Da li je 308 ili 309 bolji za spajanje nehrđajućeg čelika?

Kada je u pitanjuzavarivanje nehrđajućeg čelika s nehrđajućim čelikom, jedno od najčešćih pitanja koje inženjeri i proizvođači postavljaju je:
"Da li da koristim dodatni metal 308 ili 309?"

I 308 i 309 suaustenitni dodatni materijali od nehrđajućeg čelikaširoko se koriste u izradi i popravci konstrukcija od nehrđajućeg čelika. Međutim, služe različitim svrhama ovisno osastav osnovnog metala, uslovi zavarivanja i radno okruženje.

U ovom detaljnom članku,SAKYSTEEL, globalni proizvođač i izvoznik nehrđajućeg čelika, objašnjavaRazlike između dodatnih metala od nehrđajućeg čelika 308 i 309, njihove hemijske i metalurške karakteristike, i koji od njih bolje funkcioniše za primjene zavarivanja nehrđajućeg čelika.

1. Uvod u nehrđajuće čelike 308 i 309

Nehrđajući čelik 308

Nehrđajući čelik 308(UNS S30800) jeaustenitna legura hroma i nikladizajniran prvenstveno za zavarivanjeNehrđajući čelici 304 i 304LSadrži oko20% hromai10% nikla, što mu daje odličnu otpornost na koroziju i dobru zavarljivost.

Zbog sličnog sastava kao i 304, 308 je punilo.standardni izborprilikom spajanja nehrđajućih čelika 304 sa 304 ili drugih nehrđajućih čelika serije 300 u neagresivnim okruženjima.

Nehrđajući čelik 309

Nehrđajući čelik 309(UNS S30900) je također austenitna legura hroma i nikla, ali sadrživiši nivo hroma (≈23%)inikl (≈13%)nego 308. Zbog toga je višeotporan na oksidaciju, termički zamor i stvaranje kamenca na visokim temperaturama.

Prvobitno razvijen kaootporna na toplinu, 309 se sada također koristi kaoprelazni metal za punjenjeza spajanje različitih nehrđajućih čelika i za zavarivanje između nehrđajućeg čelika i ugljičnog čelika.

2. Hemijski sastav

Hemijski sastav određuje kako se svaka legura ponaša tokom i nakon zavarivanja.

• Sastav nehrđajućeg čelika 308:

  • Hrom: 19–21%

  • Nikl: 9–11%

  • Ugljik: ≤0,08%

  • Mangan: ≤2%

  • Silicijum: ≤1%

• Sastav nehrđajućeg čelika 309:

  • Hrom: 22–24%

  • Nikl: 12–15%

  • Ugljik: ≤0,08%

  • Mangan: ≤2%

  • Silicijum: ≤1%

Ključna razlika:

309 imaveći sadržaj legure, poboljšavajući otpornost natoplota i oksidacijaali čineći to maloskupljinego 308.

3. Mikrostruktura i metalurške karakteristike

I 308 i 309 suaustenitninehrđajući čelici, što znači da je njihova kristalna strukturakubni centrirani na površini (FCC)To im daje odličnu duktilnost, žilavost i otpornost na koroziju.

Međutim, njihovsadržaj feritanakon očvršćavanja se razlikuje:

• Zavar 308 obično sadrži3–10% ferita, što smanjuje pucanje na vrućem.

• Zavar 309 obično imaveći sadržaj ferita(do 15%), poboljšavajući otpornost na pucanje pri skrućivanju pod utjecajem visoke temperature.

Dakle, 309 je bolji zazavarivanje debljih dijelova ili materijala s visokim unosom topline, gdje je pucanje zabrinjavajuće.

4. Primjena zavarivanja čelika 308

Dodatni metal 308je industrijski standard za zavarivanjeaustenitni nehrđajući čelicikao što su 304, 304L i 301.

Tipične upotrebe:

• Zavarivanje304/304L do 304/304L

• Izradarezervoari, cijevi i strukturne komponente

• Oprema za preradu hrane i pića

• Arhitektonske i dekorativne primjene

308L (verzija s niskim udjelom ugljika) se često koristi za sprječavanjetaloženje karbidai održavaju otpornost na koroziju uzavareni spojevibez termičke obrade nakon zavarivanja.

