Razlike u izvedbi zavarivanja između nehrđajućeg čelika SUS321 i SUS304

Razlike u sastavu i njihov utjecaj na zavarljivost

SUS304 (UNS S30400, EN 1.4301) je 18-8 austenitni stupanj s ugljikom do 0,08% i bez stabilizirajućih elemenata. SUS321 (UNS S32100, EN 1.4541) dodaje titan najmanje pet puta više od sadržaja ugljika, obično 0,1-0,8%. Tijekom termičkih ciklusa zavarivanja, ugljik u SUS304 može reagirati s kromom i formirati kromove karbide na granicama zrna, iscrpljujući krom i uzrokujući interkristalnu koroziju. U SUS321, titan preferirano tvori titanijev karbid, štiteći krom i potiskujući tu tendenciju.

Sklonost vrućem pucanju

Oba stupnja su austenitna i skrućuju se uz odvajanje faza s-niskim talištem; niska eutektička temperatura oko 1350 stupnjeva C čini metal zavara osjetljivim na vruće pucanje ako je unos topline pretjeran. Prekomjerni unos topline također smanjuje fluidnost bazena za zavarivanje i povećava rizik od pucanja. SUS321 dodaje posebnu zabrinutost: titan lako oksidira u luku, stvarajući inkluzije titanijevog oksida koje smanjuju žilavost zavara, tako da je zaštitni plin visoke-čistoće bitan.

Izvedba zavarenih spojeva-na visokim temperaturama

Preporučena maksimalna radna temperatura za SUS304 zavare je oko 600 stupnjeva C, iznad koje rast zrna smanjuje otpornost na puzanje. Dodatak titana u SUS321 poboljšava otpornost na puzanje, dopuštajući rad do oko 700 stupnjeva C s boljom stabilnošću spoja na 500-700 stupnjeva C. To čini zavare SUS321 preferiranim u petrokemijskim i visokotemperaturnim procesnim postrojenjima.

Izbor materijala za punjenje

Proces	SUS304 punilo	SUS321 punilo
SMAW	E308-16, E308L-16	E347-16, E321-16
GTAW/TIG	ER308, ER308L	ER347, ER321

Niobijem-stabilizirani E347/ER347 često se preferira za SUS321 jer se niobij prenosi kroz luk pouzdanije od titana.

Parametri procesa zavarivanja

Oba materijala trebaju mali unos topline, što znači nisku struju i veliku brzinu kretanja, kako bi se ograničilo grubljenje zrna i vruće pucanje. Koristite argon visoke -čistoće, najmanje 99,99%, za zaštitu. Za SUS321, veća osjetljivost titana na oksidaciju zahtijeva kraću duljinu luka, oko 1-3 mm, i brži hod radi zaštite zavarene kupke. Za SUS304, kontrolirajte međuprolaznu temperaturu, obično ne iznad 150 stupnjeva C, kako biste izbjegli preosjetljivost.

Toplinska obrada nakon-zavarivanja (PWHT)

Zavari SUS304 općenito ne zahtijevaju PWHT. U agresivnom korozivnom radu, žarenje u otopini na oko 1050 stupnjeva C uz brzo hlađenje vraća otpornost na koroziju. Zavari SUS321 mogu se podvrgnuti stabilizacijskom tretmanu na 900-950 stupnjeva C uz polagano hlađenje, omogućujući titanu da se spoji s ostatkom ugljika i eliminira rizik interkristalne korozije.

FAQ

1. Koju vrstu je lakše zavarivati?

SUS304 je jednostavniji jer nijedan stabilizirajući element ne treba zaštitu; SUS321 zahtijeva strožiju zaštitu kako bi se spriječila oksidacija titana.

2. Zašto se E347 punilo preporučuje za SUS321?

Niobij stabilizira ugljik u metalu zavara i pouzdanije se prenosi kroz luk od titana.

3. Treba li SUS321 PWHT?

Ne normalno; stabilizacija na 900-950 stupnjeva C primjenjuje se samo kada je potrebna maksimalna otpornost na koroziju.

4. Koji je zaštitni plin potreban?

Argon visoke-čistoće, najmanje 99,99%, s kratkim lukom od oko 1-3 mm za SUS321.

5. Mogu li zavari SUS304 služiti na 700 stupnjeva C?

Ne preporučuje se; ograničite SUS304 na oko 600 stupnjeva C, dok je SUS321 prikladan do oko 700 stupnjeva C.

6. Što je interkristalna korozija?

Lokalizirani napad na granicama zrna uzrokovan smanjenjem kroma uslijed taloženja karbida tijekom zavarivanja ili izlaganja visokoj-temperaturi.