Je 308 ali 309 boljši za nerjaveče jeklo?

Ko gre zavarjenje nerjavečega jekla z nerjavečim jeklom, eno najpogostejših vprašanj, ki si jih zastavljajo inženirji in izdelovalci, je:
"Naj uporabim polnilno kovino 308 ali 309?"

Tako 308 kot 309 staavstenitni dodajni materiali iz nerjavečega jeklase pogosto uporabljajo pri izdelavi in ​​popravilu konstrukcij iz nerjavečega jekla. Vendar pa imajo različne namene, odvisno odsestava osnovne kovine, pogoji varjenja in delovno okolje.

V tem podrobnem članku,SAKYSTEEL, svetovni proizvajalec in izvoznik nerjavečega jekla, pojasnjujeRazlike med nerjavnimi polnili 308 in 309, njihove kemijske in metalurške lastnosti ter kateri se bolje obnese pri varjenju nerjavečega jekla.

1. Uvod v nerjavna jekla 308 in 309

308 nerjaveče jeklo

nerjaveče jeklo 308(UNS S30800) jeavstenitna krom-nikljeva zlitinazasnovan predvsem za varjenjeNerjaveča jekla 304 in 304LVsebuje približno20 % kromain10 % niklja, kar mu daje odlično odpornost proti koroziji in dobro varljivost.

Zaradi podobne sestave kot 304 je polnilo 308standardna izbirapri spajanju nerjavnih jekel 304 z 304 ali drugimi nerjavnimi jekli serije 300 v netežkih okoljih.

309 nerjaveče jeklo

nerjaveče jeklo 309(UNS S30900) je prav tako avstenitna krom-nikljeva zlitina, vendar vsebujevišji krom (≈23 %)innikelj (≈13%)kot 308. Zaradi tega je boljodporen proti oksidaciji, toplotni utrujenosti in skapljanju pri visokih temperaturah.

Prvotno razvit kottoplotno odporna stopnja, 309 se zdaj uporablja tudi kotprehodna polnilna kovinaza spajanje različnih nerjavnih jekel in za varjenje med nerjavnim in ogljikovim jeklom.

2. Kemijska sestava

Kemična sestava določa, kako se vsaka zlitina obnaša med varjenjem in po njem.

• Sestava nerjavečega jekla 308:

  • Krom: 19–21 %

  • Nikelj: 9–11 %

  • Ogljik: ≤0,08 %

  • Mangan: ≤2%

  • Silicij: ≤1%

• Sestava nerjavečega jekla 309:

  • Krom: 22–24 %

  • Nikelj: 12–15 %

  • Ogljik: ≤0,08 %

  • Mangan: ≤2%

  • Silicij: ≤1%

Ključna razlika:

309 imavišja vsebnost zlitin, izboljšanje odpornosti natoplota in oksidacijaampak ga naredim nekolikodražjekot 308.

3. Mikrostruktura in metalurške značilnosti

Tako 308 kot 309 staavstenitnanerjavna jekla, kar pomeni, da je njihova kristalna strukturaploskovno centrirana kubična (FCC)To jim daje odlično duktilnost, žilavost in odpornost proti koroziji.

Vendar pa njihovavsebnost feritapo strjevanju se razlikuje:

• 308 varilna kovina običajno vsebuje3–10 % ferita, kar zmanjšuje vroče razpoke.

• 309 varilna kovina ima ponavadivišja vsebnost ferita(do 15 %), kar izboljša odpornost proti razpokam pri strjevanju pri visoki temperaturi.

Torej je 309 boljši zavarjenje debelejših profilov ali materialov z visokim vnosom toplote, kjer je razpokanje zaskrbljujoče.

4. Varilne aplikacije 308

308 polnilni kovinski materialje industrijski standard za varjenjeavstenitna nerjavna jeklakot so 304, 304L in 301.

Tipična uporaba:

• Varjenje304/304L do 304/304L

• Izdelavarezervoarji, cevovodi in konstrukcijski elementi

• Oprema za predelavo hrane in pijače

• Arhitekturne in dekorativne aplikacije

308L (različica z nizkim deležem ogljika) se pogosto uporablja za preprečevanjekarbidne oborinein ohraniti odpornost proti koroziji vvarjeni spojibrez toplotne obdelave po varjenju.

