Lượt xem: 0 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 24-09-2026 Nguồn gốc: Địa điểm
AWS A5.9/A5.9M là thông số kỹ thuật của Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ có tiêu đề 'Thông số kỹ thuật cho que và điện cực hàn thép không gỉ trần.'.
Nó quy định các yêu cầu để phân loại điện cực thép không gỉ trần—cả dưới dạng dây và dải—để hàn hồ quang kim loại khí (GMAW), hàn hồ quang chìm (SAW) và các quy trình hàn nhiệt hạch khác.
Nó cũng bao gồm dây và que để sử dụng trong hàn hồ quang vonfram khí (GTAW) và hàn hồ quang plasma (PAW).
Việc phân loại dựa trên thành phần hóa học của kim loại phụ, đảm bảo rằng cặn hàn đáp ứng được yêu cầu về khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học.
Hàm lượng crom của các kim loại phụ này không nhỏ hơn 10,5% và hàm lượng sắt vượt quá bất kỳ nguyên tố nào khác.
Phiên bản hiện tại là AWS A5.9/A5.9M:2022, phiên bản thứ 10 sửa đổi AWS A5.9/A5.9M:2017.
Thông số kỹ thuật này cũng được áp dụng dưới dạng ASME SFA-5.9 và xuất hiện trong Phần II, Phần C của Bộ luật Nồi hơi và Bình áp suất ASME.
Luôn xác minh các yêu cầu phân loại cụ thể bằng phiên bản A5.9/A5.9M mới nhất.
AWS A5.9/A5.9M bao gồm các kim loại trần bằng thép không gỉ cho các quy trình hàn hồ quang chìm và được bảo vệ bằng khí.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho dây đặc, điện cực lõi kim loại composite và điện cực dạng dải dùng để hàn thép không gỉ và thép chịu nhiệt.
Nó đề cập đến các kim loại phụ để hàn thép không gỉ austenit, martensitic, ferritic, duplex và thép không gỉ làm cứng kết tủa.
Đối với các điện cực bằng thép không gỉ có vỏ bọc sử dụng trong quy trình hàn hồ quang kim loại có vỏ bọc (SMAW), tiêu chuẩn áp dụng là AWS A5.4/A5.4M.
Đối với điện cực thép không gỉ lõi thông và lõi kim loại, AWS A5.22/A5.22M là tiêu chuẩn áp dụng.
Kim loại độn bằng thép không gỉ AWS A5.9 được phân loại bằng hệ thống chữ và số bắt đầu bằng tiền tố 'ER' cho điện cực hoặc que.
Tiếp theo tiền tố là ký hiệu bằng số để xác định thành phần hóa học danh nghĩa, chẳng hạn như 308, 316, 347, 2209 hoặc 2594.
Các chữ cái có thể theo sau ký hiệu bằng số để biểu thị các biến thể thành phần cụ thể, chẳng hạn như 'L' cho lượng carbon thấp, 'H' cho lượng carbon cao, 'Si' cho silicon cao hơn, 'Mo' cho chứa molypden hoặc 'Nb' cho niobi ổn định.
Ví dụ: ER308L biểu thị kim loại phụ bằng thép không gỉ 308 có hàm lượng carbon thấp và ER316LSi biểu thị kim loại phụ bằng thép không gỉ 316 có hàm lượng carbon thấp có hàm lượng silicon cao hơn.
Hệ thống phân loại cho phép người dùng nhanh chóng xác định họ hợp kim và chọn kim loại phụ phù hợp với kim loại cơ bản và điều kiện sử dụng.
Danh sách phân loại AWS A5.9/A5.9M bao gồm hơn 45 kim loại trần bằng thép không gỉ được sắp xếp theo nhóm hợp kim. Các phân loại austenitic bao gồm 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 và ER385.
~!phoenix_var94_1!~
Các phân loại martensitic và ferritic bao gồm ER409Nb, ER410, ER410NiMo, ER420, ER430, ER439, ER446 và ER446LMo.
Việc phân loại song công và siêu song công bao gồm ER2209, ER2553 và ER2594.
Phân loại làm cứng kết tủa là ER630.
Các phân loại chuyên biệt bao gồm ER16-8-2 và ER18SR.
Để có danh sách phân loại đầy đủ và chính xác trong phiên bản hiện tại, hãy luôn xác minh bằng phiên bản mới nhất của A5.9/A5.9M.
Các phân loại thép không gỉ austenit trong AWS A5.9 là 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 và ER385.
Phân loại sê-ri 200 (ER209, ER219, ER240) chứa mangan và nitơ thay thế một phần cho niken, mang lại độ bền cao và khả năng chống ăn mòn.
Phân loại sê-ri 300 (ER308 đến ER347) được sử dụng rộng rãi nhất, bao gồm các loại thép không gỉ austenit tiêu chuẩn.
Các phân loại chuyên dụng (ER383, ER385) là các kim loại phụ austenit hợp kim cao được thiết kế cho các môi trường có tính ăn mòn cao như dịch vụ axit sunfuric và photphoric.
Mỗi phân loại có thể có ở dạng dây đặc, thanh thẳng hoặc lõi kim loại composite tùy thuộc vào dòng sản phẩm của nhà sản xuất.
Phân loại thép không gỉ martensitic và ferritic trong AWS A5.9 là ER409Nb, ER410, ER410NiMo, ER420, ER430, ER439, ER446 và ER446LMo.
ER410 là kim loại phụ martensitic crom thẳng được sử dụng để hàn thép không gỉ martensitic và để làm bề mặt thép cacbon.
ER410NiMo là loại 410 được sửa đổi có bổ sung niken và molypden để cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn.
ER420 là loại martensitic có hàm lượng carbon cao hơn dành cho các ứng dụng yêu cầu độ cứng và khả năng chống mài mòn cao hơn.
ER430 là kim loại phụ bằng thép không gỉ ferrit để hàn hợp kim loại 430.
ER439 là kim loại độn ferritic được ổn định bằng titan dành cho các ứng dụng xả ô tô.
ER409Nb là kim loại độn ferritic được ổn định bằng niobi dùng cho các bộ phận của hệ thống ống xả.
ER446 và ER446LMo là các kim loại độn ferritic có hàm lượng crom cao dành cho dịch vụ ở nhiệt độ cao.
Phân loại thép không gỉ song công và siêu song công trong AWS A5.9 là ER2209, ER2553 và ER2594.
ER2209 được thiết kế để hàn các loại thép không gỉ song công chứa 22% crôm như UNS S31804 và S32205, với thành phần danh nghĩa khoảng 22% Cr, 9% Ni, 3% Mo và 0,15% N.
ER2553 là kim loại phụ siêu song công có bổ sung đồng để hàn thép không gỉ song công 25% crom, với thành phần danh nghĩa khoảng 25,5% Cr, 5,5% Ni, 3,4% Mo, 2% Cu và 0,2% N.
ER2594 là kim loại phụ siêu song công được thiết kế để hàn các loại thép không gỉ siêu song công 25% crom như UNS S32750 và S32760, với thành phần danh nghĩa khoảng 25% Cr, 9% Ni, 4% Mo và 0,25% N.
Các phân loại này cung cấp độ bền cao và khả năng kháng clorua cần thiết cho các yêu cầu hàng hải và môi trường hóa học.
Các phân loại chuyên biệt trong AWS A5.9 bao gồm ER630 và ER16-8-2.
ER630 là kim loại phụ bằng thép không gỉ được làm cứng kết tủa được thiết kế để hàn ASTM A564 Loại 630 (17-4 PH) và các hợp kim tương tự, chứa khoảng 16,5% Cr, 4,5% Ni, 3,25% Cu và 0,3% Nb.
ER16-8-2 là hợp kim lai giữa 308H và 316H được thiết kế cho các ứng dụng nhiệt độ cao, với thành phần danh nghĩa khoảng 15,5% Cr, 8,5% Ni và 1,2% Mo.
ER18SR là kim loại phụ chuyên dụng cho dịch vụ nhiệt độ cao, với thành phần danh nghĩa được thiết kế cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống co giãn và dão.
Các phân loại này giải quyết các yêu cầu ứng dụng cụ thể mà các loại austenit hoặc ferritic tiêu chuẩn không đáp ứng được.
ER308L là dây và que hàn trần bằng thép không gỉ austenit có hàm lượng carbon thấp được thiết kế để hàn thép không gỉ Loại 304L và Loại 304.
Hóa học kim loại mối hàn lắng đọng điển hình của nó bao gồm carbon ở mức tối đa 0,03%, crom ở mức 19,5% đến 22,0%, niken ở mức 9,0% đến 11,0% và molypden ở mức tối đa 0,75%.
Mangan hiện diện ở mức 1,0% đến 2,5% và silicon ở mức 0,30% đến 0,65%.
Kim loại phụ mang lại độ bền kéo tối thiểu 75.000 psi (520 MPa) và độ giãn dài tối thiểu 35%.
Hàm lượng cacbon thấp giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn giữa các hạt bằng cách ngăn chặn sự kết tủa cacbua crom trong quá trình hàn và làm việc ở nhiệt độ cao.
ER308L là kim loại phụ bằng thép không gỉ được sử dụng rộng rãi nhất để chế tạo chung thép không gỉ 304 và 304L trong thiết bị thực phẩm và đồ uống, xử lý hóa chất và các ứng dụng hóa dầu.
