Er 308 eller 309 bedre til rustfrit stål end rustfrit stål?

Når det kommer tilsvejsning af rustfrit stål til rustfrit stål, et af de mest almindelige spørgsmål, som ingeniører og fabrikanter stiller, er:
"Skal jeg bruge 308 eller 309 tilsatsmateriale?"

Både 308 og 309 eraustenitisk rustfrit stålfyldmaterialei vid udstrækning anvendt i fremstilling og reparation af rustfri stålkonstruktioner. De tjener dog forskellige formål afhængigt afbasismetalsammensætning, svejseforhold og driftsmiljø.

I denne detaljerede artikel,SAKYSTEEL, en global producent og eksportør af rustfrit stål, forklarerForskelle mellem 308 og 309 rustfri tilsatsmetaller, deres kemiske og metallurgiske egenskaber, og hvilken der er bedst egnet til svejsning af rustfrit stål til rustfrit stål.

1. Introduktion til 308 og 309 rustfrit stål

308 rustfrit stål

308 rustfrit stål(UNS S30800) er enaustenitisk krom-nikkellegeringprimært designet til svejsning304 og 304L rustfrit stålDen indeholder omkring20% kromog10% nikkelhvilket giver den fremragende korrosionsbestandighed og god svejsbarhed.

På grund af sin lignende sammensætning som 304 er 308 fyldstof detstandardvalgved sammenføjning af 304 med 304 eller andre rustfrie ståltyper i 300-serien i ikke-alvorlige miljøer.

309 Rustfrit Stål

309 rustfrit stål(UNS S30900) er også en austenitisk krom-nikkellegering, men den indeholderhøjere krom (≈23%)ognikkel (≈13%)end 308. Dette gør det meremodstandsdygtig over for oxidation, termisk træthed og afskalling ved høje temperaturer.

Oprindeligt udviklet som envarmebestandig kvalitet, 309 bruges nu også som enovergangsfyldmetaltil sammenføjning af forskellige rustfrie ståltyper og til svejsning mellem rustfrit stål og kulstofstål.

2. Kemisk sammensætning

Den kemiske sammensætning bestemmer, hvordan hver legering yder under og efter svejsning.

• 308 Rustfrit Stål Sammensætning:

  • Krom: 19–21%

  • Nikkel: 9–11%

  • Kulstof: ≤0,08%

  • Mangan: ≤2%

  • Silicium: ≤1%

• 309 Rustfrit Stål Sammensætning:

  • Krom: 22–24%

  • Nikkel: 12–15%

  • Kulstof: ≤0,08%

  • Mangan: ≤2%

  • Silicium: ≤1%

Nøgleforskel:

309 harhøjere legeringsindhold, forbedrer modstandsdygtigheden over forvarme og oxidationmen gør det lidtdyrereend 308.

3. Mikrostruktur og metallurgiske egenskaber

Både 308 og 309 eraustenitiskrustfrit stål, hvilket betyder, at deres krystalstruktur erfladecentreret kubisk (FCC)Dette giver dem fremragende duktilitet, sejhed og korrosionsbestandighed.

Imidlertid deresferritindholdefter størkning adskiller:

• 308 svejsemetal indeholder typisk3–10% ferrit, hvilket reducerer varme revner.

• 309 svejsemetal har en tendens til at havehøjere ferritindhold(op til 15%), hvilket forbedrer modstanden mod størkningsrevner under høj varme.

Således er 309 bedre forsvejsning af tykkere sektioner eller materialer med høj varmetilførsel, hvor revner er et problem.

4. Svejseanvendelser af 308

308 fyldstofmetaler branchestandarden for svejsningaustenitiske rustfrie stålligesom 304, 304L og 301.

Typiske anvendelser:

• Svejsning304/304L til 304/304L

• Fremstilling aftanke, rørledninger og strukturelle komponenter

• Udstyr til fødevare- og drikkevareforarbejdning

• Arkitektoniske og dekorative anvendelser

308L (lavkulstofversion) bruges ofte til at forhindrekarbidudfældningog opretholde korrosionsbestandighed isom-svejsede samlingeruden varmebehandling efter svejsning.

