОГ: ЧТО НУЖНО УЧИТЫВАТЬ ПРИ СВАРКЕ НЕРЖАВЕЙКИ И ЧЕРНОГО МЕТАЛЛА

Таким образом, отвечая на вопрос: можно ли приварить нержавейку к черному металлу, стоит отметить, что несмотря на сложность процесса, он вполне осуществим. Но требуется неукоснительно придерживаться основных правил:

  • Верное определение всех примесей и типа металла;
  • Грамотный подбор электродов;
  • Выбор оптимального необходимого режима сварки, в зависимости от толщины заготовки и типа стали.
  • Все сварочные работы проводятся только при подаче постоянного тока;
  • Для получения качественного соединения, поверхности принято закреплять горизонтально;
  • Необходимо учитывать разницу в температурах плавления и текучести металлов. Так, нержавейка обладает более скоростной плавкостью, нежели черные металлы;
  • Разные показатели линейного расширения, меняющиеся в процессе остывания требуют пристального внимания. В противном случае изменившийся после охлаждения размер двух соединяемых частей, способен привести к порче соединения;
  • Не допускать перегрева электрода.

Учитывая все перечисленные нюансы и подробно изучив свойства и состав обрабатываемых поверхностей, можно добиться надежного, высококачественного соединения, сохраняющего все основные положительные свойства сталей.

Основой работы в случае сваривания разнородных металлов, является установление четкой границы допустимости и оптимизации. Единственным, что можно добавить ко всему перечисленному выше — необходимость соблюдения мер безопасности и всех технологических критериев.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл и камни