Сначала – подогревать, потом варить. Аустенитные марки часто требуют предварительного нагрева, особенно при работе с толстостенными деталями. Без этого – межкристаллитная коррозия, микротрещины и прочие «сюрпризы». Температура зависит от состава: 150–250 °C – рабочий диапазон для большинства сплавов с высоким содержанием никеля и хрома.
Выбор присадки – не по наитию, а по химии. Нельзя использовать обычную ER308 для деталей из AISI 316L – в итоге получится хрупкий шов, склонный к разрушению под нагрузкой. Для 316L подходит ER316L. Для AISI 321 – только ER347, и то при соблюдении режима термообработки. Несовпадение состава – гарантированные проблемы.
Газ – не просто защита, а критический параметр. Аргон минимум 99,99% чистоты. Любые примеси – пористость, окисление и чернота шва. В некоторых случаях добавляют 2–5% водорода – да, это рискованно, но позволяет получить более глубокое проплавление. Только не забывайте про хрупкость – особенно в зонах охлаждения.
Контроль за тепловложением обязателен. Превысили температуру – зерно поплыло, структура поплыла, шов превратился в рыхлую конструкцию с потерей прочности. Недогрели – отсутствие смачивания, плохое сцепление, срывы дуги. Используйте импульсный режим при TIG – отличная вещь для тонкостенных заготовок.
Очистка перед работой – не «желательно», а обязательно. Никаких следов масла, краски, нагаров и ржавчины. Только механическая обработка или химическое травление. Особенно это касается швов, подверженных контактной коррозии – даже микрослой загрязнения даст очаг разрушения.
Выбор присадочной проволоки для разных марок нержавейки
Для AISI 304 и её аналогов прямая рекомендация – ER308L. Эта проволока содержит пониженное количество углерода, что уменьшает риск межкристаллитной коррозии после термического воздействия. Не стоит путать с ER308 – добавка «L» здесь критична.
Если имеешь дело с AISI 316, то бери ER316L. Ни ER308, ни ER309 здесь не подойдут – у 316 высокая устойчивость к агрессивным средам за счёт молибдена, и проволока должна её поддерживать. Без молибдена – получишь шов, который проест хлор через пару недель.
При соединении разнородных сплавов (например, 304 с углеродистым металлом) без ER309L не обойтись. У неё повышенное содержание хрома и никеля – компенсирует различия в коэффициентах теплового расширения и предотвращает трещины по границе сплавов. Универсальность? Нет. Это точечное решение.
Ферритные марки
Например, AISI 430 требует ER430 или, при отсутствии, можно использовать ER308L, но с осторожностью. В первом случае сохраняется однородная структура, во втором – получится смешанная зона, что снижает пластичность. Решай по ситуации: для декоративных элементов – пойдёт, под нагрузку – уже рискованно.
Термостойкие типы
Если работаешь с жаропрочными, как AISI 310, используй ER310. Подбирать аналоги тут не лучший вариант: высокая температура эксплуатации требует точного химсостава. Ни ER316, ни ER309 её не заменят. Тем более не лезь с универсальными проволоками – они не выдерживают циклических нагрузок при 800–1000 °C.
И не забывай про диаметр. Для ручной TIG – чаще всего 1,6 мм, но для точных швов удобнее 1,2 мм. В полуавтомате – 0,8 или 1,0 мм, в зависимости от толщины материала и положения шва. Толстый металл – толще проволока. Иначе будет нехватка наплавки и перегрев кромки.
Предотвращение деформаций и коробления при сварке тонколистовой стали
Сразу – не гонись за длинными швами. Лучше короткие участки поочерёдно с пропусками, чем один сплошной. Это даёт металлу шанс «остыть на ходу» и не повести лист в дугу. Используй метод обратной цепочки: шов начинается с конца предыдущего и движется в противоположную сторону. Получается своеобразная «лесенка», а тепловая нагрузка распределяется неравномерно, как обычно, а по заданной траектории.
Фиксация и подготовка – половина успеха
Перед тем как включать аппарат, зафиксируй листы жёстко, без люфта. Зажимы, магнитные уголки, медные подкладки – всё пойдёт в ход. Иначе при первом же нагреве они сыграют, как мембрана. Лист должен быть в натянутом состоянии, чуть «на себя». А шов – короткий, до 3–4 см за проход. После каждого – перерыв, продувка, вода, воздух, всё, что охладит зону. Особенно на кромках, там деформация начинается первой.
Температуру держи под контролем. Инфракрасный пирометр покажет правду – выше 250 °C на тонком листе – уже критично. Уменьши ток, если пошёл прогиб. Используй импульсный режим или «пульс», он снижает тепловложение, особенно на углах и стыках.
Замена привычек
Откажись от прямолинейного движения. Еле заметное зигзагообразное движение электродом или проволокой, при том с минимальной амплитудой, не даст металлу «сжаться» в одну точку. Работай с минимальным зазором между деталями – до 0,5 мм, не больше. И обязательно – предварительный подогрев при температуре ниже 5 °C окружающей среды. Без этого лист даст трещину не в момент работы, так после, через сутки-двое.
Практическое руководство и таблицы режимов опубликованы в материалах TWI – там всё чётко: причины, решения, схемы прогрева и рекомендации по расстановке прихваток.
Настройка режима TIG-сварки для получения шва без потемнений
Сразу убирай ток выше 70 ампер – если шов идёт на тонкой заготовке до 2 мм. Перегрев моментально приводит к окалинам и сизому ореолу. Лучше – 45–65 А, с короткой дугой и минимальной зоной прогрева.
Газ – чистый аргон, не экономь. Минимум 99,99% чистоты, расход – 8–10 литров в минуту. Ниже – рискуешь окислением, выше – турбулентность и поддувание воздуха в ванну. Смотри на факел: ровный, без тряски, как пламя свечи в безветренной комнате.
Вольфрам – только шлифованный, без капли на кончике. Лучше серый (2% церий) или золотой (1,5% лантан), затачивай под углом 30–35 градусов. Если наконечник тупой – ширина дуги увеличивается, и по краям пропекает металл. Там же и появляются потемнения.
Полярность – прямая. Электрод на “минус”, заготовка на “плюс”. Обратная полярность – гарантия потемнений и сгоревших краёв. Не экспериментируй, если нужен светлый, ровный валик.
Подача присадки – только в зону дуги, не в ванну. Коснулся присадкой металла вне дуги – сразу пятно. Идеально, если проволока слегка плавится, не касаясь самой ванны, под углом 10–15°.
Охлаждение – не жди, пока остынет само. Лучше пассивное обдувание азотом или просто выдержка под струёй аргона 5–7 секунд после отключения дуги. Без этого металл окислится, даже если шов получился идеально белый.
И последнее – не работай на грязном металле. Химическая зачистка или хотя бы щётка из нержавеющей проволоки перед каждым проходом. Даже микроскопическая грязь даст сине-фиолетовый отлив.