Охлаждение металла должно быть контролируемым. Резкое снижение температуры после дуги – частая причина разрушений в теле соединения. Используй подогрев деталей перед началом процесса, особенно при работе с легированными сталями. Температура ниже 100 °C на выходе – риск. Промедлишь с проковкой или отпуском – и хрупкая зона даст о себе знать в самый неподходящий момент.
Газовая защита – не формальность. Даже незначительное движение сопла может пустить кислород в ванну. Одна микроскопическая капля влаги, и ты получаешь включения, которые разорвут конструкцию под нагрузкой. Убедись, что подача инертного газа стабильна, а расходомер показывает не просто «что-то», а нужное значение. Отсутствие сквозняка, чистая проволока, сухой металл – не обсуждается. Это минимум.
Ток и напряжение – не угадайка. Недостаточный прогрев кромок – и получаешь участки без слияния. Излишний ток – прожёг или перегрев. Выставляй параметры не «на глаз», а по паспорту металла и толщине. Для тонкостенного алюминия – свои нюансы, для низколегированной стали – совсем другие. Одной универсальной настройки не существует, забудь про это.
Каждый шов – как на рентгене. Если нет доступа к дефектоскопии, используй хотя бы визуальный контроль и капиллярную проверку. На глаз можно определить многое, если знаешь, что смотреть: цвет побежалости, равномерность валика, наличие кратеров. Отклонения в глубине или ширине? Проверь руку и проверь заземление. Где-то проскочила вибрация – уже подозрение.
Выбор режимов сварки для предотвращения трещинообразования
Сразу: ток занижен – шов хрупкий, ток завышен – зона перегревается. Оба сценария – прямой путь к внутреннему разрушению металла. Ориентируйся на диапазоны, рекомендованные производителем электрода или проволоки, но не слепо. Смотри на структуру шва – зерно должно быть мелким, без грубой кристаллизации.
Если варишь низколегированную сталь, избегай больших токов и длинной дуги – это провоцирует появление горячих разрывов по границе зерен. Лучше короткая дуга и умеренный ток с минимальным тепловложением. Не забывай про предварительный подогрев: при температуре ниже 100 °C растет риск холодных микротрещин из-за водорода.
Скорость перемещения горелки тоже решает. Замедлишь – перегрев и вытягивание легирующих. Ускоришь – проплав будет слабым, и металл не успеет дегазироваться. Идеально – стабильное перемещение со скоростью 20–25 см/мин на углеродистых сталях толщиной до 10 мм. Толще – настрой режим под мультипроходность и теплоотвод.
При автоматической сварке – следи за формой валика. Узкий и высокий – термический градиент слишком резкий. Плоский и широкий – возможно, перегрев. Оптимально – чуть выпуклый, с равномерной чешуйчатой поверхностью и без подрезов.
И не забудь: электрод должен быть сухим. Влажность – главный поставщик водорода, а он провоцирует хрупкость в зоне сплавления. Перед работой – прокалка минимум 2 часа при 300 °C. Это не перестраховка, это профилактика разрушения.
Подробные таблицы режимов и термических условий – на сайте Lincoln Electric.
Как подготовить кромки и удалить загрязнения для исключения пор
Сразу – механическая зачистка до металлического блеска. Никаких оксидных плёнок, краски, масла или ржавчины. Болгарка с лепестковым кругом подойдёт, но лучше – щётка на дрели и шлифовка с нажимом. Без фанатизма, но добросовестно: металл должен быть чистым, без потемнений и разводов.
Следом – обезжиривание. Не тряпкой с бензином, а промышленным обезжиривателем или спиртосодержащим составом. Наносить – только безворсовой салфеткой. Мелкая пыль после зачистки тоже должна уйти. Иначе – ловим газ в шве, а там уже пузырь – и привет, каверна.
Фаски – под нужным углом и без задиров. Если остаются заусенцы, они копят грязь и влагу. Углеродистая сталь – 30–35°, нержавейка – до 45°. Торцы притупить обязательно, острые края – сборник микрочастиц и источник подгаров. После резки – повторная зачистка, особенно если применялась плазма.
Перед сварочными работами – никаких пальцев на обработанную поверхность. Кожное сало, пот, даже отпечаток – потенциальный очаг газовой включённости. Лучше использовать перчатки, чем потом выгрызать пористые участки.
И напоследок – продувка. Воздух под давлением, минимум 6 бар, чтобы удалить всё, что не видно глазом: стружку, пыль, мелкие включения. Если этого не сделать – даже идеальная поверхность сыграет злую шутку. Всё, теперь металл готов.
Контроль глубины провара при многопроходной сварке
Сначала – замеры. Ультразвуковая дефектоскопия после каждого прохода. Не после последнего, а именно поэтапно, особенно после корневого и промежуточных. Глубина должна быть стабильной, без провалов. УЗК покажет – где недожгли, где переборщили.
Следующее – постоянная настройка режимов. Один ток на весь шов – мина замедленного действия. Для нижнего слоя берётся чуть ниже: 80–110 А для ручной дуговой, до 160 А – для полуавтомата. Верхние слои требуют мощнее, но осторожно – прожжёшь нижние, начнётся проплав до прожога. Электрод – не универсальный ключ, а инструмент под конкретную задачу.
Геометрия разделки и зазор
Без правильного угла V-образной разделки говорить не о чем. Если больше 60°, металл «убегает» в стороны, глубины не набрать. Меньше 50° – не подлезешь электродом, особенно на корне. Оптимум – 55–60° при толщине от 8 мм. Зазор? Не более 3 мм на корне, иначе провал. Меньше 2 мм – нет доступа к шву.
Контроль температурного режима между проходами – не формальность. Недостаточный прогрев – металл хрупкий, провар слабый. Перегрел – структура «поплыла», искажение геометрии, волнистость, провис. Температура межслойного интервала должна держаться в пределах 150–250°C, замер – пирометром. Не на глаз, не по ощущениям.
Кто следит – тот и варит
Не надейся на внешний вид валика. Он может быть красивый и ровный, но внутри – пустота. Только контроль сварочного тока, скорости подачи, отклонение угла электрода от оси шва и обязательная зачистка между слоями. Да, каждый раз. Без исключений.
Если всё ещё нет уверенности в глубине – берёшь контрольную пластину, повторяешь режим, разрезаешь и смотришь структуру. Это не трата времени, а страховка от переделки всего изделия.