Thép không gỉ 308 hay 309 tốt hơn để hàn với thép không gỉ?

Khi nói đếnhàn thép không gỉ với thép không gỉMột trong những câu hỏi phổ biến nhất mà các kỹ sư và nhà sản xuất thường đặt ra là:
“Tôi nên dùng que hàn 308 hay 309?”

Cả 308 và 309 đều làvật liệu hàn thép không gỉ austenitĐược sử dụng rộng rãi trong chế tạo và sửa chữa các kết cấu thép không gỉ. Tuy nhiên, chúng phục vụ các mục đích khác nhau tùy thuộc vào...thành phần kim loại cơ bản, điều kiện hàn và môi trường làm việc.

Trong bài viết chi tiết này,SAKYSTEELMột nhà sản xuất và xuất khẩu thép không gỉ toàn cầu, giải thích rằng...sự khác biệt giữa kim loại hàn không gỉ 308 và 309, các đặc tính hóa học và luyện kim của chúng, và loại nào hoạt động tốt hơn cho các ứng dụng hàn thép không gỉ với thép không gỉ.

1. Giới thiệu về thép không gỉ 308 và 309

Thép không gỉ 308

Thép không gỉ 308(UNS S30800) là mộthợp kim crom-niken austenitĐược thiết kế chủ yếu cho việc hànThép không gỉ 304 và 304LNó chứa khoảng...20% cromVà10% nikenNhờ đó, vật liệu có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và khả năng hàn tốt.

Do có thành phần tương tự như 304, chất độn 308 là...lựa chọn tiêu chuẩnKhi hàn nối thép không gỉ 304 với thép không gỉ 304 hoặc các loại thép không gỉ dòng 300 khác trong môi trường không khắc nghiệt.

Thép không gỉ 309

Thép không gỉ 309(UNS S30900) cũng là một hợp kim crom-niken austenit, nhưng nó chứa...hàm lượng crom cao hơn (≈23%)Vàniken (≈13%)hơn 308. Điều này làm cho nó hơnChống oxy hóa, mỏi nhiệt và đóng cặn ở nhiệt độ cao..

Ban đầu được phát triển như mộtcấp độ chịu nhiệt, 309 hiện cũng được sử dụng như mộtkim loại lấp đầy chuyển tiếpDùng để nối các loại thép không gỉ khác nhau và để hàn giữa thép không gỉ và thép cacbon.

2. Thành phần hóa học

Thành phần hóa học quyết định hiệu suất của từng hợp kim trong và sau quá trình hàn.

• Thành phần thép không gỉ 308:

  • Crom: 19–21%

  • Niken: 9–11%

  • Carbon: ≤0,08%

  • Mangan: ≤2%

  • Silicon: ≤1%

• Thành phần thép không gỉ 309:

  • Crom: 22–24%

  • Niken: 12–15%

  • Carbon: ≤0,08%

  • Mangan: ≤2%

  • Silicon: ≤1%

Điểm khác biệt chính:

309 cóhàm lượng hợp kim cao hơn, cải thiện khả năng kháng bệnhnhiệt và oxy hóanhưng làm cho nó hơiđắt hơnhơn 308.

3. Cấu trúc vi mô và đặc tính luyện kim

Cả 308 và 309 đều làaustenitthép không gỉ, có nghĩa là cấu trúc tinh thể của chúng làlập phương tâm mặt (FCC)Điều này mang lại cho chúng độ dẻo dai, độ bền và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.

Tuy nhiên, họhàm lượng feritSau khi đông đặc sẽ khác nhau:

• Kim loại hàn 308 thường chứa3–10% feritgiúp giảm hiện tượng nứt vỡ do nhiệt.

• Kim loại hàn 309 thường có đặc điểm sau:hàm lượng ferit cao hơn(lên đến 15%), cải thiện khả năng chống nứt do đông cứng dưới nhiệt độ cao.

Do đó, 309 sẽ tốt hơn choHàn các tiết diện hoặc vật liệu dày hơn với lượng nhiệt đầu vào cao., trong đó hiện tượng nứt vỡ là một vấn đề đáng lo ngại.

4. Ứng dụng hàn của thép không gỉ 308

kim loại hàn 308là tiêu chuẩn công nghiệp cho việc hànthép không gỉ austenitnhư 304, 304L và 301.

Công dụng điển hình:

• Hàn304/304L đến 304/304L

• Chế tạobể chứa, đường ống và các bộ phận kết cấu

• Thiết bị chế biến thực phẩm và đồ uống

• Ứng dụng kiến ​​trúc và trang trí

308L (phiên bản ít carbon) thường được sử dụng để ngăn ngừakết tủa cacbuavà duy trì khả năng chống ăn mòn trongmối hànkhông cần xử lý nhiệt sau khi hàn.

Ưu điểm của thép 308:

• Phù hợp tuyệt vời với thép không gỉ 304 và các loại thép không gỉ tương tự.

• Mối hàn có hình thức đẹp và dễ dàng loại bỏ xỉ.

• Duy trì khả năng chống ăn mòn trong hầu hết các môi trường.

Hạn chế:

• Không lý tưởng cho việc sử dụng ở nhiệt độ cao trên 800°C.

• Không thích hợp để nối thép không gỉ với thép cacbon.

5. Ứng dụng hàn của thép không gỉ 309

kim loại hàn 309được thiết kế chohàm lượng hợp kim cao hơnVàkhả năng tương thích rộng hơnhơn 308.

Công dụng điển hình:

• Hànthép không gỉ sang thép cacbon hoặc thép hợp kim thấp

• Tham giacác loại thép không gỉ khác nhau(ví dụ: từ 304 đến 310, hoặc từ 316 đến 321)

• Hàn sửa chữa các loại thép không gỉ không xác định.

• Các linh kiện chịu nhiệt độ cao nhưcác bộ phận lò nung, bộ trao đổi nhiệt và hệ thống hút khí thải

Hàm lượng crom và niken cao hơn của thép 309 cho phép nó...chấp nhận sự không phù hợp về thành phầngiữa các hợp kim khác nhau mà không bị nứt hoặc ăn mòn.

Ưu điểm của 309:

• Khả năng chống oxy hóa và đóng cặn tuyệt vời lên đến 1100°C.

• Khả năng chịu đựng vượt trội đối với các kim loại cơ bản hỗn hợp hoặc không xác định.

• Giảm hiện tượng nứt vỡ trong quá trình hàn ở nhiệt độ cao.

Hạn chế:

• Giá cao hơn một chút so với 308.

• Việc sử dụng thành phần có độ bền cao hơn mức cần thiết có thể làm giảm độ dẻo của các mối hàn tấm mỏng.

6. Khả năng chống ăn mòn

Cả hai loại đều có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, nhưng môi trường sử dụng sẽ quyết định loại nào hoạt động tốt hơn.

• 308:Xuất sắc trongđiều kiện khí quyển và hóa chất ôn hòaTương tự như thép không gỉ 304.

• 309:Xuất sắc trongmôi trường oxy hóa và nhiệt độ caoChịu được chu kỳ nhiệt mà không bị đóng cặn hoặc cacbon hóa.

Vìmôi trường biển hoặc giàu cloruaCả 308 và 309 đều không cho hiệu suất tốt bằng các loại thép có chứa molypden như 316 hoặc 317.

Tuy nhiên, đối vớithiết bị gia nhiệt công nghiệp và khớp nối chuyển tiếpRõ ràng, 309 vượt trội hơn 308.

7. Khả năng chịu nhiệt độ cao

Đây là một trong những điểm khác biệt quan trọng nhất giữa 308 và 309.

• 308:Hoạt động tốt cho đến870°C (1600°F)trước khi mất đi độ bền và khả năng chống oxy hóa.

• 309:Duy trì tính toàn vẹn cho đến1100°C (2010°F), khiến nó trở nên lý tưởng cholò sưởi và hệ thống khí thải.

Vì vậy, nếu mối hàn tiếp xúc vớigia nhiệt liên tục hoặc theo chu kỳ, 309 là lựa chọn tốt hơn..

8. Tính chất cơ học

Các đặc tính cơ học điển hình của cả hai loại kim loại phụ (trạng thái mối hàn):

• 308:

  • Độ bền kéo: ~550 MPa

  • Giới hạn chảy: ~350 MPa

  • Độ giãn dài: 35%

• 309:

  • Độ bền kéo: ~620 MPa

  • Độ bền kéo: ~420 MPa

  • Độ giãn dài: 35%

Phần kết luận:
Mối hàn thép 309 chắc chắn hơn và chịu được biến dạng ở nhiệt độ cao tốt hơn, trong khi mối hàn thép 308 dẻo hơn và dễ gia công hơn cho các ứng dụng thẩm mỹ hoặc vệ sinh.

9. Khả năng hàn và gia công

Cả 308 và 309 đều cókhả năng hàn tuyệt vờivà có thể được sử dụng với tất cả các quy trình thông thường —GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (Stick) và FCAW (Flux-Cored).

Tuy nhiên, hãy xem xét những điều sau:

• Sử dụng308 lítKhi hàn thép không gỉ cacbon thấp để ngăn ngừa ăn mòn giữa các hạt.

• Sử dụng309Khi ghép các kim loại khác nhau hoặc khi thành phần cơ bản chính xác không được biết.

Để tránh bị nứt,kiểm soát lượng nhiệt đầu vàoVàduy trì nhiệt độ giữa các lần chảy dưới 150°C.

10. Lựa chọn kim loại cơ bản phù hợp

Một nguyên tắc chung: