Сварка нержавеющей стали ТИГ

Почему нержавейку сложнее варить

Аустенитная нержавеющая сталь (304, 316, 321) имеет в 3 раза ниже теплопроводность и в 1,5 раза выше коэффициент теплового расширения, чем углеродистая сталь. Это означает:

Тепло «не уходит» — ванна перегревается быстрее.
При охлаждении деталь деформируется сильнее.
В зоне 450–850°C хром связывается с углеродом в карбиды хрома — сенсибилизация: металл теряет коррозионную стойкость вдоль границ зёрен.

Режимы сварки

Принцип: минимальное тепловложение. Для нержавейки это важнее, чем для любого другого материала.

Толщина, мм	Ток DC−, А	Диаметр электрода, мм	Присадка
1	30–50	1,6	ER308L
2	60–90	1,6–2,4	ER308L
3	90–130	2,4	ER308L / ER316L
4–6	130–180	2,4–3,2	ER308L / ER316L

L-марки присадок (ER308L, ER316L) содержат ≤0,03% углерода — это снижает риск сенсибилизации.

Подготовка и межпроходная температура

Зачисти кромки нержавейки отдельным инструментом (щётка из нержавеющей проволоки, абразивный круг только для нержавейки). Если использовать инструмент, которым работали с углеродистой сталью, — железо перенесётся на поверхность и вызовет точечную коррозию.
Межпроходная температура (IPT): не выше 150°C. Дай стыку остыть между проходами. Контроль — пирометром или термокарандашом.
Сварку ведут без поперечных колебаний горелки — минимум площади нагрева.

Поддув аргона с обратной стороны

Корень шва должен быть в атмосфере аргона. Без поддува нержавейка окисляется — «цвета побежалости» (золотой, синий, серый) означают потерю хромом защитного слоя:

Цвет корня	Оценка
Серебристый	Отлично — нет окисления
Светло-золотой	Допустимо в ненагруженных конструкциях
Тёмно-золотой / синий	Не принимается по ASME / EN: хромовое обеднение
Серый / чёрный	Брак: значительное окисление

Разобранный пример

Сварил стыковой шов трубы 304. Заглядываешь внутрь — корень тёмно-синий с серыми пятнами.
По таблице: «тёмно-золотой/синий» и «серый/чёрный» — брак. Что произошло?
Поддув аргона не вытеснил воздух полностью или расход поддува был слишком низким (<3 л/мин).
При 500–850°C хром вступил в реакцию с кислородом → хромовое обеднение границ зёрен →
коррозионная стойкость потеряна именно на этом участке.
По ASME B31.3 и EN 13480 такой шов не принимается.
Действия: вырезать дефектный участок болгаркой (минимум 50 мм от синей зоны),
организовать нормальный поддув (5–8 л/мин, продувка до погасшей спички у выхода),
переварить.
Урок: поддув — не экономия газа, а условие приёмки. Проверяй ДО поджига.

Деформации и их контроль

Прихватки каждые 50–80 мм (чаще, чем для углеродистой стали). Порядок сварки — обратноступенчатый или симметричный от центра к краям. Для тонколистовых изделий — медные подкладки или охлаждение сжатым воздухом с обратной стороны после каждого прохода.

Что читать в нормативах

ГОСТ Р ИСО 3834-2 — стандарт на требования к качеству сварки плавлением. Тебе как сварщику важно понимать, почему на сертифицированном производстве требуют: ставить клеймо, хранить сертификаты на присадку, заполнять карты операционного контроля. Всё это — требования ГОСТ Р ИСО 3834-2. Стандарт не про «как варить» — про «как доказать что сварено правильно».

AWS D18.1 — американский стандарт для сварки нержавейки в санитарных трубопроводах (пищевая, фармацевтическая, пивная промышленность). Содержит жёсткие требования к внутренней поверхности шва: только серебристый корень принимается без оговорок. Если работаешь с такими системами — читай раздел про визуальный контроль корня. Таблица допустимых цветов там строже, чем в ASME.

Проверь себя

Что такое сенсибилизация нержавейки и при каком температурном диапазоне она происходит?
Почему для нержавейки используют присадки с пометкой «L» — что означает эта буква?
Как отличить допустимое окисление корня шва от брака по цвету?
Почему нельзя использовать щётку от углеродистой стали для зачистки нержавейки?

Предложить правку

Документы и ресурсы

Обязательные

Норматив ГОСТ Р ИСО 3834-2-2007 — Требования к качеству сварки плавлением металлических материалов не про технику, а про доказательство качества: клейма, сертификаты присадки, карты контроля

Практическое задание

Составь чек-лист подготовки к сварке нержавейки 304 — от получения заготовок до первой прихватки. Каждый пункт: что делаешь, каким инструментом и почему именно так. Минимум 6 пунктов. В конце отдельной строкой укажи: допустимую межпроходную температуру (°C) и два способа её измерить на объекте без лабораторного оборудования. Запиши, каким цветом корня шва ты будешь считать работу принятой, а каким — забракованной (используй таблицу цветов из урока).