Да — сварка нержавеющей стали с мягкой — хорошо отработанная техника, применяемая в изготовлении, трубопроводах, выхлопных системах и конструкционных работах. Однако это сварка разнородных металлов, а значит, присадочный металл и ряд других деталей нужно выбирать иначе, чем при сварке нержавейки с нержавейкой.
Зачем это делают
Сочетание двух материалов распространено по практическим причинам: мягкая сталь дешевле нержавеющей, поэтому её использование там, где коррозионная стойкость не нужна, снижает затраты; сочетание может уменьшить общий вес в некоторых конструкциях; и оно позволяет конструкции получить коррозионную стойкость нержавейки именно там, где она нужна, опираясь на прочность (и меньшую стоимость) мягкой стали везде в остальных местах.
Присадочный металл — критическое решение
Не используйте обычную присадку из углеродистой стали (вроде ER70S-6) или присадку, которую вы обычно подбирали бы только под марку нержавейки (вроде ER308L для 304). Обе не подходят для этого соединения:
- ER309L (или 309LSi, или 312 для неопределённых марок или склонных к трещинам сочетаний) — отраслевой стандартный выбор для соединения нержавеющей стали серии 300 с мягкой сталью. Он содержит повышенное количество хрома и никеля специально для компенсации разбавления со стороны углеродистой стали.
- Почему это важно: углерод со стороны мягкой стали разбавляет сварочную ванну. Без достаточного содержания легирующих элементов для поглощения этого разбавления соединение может образовать твёрдую хрупкую мартенситную структуру, склонную к растрескиванию. Дополнительные хром и никель в 309L удерживают разбавленный наплавленный металл в стабильном, пластичном диапазоне.
Основные проблемы и как с ними справляться
| Проблема | Почему возникает | Как с этим справляться |
|---|---|---|
| Растрескивание шва | Разбавление углеродом со стороны мягкой стали образует хрупкий мартенсит | Используйте присадку ER309L (или 309LSi/312) |
| Деформация | Нержавейка при нагреве расширяется примерно на 50 % быстрее мягкой стали | Надёжно закрепляйте; используйте небольшие прерывистые прихватки |
| Продолжающаяся коррозия со стороны мягкой стали | Само соединение может быть качественным, но мягкая сталь всё равно будет ржаветь | Покрасьте или покройте сторону мягкой стали после сварки |
| Гальваническая коррозия в стыке | Разнородные металлы в контакте с влагой | Лежащий в основе механизм см. в нашем руководстве по совместимости разнородных металлов |
Этапы процесса
- Тщательно подготовьте сторону мягкой стали — сошлифуйте окалину, ржавчину, краску и масло. Загрязнение углеродистой сталью на стороне нержавейки губит её коррозионную стойкость, поэтому разделяйте инструменты и щётки так же, как при сварке одной нержавейки.
- Выберите присадку: ER309L для большинства соединений серии 300 с мягкой сталью, 309LSi для MIG, где помогает текучесть ванны, или 312, когда точная марка нержавейки неизвестна либо сочетание особенно склонно к трещинам.
- Настройте защитный газ: 100 % аргон для TIG; трёхкомпонентная смесь (примерно 90 % гелий/7,5 % аргон/2,5 % CO2) или 98 % аргон/2 % CO2 для MIG. Избегайте стандартной смеси 75/25 аргон/CO2 — более высокое содержание CO2 вызывает проблемы окисления на стороне нержавейки.
- Варите, направляя тепло слегка в сторону мягкой стали, протягивая ванну, чтобы сплавить её со стороной нержавейки без перегрева, — это компенсирует разницу в теплопроводности и расширении двух металлов.
- После сварки защитите сторону мягкой стали краской или другим покрытием. Сам сварной шов может быть качественным и прочным, но голая мягкая сталь будет ржаветь в эксплуатации так же, как и везде.
Чего не делать
- Не используйте для этого соединения ER70S-6 (стандартная проволока для мягкой стали) или ER308L (присадка только для нержавейки) — обе рискуют потрескаться из-за разбавления углеродом.
- Не пропускайте подготовку стороны мягкой стали — оставшаяся окалина или ржавчина загрязняет шов.
- Не оставляйте сторону мягкой стали некрашеной в расчёте на то, что нержавейка её «защитит», — этого не происходит; преимущество коррозионной стойкости получает только само соединение присадочным металлом.
Если вы свариваете нержавейку с нержавейкой, а не с мягкой сталью, подбор присадки устроен иначе — см. как сваривать нержавеющую сталь.
Читайте также: Как сваривать нержавеющую сталь? · Совместима ли нержавеющая сталь с алюминием и медью? (Гальваническая коррозия)
