TIG varjenje nerjavnega jekla: popoln vodnik za natančne in kakovostne spoje

Varjenje nerjavnega jekla je ena glavnih veščin v sodobni industriji. Nerjavno jeklo se uporablja tam, kjer so zahtevane trajnost, estetika in odpornost na korozijo – od kuhinjske opreme do vesoljskih konstrukcij. Med številnimi metodami varjenja se TIG uveljavlja kot postopek, ki ponuja največ nadzora in estetske dovršenosti. Gre za tehniko, ki ni najhitrejša, a zagotovo ena najbolj natančnih. V tem članku bomo spoznali ne le tehnične podrobnosti, ki jih prinaša TIG varjenje nerjavnega jekla, temveč tudi katere varilne aparate uporabiti, praktične nasvete, primerjave in zanimive vpoglede iz industrijske prakse.

Lastnosti nerjavnega jekla, pomembne za TIG varjenje

Nerjavno jeklo je posebna zlitina železa, kroma, niklja in drugih elementov. Zaradi teh dodatkov je izjemno odporno proti rji, a hkrati zahteva previdnost pri varjenju. Njegovo tališče se običajno giblje med 1.400 in 1.530 °C, odvisno od natančne sestave zlitine. To pomeni, da zahteva relativno visoko varilno temperaturo in stabilen lok, kar je eden izmed razlogov, zakaj je TIG postopek tako primeren.

Za primerjavo: aluminij se tali pri približno 660 °C, kar je manj kot polovica temperature nerjavnega jekla. Prav zaradi te razlike se aluminij veliko hitreje pregreje in zahteva drugačno varilno nastavitev (AC način, višji tokovi, pogosto z dodatkom helija v zaščitnem plinu). Nerjavno jeklo pa je pri TIG varjenju manj nagnjeno k pregrevanju, a se kljub temu hitro lokalno segreje zaradi slabše toplotne prevodnosti, kar lahko povzroči popačenje.

Vrste nerjavnega jekla

Nerjavna jekla delimo glede na kristalno strukturo.

Vrsta	Značilnosti	Varilnost	Tipične uporabe
Avstenitno (AISI 304, 316)	Visoka duktilnost, odlična odpornost proti koroziji	Zelo dobra	Posoda, cevovodi, medicinska oprema
Feritno (AISI 430)	Nižja duktilnost, magnetno	Omejena, nevarnost razpok	Avtomobilska industrija, dekorativni deli
Martenzitno (AISI 410)	Visoka trdnost, krhko	Težavno za varjenje	Noži, orodja
Duplex (AISI 2205)	Kombinacija trdnosti in žilavosti	Zahteva natančne postopke	Naftna industrija, kemična oprema

Zanimivost: avstenitno nerjavno jeklo (npr. AISI 304) je tako pogosto, da mu pravijo kar »univerzalno nerjavno jeklo«.

Toplotna prevodnost in vpliv

Nerjavno jeklo ima nižjo toplotno prevodnost kot navadno jeklo. To pomeni, da se lokalno zelo segreje, kar povečuje tveganje za popačenja in obarvanje vara. Zato TIG varilec pogosto uporablja pulzno nastavitev, da zmanjša dovod toplote.

Odpornost proti koroziji

Če var ni pravilno zaščiten, lahko nastanejo »vroče razpoke« ali lokalna korozija. To je kritično predvsem pri industriji hrane in zdravil, kjer najmanjša nepravilnost lahko povzroči kontaminacijo.

Kakšni morajo biti varilni aparati za TIG varjenje nerjavnega jekla

Izbira pravega varilnega aparata je ena najpomembnejših odločitev, saj neposredno vpliva na kakovost zvara in enostavnost dela. TIG aparati so bolj sofisticirani od klasičnih in morajo imeti funkcije, ki omogočajo stabilen lok ter natančno prilagajanje parametrov.

Glavne lastnosti TIG aparatov za nerjavno jeklo

1. DC (enosmerni tok)
   • Standard pri nerjavnem jeklu.
   • Zagotavlja stabilen lok in manjšo nevarnost onesnaženja elektrode.
2. Pulzni TIG način
   • Omogoča zmanjšanje vnosa toplote, idealno za tanke pločevine in cevi.
   • Zmanjšuje nevarnost popačenja in obarvanja vara.
3. HF vžig (visokofrekvenčni vžig)
   • Elektroda se ne dotika materiala, kar preprečuje kontaminacijo.
   • Posebej pomembno pri nerjavnem jeklu, kjer je zelo pomembna čistost.
4. Nastavljiv pretok plina
   • Nekateri aparati imajo vgrajen ventil za natančnejši nadzor zaščitnega plina.
5. Digitalni nadzor
   • Sodobni aparati omogočajo shranjevanje programov za različne materiale.
   • Varilcu prihrani čas pri ponavljajočih se postopkih.

Dodatne funkcije, ki so priporočljive

• Down slope (postopen izklop toka) – omogoča počasno ugašanje loka, da se var lepo zaključi.
• Gas post-flow (naknadni plin) – po izklopu loka še nekaj sekund ščiti var in elektrodo pred oksidacijo.
• Pedal ali ročni regulator toka – za sprotno prilagajanje intenzivnosti med varjenjem.

Tabela: primerjava osnovnih in naprednih TIG aparatov

Tip aparata	Prednosti	Slabosti	Primernost
Osnovni TIG DC	Ugodna cena, enostavna uporaba	Brez pulza, manj natančen nadzor	Hobi uporaba, osnovna dela
TIG DC z pulzom	Boljši nadzor toplote, lepši vari	Višja cena	Tanki materiali, cevi
TIG AC/DC	Univerzalen (tudi za varjenje aluminija)	Najdražji	Profesionalna uporaba
Digitalni TIG inverter	Shranjevanje programov, visoka preciznost	Cena, zahtevnejše upravljanje	Industrija, zahtevni projekti

Zanimivost: nekateri moderni aparati imajo celo funkcijo »spot TIG«, ki omogoča kratke točkovne zvare – uporabno pri izdelavi prototipov ali umetniških izdelkov.

Za nerjavno jeklo je torej dovolj kakovosten TIG aparat z DC načinom, HF vžigom in možnostjo pulza. Če varilec pogosto dela z različnimi materiali (npr. aluminijem), pa je smiselna naložba v AC/DC aparat.

Priprava materiala pred varjenjem

Kakovosten var se vedno začne s pripravo. To pravilo je pri nerjavnem jeklu še toliko bolj pomembno.

Koraki priprave

1. Čiščenje – mast, olje ali prah so sovražniki kakovostnega vara. Za čiščenje se pogosto uporablja aceton ali alkohol.
2. Brušenje robov – še posebej pri debelejših ploščah. Robove je priporočljivo obdelati pod kotom 30–45°, da var prodre skozi cel material.
3. Ločeno orodje – uporaba iste brusilke za navadno in nerjavno jeklo je velika napaka, saj lahko železove delce vbrizga v površino in sproži rjo.

Polnilni materiali

Polnilna žica ali palica mora ustrezati osnovnemu materialu. Če varimo AISI 316, moramo izbrati tudi dodajni material 316L.

Primerjava: žice za TIG varjenje

Osnovni material	Tipična polnilna žica	Opomba
AISI 304	ER308L	Za splošno uporabo
AISI 316	ER316L	Dodatna odpornost na kisline
Duplex 2205	ER2209	Uravnotežena fazna sestava

Zanimivost: napačna izbira polnilne žice je pogost razlog za skrite razpoke, ki se pojavijo šele čez nekaj mesecev uporabe.

Oprema in materiali za TIG varjenje nerjavnega jekla

Varilec je le tako dober kot njegova oprema. TIG zahteva nekoliko večjo natančnost pri izbiri pripomočkov.

TIG aparat

• DC način (enosmerni tok) je standard za nerjavno jeklo.
• Pulzni način omogoča varjenje tankih pločevin brez pregrevanja.
• Visokofrekvenčni vžig olajša začetek loka, ne da bi se elektroda dotaknila materiala.

Elektrode

Najpogosteje se uporabljajo volframove elektrode:

• Z lantanom (WL) – univerzalna izbira za nerjavno jeklo.
• S cerijem (WC) – za nizke tokove in tanke materiale.

Zaščitni plini

• Argon – standardna izbira, stabilen lok.
• Argon + Helij – globlji prodor in večja hitrost.
• Dodatek vodika – včasih uporabljen za bolj sijoč var (vendar previdno!).

Tabela: pregled opreme

Element	Najpogostejša izbira	Posebnosti
TIG aparat	DC z možnostjo pulza	Večja prilagodljivost
Elektroda	WL 2,4 mm	Odličen vžig, dolga življenjska doba
Plin	100 % argon	Stabilen in cenovno ugoden
Polnilna žica	Glede na osnovni material	Ujemanje z zlitino je nujno

Tehnike in nastavitve pri TIG varjenju

Prava tehnika je tisto, kar loči povprečen var od vrhunskega.

Nastavitve toka

• Tanki materiali: nižji tok (20–50 A), pogosto brez dodajnega materiala.
• Debelejši materiali: višji tok (100–200 A), z dodatnim materialom.
• Pulzni tok: zmanjša dovod toplote, idealno za cevi in tanke plošče.

Kot elektrode in gib roke

• Elektroda naj bo pod kotom 10–20°.
• Gib mora biti enakomeren, brez sunkov.
• Dodajanje materiala je najbolje pod kotom 90° na var.

Nasvet: »Push« ali »Pull«?

Pri TIG varjenju nerjavnega jekla je priporočljivo potiskanje (push), saj tako zaščitni plin bolje prekrije talino.

Najpogostejše napake in kako jih preprečiti

Tudi izkušenim varilcem se pripeti kakšna napaka.

Napaka	Vzrok	Preprečevanje
Poroznost	Nečistoče, napačen pretok plina	Dobro čiščenje, ustrezen pretok (8–12 l/min)
Obarvanje	Premalo plina, preveč toplote	Dodatna zaščita s plinom, manjši tok
Razpoke	Napačen material, prehitro hlajenje	Ustrezna žica, predgretje pri debelejših kosih
Popačenje	Pretirana toplota	Pulzni tok, postopno varjenje

Zanimivost: v živilski industriji se šteje, da je že rahlo obarvan var (modrikast) lahko problematičen, saj pomeni manjšo odpornost proti koroziji.

Če ste začetnik, preberite nasvete za TIG varjenje za začetnike.

TIG varjenje nerjavnega jekla in varnost

Čeprav TIG velja za »čistejši« postopek, prinaša tudi tveganja.

• UV in IR sevanje – lahko povzroči poškodbe oči (»varilska slepota«) in opekline.
• Hlapi – pri nerjavnem jeklu nastajajo hlapi kroma in niklja, ki so zdravju škodljivi.
• Električni udar – nevarnost pri vlažnem okolju.

Tabela: zaščitna oprema

Oprema	Namen
Varilna maska (DIN 10–13)	Zaščita oči in obraza
Rokavice	Zaščita pred vročino in iskrami
Usnjena jakna	Zaščita pred UV sevanjem
Prezračevanje ali odsesavanje	Zmanjšanje izpostavljenosti hlapom

Industrijske uporabe TIG varjenja nerjavnega jekla

TIG varjenje oz. spajanje kovin ni samo tehničen postopek – je pogosto del umetnosti izdelave popolnega izdelka.

• Avtomobilska industrija: izpušni sistemi, okrasne letve, športne komponente.
• Gradbeništvo: ograje, stopnišča, fasadni elementi.
• Farmacevtska in živilska industrija: cevi in rezervoarji, kjer higiena ne dopušča poroznih ali oksidiranih zvarov.
• Umetnost: številni kiparji in oblikovalci prisegajo na TIG zaradi »nevidnih« in elegantnih spojev.

Primer iz prakse: v luksuznih kuhinjah iz nerjavnega jekla se pogosto uporablja TIG, saj omogoča gladke in sijoče zvare, ki se neopazno zlijejo z materialom.

Stroški in učinkovitost TIG varjenja

TIG je dragocen, a ne vedno stroškovno najučinkovitejši.

• Cena opreme: višja od MIG/MAG aparatov.
• Poraba plina: relativno visoka, posebej pri daljših varih.
• Produktivnost: počasnejši postopek, zahteva spretnost.

Primerjava TIG in MIG

Postopek	Prednosti	Slabosti
TIG	Estetski, čist var, univerzalna uporaba	Počasnejši, dražji
MIG	Hitrost, večja produktivnost	Manj estetski var, več brizganja

Sklep: TIG se najbolj splača tam, kjer šteje kakovost pred hitrostjo.

TIG varjenje nerjavnega jekla združuje natančnost, estetiko in trpežnost

Čeprav zahteva več časa, znanja in dražjo opremo, je rezultat pogosto brez konkurence – brezhibni zvari, ki zdržijo preizkus časa.

Prihodnost TIG varjenja se nagiba k robotizaciji in avtomatizaciji, a človeška roka in občutek za material bosta še dolgo nepogrešljiva. Za varilce pomeni TIG ne le delo, temveč tudi obrtniško umetnost, kjer vsak var nosi pečat mojstra.