Tên thương mại phổ biến bao gồm Lincoln ER308L, ESAB OK Autrod 16.10, Hobart 308L và Hyundai ST-308L.
ER308L được sử dụng để hàn thép không gỉ Loại 304 và Loại 304L trong chế tạo chung, thiết bị thực phẩm và đồ uống, xử lý hóa chất và các ứng dụng hóa dầu.
Nó cũng thích hợp để hàn các loại thép không gỉ dòng 300 khác nhau, nơi yêu cầu hóa học phù hợp hoặc gần phù hợp.
Các ứng dụng điển hình bao gồm bể chứa, đường ống, bình chứa và các bộ phận kết cấu được làm từ thép không gỉ 304.
ER308L có sẵn ở dạng dây đặc cho GMAW và SAW, và ở dạng thanh thẳng cho GTAW.
ER308L thường được hàn với hỗn hợp 98% argon và 2% oxy (hoặc 98% argon và 2% CO₂) cho các ứng dụng GMAW.
Đối với GTAW, 100% argon thường được sử dụng.
Đối với SAW, cần có chất trợ hàn bằng thép không gỉ phù hợp cùng với kim loại phụ.
Việc lựa chọn khí bảo vệ ảnh hưởng đến độ ổn định hồ quang, hình dạng hạt và hàm lượng oxy của kim loại mối hàn, từ đó ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học.
ER316L là dây và que hàn trần bằng thép không gỉ austenit chứa molypden có hàm lượng carbon thấp được thiết kế để hàn thép không gỉ Loại 316L và Loại 316.
Hóa học kim loại mối hàn lắng đọng điển hình của nó bao gồm carbon ở mức tối đa 0,03%, crom ở mức 18,0% đến 20,0%, niken ở mức 11,0% đến 14,0% và molypden ở mức 2,0% đến 3,0%.
Mangan hiện diện ở mức 1,0% đến 2,5% và silicon ở mức 0,30% đến 0,65%.
Kim loại phụ mang lại độ bền kéo tối thiểu 75.000 psi (520 MPa) và độ giãn dài tối thiểu 35%.
Việc bổ sung molypden giúp cải thiện khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở trong môi trường chứa clorua, cũng như tăng khả năng chống rão ở nhiệt độ cao.
Hàm lượng carbon thấp ngăn ngừa sự nhạy cảm và ăn mòn giữa các hạt trong quá trình hàn và làm việc ở nhiệt độ cao.
ER316L được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng xử lý hóa học, hóa dầu và hàng hải, nơi cần có khả năng chống clorua và axit.
Tên thương mại phổ biến bao gồm Lincoln ER316L, ESAB OK Autrod 16.30, Hobart 316L và Hyundai ST-316L.
ER316L được sử dụng để hàn thép không gỉ Loại 316 và Loại 316L trong thiết bị xử lý hóa chất, nhà máy hóa dầu và môi trường biển.
Nó cũng được sử dụng để hàn các bộ phận tiếp xúc với clorua trong đó khả năng chống rỗ là quan trọng.
Các ứng dụng điển hình bao gồm đường ống, bể chứa, bộ trao đổi nhiệt và van làm từ thép không gỉ 316.
ER316L đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng liên quan đến axit axetic, axit sulfuric và các hóa chất ăn mòn khác, nơi yêu cầu thép không gỉ chứa molypden.
ER316L và ER316LSi khác nhau chủ yếu về hàm lượng silicon và đặc tính hàn.
ER316L chứa silicon ở mức 0,30% đến 0,65%, trong khi ER316LSi chứa silicon ở mức 0,65% đến 1,00%.
Hàm lượng silicon cao hơn trong ER316LSi giúp cải thiện tính lưu loát, độ ướt và hình dạng hạt của vũng hàn, khiến nó đặc biệt phù hợp với hàn GMAW và hàn ở các vị trí phẳng và nằm ngang.
Tuy nhiên, hàm lượng silicon cao hơn có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn trong một số môi trường do sự hình thành các pha giàu silicon.
ER316L thường được ưu tiên cho GTAW và cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống ăn mòn tối đa, trong khi ER316LSi được ưu tiên cho GMAW và cho các ứng dụng ưu tiên hình thức và năng suất mối hàn.
ER347 là dây và que hàn trần bằng thép không gỉ austenit ổn định niobi được thiết kế để hàn thép không gỉ Loại 321 và Loại 347, cũng như cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao.
Hóa học kim loại mối hàn lắng đọng điển hình của nó bao gồm carbon ở mức tối đa 0,08%, crom ở mức 19,0% đến 21,5%, niken ở mức 9,0% đến 11,0% và niobi cộng với tantalum ở mức tối thiểu gấp 10 lần hàm lượng carbon đến tối đa là 1,00%.
Mangan hiện diện ở mức 1,0% đến 2,5% và silicon ở mức 0,30% đến 0,65%.
Việc bổ sung niobi giúp ổn định cặn lắng chống lại sự nhạy cảm bằng cách hình thành cacbua niobi thay vì cacbua crom, ngăn chặn sự ăn mòn giữa các hạt trong điều kiện nhiệt độ cao.
ER347 mang lại độ bền kéo tối thiểu 75.000 psi (520 MPa) và độ giãn dài tối thiểu 25%.
Nó được sử dụng để hàn thép không gỉ ổn định và cho các ứng dụng nhiệt độ cao, nơi cần có khả năng chống nhạy cảm.
Tên thương mại phổ biến bao gồm Lincoln ER347, ESAB OK Autrod 16.11, Hobart 347 và Hyundai ST-347.
ER347 được sử dụng để hàn thép không gỉ Loại 321 và Loại 347 trong dịch vụ nhiệt độ cao, chẳng hạn như các bộ phận lò, bộ trao đổi nhiệt và đường ống trong các nhà máy hóa dầu.
Nó cũng được sử dụng để hàn thép không gỉ ổn định trong đó khả năng chống ăn mòn giữa các hạt là rất quan trọng.
Các ứng dụng điển hình bao gồm thiết bị xử lý nhiệt độ cao, hệ thống xả và các bộ phận tiếp xúc với chu trình nhiệt.
ER347 đặc biệt thích hợp cho các bộ phận không thể xử lý nhiệt sau hàn và phải chống lại sự nhạy cảm khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.
ER347 và ER347Si khác nhau chủ yếu ở hàm lượng silicon và đặc tính hàn.
ER347 chứa silicon ở mức 0,30% đến 0,65%, trong khi ER347Si chứa silicon ở mức 0,65% đến 1,00%.
Hàm lượng silicon cao hơn trong ER347Si giúp cải thiện tính lưu động của bể hàn và hình dạng hạt, tương tự như sự khác biệt giữa ER316L và ER316LSi.
ER347Si thường được ưu tiên cho các ứng dụng GMAW trong đó bề ngoài hạt mịn và khả năng làm ướt tốt là rất quan trọng, trong khi ER347 được ưu tiên cho GTAW và các ứng dụng yêu cầu khả năng chống ăn mòn tối đa.
ER2209 là dây và que hàn trần bằng thép không gỉ song công được thiết kế để hàn các loại thép không gỉ song công 22% crom như UNS S31804 và S32205.
Hóa học kim loại mối hàn lắng đọng điển hình của nó bao gồm carbon ở mức tối đa 0,03%, crom ở mức 22,0% đến 24,0%, niken ở mức 8,5% đến 10,5%, molypden ở mức 2,5% đến 3,5% và nitơ ở mức 0,10% đến 0,20%.
Cấu trúc vi mô song công cung cấp độ bền cao kết hợp với khả năng chống ăn mòn ứng suất tuyệt vời và ăn mòn rỗ.
ER2209 thường mang lại độ bền kéo tối thiểu 100.000 psi (690 MPa) hoặc cao hơn, vượt đáng kể so với kim loại độn bằng thép không gỉ austenit.
ER2209 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng ngoài khơi, đóng tàu, tàu chở hóa chất và hóa dầu, những nơi cần có độ bền cao và khả năng chống clorua.
Tên thương mại phổ biến bao gồm Lincoln ER2209, ESAB OK Autrod 2209, Kobelco TC-S2209 và Hyundai ST-2209.
ER2209 được sử dụng để hàn các thành phần thép không gỉ song công trong giàn khoan dầu khí ngoài khơi, tàu chở hóa chất, nhà máy khử muối và thiết bị xử lý giấy và bột giấy.
Nó đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi cường độ cao kết hợp với khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất clorua.
Các ứng dụng điển hình bao gồm đường ống, bình chịu áp lực, bộ trao đổi nhiệt và các bộ phận kết cấu được làm từ thép không gỉ song công 2205.
ER2209 có sẵn ở dạng dây đặc cho GMAW và SAW, và ở dạng thanh thẳng cho GTAW.
ER2209 thường được hàn với hỗn hợp 98% argon và 2% oxy hoặc 98% argon và 2% CO₂ cho các ứng dụng GMAW.
Đối với GTAW, 100% argon thường được sử dụng.
Việc bổ sung nitơ vào khí bảo vệ (thường là 1% đến 2%) có thể được sử dụng để thúc đẩy sự hình thành austenite trong kim loại mối hàn và cải thiện khả năng chống ăn mòn.
Việc lựa chọn khí bảo vệ ảnh hưởng đến sự cân bằng ferrite-austenite trong mối hàn, từ đó ảnh hưởng đến tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn.
ER2594 là dây và que hàn trần bằng thép không gỉ siêu song công được thiết kế để hàn các loại thép không gỉ siêu song công như UNS S32750 và S32760.
Hóa học kim loại mối hàn lắng đọng điển hình của nó bao gồm carbon ở mức tối đa 0,03%, crom ở mức 24,0% đến 27,0%, niken ở mức 8,0% đến 10,5%, molypden ở mức 2,5% đến 4,5% và nitơ ở mức 0,20% đến 0,30%.
Hàm lượng hợp kim cao hơn mang lại khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở vượt trội so với kim loại độn song công tiêu chuẩn, với số tương đương chống rỗ (PREN) vượt quá 40.
ER2594 mang lại độ bền kéo cao tối thiểu khoảng 116.000 psi (800 MPa) và độ bền tuyệt vời, khiến nó phù hợp với những môi trường ăn mòn đòi hỏi khắt khe nhất.
ER2594 được sử dụng trong các ứng dụng xử lý hóa chất, nước biển và ngoài khơi, nơi các loại song công tiêu chuẩn là không đủ.
Các tên thương mại phổ biến bao gồm Lincoln ER2594, ESAB OK Autrod 2594, Kobelco TC-S2594 và Böhler Thermanit 25/09 CuT.
ER2594 được sử dụng để hàn các thành phần thép không gỉ siêu song công trên giàn khoan ngoài khơi, thiết bị dưới biển, đường ống nước biển và nhà máy xử lý hóa chất.
Nó đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống rỗ clorua và nứt do ăn mòn ứng suất tối đa.
Các ứng dụng điển hình bao gồm ống góp, ống đứng, máy bơm, van và bộ trao đổi nhiệt được làm từ thép không gỉ siêu song công như 2507.
ER2594 cũng được sử dụng để hàn thép không gỉ song công khi yêu cầu khả năng chống ăn mòn cao hơn ER2209 có thể cung cấp.
ER2553 và ER2594 đều là kim loại phụ siêu song công, nhưng chúng khác nhau về thành phần hợp kim và kim loại cơ bản dự định.
ER2553 chứa đồng (khoảng 2%) và có hàm lượng niken thấp hơn (khoảng 5,5%), khiến nó phù hợp để hàn thép không gỉ song công 25% crom có bổ sung đồng.
ER2594 không chủ ý bổ sung đồng và có hàm lượng niken cao hơn (khoảng 9%), khiến nó phù hợp để hàn thép không gỉ siêu song công 25% crom không có đồng.
Cả hai phân loại đều cung cấp độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, nhưng việc lựa chọn giữa chúng phụ thuộc vào thành phần kim loại cơ bản cụ thể và hiệu suất ăn mòn cần thiết.
ER630 là dây và que hàn trần bằng thép không gỉ làm cứng kết tủa được thiết kế để hàn tiêu chuẩn ASTM A564 Loại 630 (17-4 PH) và các loại thép không gỉ làm cứng kết tủa tương tự.
Hóa học kim loại mối hàn lắng đọng điển hình của nó bao gồm carbon ở mức tối đa 0,05%, crom ở mức 16,0% đến 16,75%, niken ở mức 4,5% đến 5,0%, đồng ở mức 3,25% đến 4,00% và niobi ở mức 0,15% đến 0,30%.
Kim loại phụ mang lại độ bền cao thông qua xử lý nhiệt làm cứng kết tủa, với độ bền kéo thường nằm trong khoảng từ 130.000 đến 190.000 psi tùy thuộc vào điều kiện xử lý nhiệt.
ER630 được sử dụng để hàn các thành phần PH 17-4 trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, hóa dầu và hạt nhân, những nơi cần có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn vừa phải.
Các tên thương mại phổ biến bao gồm Lincoln ER630, Harris ER630 (17-4PH) và Central Wire GEN 630.
ER630 được sử dụng để hàn ASTM A564 Loại 630 (17-4 PH) và các loại thép không gỉ làm cứng kết tủa tương tự trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, hóa dầu và hạt nhân.
Các ứng dụng điển hình bao gồm cánh tuabin, bộ phận van, trục bơm và các bộ phận kết cấu đòi hỏi độ bền cao và khả năng chống ăn mòn vừa phải.
Kim loại phụ phù hợp với cả điều kiện ủ và lão hóa trong dung dịch, đồng thời có thể cần phải xử lý nhiệt sau hàn để đạt được các tính chất cơ học mong muốn.
Xử lý nhiệt sau hàn cho ER630 thường bao gồm ủ dung dịch ở khoảng 1040°C (1900°F), sau đó làm nguội nhanh, sau đó lão hóa ở khoảng 480°C đến 620°C (900°F đến 1150°F) trong 1 đến 4 giờ tùy thuộc vào sự kết hợp độ bền và độ dẻo dai mong muốn.
Quá trình xử lý lão hóa tạo ra các pha giàu đồng mang lại hiệu quả tăng cường.
Các thông số xử lý nhiệt chính xác phải được xác minh bằng bảng dữ liệu của nhà sản xuất và thông số kỹ thuật vật liệu hiện hành, vì chúng phụ thuộc vào kim loại cơ bản cụ thể và các yêu cầu dịch vụ.
AWS A5.9 chỉ định các yêu cầu về thành phần hóa học cho từng phân loại kim loại độn bằng thép không gỉ trần.
Các yêu cầu về thành phần kiểm soát carbon, crom, niken, molypden, mangan, silicon, phốt pho, lưu huỳnh, nitơ, đồng, niobi, titan và các nguyên tố khác trong giới hạn phạm vi hoặc tối đa được chỉ định.
Những yêu cầu này đảm bảo rằng lớp hàn đạt được khả năng chống ăn mòn, tính chất cơ học và đặc tính cấu trúc vi mô như dự kiến.
Giới hạn thành phần chính xác cho từng phân loại được cung cấp trong tiêu chuẩn và phải được xác minh bằng phiên bản mới nhất của A5.9/A5.9M.
Hàm lượng cacbon thay đổi theo cách phân loại, với các loại có hàm lượng cacbon thấp (L) như ER308L và ER316L được giới hạn ở mức tối đa là 0,03%, các loại tiêu chuẩn như ER308 và ER316 được giới hạn ở mức tối đa là 0,08% và các loại có hàm lượng cacbon cao (H) như ER308H có mức cacbon tối thiểu được kiểm soát để có độ bền nhiệt độ cao.
Hàm lượng crom dao động từ khoảng 18,0% đến 20,0% đối với ER316L, 19,5% đến 22,0% đối với ER308L, 19,0% đến 21,5% đối với ER347, 22,0% đến 24,0% đối với ER2209 và 24,0% đến 27,0% đối với ER2594.
Hàm lượng crom là yếu tố chính quyết định khả năng chống ăn mòn và luôn được duy trì trên 10,5% để đảm bảo tính chất không gỉ.
Các loại crom cao hơn giúp cải thiện khả năng chống oxy hóa và ăn mòn ở nhiệt độ cao.
Hàm lượng niken thay đổi tùy theo phân loại, với ER308L chứa khoảng 9,0% đến 11,0%, ER316L chứa 11,0% đến 14,0%, ER347 chứa 9,0% đến 11,0%, ER2209 chứa 8,5% đến 10,5% và ER2594 chứa 8,0% đến 10,5%.
Molypden là nguyên tố hợp kim chính trong ER316L (2,0% đến 3,0%), ER317L (3,0% đến 4,0%), ER2209 (2,5% đến 3,5%) và ER2594 (2,5% đến 4,5%), giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở.
Hàm lượng molypden cao hơn làm tăng khả năng chống ăn mòn do clorua gây ra nhưng cũng làm tăng chi phí và có thể làm giảm độ dẻo dai nếu không được cân bằng với niken và nitơ.
Tỷ lệ niken-crom được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo sự cân bằng chính xác của austenite và ferit trong lớp hàn.
Các đặc tính cơ học của kim loại phụ AWS A5.9 được xác định thông qua các thử nghiệm độ bền kéo của kim loại hàn toàn bộ.
Các yêu cầu về độ bền kéo khác nhau tùy theo phân loại, phản ánh các hệ thống hợp kim khác nhau và các ứng dụng dự định của chúng.
Yêu cầu về độ giãn dài đảm bảo đủ độ dẻo cho các điều kiện sử dụng dự kiến.
Đối với phân loại song công và siêu song công, các yêu cầu về độ bền va đập cũng được chỉ định, thường ở nhiệt độ từ −20°C đến −50°C.
Các yêu cầu về đặc tính cơ học chính xác cho từng phân loại phải được xác minh bằng phiên bản mới nhất của A5.9/A5.9M.
Yêu cầu về độ bền kéo đối với các phân loại austenit thường nằm trong khoảng tối thiểu 75.000 psi (520 MPa) đối với các kim loại phụ tiêu chuẩn dòng 300 như ER308L, ER316L và ER347.
Các phân loại dòng 200 như ER209 và ER240 có yêu cầu về độ bền kéo cao hơn, thường ở mức tối thiểu 100.000 psi (690 MPa), do tác dụng tăng cường của mangan và nitơ.
ER310 có yêu cầu về độ bền kéo tối thiểu khoảng 80.000 psi (550 MPa).
Các phân loại hợp kim cao chuyên dụng như ER383 và ER385 thường có yêu cầu về độ bền kéo trong khoảng từ 75.000 đến 85.000 psi (520 đến 590 MPa).
Các giá trị này phải được xác minh bằng bảng dữ liệu của nhà sản xuất và phiên bản mới nhất của A5.9/A5.9M.
Phân loại thép không gỉ song công trong AWS A5.9 có yêu cầu về độ bền kéo cao hơn đáng kể so với phân loại austenit.
ER2209 thường yêu cầu độ bền kéo tối thiểu là 100.000 psi (690 MPa).
ER2553 thường yêu cầu độ bền kéo tối thiểu là 110.000 psi (760 MPa).
ER2594 thường yêu cầu độ bền kéo tối thiểu là 116.000 psi (800 MPa).
Các mức độ bền cao này phản ánh cấu trúc vi mô hai pha của thép không gỉ song công, kết hợp độ bền của ferit với khả năng chống ăn mòn và độ bền của austenite.
Các yêu cầu chính xác phải được xác minh bằng bảng dữ liệu của nhà sản xuất và phiên bản mới nhất của A5.9/A5.9M.
Việc lựa chọn kim loại phụ AWS A5.9 phù hợp phụ thuộc vào thành phần kim loại cơ bản, khả năng chống ăn mòn cần thiết, tính chất cơ học, nhiệt độ sử dụng và quy trình hàn.
Bước đầu tiên là xác định loại thép không gỉ của kim loại cơ bản và chọn phân loại kim loại phụ phù hợp hoặc gần phù hợp.
Đối với Loại 304 và 304L, ER308 hoặc ER308L là phù hợp; đối với Loại 316 và 316L, ER316 hoặc ER316L là phù hợp; đối với Loại 321 và 347, ER347 là phù hợp.
Bước thứ hai là xem xét yêu cầu về hàm lượng cacbon: các loại cacbon thấp (L) cho khả năng chống ăn mòn, các loại tiêu chuẩn cho mục đích sử dụng chung và các loại cacbon cao (H) cho độ bền nhiệt độ cao.
Bước thứ ba là xem xét quy trình hàn: dạng dây đặc và que thẳng được sử dụng cho GMAW, GTAW và SAW, trong khi dạng lõi kim loại composite được sử dụng cho GMAW và SAW.
Đối với kim loại cơ bản song công và siêu song công, cần có các kim loại phụ song công hoặc siêu song công phù hợp như ER2209 hoặc ER2594.
Luôn xác minh việc lựa chọn kim loại phụ theo các yêu cầu về mã hiện hành và khuyến nghị của nhà sản xuất.
Bước đầu tiên là xác định thành phần kim loại cơ bản và chọn dòng kim loại phụ phù hợp: dòng 200 cho austenit có hàm lượng mangan cao, dòng 300 cho austenit tiêu chuẩn, dòng 400 cho martensitic và ferritic, và 2209/2594 cho song công và siêu song công.
Bước thứ hai là xác định hàm lượng cacbon: chọn loại 'L' để có khả năng chống ăn mòn tối đa và khả năng chống nhạy cảm, loại tiêu chuẩn cho mục đích chung hoặc loại 'H' cho độ bền nhiệt độ cao.
Bước thứ ba là lựa chọn dạng sản phẩm dựa trên quy trình hàn: dây đặc cho GMAW và SAW, que thẳng cho GTAW và dây lõi kim loại composite cho GMAW và SAW.
Bước thứ tư là xác minh các yêu cầu về đặc tính cơ học, đặc biệt đối với kim loại độn song công và siêu song công trong đó yêu cầu chính là độ bền cao.
Bước thứ năm là xác nhận rằng kim loại điền đầy đáp ứng mọi yêu cầu về thông số kỹ thuật hoặc mã hiện hành, chẳng hạn như chỉ định Số F và Số A theo Phần IX của ASME.
Số F ASME là một nhóm các kim loại phụ dựa trên đặc tính hàn và khả năng sử dụng của chúng, được sử dụng trong đánh giá quy trình hàn theo ASME Phần IX.
Hầu hết các kim loại phụ bằng thép không gỉ trong AWS A5.9 đều được nhóm theo F-Number 6, bao gồm thép không gỉ austenit và thép không gỉ song công, bao gồm ER308L, ER316L, ER347 và ER2209.
Một số phân loại chuyên biệt có thể được nhóm lại theo F-Số 5 hoặc F-Số 6 tùy thuộc vào thành phần và đặc tính hàn của chúng.
Số A là một nhóm dựa trên thành phần hóa học của kim loại mối hàn lắng đọng, được sử dụng để đánh giá quy trình của vật liệu kim loại màu.
Đối với kim loại phụ bằng thép không gỉ, Số A tương ứng với loại hợp kim, chẳng hạn như A-8 đối với thép không gỉ austenit, A-9 đối với thép không gỉ song công và A-10 đối với thép không gỉ siêu song công.
Việc gán Số F và Số A chính xác phải được xác minh bằng phiên bản mới nhất của ASME Phần IX.
AWS A5.9 là một phần của nhóm thông số kỹ thuật kim loại phụ AWS rộng hơn dành cho thép không gỉ và các vật liệu khác.
Việc hiểu rõ các tiêu chuẩn liên quan này giúp đảm bảo rằng thông số kỹ thuật chính xác được áp dụng cho từng quy trình hàn và kim loại cơ bản.
Các tiêu chuẩn liên quan chính là A5.4, A5.22, A5.30 và A5.28.
Mỗi phần bao gồm các dạng sản phẩm, hệ thống hợp kim hoặc quy trình hàn khác nhau.
AWS A5.4/A5.4M bao gồm các điện cực được bọc bằng thép không gỉ để hàn hồ quang kim loại được che chắn.
Thông số kỹ thuật bao gồm các phân loại như E308L-16, E316L-17, E347-16 và E2209-15, tương ứng với nhiều phân loại kim loại trần trong A5.9.
Các điện cực có vỏ bọc này được sử dụng để hàn que thủ công bằng thép không gỉ, trong khi dây và que trần A5.9 được sử dụng cho các quy trình hồ quang chìm và được bảo vệ bằng khí.
Xác minh với phiên bản mới nhất để phân loại hiện tại.
AWS A5.22/A5.22M bao gồm các điện cực và que có lõi từ thông bằng thép không gỉ và lõi kim loại để hàn hồ quang.
Thông số kỹ thuật bao gồm các phân loại như E308LT1-1, E316LT1-1 và E2209T1-1, được sử dụng với các quy trình hàn hồ quang lõi thuốc (FCAW) và hàn hồ quang lõi kim loại.
Các phân loại mới trong phiên bản 2024 cũng bao gồm tất cả các điện cực lõi kim loại hiện có ở mức A5.9/A5.9M; trong phiên bản tiếp theo của A5.9/A5.9M, các điện cực lõi kim loại này sẽ bị xóa khỏi thông số kỹ thuật đó.
Xác minh với phiên bản mới nhất để phân loại hiện tại.
AWS A5.30/A5.30M bao gồm các vật liệu chèn tiêu hao được sử dụng trong quá trình hàn xuyên gốc của ống và ống.
Thông số kỹ thuật bao gồm các phân loại cho hạt dao bằng thép không gỉ, hợp kim niken và thép cacbon.
Những hạt dao này được sử dụng với hàn hồ quang vonfram khí để cung cấp hình học và hóa học gốc nhất quán.
Xác minh với phiên bản mới nhất để phân loại hiện tại.
ISO 14343 là tiêu chuẩn quốc tế về điện cực dây, điện cực dải, dây và que để hàn hồ quang bằng thép không gỉ và thép chịu nhiệt.
Hệ thống phân loại ISO 14343 sử dụng cấu trúc chỉ định khác với AWS A5.9 nhưng nhiều sản phẩm mang phân loại kép theo cả hai hệ thống.
Ví dụ: ER308L theo AWS A5.9 tương ứng với ISO 14343-AG 19 9 L hoặc W 19 9 L.
ER316L tương ứng với ISO 14343-AG 19 12 3 L hoặc W 19 12 3 L.
Sự tương ứng này dành riêng cho từng sản phẩm và phải được xác minh bằng bảng dữ liệu của nhà sản xuất cũng như các phiên bản mới nhất của cả hai tiêu chuẩn.
Nguồn đáng tin cậy cho danh sách đầy đủ các phân loại AWS A5.9/A5.9M là phiên bản mới nhất của thông số kỹ thuật, có sẵn từ Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ tại pubs.aws.org hoặc thông qua các nhà phân phối tiêu chuẩn được ủy quyền như ANSI.
Thông số kỹ thuật bao gồm các bảng chi tiết bao gồm các yêu cầu về thành phần hóa học, mức tối thiểu về đặc tính cơ học, dạng sản phẩm và yêu cầu đóng gói cho mọi phân loại.
Bảng dữ liệu kỹ thuật của nhà sản xuất và danh mục vật tư hàn cũng liệt kê các phân loại AWS A5.9, nhưng những phân loại này phải được tham chiếu chéo với thông số kỹ thuật chính thức để đảm bảo độ chính xác.
Vì các phân loại có thể được thêm hoặc sửa đổi theo từng phiên bản nên hãy luôn xác minh bằng phiên bản A5.9/A5.9M mới nhất để đảm bảo lựa chọn kim loại phụ của bạn phù hợp với danh sách phân loại hiện tại.