Fordele ved 308:

• Fremragende match til 304 og lignende rustfrit stål

• Godt svejseudseende og nem slaggefjerning

• Opretholder korrosionsbestandighed i de fleste miljøer

Begrænsninger:

• Ikke ideel til højtemperaturbrug over 800°C

• Ikke egnet til samling af rustfrit stål med kulstofstål

5. Svejseanvendelser af 309

309 fyldstofer designet tilhøjere legeringsindholdogbredere kompatibilitetend 308.

Typiske anvendelser:

• Svejsningrustfrit stål til kulstofstål eller lavlegeret stål

• Tilmeldingforskellige rustfri ståltyper(f.eks. 304 til 310 eller 316 til 321)

• Reparationssvejsning af ukendte rustfrie kvaliteter

• Højtemperaturkomponenter som f.eks.ovndele, varmevekslere og udstødningssystemer

309's højere krom- og nikkelindhold gør det muligttolerere uoverensstemmelse i sammensætningenmellem forskellige legeringer uden revner eller korrosion.

Fordele ved 309:

• Fremragende modstandsdygtighed over for oxidation og afskalling op til 1100°C

• Overlegen tolerance for blandede eller ukendte basismetaller

• Reduceret tendens til revner under svejsning med høj varme

Begrænsninger:

• Lidt dyrere end 308

• Overmatchende sammensætning kan reducere duktiliteten for tyndpladesvejsninger

6. Korrosionsbestandighed

Begge kvaliteter giver fremragende korrosionsbestandighed, men driftsmiljøet afgør, hvilken der fungerer bedst.

• 308:Enestående iatmosfæriske og milde kemiske forhold, svarende til 304 rustfrit stål.

• 309:Overlegen ioxiderende og højtemperaturmiljøer, der tolererer termisk cykling uden afskalling eller karburering.

Formarine eller kloridrige miljøer, hverken 308 eller 309 yder lige så godt som molybdænholdige kvaliteter som 316 eller 317.

Men forindustrielt varmeudstyr og overgangsfuger, 309 klarer sig klart bedre end 308.

7. Modstandsdygtighed over for høje temperaturer

Dette er en af ​​de vigtigste forskelle mellem 308 og 309.

• 308:Fungerer godt op til870°C (1600°F)før det mister styrke og oxidationsmodstand.

• 309:Opretholder integritet op til1100°C (2010°F)hvilket gør den ideel tilovn- og udstødningssystemer.

Så hvis den svejsede samling er udsat forkontinuerlig eller cyklisk opvarmning, 309 er det bedre valg.

8. Mekaniske egenskaber

Typiske mekaniske egenskaber for begge tilsatsmetaller (svejseaflejringstilstand):

• 308:

  • Trækstyrke: ~550 MPa

  • Flydespænding: ~350 MPa

  • Forlængelse: 35%

• 309:

  • Trækstyrke: ~620 MPa

  • Flydespænding: ~420 MPa

  • Forlængelse: 35%

Konklusion:
309-svejsninger er stærkere og mere modstandsdygtige over for deformation ved høj temperatur, mens 308-svejsninger er mere duktile og lettere at efterbehandle til æstetiske eller sanitære anvendelser.

9. Svejsbarhed og fremstilling

Både 308 og 309 harfremragende svejseegenskaberog kan bruges med alle almindelige processer —GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (Stick) og FCAW (Flux-Cored).

Overvej dog følgende:

• Bruge308Lved svejsning af rustfri stål med lavt kulstofindhold for at forhindre intergranulær korrosion.

• Bruge309ved sammenføjning af forskellige metaller, eller når den nøjagtige basesammensætning er ukendt.

For at undgå revner,kontrol af varmetilførselogholde mellemstrengstemperaturer under 150°C.

10. Matchende basismetaller

En generel tommelfingerregel: