Электроды для сварки сталей AISI 308LSi — низкоуглеродистая аустенитная нержавеющая проволока
Электроды для сварки сталей AISI 308LSi — это сварочные материалы с пониженным содержанием углерода и повышенным содержанием кремния, предназначенные для соединения коррозионностойких аустенитных сталей. Обозначение 308LSi соответствует классификации AWS A5.9 (ER308LSi) и EN ISO 14343-A (G 19 9 L Si). Основное отличие от стандартной марки ER308L — легирование кремнием в диапазоне 0,65–1,00 %, что улучшает растекаемость сварочной ванны и повышает стабильность горения дуги при сварке в вертикальном и потолочном положениях.
Низкое содержание углерода (0,030 %) в сочетании с балансом ферритообразующих элементов обеспечивает стойкость металла шва к межкристаллитной коррозии в интервале температур сенсибилизации 450–850 C. Это делает электроды AISI 308LSi пригодными для сварки оборудования, работающего в агрессивных средах, включая азотную и органические кислоты, а также для конструкций, эксплуатируемых при повышенных температурах.
Химический состав и механические свойства
Наплавленный металл электродов AISI 308LSi характеризуется аустенитно-ферритной структурой с содержанием -феррита 4–10 % (по схеме Шеффлера), что обеспечивает оптимальную стойкость к горячим трещинам. Типичный химический состав наплавленного металла:
- Хром — 19,5–22,0 %;
- Никель — 9,0–11,0 %;
- Кремний — 0,65–1,00 %;
- Марганец — 1,0–2,5 %;
- Углерод — 0,030 %;
- Сера и фосфор — 0,020 % каждый.
Механические свойства металла шва после сварки без термической обработки: предел текучести — не менее 350 МПа, временное сопротивление разрыву — 520–620 МПа, относительное удлинение — не менее 35 %. Ударная вязкость KCU при +20 C составляет не менее 80 Дж/см, при –196 C — не менее 32 Дж/см, что позволяет применять электроды для криогенного оборудования.
Технологические особенности сварки
Повышенное содержание кремния в электродах AISI 308LSi снижает вязкость расплава и улучшает смачиваемость кромок, что особенно важно при сварке тонкостенных заготовок и выполнении угловых швов. Рекомендуемый режим сварки на постоянном токе обратной полярности (DC+) для электродов диаметром 2,0–4,0 мм:
| Диаметр, мм | Сварочный ток, А | Напряжение дуги, В | Скорость подачи, м/мин | Положение сварки |
|---|---|---|---|---|
| 2,0 | 40–70 | 20–24 | 0,8–1,2 | Все |
| 2,5 | 60–90 | 21–25 | 0,6–1,0 | Все |
| 3,2 | 90–130 | 22–27 | 0,5–0,8 | Нижнее, горизонтальное |
| 4,0 | 130–180 | 23–28 | 0,4–0,6 | Нижнее |
Перед сваркой электроды AISI 308LSi необходимо прокалить при температуре 300–350 C в течение 1 часа. Сварку следует выполнять с минимальным тепловложением (не более 1,5 кДж/мм) для предотвращения перегрева и выпадения -фазы. Межслойная температура не должна превышать 150 C.
Применение в промышленности
Электроды AISI 308LSi применяются для сварки коррозионностойких сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, AISI 304L, AISI 321, а также для наплавки на углеродистые и низколегированные стали в качестве первого коррозионностойкого слоя. Основные области использования:
- производство теплообменного оборудования и аппаратов химической промышленности;
- изготовление резервуаров и трубопроводов для пищевой и фармацевтической отрасли;
- сварка элементов систем очистки сточных вод и дымовых газов;
- ремонт и восстановление деталей криогенного оборудования;
- изготовление емкостного оборудования для хранения и транспортировки агрессивных сред.
Электроды AISI 308LSi не рекомендуются для сварки сталей, работающих в средах с сероводородом, а также для соединения разнородных сталей с высоким содержанием молибдена — в этих случаях требуется применение электродов типа AISI 316L или никелевых сплавов.
Вопросы и ответы
Чем отличаются электроды AISI 308LSi от AISI 308L?
Основное отличие — повышенное содержание кремния (0,65–1,00 % против 0,30–0,65 %). Кремний улучшает растекаемость сварочной ванны, снижает пористость и повышает стабильность дуги, что особенно важно при сварке в вертикальном и потолочном положениях.
Можно ли варить электродами AISI 308LSi сталь 12Х18Н10Т?
Да, это допустимо. Однако для стабилизированных сталей типа 12Х18Н10Т предпочтительнее использовать электроды с ниобием (AISI 347), чтобы избежать избирательной коррозии в зоне сплавления при длительной эксплуатации при 400–600 C.
Какая температура прокалки требуется для электродов AISI 308LSi?
Электроды прокаливают при 300–350 C в течение 60 минут. После прокалки их следует хранить в термопенале при температуре 50–100 C, допустимое время нахождения на открытом воздухе — не более 4 часов.
Пригодны ли электроды AISI 308LSi для сварки корневых проходов трубопроводов?
Да, благодаря хорошей растекаемости и низкому содержанию углерода они обеспечивают качественное формирование корневого шва. Однако для корневых проходов чаще применяют неплавящийся электрод с присадочной проволокой ER308LSi в среде аргона.
