Зачем
Нержавейка не прощает спешки: сенсибилизация, деформации и цвета побежалости — три проблемы, которые возникают из-за избыточного тепловложения, и все три решаются правильным режимом.
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?
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).
Отмечайте прогресс — заведите бесплатный аккаунт. Уже есть? Войти.