Prednosti 308:

• Odlično ujemanje z nerjavnim jeklom 304 in podobnimi

• Dober videz zvara in enostavno odstranjevanje žlindre

• Ohranja odpornost proti koroziji v večini okolij

Omejitve:

• Ni primerno za uporabo pri visokih temperaturah nad 800 °C

• Ni primerno za spajanje nerjavečega jekla z ogljikovim jeklom

5. Varilne aplikacije 309

309 polnilna kovinaje zasnovan zavišja vsebnost zlitininširša združljivostkot 308.

Tipična uporaba:

• Varjenjenerjaveče jeklo do ogljikovega jekla ali nizkolegiranega jekla

• Pridružitevrazlična nerjavna jekla(npr. od 304 do 310 ali od 316 do 321)

• Popravilno varjenje neznanih vrst nerjavečega jekla

• Visokotemperaturne komponente, kot sodeli peči, toplotni izmenjevalniki in izpušni sistemi

Višja vsebnost kroma in niklja v jeklu 309 mu omogoča, daprenašati neusklajenost sestavemed različnimi zlitinami brez razpok ali korozije.

Prednosti 309:

• Odlična odpornost proti oksidaciji in oglju do 1100 °C

• Odlična toleranca za mešane ali neznane osnovne kovine

• Zmanjšana nagnjenost k razpokam med varjenjem pri visoki temperaturi

Omejitve:

• Nekoliko dražji od 308

• Prekomerno ujemanje sestave lahko zmanjša duktilnost pri zvarih tankih pločevin

6. Odpornost proti koroziji

Obe vrsti zagotavljata odlično odpornost proti koroziji, vendar je odvisno od delovnega okolja.

• 308:Izjemno vatmosferski in blagi kemični pogoji, podobno kot nerjaveče jeklo 304.

• 309:Vrhunsko voksidativnih in visokotemperaturnih okoljih, ki prenaša toplotne cikle brez nabiranja vodnega kamna ali cementacije.

Zamorsko ali s kloridi bogato okoljeNiti 308 niti 309 se ne obneseta tako dobro kot vrste, ki vsebujejo molibden, kot sta 316 ali 317.

Vendar pa zaindustrijska toplotna oprema in prehodni spoji, 309 očitno prekaša 308.

7. Odpornost na visoke temperature

To je ena najpomembnejših razlik med 308 in 309.

• 308:Dobro deluje do870 °C (1600 °F)preden izgubi trdnost in odpornost proti oksidaciji.

• 309:Ohranja integriteto do1100 °C (2010 °F), zaradi česar je idealen zasistemi peči in izpušnih plinov.

Torej, če je varjeni spoj izpostavljenneprekinjeno ali ciklično ogrevanje, 309 je boljša izbira.

8. Mehanske lastnosti

Tipične mehanske lastnosti obeh dodajnih kovin (stanje varilnega navara):

• 308:

  • Natezna trdnost: ~550 MPa

  • Meja tečenja: ~350 MPa

  • Raztezek: 35%

• 309:

  • Natezna trdnost: ~620 MPa

  • Meja tečenja: ~420 MPa

  • Raztezek: 35%

Zaključek:
Zvari 309 so močnejši in bolj odporni na deformacije pri visokih temperaturah, medtem ko so zvari 308 bolj duktilni in jih je lažje obdelati za estetske ali sanitarne namene.

9. Varljivost in izdelava

Tako 308 kot 309 imataodlična varivostin se lahko uporablja z vsemi običajnimi postopki –GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (Stick) in FCAW (Flux-Cored).

Vendar upoštevajte naslednje:

• Uporaba308Lpri varjenju nizkoogljičnih nerjavnih jekel za preprečevanje medkristalne korozije.

• Uporaba309pri spajanju različnih kovin ali kadar natančna osnovna sestava ni znana.

Da bi se izognili razpokam,nadzor dovoda toploteinvzdržujte medpasovne temperature pod 150 °C.

10. Ujemanje osnovnih kovin

Splošno pravilo: