Сварка нержавейки аргоном

Сварка нержавейки аргоном: особенности технологии TIG

Нержавеющая сталь отличается коррозионной стойкостью, привлекательным внешним видом и широко применяется при изготовлении оборудования, корпусов, емкостей, трубопроводов и различных металлоконструкций. При этом свойства материала предъявляют повышенные требования к технологии сварки.

Одним из способов получения аккуратных и контролируемых соединений является TIG-сварка в среде аргона. Метод особенно востребован при работе с тонколистовой нержавеющей сталью и изделиями, для которых важен внешний вид сварного соединения.

Почему нержавеющую сталь нельзя сваривать так же, как обычную

Коррозионная стойкость нержавеющей стали связана прежде всего с присутствием хрома и образованием на поверхности защитной пассивной пленки.

Во время сварки металл локально нагревается до высокой температуры. При неправильно выбранной технологии возможно интенсивное окисление поверхности, появление выраженных цветов побежалости, изменение внешнего вида и свойств околошовной зоны.

При работе с нержавейкой также необходимо учитывать:

• тепловое расширение материала;
• вероятность коробления тонких деталей;
• высокие требования к чистоте поверхности;
• соответствие присадочного материала марке стали;
• необходимость защиты обратной стороны некоторых соединений.

Поэтому качество TIG-сварки определяется всей технологией производства, а не только внешней ровностью сварного шва.

Как работает TIG-сварка нержавейки

TIG — это дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитного газа.

Электрическая дуга нагревает основной металл и формирует сварочную ванну. Аргон вытесняет воздух из рабочей зоны и уменьшает взаимодействие нагретого металла с окружающей атмосферой.

Если соединению требуется дополнительный металл, сварщик вводит в сварочную ванну присадочный пруток подходящего состава.

Благодаря раздельному контролю дуги и подачи присадочного материала технология позволяет точно управлять формированием шва.

Подробнее о производственном выполнении таких соединений можно узнать на странице аргонодуговой сварки TIG компании «Вулканкомплект».

Где применяется аргонная сварка нержавеющей стали

TIG применяется при изготовлении большого количества изделий из нержавейки:

• корпусов оборудования;
• емкостей;
• труб и патрубков;
• декоративных изделий;
• металлической мебели;
• рам и каркасов;
• кожухов;
• элементов вентиляционных систем;
• деталей машин и механизмов;
• изделий из тонколистового металла.

Метод особенно востребован в тех случаях, когда сварной шов остается видимым и влияет на внешний вид готового изделия.

Почему важна подготовка поверхности

Сварочная зона должна быть чистой. Перед выполнением работ удаляют загрязнения, масло, следы технологических жидкостей и посторонние частицы.

Для механической очистки нержавейки желательно применять предназначенный для нее инструмент.

Если одной и той же щеткой или абразивом сначала обрабатывать обычную углеродистую сталь, а затем нержавеющую, на поверхность могут попасть частицы железа. Это нежелательно для изделия, от которого ожидается высокая коррозионная стойкость.

Точность подготовки соединения

Не менее важна точная подгонка кромок. Особенно это заметно при сварке тонкого листового металла, когда нестабильный зазор затрудняет контроль сварочной ванны и увеличивает вероятность дефектов.

Что такое цвета побежалости

После сварки около шва могут появляться желтые, коричневые, синие и другие оттенки. Это результат высокотемпературного окисления поверхности.

Выраженность цветов зависит от температуры, продолжительности теплового воздействия и качества газовой защиты.

При этом красивый цветной шов нельзя считать универсальным признаком качественной сварки. Для некоторых изделий состояние околошовной зоны имеет технологическое значение, поэтому после сварки может потребоваться дополнительная обработка поверхности.

Зачем защищают обратную сторону сварного шва

При полном проплавлении трубы, емкости или другой детали нагревается не только лицевая сторона соединения.

Если обратная сторона корня шва контактирует с воздухом при высокой температуре, она также может интенсивно окисляться.

Поэтому для ряда изделий применяется дополнительная защита корня сварного шва инертным газом. Необходимость такой операции определяется конструкцией изделия, требованиями к соединению и условиями эксплуатации.

Как уменьшить деформацию нержавейки

Тонкая нержавеющая сталь чувствительна к тепловому воздействию. При чрезмерном или неравномерном нагреве деталь может изменить первоначальную геометрию.

Особенно это заметно на:

• длинных тонких листах;
• коробах;
• панелях;
• кожухах;
• тонкостенных трубах;
• изделиях с большим количеством сварных швов.

Для снижения деформаций применяют правильную последовательность прихваток и швов, технологическую оснастку и контроль тепловложения.

Последовательность выполнения швов

Для некоторых деталей вместо одного продолжительного прохода соединение выполняют отдельными участками в заранее определенной последовательности. Такой подход помогает распределять нагрев и уменьшать изменение геометрии изделия.

Как выбирается присадочный материал

Присадочный материал выбирают в зависимости от марки свариваемой стали и требований к готовому соединению.

Ошибка на этом этапе способна привести к тому, что состав металла сварного шва не будет соответствовать условиям эксплуатации изделия.

Поэтому для производственного заказа желательно знать точную марку материала. Если она неизвестна, этот вопрос необходимо решить до выбора окончательного режима сварки и присадочного материала.

Основные дефекты при сварке нержавейки

Причину дефекта необходимо определять с учетом материала, конструкции соединения и применяемого режима сварки.

TIG, MIG/MAG или другой способ сварки

TIG — не единственный способ соединения нержавеющей стали. Оптимальная технология зависит от производственной задачи.

TIG хорошо подходит, когда необходимы высокая управляемость процесса, аккуратный внешний вид и работа с относительно тонким металлом.

Для длинных швов и серийного производства в отдельных случаях более производительными могут оказаться другие технологии.

Поэтому при изготовлении изделия следует выбирать не абстрактно «лучший способ сварки», а технологию, наиболее подходящую для конкретной детали.

Что указать в заявке на сварку нержавейки

Для расчета стоимости желательно предоставить:

• чертеж изделия;
• марку нержавеющей стали;
• толщину материала;
• количество изделий;
• длину и тип сварных соединений;
• требования к внешнему виду;
• требования к герметичности, если они есть;
• необходимость обработки сварного шва;
• требования к геометрическим допускам.

Для сложных изделий полезно также указать последующие технологические операции — например, шлифование, механическую обработку, гибку или сборку.

Вывод

Аргонная TIG-сварка позволяет получать контролируемые и аккуратные соединения нержавеющей стали, однако результат зависит от подготовки металла, подбора присадочного материала, газовой защиты и контроля тепловложения.

Особенно внимательно технологию необходимо выбирать для тонколистовых изделий, труб, емкостей и конструкций, где важны одновременно прочность, внешний вид и сохранение геометрии.