Prednosti 308:

• Odlično odgovara za 304 i slične nehrđajuće čelike

• Dobar izgled zavara i lako uklanjanje troske

• Održava otpornost na koroziju u većini okruženja

Ograničenja:

• Nije idealno za rad na visokim temperaturama iznad 800°C

• Nije pogodno za spajanje nehrđajućeg čelika sa ugljičnim čelikom

5. Primjena zavarivanja čelika 309

309 dodatni metalje dizajniran zaveći sadržaj legureišira kompatibilnostnego 308.

Tipične upotrebe:

• Zavarivanjenehrđajući čelik do ugljičnog čelika ili niskolegiranog čelika

• Pridruživanjerazličiti nehrđajući čelici(npr. 304 do 310 ili 316 do 321)

• Popravno zavarivanje nepoznatih vrsta nehrđajućeg čelika

• Komponente otporne na visoke temperature, kao što sudijelovi peći, izmjenjivači topline i ispušni sistemi

Veći sadržaj kroma i nikla u čeliku 309 omogućava mu da...tolerirati neusklađenost sastavaizmeđu različitih legura bez pucanja ili korozije.

Prednosti 309:

• Odlična otpornost na oksidaciju i stvaranje kamenca do 1100°C

• Vrhunska tolerancija za miješane ili nepoznate osnovne metale

• Smanjena sklonost pucanju tokom zavarivanja na visokim temperaturama

Ograničenja:

• Nešto skuplji od 308

• Prekomjerno usklađivanje sastava može smanjiti duktilnost za zavare tankih limova

6. Otpornost na koroziju

Obje klase pružaju odličnu otpornost na koroziju, ali radno okruženje određuje koja daje bolje rezultate.

• 308:Izvanredan uatmosferski i blagi hemijski uslovi, slično nehrđajućem čeliku 304.

• 309:Superiorniji uoksidirajućim i visokotemperaturnim okruženjima, tolerirajući termičke cikluse bez stvaranja kamenca ili naugljičenja.

Zamorski ili okruženja bogata hloridomNi 308 ni 309 ne daju tako dobre rezultate kao klase koje sadrže molibden, poput 316 ili 317.

Međutim, zaindustrijska oprema za grijanje i prijelazni spojevi, 309 jasno nadmašuje 308.

7. Otpornost na visoke temperature

Ovo je jedna od najvažnijih razlika između 308 i 309.

• 308:Dobro se ponaša do870°C (1600°F)prije gubitka čvrstoće i otpornosti na oksidaciju.

• 309:Održava integritet do1100°C (2010°F), što ga čini idealnim zapeći i ispušni sistemi.

Dakle, ako je zavareni spoj izloženkontinuirano ili ciklično zagrijavanje, 309 je bolji izbor.

8. Mehanička svojstva

Tipična mehanička svojstva za oba dodatna metala (stanje zavara):

• 308:

  • Zatezna čvrstoća: ~550 MPa

  • Granica tečenja: ~350 MPa

  • Izduženje: 35%

• 309:

  • Zatezna čvrstoća: ~620 MPa

  • Granica tečenja: ~420 MPa

  • Izduženje: 35%

Zaključak:
Zavareni spojevi čelika 309 su jači i otporniji na deformacije pri visokim temperaturama, dok su zavareni spojevi čelika 308 duktilniji i lakši za završnu obradu u estetske ili sanitarne svrhe.

9. Zavarljivost i izrada

I 308 i 309 imajuodlična zavarljivosti može se koristiti sa svim uobičajenim procesima —GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (Stick) i FCAW (Flux-Cored).

Međutim, uzmite u obzir sljedeće:

• Koristi308Lprilikom zavarivanja nehrđajućih čelika s niskim udjelom ugljika kako bi se spriječila interkristalna korozija.

• Koristi309prilikom spajanja različitih metala ili kada tačan sastav baze nije poznat.

Da biste izbjegli pucanje,kontrolni unos toploteiodržavati međuprolazne temperature ispod 150°C.

10. Uparivanje osnovnih metala

Opće pravilo: