AWS A5.9 / A5.9M: Der vollständige Klassifizierungsleitfaden für Schweißelektroden und -stäbe aus blankem Edelstahl

Was ist AWS A5.9 / A5.9M und was deckt es ab?

AWS A5.9/A5.9M ist die Spezifikation der American Welding Society mit dem Titel „Specification for Blanke Stainless Steel Welding Electrodes and Rods“.
Sie schreibt die Anforderungen für die Klassifizierung von blanken Edelstahlelektroden – sowohl als Draht als auch als Band – für das Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW), das Unterpulverschweißen (SAW) und andere Schmelzschweißverfahren vor.
Dazu gehören auch Drähte und Stäbe für den Einsatz beim Wolfram-Gasschweißen (GTAW) und Plasmalichtbogenschweißen (PAW).
Die Klassifizierung basiert auf der chemischen Zusammensetzung des Zusatzmetalls und stellt sicher, dass das Schweißgut die erforderliche Korrosionsbeständigkeit und die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweist.
Der Chromgehalt dieser Zusatzmetalle beträgt mindestens 10,5 % und der Eisengehalt übersteigt den aller anderen Elemente.
Die aktuelle Ausgabe ist AWS A5.9/A5.9M:2022, die 10. Ausgabe, die AWS A5.9/A5.9M:2017 überarbeitet.
Die Spezifikation wird auch als ASME SFA-5.9 übernommen und erscheint in Abschnitt II, Teil C des ASME Boiler and Pressure Vessel Code.
Überprüfen Sie spezifische Klassifizierungsanforderungen immer mit der neuesten Ausgabe von A5.9/A5.9M.

Was ist der Umfang von AWS A5.9/A5.9M?

AWS A5.9/A5.9M deckt blanke Edelstahlzusatzwerkstoffe für Schutzgas- und Unterpulverschweißverfahren ab.
Die Spezifikation gilt für Massivdrähte, Verbundmetallelektroden und Bandelektroden, die zum Schweißen von rostfreien und hitzebeständigen Stählen verwendet werden.
Es befasst sich mit Zusatzwerkstoffen zum Schweißen von austenitischen, martensitischen, ferritischen, Duplex- und ausscheidungshärtenden Edelstählen.
Für umhüllte Edelstahlelektroden, die beim SMAW-Verfahren (Shielded Metal Arc Welding) verwendet werden, gilt die Norm AWS A5.4/A5.4M.
Für Flussmittel- und Metallkernelektroden aus rostfreiem Stahl ist AWS A5.22/A5.22M der anwendbare Standard.

Wie werden Füllmetalle nach AWS A5.9 klassifiziert?

AWS A5.9-Edelstahlfüllmetalle werden mithilfe eines alphanumerischen Systems klassifiziert, das mit dem Präfix „ER“ für Elektrode oder Stab beginnt.
Auf das Präfix folgt eine numerische Bezeichnung, die die nominale chemische Zusammensetzung angibt, z. B. 308, 316, 347, 2209 oder 2594.
Der numerischen Bezeichnung können Buchstaben folgen, um bestimmte Zusammensetzungsvarianten anzuzeigen, z. B. „L“ für niedrigen Kohlenstoffgehalt, „H“ für hohen Kohlenstoffgehalt, „Si“ für höheres Silizium, „Mo“ für molybdänhaltig oder „Nb“ für Niob-stabilisiert.
Beispielsweise weist ER308L auf ein Füllmetall aus Edelstahl 308 mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hin, und ER316LSi weist auf ein Zusatzmetall aus Edelstahl 316 mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und höherem Siliziumgehalt hin.
Das Klassifizierungssystem ermöglicht Benutzern eine schnelle Identifizierung der Legierungsfamilie und die Auswahl eines Zusatzmetalls, das für das Grundmetall und die Betriebsbedingungen geeignet ist.

Was ist die vollständige Liste der AWS A5.9/A5.9M-Typen?

Die AWS-Klassifizierungsliste A5.9/A5.9M umfasst mehr als 45 blanke Edelstahlzusatzwerkstoffe, geordnet nach Legierungsfamilien. Die austenitischen Klassifizierungen umfassen ER209, ER219, ER240, ER307, ER308, ER308L, ER308LSi, ER308H, ER308Mo, ER309, ER309L, ER309LSi, ER309Mo, ER310, ER312, ER316, ER316L, ER316LSi, ER316H, ER316LMn, ER317, ER317L, ER318, ER320, ER320LR, ER330, ER347, ER347Si, ER383 und ER385.
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Die martensitischen und ferritischen Klassifizierungen umfassen ER409Nb, ER410, ER410NiMo, ER420, ER430, ER439, ER446 und ER446LMo.
Die Duplex- und Superduplex-Klassifizierungen umfassen ER2209, ER2553 und ER2594.
Die ausscheidungshärtende Klassifizierung ist ER630.
Zu den Spezialklassifizierungen gehören ER16-8-2 und ER18SR.
Die vollständige und maßgebliche Liste der Klassifikationen in der aktuellen Ausgabe finden Sie immer anhand der neuesten Ausgabe von A5.9/A5.9M.

Welche austenitischen Klassifizierungen sind enthalten?

Die austenitischen Edelstahlklassifizierungen in AWS A5.9 sind ER209, ER219, ER240, ER307, ER308, ER308L, ER308LSi, ER308H, ER308Mo, ER309, ER309L, ER309LSi, ER309Mo, ER310, ER312, ER316, ER316L, ER316LSi, ER316H, ER316LMn, ER317, ER317L, ER318, ER320, ER320LR, ER330, ER347, ER347Si, ER383 und ER385.
Die Klassifizierungen der Serie 200 (ER209, ER219, ER240) enthalten Mangan und Stickstoff als teilweisen Ersatz für Nickel und bieten so eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Die Klassifizierungen der Serie 300 (ER308 bis ER347) werden am häufigsten verwendet und decken die standardmäßigen austenitischen Edelstahlsorten ab.
Bei den Spezialklassifizierungen (ER383, ER385) handelt es sich um hochlegierte austenitische Füllmetalle, die für stark korrosive Umgebungen wie Schwefel- und Phosphorsäure geeignet sind.
Je nach Produktlinie des Herstellers kann jede Klassifizierung in Form von Volldraht, geradem Stab oder Verbundmetallkern erhältlich sein.

Welche martensitischen und ferritischen Klassifizierungen sind enthalten?

Die martensitischen und ferritischen Edelstahlklassifizierungen in AWS A5.9 sind ER409Nb, ER410, ER410NiMo, ER420, ER430, ER439, ER446 und ER446LMo.
ER410 ist ein reiner martensitischer Chromzusatzwerkstoff, der zum Schweißen martensitischer rostfreier Stähle und zum Auftragen von Kohlenstoffstählen verwendet wird.
ER410NiMo ist eine modifizierte 410-Sorte mit Nickel- und Molybdänzusätzen für verbesserte Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
ER420 ist eine martensitische Sorte mit höherem Kohlenstoffgehalt für Anwendungen, die eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit erfordern.
ER430 ist ein ferritischer Edelstahlzusatzwerkstoff zum Schweißen von Legierungen des Typs 430.
ER439 ist ein mit Titan stabilisiertes ferritisches Zusatzmetall für Automobilabgasanwendungen.
ER409Nb ist ein niobstabilisiertes ferritisches Zusatzmetall für Abgassystemkomponenten.
ER446 und ER446LMo sind ferritische Zusatzwerkstoffe mit hohem Chromgehalt für den Einsatz bei erhöhten Temperaturen.

Welche Duplex- und Superduplex-Klassifizierungen sind enthalten?

Die Duplex- und Superduplex-Edelstahlklassifizierungen in AWS A5.9 sind ER2209, ER2553 und ER2594.
ER2209 ist zum Schweißen von 22 % Chrom-Duplex-Edelstählen wie UNS S31803 und S32205 mit einer Nennzusammensetzung von etwa 22 % Cr, 9 % Ni, 3 % Mo und 0,15 % N konzipiert.
ER2553 ist ein Superduplex-Füllmetall mit Kupferzusätzen zum Schweißen von 25 % Chrom-Duplex-Edelstählen mit einer Nennzusammensetzung von etwa 25,5 % Cr. 5,5 % Ni, 3,4 % Mo, 2 % Cu und 0,2 % N.
ER2594 ist ein Superduplex-Füllmetall, das zum Schweißen von Superduplex-Edelstählen mit 25 % Chrom wie UNS S32750 und S32760 entwickelt wurde, mit einer Nennzusammensetzung von etwa 25 % Cr, 9 % Ni, 4 % Mo und 0,25 % N.
Diese Klassifizierungen bieten die hohe Festigkeit und Chloridbeständigkeit, die für anspruchsvolle Marine- und Schifffahrtsanwendungen erforderlich sind chemische Umgebungen.

Welche Fachklassifikationen sind enthalten?

Zu den speziellen Klassifizierungen in AWS A5.9 gehören ER630 und ER16-8-2.
ER630 ist ein ausscheidungshärtender Zusatzwerkstoff aus rostfreiem Stahl, der zum Schweißen von ASTM A564 Typ 630 (17-4 PH) und ähnlichen Legierungen entwickelt wurde und etwa 16,5 % Cr, 4,5 % Ni, 3,25 % Cu und 0,3 % Nb enthält.
ER16-8-2 ist eine Hybridlegierung zwischen 308H und 316H für Hochtemperaturanwendungen mit einer Nennzusammensetzung von etwa 15,5 % Cr, 8,5 % Ni und 1,2 % Mo.
ER18SR ist ein spezielles Schweißzusatzmetall für den Hochtemperaturbetrieb mit einer Nennzusammensetzung für Anwendungen, bei denen Zunder- und Kriechfestigkeit erforderlich ist.
Diese Klassifizierungen richten sich an spezifische Anwendungsanforderungen, die von den standardmäßigen austenitischen oder ferritischen Güten nicht erfüllt werden.

Was ist ER308L und was sind seine wichtigsten Eigenschaften?

ER308L ist ein blanker Schweißdraht und -stab aus austenitischem Edelstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, der zum Schweißen von rostfreien Stählen des Typs 304L und Typ 304 entwickelt wurde.
Die typische Zusammensetzung des abgeschiedenen Schweißmetalls umfasst Kohlenstoff mit maximal 0,03 %, Chrom mit 19,5 % bis 22,0 %, Nickel mit 9,0 % bis 11,0 % und Molybdän mit maximal 0,75 %.
Mangan ist mit 1,0 % bis 2,5 % und Silizium mit 0,30 % bis 0,65 % vorhanden.
Das Zusatzmetall liefert eine Mindestzugfestigkeit von 75.000 psi (520 MPa) und eine Mindestdehnung von 35 %.
Der niedrige Kohlenstoffgehalt sorgt für eine verbesserte Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, indem er die Ausfällung von Chromkarbid beim Schweißen und beim Betrieb bei erhöhten Temperaturen verhindert.
ER308L ist das am häufigsten verwendete Edelstahlfüllmaterial für die allgemeine Herstellung von Edelstahl 304 und 304L in der Lebensmittel- und Getränkeausrüstung, der chemischen Verarbeitung und petrochemischen Anwendungen.
Zu den gebräuchlichen Handelsnamen gehören Lincoln ER308L, ESAB OK Autrod 16.10, Hobart 308L und Hyundai ST-308L.

Was sind die typischen Anwendungen für ER308L?

ER308L wird zum Schweißen von rostfreien Stählen vom Typ 304 und 304L in der allgemeinen Fertigung, in der Lebensmittel- und Getränkeausrüstung, in der chemischen Verarbeitung und in petrochemischen Anwendungen verwendet.
Es eignet sich auch zum Schweißen verschiedener rostfreier Stähle der Serie 300, bei denen eine passende oder nahezu passende chemische Zusammensetzung erforderlich ist.
Zu den typischen Anwendungen gehören Tanks, Rohrleitungen, Behälter und Strukturbauteile aus Edelstahl 304.
ER308L ist in Volldrahtform für GMAW und SAW und in gerader Stabform für GTAW erhältlich.

Welches Schutzgas wird bei ER308L verwendet?

ER308L wird typischerweise mit einer Mischung aus 98 % Argon und 2 % Sauerstoff (oder 98 % Argon und 2 % CO₂) für MSG-Anwendungen geschweißt.
Für GTAW wird üblicherweise 100 % Argon verwendet.
Für das UP-Schweißen ist neben dem Zusatzwerkstoff auch ein geeignetes Flussmittel aus rostfreiem Stahl erforderlich.
Die Wahl des Schutzgases beeinflusst die Lichtbogenstabilität, das Aussehen der Schweißnaht und den Sauerstoffgehalt des Schweißguts, was wiederum Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften hat.

Was ist ER316L und was sind seine wichtigsten Eigenschaften?

ER316L ist ein blanker Schweißdraht und -stab aus austenitischem Edelstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und Molybdängehalt, der zum Schweißen von rostfreien Stählen des Typs 316L und Typ 316 entwickelt wurde.
Die typische chemische Zusammensetzung des abgeschiedenen Schweißmetalls umfasst Kohlenstoff mit maximal 0,03 %, Chrom mit 18,0 % bis 20,0 %, Nickel mit 11,0 % bis 14,0 % und Molybdän mit 2,0 % bis 3,0 %.
Mangan ist mit 1,0 % bis 2,5 % und Silizium mit 0,30 % bis 0,65 % vorhanden.
Das Zusatzmetall liefert eine Mindestzugfestigkeit von 75.000 psi (520 MPa) und eine Mindestdehnung von 35 %.
Der Molybdänzusatz sorgt für eine verbesserte Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in chloridhaltigen Umgebungen sowie eine erhöhte Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen.
Der niedrige Kohlenstoffgehalt verhindert Sensibilisierung und interkristalline Korrosion beim Schweißen und Hochtemperaturbetrieb.
ER316L wird häufig in der chemischen Verarbeitung, Petrochemie und Schifffahrt eingesetzt, wo eine Beständigkeit gegen Chloride und Säuren erforderlich ist.
Zu den gebräuchlichen Handelsnamen gehören Lincoln ER316L, ESAB OK Autrod 16.30, Hobart 316L und Hyundai ST-316L.

Was sind die typischen Anwendungen für ER316L?

ER316L wird zum Schweißen von rostfreien Stählen vom Typ 316 und 316L in chemischen Verarbeitungsanlagen, petrochemischen Anlagen und Meeresumgebungen verwendet.
Es wird auch zum Schweißen von Bauteilen verwendet, die Chloriden ausgesetzt sind und bei denen es auf die Lochfraßbeständigkeit ankommt.
Zu den typischen Anwendungen gehören Rohrleitungen, Tanks, Wärmetauscher und Ventile aus Edelstahl 316.
ER316L eignet sich besonders für Anwendungen mit Essigsäure, Schwefelsäure und anderen korrosiven Chemikalien, bei denen molybdänhaltige Edelstähle erforderlich sind.

Was ist der Unterschied zwischen ER316L und ER316LSi?

ER316L und ER316LSi unterscheiden sich hauptsächlich in ihrem Siliziumgehalt und den daraus resultierenden Schweißeigenschaften.
ER316L enthält Silizium zu 0,30 % bis 0,65 %, während ER316LSi Silizium zu 0,65 % bis 1,00 % enthält.
Der höhere Siliziumgehalt in ER316LSi verbessert die Fließfähigkeit des Schweißbades, die Benetzung und das Aussehen der Schweißnaht, wodurch es sich besonders für das MSG-Schweißen sowie für das Schweißen in flachen und horizontalen Positionen eignet.
Allerdings kann ein höherer Siliziumgehalt in manchen Umgebungen die Korrosionsbeständigkeit aufgrund der Bildung siliziumreicher Phasen verringern.
ER316L wird im Allgemeinen für WIG-Schweißen und für Anwendungen bevorzugt, die maximale Korrosionsbeständigkeit erfordern, während ER316LSi für GMAW und für Anwendungen bevorzugt wird, bei denen Schweißnahtbild und Produktivität Priorität haben.

Was ist ER347 und was sind seine wichtigsten Eigenschaften?

ER347 ist ein niobstabilisierter blanker Schweißdraht und -stab aus austenitischem Edelstahl, der zum Schweißen von rostfreien Stählen des Typs 321 und Typ 347 sowie für den Einsatz bei hohen Temperaturen konzipiert ist.
Die typische Zusammensetzung des abgeschiedenen Schweißmetalls umfasst Kohlenstoff mit maximal 0,08 %, Chrom mit 19,0 % bis 21,5 %, Nickel mit 9,0 % bis 11,0 % und Niob plus Tantal mit mindestens dem 10-fachen des Kohlenstoffgehalts bis maximal 1,00 %.
Mangan ist mit 1,0 % bis 2,5 % und Silizium mit 0,30 % bis 0,65 % vorhanden.
Der Niobzusatz stabilisiert die Ablagerung gegen Sensibilisierung, indem Niobkarbide anstelle von Chromkarbiden gebildet werden, wodurch interkristalline Korrosion im Hochtemperaturbetrieb verhindert wird.
ER347 bietet eine Mindestzugfestigkeit von 75.000 psi (520 MPa) und eine Mindestdehnung von 25 %.
Es wird zum Schweißen stabilisierter Edelstähle und für Hochtemperaturanwendungen verwendet, bei denen eine Sensibilisierungsbeständigkeit erforderlich ist.
Zu den gebräuchlichen Handelsnamen gehören Lincoln ER347, ESAB OK Autrod 16.11, Hobart 347 und Hyundai ST-347.

Was sind die typischen Anwendungen für ER347?

ER347 wird zum Schweißen von rostfreien Stählen des Typs 321 und 347 im Hochtemperaturbetrieb verwendet, beispielsweise für Ofenkomponenten, Wärmetauscher und Rohrleitungen in petrochemischen Anlagen.
Es wird auch zum Schweißen stabilisierter rostfreier Stähle verwendet, bei denen die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion von entscheidender Bedeutung ist.
Zu den typischen Anwendungen gehören Hochtemperatur-Prozessanlagen, Abgassysteme und Komponenten, die thermischen Wechselbelastungen ausgesetzt sind.
ER347 eignet sich besonders für Bauteile, die nach dem Schweißen nicht wärmebehandelt werden können und einer Sensibilisierung bei Einwirkung erhöhter Temperaturen standhalten müssen.

Was ist der Unterschied zwischen ER347 und ER347Si?

ER347 und ER347Si unterscheiden sich hauptsächlich durch ihren Siliziumgehalt und die daraus resultierenden Schweißeigenschaften.
ER347 enthält Silizium zu 0,30 % bis 0,65 %, während ER347Si Silizium zu 0,65 % bis 1,00 % enthält.
Der höhere Siliziumgehalt in ER347Si verbessert die Fließfähigkeit des Schweißbades und das Aussehen der Schweißnaht, ähnlich dem Unterschied zwischen ER316L und ER316LSi.
ER347Si wird oft für GMAW-Anwendungen bevorzugt, bei denen ein glattes Raupenbild und eine gute Benetzung wichtig sind, während ER347 für GTAW-Anwendungen und Anwendungen, die maximale Korrosionsbeständigkeit erfordern, bevorzugt wird.

Was ist ER2209 und was sind seine wichtigsten Eigenschaften?

ER2209 ist ein blanker Duplex-Edelstahl-Schweißdraht und -stab zum Schweißen von Duplex-Edelstählen mit 22 % Chrom wie UNS S31803 und S32205.
Die typische Zusammensetzung des abgeschiedenen Schweißmetalls umfasst Kohlenstoff mit maximal 0,03 %, Chrom mit 22,0 % bis 24,0 %, Nickel mit 8,5 % bis 10,5 %, Molybdän mit 2,5 % bis 3,5 % und Stickstoff mit 0,10 % bis 0,20 %.
Die Duplex-Mikrostruktur bietet eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hervorragender Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und Lochfraß.
ER2209 liefert typischerweise eine Mindestzugfestigkeit von 100.000 psi (690 MPa) oder mehr und übertrifft damit die von austenitischen Edelstahlzusatzwerkstoffen deutlich.
ER2209 wird häufig in Offshore-, Schiffbau-, Chemikalientanker- und petrochemischen Anwendungen eingesetzt, bei denen hohe Festigkeit und Chloridbeständigkeit erforderlich sind.
Zu den gebräuchlichen Handelsnamen gehören Lincoln ER2209, ESAB OK Autrod 2209, Kobelco TC-S2209 und Hyundai ST-2209.

Was sind die typischen Anwendungen für ER2209?

ER2209 wird zum Schweißen von Duplex-Edelstahlkomponenten in Offshore-Öl- und Gasplattformen, Chemikalientankern, Entsalzungsanlagen sowie Zellstoff- und Papierverarbeitungsanlagen verwendet.
Es eignet sich besonders für Anwendungen, die eine hohe Festigkeit in Kombination mit Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion erfordern.
Zu den typischen Anwendungen gehören Rohrleitungen, Druckbehälter, Wärmetauscher und Strukturbauteile aus 2205 Duplex-Edelstahl.
ER2209 ist in Volldrahtform für GMAW und SAW und in gerader Stabform für GTAW erhältlich.

Welches Schutzgas wird bei ER2209 verwendet?

ER2209 wird typischerweise mit einer Mischung aus 98 % Argon und 2 % Sauerstoff oder 98 % Argon und 2 % CO₂ für MSG-Anwendungen geschweißt.
Für GTAW wird üblicherweise 100 % Argon verwendet.
Stickstoffzusätze zum Schutzgas (typischerweise 1 % bis 2 %) können verwendet werden, um die Austenitbildung im Schweißgut zu fördern und die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
Die Wahl des Schutzgases beeinflusst das Ferrit-Austenit-Gleichgewicht im Schweißgut, was wiederum Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit hat.

Was ist ER2594 und was sind seine wichtigsten Eigenschaften?

ER2594 ist ein blanker Superduplex-Edelstahl-Schweißdraht und -stab zum Schweißen von Superduplex-Edelstählen wie UNS S32750 und S32760.
Die typische Zusammensetzung des abgeschiedenen Schweißmetalls umfasst Kohlenstoff mit maximal 0,03 %, Chrom mit 24,0 % bis 27,0 %, Nickel mit 8,0 % bis 10,5 %, Molybdän mit 2,5 % bis 4,5 % und Stickstoff mit 0,20 % bis 0,30 %.
Der höhere Legierungsgehalt sorgt im Vergleich zu Standard-Duplex-Füllmetallen für eine überlegene Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion mit einer Lochfraß-Widerstandsäquivalentzahl (PREN) von über 40.
ER2594 bietet eine hohe Zugfestigkeit von mindestens etwa 116.000 psi (800 MPa) und eine ausgezeichnete Zähigkeit, wodurch es für die anspruchsvollsten korrosiven Umgebungen geeignet ist.
ER2594 wird in Offshore-, Meerwasser- und chemischen Verarbeitungsanwendungen eingesetzt, bei denen Standard-Duplex-Qualitäten nicht ausreichen.
Zu den gebräuchlichen Handelsnamen gehören Lincoln ER2594, ESAB OK Autrod 2594, Kobelco TC-S2594 und Böhler Thermanit 25/09 CuT.

Was sind die typischen Anwendungen für ER2594?

ER2594 wird zum Schweißen von Superduplex-Edelstahlkomponenten in Offshore-Plattformen, Unterwasserausrüstung, Meerwasserleitungen und chemischen Verarbeitungsanlagen verwendet.
Es eignet sich besonders für Anwendungen, die eine maximale Beständigkeit gegen Chlorid-Lochfraß und Spannungsrisskorrosion erfordern.
Zu den typischen Anwendungen gehören Verteiler, Steigleitungen, Pumpen, Ventile und Wärmetauscher aus Superduplex-Edelstählen wie 2507.
ER2594 wird auch zum Schweißen von Duplex-Edelstählen verwendet, wenn eine höhere Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, als ER2209 bieten kann.

Was ist der Unterschied zwischen ER2553 und ER2594?

ER2553 und ER2594 sind beides Superduplex-Füllmetalle, sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Legierungszusammensetzung und den vorgesehenen Grundmetallen.
ER2553 enthält Kupfer (ca. 2 %) und hat einen geringeren Nickelgehalt (ca. 5,5 %), wodurch es zum Schweißen von 25 % Chrom-Duplex-Edelstählen mit Kupferzusätzen geeignet ist.
ER2594 enthält keinen absichtlichen Kupferzusatz und hat einen höheren Nickelgehalt (ca. 9 %), wodurch es zum Schweißen von Superduplex-Edelstählen mit 25 % Chrom ohne Kupfer geeignet ist.
Beide Klassifizierungen bieten hohe Festigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, die Wahl zwischen ihnen hängt jedoch von der spezifischen Zusammensetzung des Grundmetalls und der erforderlichen Korrosionsleistung ab.

Was ist ER630 und was sind seine wichtigsten Eigenschaften?

ER630 ist ein blanker Schweißdraht und -stab aus ausscheidungshärtendem Edelstahl, der zum Schweißen von ASTM A564 Typ 630 (17-4 PH) und ähnlichen ausscheidungshärtenden Edelstählen entwickelt wurde.
Die typische chemische Zusammensetzung des abgeschiedenen Schweißmetalls umfasst Kohlenstoff mit maximal 0,05 %, Chrom mit 16,0 % bis 16,75 %, Nickel mit 4,5 % bis 5,0 %, Kupfer mit 3,25 % bis 4,00 % und Niob mit 0,15 % bis 0,30 %.
Das Füllmetall liefert durch die Wärmebehandlung durch Ausscheidungshärtung eine hohe Festigkeit, wobei die Zugfestigkeit je nach Wärmebehandlungsbedingung typischerweise im Bereich von 130.000 bis 190.000 psi liegt.
ER630 wird zum Schweißen von 17-4 PH-Komponenten in Luft- und Raumfahrt-, Petrochemie- und Nuklearanwendungen verwendet, bei denen hohe Festigkeit und mäßige Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.
Zu den gebräuchlichen Handelsnamen gehören Lincoln ER630, Harris ER630 (17-4PH) und Central Wire GEN 630.

Was sind die typischen Anwendungen für ER630?

ER630 wird zum Schweißen von ASTM A564 Typ 630 (17-4 PH) und ähnlichen ausscheidungshärtenden Edelstählen in Luft- und Raumfahrt-, Petrochemie- und Nuklearanwendungen verwendet.
Zu den typischen Anwendungen gehören Turbinenschaufeln, Ventilkomponenten, Pumpenwellen und Strukturbauteile, die eine hohe Festigkeit und mäßige Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Der Zusatzwerkstoff eignet sich sowohl für lösungsgeglühte als auch für gealterte Bedingungen und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen kann erforderlich sein, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erreichen.

Welche Wärmebehandlung ist nach dem Schweißen mit ER630 erforderlich?

Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen von ER630 umfasst typischerweise ein Lösungsglühen bei etwa 1040 °C (1900 °F), gefolgt von einer schnellen Abkühlung und einer anschließenden Alterung bei etwa 480 °C bis 620 °C (900 °F bis 1150 °F) für 1 bis 4 Stunden, abhängig von der gewünschten Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit.
Durch die Alterungsbehandlung werden kupferreiche Phasen ausgeschieden, die für die stärkende Wirkung sorgen.
Die genauen Wärmebehandlungsparameter sollten anhand des Datenblatts des Herstellers und der geltenden Materialspezifikation überprüft werden, da sie vom spezifischen Grundmetall und den Betriebsanforderungen abhängen.

Was sind die Anforderungen an die chemische Zusammensetzung von AWS A5.9-Füllmetallen?

AWS A5.9 spezifiziert die Anforderungen an die chemische Zusammensetzung für jede Klassifizierung von blankem Edelstahlzusatzwerkstoff.
Die Zusammensetzungsanforderungen regeln Kohlenstoff, Chrom, Nickel, Molybdän, Mangan, Silizium, Phosphor, Schwefel, Stickstoff, Kupfer, Niob, Titan und andere Elemente innerhalb festgelegter Höchst- oder Bereichsgrenzen.
Diese Anforderungen stellen sicher, dass das Schweißgut die vorgesehene Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften und mikrostrukturelle Eigenschaften erreicht.
Die genauen Zusammensetzungsgrenzen für jede Klassifizierung sind in der Norm angegeben und sollten mit der neuesten Ausgabe von A5.9/A5.9M überprüft werden.

Was sind die typischen Kohlenstoff- und Chrombereiche?

Der Kohlenstoffgehalt variiert je nach Klassifizierung, wobei kohlenstoffarme (L) Qualitäten wie ER308L und ER316L auf maximal 0,03 % begrenzt sind, Standardqualitäten wie ER308 und ER316 auf maximal 0,08 % begrenzt sind und kohlenstoffreiche (H) Qualitäten wie ER308H kontrollierte Mindestkohlenstoffgehalte für Festigkeit bei erhöhter Temperatur aufweisen.
Der Chromgehalt reicht von etwa 18,0 % bis 20,0 % für ER316L, 19,5 % bis 22,0 % für ER308L, 19,0 % bis 21,5 % für ER347, 22,0 % bis 24,0 % für ER2209 und 24,0 % bis 27,0 % für ER2594.
Der Chromgehalt ist der wichtigste Faktor für die Korrosionsbeständigkeit und wird immer über 10,5 % gehalten, um rostfreie Eigenschaften zu gewährleisten.
Höhere Chromgehalte sorgen für eine verbesserte Beständigkeit gegen Oxidation und Hochtemperaturkorrosion.

Was sind die typischen Nickel- und Molybdänbereiche?

Der Nickelgehalt variiert je nach Klassifizierung: ER308L enthält etwa 9,0 % bis 11,0 %, ER316L enthält 11,0 % bis 14,0 %, ER347 enthält 9,0 % bis 11,0 %, ER2209 enthält 8,5 % bis 10,5 % und ER2594 enthält 8,0 % bis 10,5 %.
Molybdän ist ein wichtiges Legierungselement in ER316L (2,0 % bis 3,0 %), ER317L (3,0 % bis 4,0 %), ER2209 (2,5 % bis 3,5 %) und ER2594 (2,5 % bis 4,5 %) und sorgt für eine verbesserte Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion.
Ein höherer Molybdängehalt erhöht die Beständigkeit gegen chloridinduzierte Korrosion, erhöht aber auch die Kosten und kann die Zähigkeit verringern, wenn kein Ausgleich mit Nickel und Stickstoff erfolgt.
Das Nickel-Chrom-Verhältnis wird sorgfältig kontrolliert, um das richtige Gleichgewicht von Austenit und Ferrit im Schweißgut sicherzustellen.

Was sind die mechanischen Eigenschaften von AWS A5.9-Füllmetallen?

Die mechanischen Eigenschaften von AWS A5.9-Zusatzwerkstoffen werden durch Zugversuche am gesamten Schweißgut bestimmt.
Die Anforderungen an die Zugfestigkeit variieren je nach Klassifizierung und spiegeln die verschiedenen Legierungssysteme und ihre beabsichtigten Anwendungen wider.
Die Anforderungen an die Dehnung gewährleisten eine ausreichende Duktilität für die vorgesehenen Betriebsbedingungen.
Für Duplex- und Superduplex-Klassifizierungen werden auch Anforderungen an die Schlagzähigkeit spezifiziert, typischerweise bei Temperaturen im Bereich von –20 °C bis –50 °C.
Die genauen mechanischen Eigenschaftenanforderungen für jede Klassifizierung sollten mit der neuesten Ausgabe von A5.9/A5.9M überprüft werden.

Welche Zugfestigkeit ist für austenitische Klassifizierungen erforderlich?

Die Zugfestigkeitsanforderungen für austenitische Klassifizierungen liegen im Allgemeinen im Bereich von mindestens 75.000 psi (520 MPa) für die Standardzusatzwerkstoffe der Serie 300 wie ER308L, ER316L und ER347.
Die Klassifizierungen der Serie 200 wie ER209 und ER240 stellen aufgrund der verstärkenden Wirkung von Mangan und Stickstoff höhere Anforderungen an die Zugfestigkeit, typischerweise im Bereich von mindestens 100.000 psi (690 MPa).
Für ER310 ist eine Zugfestigkeit von mindestens etwa 80.000 psi (550 MPa) erforderlich.
Die speziellen Hochlegierungsklassifizierungen wie ER383 und ER385 haben typischerweise Anforderungen an die Zugfestigkeit im Bereich von 75.000 bis 85.000 psi (520 bis 590 MPa).
Diese Werte sollten anhand des Datenblatts des Herstellers und der neuesten Ausgabe von A5.9/A5.9M überprüft werden.

Welche Zugfestigkeit ist für Duplexklassifizierungen erforderlich?

Die Duplex-Edelstahlklassifizierungen in AWS A5.9 stellen deutlich höhere Anforderungen an die Zugfestigkeit als die austenitischen Klassifizierungen.
ER2209 erfordert typischerweise eine Mindestzugfestigkeit von 100.000 psi (690 MPa).
ER2553 erfordert typischerweise eine Mindestzugfestigkeit von 110.000 psi (760 MPa).
ER2594 erfordert typischerweise eine Mindestzugfestigkeit von 116.000 psi (800 MPa).
Diese hohen Festigkeitswerte spiegeln die zweiphasige Mikrostruktur von Duplex-Edelstählen wider, die die Festigkeit von Ferrit mit der Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit von Austenit kombiniert.
Die genauen Anforderungen sollten anhand des Datenblatts des Herstellers und der neuesten Ausgabe von A5.9/A5.9M überprüft werden.

Wie wähle ich das richtige AWS A5.9-Füllmetall aus?

Die Auswahl des richtigen Schweißzusatzwerkstoffs AWS A5.9 hängt von der Grundmetallzusammensetzung, der erforderlichen Korrosionsbeständigkeit, den mechanischen Eigenschaften, der Betriebstemperatur und dem Schweißprozess ab.
Der erste Schritt besteht darin, die Edelstahlsorte des Grundmetalls zu identifizieren und eine passende oder nahezu passende Zusatzmetallklassifizierung auszuwählen.
Für Typ 304 und 304L ist ER308 oder ER308L geeignet; für Typ 316 und 316L ist ER316 oder ER316L geeignet; Für Typ 321 und 347 ist ER347 geeignet.
Der zweite Schritt besteht darin, die Anforderungen an den Kohlenstoffgehalt zu berücksichtigen: Sorten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (L) für Korrosionsbeständigkeit, Standardsorten für den allgemeinen Gebrauch und Sorten mit hohem Kohlenstoffgehalt (H) für Festigkeit bei erhöhten Temperaturen.
Der dritte Schritt besteht darin, den Schweißprozess zu berücksichtigen: Massivdraht- und gerade Stabformen werden für GMAW, WIG-Schweißen und UP-Schweißen verwendet, während Verbundformen mit Metallkern für GMAW und UP-Schweißen verwendet werden.
Für Duplex- und Superduplex-Grundmetalle sind passende Duplex- oder Superduplex-Füllmetalle wie ER2209 oder ER2594 erforderlich.
Überprüfen Sie bei der Auswahl des Schweißzusatzes immer die geltenden Vorschriften und die Empfehlungen des Herstellers.

Was ist der Entscheidungsrahmen für die Auswahl eines AWS A5.9-Füllmetalls?

Der erste Schritt besteht darin, die Grundmetallzusammensetzung zu identifizieren und die passende Schweißzusatzwerkstofffamilie auszuwählen: 200er-Serie für hochmanganhaltige austenitische Legierungen, 300er-Serie für Standard-Austenitlegierungen, 400er-Serie für martensitische und ferritische Legierungen sowie 2209/2594 für Duplex- und Superduplex-Legierungen.
Der zweite Schritt besteht darin, den Kohlenstoffgehalt zu bestimmen: Wählen Sie eine „L“-Klasse für maximale Korrosionsbeständigkeit und Sensibilisierungsbeständigkeit, eine Standard-Klasse für allgemeine Zwecke oder eine „H“-Klasse für Festigkeit bei erhöhter Temperatur.
Der dritte Schritt besteht darin, die Produktform basierend auf dem Schweißverfahren auszuwählen: Massivdraht für GMAW und SAW, gerader Stab für GTAW und Verbundmetalldraht für GMAW und UP.
Der vierte Schritt besteht darin, die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften zu überprüfen, insbesondere für Duplex- und Superduplex-Füllmetalle, bei denen eine hohe Festigkeit eine Schlüsselanforderung ist.
Der fünfte Schritt besteht darin, zu bestätigen, dass das Füllmetall alle geltenden Code- oder Spezifikationsanforderungen erfüllt, wie z. B. die F-Nummern- und A-Nummern-Bezeichnungen gemäß ASME Abschnitt IX.

Wie lauten die ASME-F-Nummern- und A-Nummern-Bezeichnungen für AWS A5.9-Füllmetalle?

Die ASME F-Nummer ist eine Gruppierung von Zusatzwerkstoffen basierend auf ihren Schweißeigenschaften und ihrer Verwendbarkeit und wird bei der Schweißverfahrensqualifizierung gemäß ASME Abschnitt IX verwendet.
Die meisten Edelstahlfüllmetalle in AWS A5.9 sind unter F-Nummer 6 gruppiert, die austenitische und Duplex-Edelstähle abdeckt, einschließlich ER308L, ER316L, ER347 und ER2209.
Einige spezielle Klassifizierungen können je nach Zusammensetzung und Schweißeigenschaften unter F-Nummer 5 oder F-Nummer 6 gruppiert werden.
Die A-Nummer ist eine Gruppierung, die auf der chemischen Zusammensetzung des abgeschiedenen Schweißguts basiert und zur Verfahrensqualifizierung von Eisenwerkstoffen verwendet wird.
Bei Edelstahlzusatzwerkstoffen entspricht die A-Nummer dem Legierungstyp, z. B. A-8 für austenitische Edelstähle, A-9 für Duplex-Edelstähle und A-10 für Superduplex-Edelstähle.
Die genauen F-Nummern- und A-Nummern-Zuordnungen sollten anhand der neuesten Ausgabe von ASME Abschnitt IX überprüft werden.

Welche verwandten Standards sollte ich kennen?

AWS A5.9 ist Teil einer größeren Familie von AWS-Füllmetallspezifikationen für Edelstahl und andere Materialien.
Das Verständnis dieser verwandten Normen hilft sicherzustellen, dass für jeden Schweißprozess und jedes Grundmetall die richtige Spezifikation angewendet wird.
Die wichtigsten verwandten Standards sind A5.4, A5.22, A5.30 und A5.28.
Jedes deckt unterschiedliche Produktformen, Legierungssysteme oder Schweißprozesse ab.

Was ist AWS A5.4/A5.4M?

AWS A5.4/A5.4M deckt mit Edelstahl umhüllte Elektroden für das Metalllichtbogenschweißen ab.
Die Spezifikation umfasst Klassifizierungen wie E308L-16, E316L-17, E347-16 und E2209-15, die vielen der Klassifizierungen blanker Zusatzwerkstoffe in A5.9 entsprechen.
Diese umhüllten Elektroden werden zum manuellen Stabschweißen von rostfreien Stählen verwendet, während blanke Drähte und Stäbe A5.9 für Schutzgas- und Unterpulver-Lichtbogenverfahren verwendet werden.
Überprüfen Sie anhand der neuesten Ausgabe die aktuellen Klassifizierungen.

Was ist AWS A5.22/A5.22M?

AWS A5.22/A5.22M deckt Edelstahl-Flussmittel- und Metallkernelektroden und -stäbe für das Lichtbogenschweißen ab.
Die Spezifikation umfasst Klassifizierungen wie E308LT1-1, E316LT1-1 und E2209T1-1, die beim Lichtbogenschweißen mit Flussmittelkern (FCAW) und beim Lichtbogenschweißen mit Metallkern verwendet werden.
Neue Klassifizierungen in der Ausgabe 2024 umfassen auch alle Metallkernelektroden, die derzeit in A5.9/A5.9M enthalten sind; In der nächsten Überarbeitung von A5.9/A5.9M werden diese Metallkernelektroden aus dieser Spezifikation gestrichen.
Überprüfen Sie anhand der neuesten Ausgabe die aktuellen Klassifizierungen.

Was ist AWS A5.30/A5.30M?

AWS A5.30/A5.30M deckt Verschleißeinsätze ab, die beim Wurzelschweißen von Rohren und Rohren verwendet werden.
Die Spezifikation umfasst Klassifizierungen für Edelstahl-, Nickellegierungs- und Kohlenstoffstahleinsätze.
Diese Einsätze werden beim Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen verwendet, um eine konsistente Wurzellagenchemie und -geometrie zu gewährleisten.
Überprüfen Sie anhand der neuesten Ausgabe die aktuellen Klassifizierungen.

Was ist ISO 14343 und in welcher Beziehung steht es zu AWS A5.9?

ISO 14343 ist die internationale Norm für Drahtelektroden, Bandelektroden, Drähte und Stäbe zum Lichtbogenschweißen von rostfreien und hitzebeständigen Stählen.
Das ISO 14343-Klassifizierungssystem verwendet eine andere Bezeichnungsstruktur als AWS A5.9, aber viele Produkte tragen in beiden Systemen doppelte Klassifizierungen.
Beispielsweise entspricht ER308L unter AWS A5.9 ISO 14343-AG 19 9 L oder W 19 9 L.
ER316L entspricht ISO 14343-AG 19 12 3 L oder W 19 12 3 L.
Die Übereinstimmung ist produktspezifisch und sollte anhand des Datenblatts des Herstellers und der neuesten Ausgaben beider Standards überprüft werden.

Wo finde ich die offizielle vollständige Liste der AWS A5.9/A5.9M-Typen?

Die maßgebliche Quelle für die vollständige Liste der AWS A5.9/A5.9M-Klassifizierungen ist die neueste Ausgabe der Spezifikation selbst, erhältlich bei der American Welding Society unter pubs.aws.org oder über autorisierte Standardhändler wie ANSI.
Die Spezifikation enthält detaillierte Tabellen mit Anforderungen an die chemische Zusammensetzung, Mindestanforderungen an die mechanischen Eigenschaften, Produktformen und Verpackungsanforderungen für jede Klassifizierung.
In den technischen Datenblättern und Schweißzusatzkatalogen der Hersteller sind auch die AWS A5.9-Klassifizierungen aufgeführt, diese sollten jedoch aus Gründen der Genauigkeit mit der offiziellen Spezifikation abgeglichen werden.
Da mit jeder Ausgabe Klassifizierungen hinzugefügt oder überarbeitet werden können, überprüfen Sie immer anhand der neuesten A5.9/A5.9M-Ausgabe, um sicherzustellen, dass Ihre Schweißzusatzwerkstoffauswahl mit der aktuellen Klassifizierungsliste übereinstimmt.