Каким вольфрамом варить нержавейку

Вопрос, казалось бы, простой, но именно на нём спотыкаются многие, особенно те, кто переходит с чёрного металла. Сразу скажу — универсального ответа ?бери вот этот и всё? не существует. Часто слышу в цеху: ?Да какая разница, вольфрам он и вольфрам?. Вот это и есть главная ошибка, которая потом выливается в пористый шов, непровары или быстрый износ электрода. Попробую разложить по полочкам, исходя из того, что прошёл сам, и не раз.

Почему не любой вольфрам подойдёт

Если брать голый, непокрытый вольфрам для аргоно-дуговой сварки (TIG), то основное деление идёт по легирующим добавкам. Для нержавеющей стали, особенно аустенитных марок вроде 304 или 316, классический зелёный (чистый вольфрам, WP) — это почти гарантированно проблемы. Он требует высокой температуры для эмиссии электронов, сильно перегревается, кончик начинает ?шарообразовываться? и капать в сварочную ванну. Для нержавейки это недопустимо — вольфрамовая примесь в шве делает его хрупким.

Поэтому давно перешли на легированные электроды. Тут варианты: церированный (серый, WC-20), лантанированный (синий/золотой, WL-15/20), иттрированный (тёмно-синий, WY-20). У каждого свои нюансы по запуску дуги, стабильности и стойкости к перегреву. Для ручной сварки тонкой нержавейки я чаще беру церированный — дуга зажигается легко даже на средних токах, не требует высокочастотного поджига в идеале (хотя он желателен), и кончик держит форму неплохо.

Но есть важный момент — качество самой вольфрамового прутка. Бывало, покупал якобы WC-20, а по факту он ведёт себя странно: дуга блуждает, даже при правильной заточке. Позже выяснил, что дело может быть в равномерности распределения церия в стержне. Поэтому источник имеет значение. Я, например, для ответственных работ беру материалы у проверенных поставщиков, которые специализируются именно на тугоплавких металлах. Как вариант, можно посмотреть каталог ООО Шэньси Футайпу Металлические Материалы — они как раз работают с вольфрамом, молибденом, поставляют прутки и проволоку. Их сайт https://www.ftpjs.ru полезно иметь в закладках, когда нужна уверенность в материале. Компания занимается не только продажей, но и разработкой, что для меня часто служит индикатором более глубокого понимания специфики.

Заточка и форма — это половина успеха

Можно взять самый лучший легированный вольфрам, но испортить всё неправильной подготовкой. Для нержавейки я всегда точу электрод на конус, причём делаю это продольно, вдоль стержня, на шлифовальном круге, предназначенном только для вольфрама. Попадание частичек абразива или другого металла на кончик — это гарантия загрязнения шва.

Угол заточки — отдельная тема. Для большинства работ по нержавейке я останавливаюсь на угле около 30 градусов. Острее — дуга становится уже и ?жёстче?, глубже проплавляет, но для тонкого листа это риск прожога. Тупее — плазма-факел рассеивается, нагрев шире, но можно ?не дожать? корень. Для труб, особенно при сварке встык, иногда приходится экспериментировать на обрезках, чтобы поймать нужную форму.

И ещё одна деталь, которую часто упускают: после заточки кончик желательно слегка притупить, буквально на полмиллиметра. Острая игла быстрее оплавляется и отламывается. Эта маленькая плоская площадка помогает стабилизировать дугу.

О полярности и газовой защите

Тут, думаю, все знают, что для TIG сварки нержавейки используется постоянный ток прямой полярности (минус на электроде). Но с вольфрамом есть связь: при такой полярности около 70% тепла выделяется на изделии, 30% — на электроде. Поэтому выбор легированного электрода, который лучше держит температуру, критически важен для долгой работы без частой перезаточки.

А вот с газом история интереснее. Мы используем аргон высокой чистоты. Но для нержавейки иногда, особенно при сварке толстых сечений или для улучшения растекания, добавляют 1-2% гелия. Так вот, с гелиельной смесью дуга становится горячее. И тут мой вольфрам WL-20 (лантанированный) показал себя лучше, чем WC-20 — он меньше склонен к перегреву кончика в этих условиях. Это я заметил на сварке ответственного трубопровода, где техпроцессом была прописана смесь Ar+He.

Защита самого вольфрама после выхода из горелки — тоже момент. Длинный вылет электрода увеличивает риск его окисления в воздухе, особенно на больших токах. Окисленный кончик начинает ?крошиться?. Поэтому правило простое: вылет — минимально необходимый для доступа в сварочную зону, не больше.

Личный опыт и косяки, которые учили

Помню, один раз пришлось варить пищевую нержавейку на выезде. Свой электрод кончился, взял у коллеги синий (лантанированный), не глядя. А у него, как выяснилось, был электрод для сварки переменным током (содержание тория, что запрещено у нас сейчас по эконормам, но тогда ещё встречалось). И началось... Дуга нестабильная, ванна какая-то ?грязная?, цвет шва после остывания не золотистый, а сине-чёрный. Пришлось всё зачищать и переваривать. С тех пор всегда смотрю маркировку на упаковке и на сам стержень (цветное кольцо).

Другой случай связан с диаметром. Варил уголок из нержавейки, толщина 6 мм. Взял вольфрам 2.4 мм, как для обычной такой толщины. Но конструкция требовала прогрева и многослойного шва. На больших токах электрод начал быстро деградировать. Перешёл на 3.2 мм — и процесс пошёл как по маслу. Вывод: для продолжительной сварки на высоких токах лучше брать электрод потолще, даже если по таблицам проходит и меньший диаметр.

И про охлаждение. Горелка с водяным охлаждением — это не роскошь для нержавейки, если работы много. Воздушное охлаждение не всегда успевает отвести тепло, которое идёт обратно по электроду от раскалённого кончика. Перегретая горелка греет и цанговый патрон, и сам вольфрам на большем протяжении, что ведёт к ускоренному износу.

Выбор поставщика и немного о материалах

В конце концов, всё упирается в качество самого расходника. Раньше брал что подешевле, но экономия выходила боксом: некондиция по геометрии (кривизна стержня), неоднородность состава, что видно даже по цвету прокала после сварки. Сейчас стараюсь работать с теми, кто напрямую связан с производством. Вот, к примеру, упомянутая ООО Шэньси Футайпу Металлические Материалы. Из их описания видно, что фокус именно на тугоплавких и цветных металлах — вольфрам, молибден, никелевые сплавы. Для сварщика это важно, потому что компания, которая глубоко в теме, обычно обеспечивает и стабильное качество продукции — будь то пруток для электродов, проволока для наплавки или лист для изготовления конструкций. Их деятельность в сфере НИОКР и переработки говорит о том, что они могут дать и техническую консультацию по применению, а не просто продать коробку.

При выборе вольфрама для сварки нержавейки я теперь всегда смотрю не только на цвет маркировки, но и на наличие сертификатов, особенно если работа идёт на объекте с жёсткими техрегламентами. Пруток должен быть ровным, без продольных трещин, с чёткой маркировкой.

В итоге, отвечая на исходный вопрос: варить нержавейку нужно легированным вольфрамом — церированным или лантанированным, в зависимости от конкретных условий (толщина металла, положение, ток, газовая смесь). А главное — нужно понимать, что электрод это не просто ?палочка?, а часть системы, где важна и его подготовка, и режим, и качество исходного материала. Без этого даже самый дорогой вольфрам не даст красивого и прочного шва.