ERNiCrMo-3 против ERNiCrMo-4 против ERNiCrMo-13: руководство по выбору присадочного металла

Выбор присадочного металла на основе никеля может быть похож на выбор трех почти одинаковых ключей перед запертой дверью. ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4 и ERNiCrMo-13 содержат никель, хром и молибден. Все три противостоят коррозии и могут соединяться со сложными сплавами. Но только один из них может подойти для вашего конкретного сочетания основного металла, агрессивной среды, температуры и процесса сварки.

Короткая версия проста: ERNiCrMo-3 — это универсальный наполнитель из сплава 625, ERNiCrMo-4 — это наполнитель типа C276 для тяжелых химических сред, а ERNiCrMo-13 — низкоуглеродистый наполнитель из сплава 59 для исключительно агрессивной коррозии в смешанных средах.

Это не означает, что сорт с наибольшим содержанием молибдена автоматически выигрывает. Правильная сварочная проволока из никелевого сплава должна быть совместима с основными материалами, сохранять требуемые свойства после разбавления и соответствовать утвержденным спецификациям процедуры сварки или WPS.

В этом руководстве сравниваются их химический состав, коррозионное поведение, применение, свариваемость и доступные формы продукции. В нем также объясняется, как DLX Alloy может помочь покупателям выбрать сварочную проволоку на основе никеля, не ограничивая выбор маркой и диаметром.

Быстрый ответ: какой присадочный металл из никелевого сплава выбрать?

Выбирайте сварочную проволоку ERNiCrMo-3, если вам нужен универсальный присадочный материал для сплавов 625, 825, нержавеющих сталей с 6% молибденом, 9% никелевых сталей, морских компонентов, накладок или многих разнородных соединений. Он обеспечивает эффективный баланс прочности, устойчивости к локальной коррозии и широкой совместимости с основными металлами.

Выбирайте сварочную проволоку ERNiCrMo-4 при сварке UNS N10276 или когда соединение должно противостоять воздействию агрессивных редуцирующих химикатов, хлоридов и условий смешанных химических процессов. Высокое содержание молибдена и вольфрама делает его особенно ценным для оборудования C276 и коррозионностойкой оболочки.

Выбирайте сварочную проволоку ERNiCrMo-13 при сварке UNS N06059 или когда важно очень низкое содержание углерода, железа, хрома и молибдена. Он разработан для высокоагрессивных окислительных и восстановительных сред, загрязненных кислот и применений, требующих высокой устойчивости к локальному воздействию.

Вот основная таблица выбора:

Эта таблица является отправной точкой, а не техническим утверждением. Технологическая среда, концентрация, температура, загрязнения, геометрия щели и ожидаемое разбавление все равно должны быть проверены.

Что такое присадочные металлы на основе никеля ERNiCrMo?

Присадочные металлы ERNiCrMo представляют собой голые никель-хром-молибденовые электроды и стержни, классифицированные по AWS A5.14/A5.14M. Текущая спецификация AWS охватывает химический состав, классификацию, испытания, размеры, упаковку и рекомендации по применению продуктов для сварки без покрытия из никеля и никелевых сплавов. Покупатели должны указать требуемую стандартную версию в заказе на поставку, поскольку стандарты могут со временем пересматриваться. Текущую спецификацию можно получить в Американском обществе сварщиков.

Эти расходные материалы обычно поставляются в виде стержней для сварки TIG из никелевого сплава, проволоки для сварки MIG и других видов сварки без покрытия. Соответствующие ленточные электроды имеют разные классификационные обозначения, поэтому «сварочная проволока» и «сварочная лента» не должны рассматриваться как взаимозаменяемые термины закупки.

Как прочитать классификацию ERNiCrMo

Название AWS содержит полезную информацию:

• ER означает, что продукт можно использовать в качестве электрода или сварочного стержня в соответствии с применимой классификацией.

• Ni идентифицирует никель как основное семейство сплавов.

• Cr указывает на хром.

• Мо означает молибден.

• 3, 4 или 13 идентифицирует конкретный химический состав группы Ni-Cr-Mo.

Окончательное число — это индекс, а не рейтинг качества. ERNiCrMo-13 не является автоматически «тринадцатиуровневым» материалом и не всегда лучше, чем ERNiCrMo-3.

Объяснение ER, Ni, Cr, Mo и классификационного номера

Вы также встретите обозначения UNS и ISO:

Названия коммерческих сплавов могут быть зарегистрированными товарными знаками. Для технических закупок используйте классификацию AWS, номер UNS, применимый стандарт и требуемую форму продукта, а не полагайтесь только на торговую марку.

⭐ERNiCrMo-3 против ERNiCrMo-4 против ERNiCrMo-13: краткий обзор

Эти три сорта используют разные стратегии легирования.

ЭРНиКрМо-3 использует примерно 625 химических веществ: относительно высокое содержание хрома, умеренное количество молибдена и контролируемое добавление ниобия и тантала. Думайте об этом как об универсале. Он сочетает в себе коррозионную стойкость с полезной механической прочностью в широком диапазоне применений.

ERNiCrMo-4 идет другим путем. Он содержит существенно больше молибдена, добавляет вольфрама и допускает больше железа, а хрома меньше, чем в ERNiCrMo-3 и ERNiCrMo-13. Этот химический состав соответствует семейству сплавов C276 и хорошо работает во многих суровых условиях химической обработки.

ERNiCrMo-13 сочетает в себе высокое содержание хрома и молибдена, сохраняя при этом очень низкий уровень углерода и железа. Он не содержит необходимых добавок вольфрама. Это делает его особенно привлекательным там, где важны как локализованная коррозия, так и стойкость к изменяющимся окислительным и восстановительным условиям.

Сравнение химического состава

Следующие значения суммируют часто используемые ограничения классификации AWS A5.14. Всегда проверяйте точное издание, требуемое контрактом, и сравнивайте его с сертификатом партии производителя.

·Химия ERNiCrMo-3 и роль ниобия

ERNiCrMo-3 содержит около 20–23% хрома и 8–10% молибдена, а также 3,15–4,15% ниобия плюс тантал. Хром поддерживает общую стойкость к коррозии и окислению, а молибден повышает устойчивость к точечной и щелевой коррозии.

Ниобий способствует упрочнению в твердом растворе и помогает наплавленному металлу сохранять полезную прочность без отдельной обработки дисперсионным твердением. Этот сбалансированный состав является одной из причин, по которой сварочная проволока из никелевого сплава ERNiCrMo-3 используется в таком широком диапазоне сварочных характеристик.

В данных производителя присадочного металла INCONEL 625 указаны области применения, включая сплав 625, сплав 825, высоколегированные аустенитные нержавеющие стали, сталь с содержанием 9 % никеля, стальную наплавку и разнородные соединения.

·Химия ERNiCrMo-4 и роль вольфрама

ERNiCrMo-4 увеличивает содержание молибдена до 15–17 % и содержит 3–4,5 % вольфрама. Эти элементы обеспечивают устойчивость к агрессивным восстановительным кислотам и хлоридсодержащим технологическим средам.

Содержание хрома в нем 14,5–16,5% ниже, чем у двух других марок, но это не следует интерпретировать как в целом меньшую коррозионную стойкость. Коррозия – это не одномерная гонка. Молибден, вольфрам, хром, железо, разбавление сварного шва, микроструктура и сама химическая среда — все это влияет на производительность.

Марка обычно ассоциируется с C276 и UNS N10276. Опубликованные технические данные ЭРНиКрМо-4 описывают его применение для соединения между собой никель-хромомолибденовых сплавов, стали и других никелевых сплавов, а также для плакирования стали.

·Химический состав ERNiCrMo-13 и его конструкция с низким содержанием железа

ЭРНиКрМо-13 содержит 22–24 % хрома и 15–16,5 % молибдена. Он также имеет максимальное содержание углерода 0,010% и максимальное содержание железа 1,5%.

Эта комбинация является основной историей этого наполнителя. Высокое содержание хрома помогает в окислительных условиях, высокое содержание молибдена поддерживает устойчивость к локализованной и снижающей коррозию, а низкоуглеродистая спецификация снижает риск образования обедненных хромом областей, связанных с осаждением карбидов.

ERNiCrMo-13 связан с UNS N06059. Он используется для сварки этого сплава с самим собой, со сталью и другими сплавами на основе никеля, и его можно рассматривать для коррозионностойкой плакировки, если процедура прошла соответствующую квалификацию.

❓Почему хром, молибден, вольфрам и ниобий важны

Полезная упрощенная аналогия — представить наплавку как защитную команду:

• Хром помогает создавать и восстанавливать пассивную поверхностную пленку.

• Молибден усиливает устойчивость к локальному воздействию и многим восстанавливающим средам.

• Вольфрам поддерживает систему коррозионностойких сплавов, используемую в ERNiCrMo-4.

• Ниобий помогает обеспечить прочность и стабильность ERNiCrMo-3.

• Низкое содержание углерода помогает сохранить коррозионную стойкость вокруг микроструктур, подвергшихся воздействию сварных швов.

Ни один игрок не выигрывает в игре. Характеристики зависят от всей системы сплавов и условий, в которых они используются.

Сравнение коррозионной стойкости

Устойчивость к точечной и щелевой коррозии

Все три наполнителя противостоят локальной коррозии, но они не равны в каждой хлоридной среде.

ERNiCrMo-3 обеспечивает прочную и практичную стойкость для судового производства, морского оборудования, систем контроля загрязнения и многих других применений, связанных с нержавеющей сталью.

ERNiCrMo-4 содержит гораздо больше молибдена и добавляет вольфрам. Обычно его предпочитают, когда требуется наплавка C276 или высокая химическая стойкость.

ERNiCrMo-13 сочетает в себе высокое содержание хрома и молибдена с очень низким содержанием углерода и железа. Он может стать особенно надежным вариантом для высокоагрессивных сред, где воздействие хлоридов происходит вместе с окислительными загрязнителями.

Фактические характеристики питтинга и щелей зависят от температуры, концентрации хлоридов, кислотности, окисляющих веществ, состояния поверхности и геометрии щелей. Одно только название класса не может предсказать срок службы.

Эффективность восстановления, окисления и смешанных кислот

Для тяжелых восстановительных сред ERNiCrMo-4 часто является логичной отправной точкой из-за высокого содержания в нем молибдена и вольфрама.

Для смешанных окислительно-восстановительных сред ERNiCrMo-13 может иметь преимущество, поскольку он сочетает в себе примерно 23% хрома и примерно 16% молибдена. Его часто рассматривают для систем химической обработки, подвергающихся воздействию изменяющихся или загрязненных сред.

ERNiCrMo-3 остается универсальным коррозионностойким наполнителем, но он не должен автоматически заменять ERNiCrMo-4 или ERNiCrMo-13, если базовый сплав был выбран специально для работы в экстремальных условиях кислотной среды.

Лабораторные данные по коррозии должны соответствовать ожидаемым условиям на предприятии. Результат в чистой кислоте при комнатной температуре может мало что сказать о горячей кислоте, загрязненной хлоридами, ионами трехвалентного железа или растворенными окислителями.

Производительность в морской воде и хлоридной среде

ERNiCrMo-3 широко используется в производстве морской и морской воды, поскольку он предлагает практический баланс прочности, устойчивости к точечной коррозии, доступности и совместимости со сваркой.

ERNiCrMo-4 или ERNiCrMo-13 могут обеспечить более высокое содержание легирования, но использование более высоколегированного наполнителя не является автоматически необходимым. Стоимость, гальваническое поведение, совместимость с недрагоценными металлами и данные квалифицированной процедуры также имеют значение.

Если в соединении используется сплав 625, нержавеющая сталь 6Mo или другой морской узел, ERNiCrMo-3 часто является первым оцениваемым наполнителем. Если оборудование работает с горячими, кислыми рассолами или сильно загрязненными хлоридными средами, ERNiCrMo-4 и ERNiCrMo-13 заслуживают более тщательного изучения.

Почему PREN в одиночку не может выбрать никелевый присадочный металл

Эквивалентные значения сопротивления питтинговой коррозии могут быть полезны в качестве грубого инструмента сравнения, особенно для нержавеющих сталей. Однако расчет PREN не должен быть единственным методом выбора сварочного металла Ni-Cr-Mo.

Различные формулы по-разному относятся к вольфраму и азоту. PREN также не в полной мере отражает стойкость к восстановительной кислоте, расслоение сварного шва, разбавление, поглощение железа, состояние поверхности или фазовую стабильность. Используйте это как подсказку, а не как окончательный вердикт.

Механические и температурные характеристики

ERNiCrMo-3 хорошо известен своими сильными сварочными отложениями и широким диапазоном температур. В руководстве по применению AWS исторически указано, что он предназначен для эксплуатации в диапазоне температур от криогенных температур до примерно 1000°F или 540°C при условии соблюдения основного материала, норм проектирования и аттестованной процедуры.

ERNiCrMo-4 и ERNiCrMo-13 часто выбирают в первую очередь из-за коррозионной стойкости, а не потому, что они обеспечивают максимально возможную прочность при повышенных температурах. Их полезную температуру невозможно свести к одному универсальному числу. На допустимый предел влияют коррозионная среда, время воздействия, основной металл, термообработка, напряжение и применимые строительные нормы.

Не сравнивайте значения прочности на растяжение из паспортов несвязанных продуктов, как если бы они были гарантированы в идентичных условиях. Процесс сварки, защитный газ, тепловложение, состояние образца и температура испытания могут изменить полученные результаты. Запросите соответствующий сертификат и запись о квалификации процедуры, если механические характеристики имеют решающее значение.

Выбор присадочного металла для сварки разнородных металлов

Разнородная сварка – это тот случай, когда «соответствие основному металлу» перестает быть полным ответом. В сварочную ванну поступают легирующие элементы как из основного материала, так и из присадочного материала. Таким образом, конечный осадок представляет собой новую химическую смесь.

Никелевый сплав с нержавеющей сталью

ERNiCrMo-3 часто используется для многих соединений сплавов никеля с нержавеющей сталью, поскольку его богатая никелем матрица устойчива к разбавлению, а хром, молибден и ниобий обеспечивают коррозионную стойкость и прочность.

Для соединения C276 с нержавеющей сталью в тяжелых химических условиях можно выбрать ERNiCrMo-4, чтобы избежать недостаточного легирования сварного шва. Для оборудования N06059 может потребоваться ERNiCrMo-13 для сохранения заданной коррозионной стойкости.

Однако менее устойчивая к коррозии сторона соединения все же может контролировать общий срок службы оборудования. Высоколегированный наполнитель не может волшебным образом превратить обычную нержавеющую сталь в сплав 59.

Сплав никеля с углеродистой или низколегированной сталью

Присадочные металлы на основе никеля часто используются для соединения никелевых сплавов со сталью, поскольку их аустенитные богатые никелем отложения могут учитывать различия в составе и термическом поведении.

ERNiCrMo-3 является общей отправной точкой для разнородных соединений. ERNiCrMo-4 и ERNiCrMo-13 становятся более актуальными, когда при проектировании определяют коррозионную эквивалентность, химический состав покрытия или конкретную сторону никелевого сплава.

Стальная сторона может ввести значительное количество железа в первый сварной слой. Это особенно важно для коррозионностойких верхних слоев, где может потребоваться несколько слоев, прежде чем химический состав поверхности будет соответствовать техническим требованиям.

Как разжижение сварного шва меняет окончательную наплавку

Предположим, что наполнитель содержит 16% молибдена, но в сварочную ванну попадает большое количество богатого железом основного металла. Готовое покрытие не сохранит первоначальный химический состав проволоки. В сертификате наполнителя указано, что попало в дугу; он сам по себе не говорит вам о химическом составе разбавленного сварного шва.

Для наложений оцените:

1. Состав недрагоценных металлов.

2. Ожидаемое разбавление в зависимости от процесса и слоя.

3. Количество наносимых слоев.

4. Окончательная химия поверхности.

5. Испытания на хлорид железа, межкристаллитную или специальные испытания на коррозию.

6. Результаты квалификации WPS и процедур.

Это одна из причин, по которой компания DLX Alloy рекомендует выбирать никелевую сварочную проволоку на основании полных данных по применению, а не только по сравнительной таблице марок.

Распространенные ошибки при выборе присадочного металла

К наиболее частым ошибкам относятся:

1. Всегда лучше предполагать максимальное содержание сплава. Использование более высоколегированного наполнителя может увеличить стоимость без устранения реального механизма разрушения.

2. Считая ERNiCrMo-3 универсальным. Он универсален, но не обеспечивает автоматически соответствующий химический состав сварного шва C276 или сплава 59.

3. Игнорирование разбавления. Состав проволоки и окончательный состав сварного шва не совпадают.

4. Выбор только по торговому наименованию. Используйте обозначения AWS, UNS или ISO и укажите применимый стандарт.

5. Путают оголенный провод с покрытыми электродами. Классификации ERNiCrMo и ENiCrMo охватывают разные типы продуктов.

6. Использование общих механических значений. Запросите данные по конкретной партии или процедуре.

7. Игнорирование технологической среды. Термин «химическая служба» слишком расплывчат; определить температуру, концентрацию и загрязняющие вещества.

8. Покупка осуществляется только по цене за килограмм. Плохая подача, загрязнение поверхности или отсутствие отслеживания могут стоить гораздо дороже, чем первоначальная экономия.

9. Не удалось проверить время выполнения. Специализированные размеры ERNiCrMo-13 могут потребовать большего планирования, чем стандартная проволока ERNiCrMo-3.

10. Смена наполнителя без проверки WPS. Коммерческий заменитель не обязательно соответствует требованиям соответствующего кода.

Как заказать сварочную проволоку из никелевых сплавов

Полный запрос котировок должен включать в себя:

• Классификация AWS

• Обозначение UNS или ISO, если требуется

• Применимая спецификация и версия AWS/ASME

• Форма продукта: стержень TIG, проволока MIG, проволока SAW или полоса.

• Диаметр или размеры полосы

• Длина удилища, тип шпули и вес упаковки.

• Требуемое количество

• Марки недрагоценных металлов

• Процесс сварки

• Предполагаемая среда обслуживания

• Требуемый тип сертификата

• Отслеживание плавки или партии

• Требования к химическим и механическим испытаниям

• Требования к испытаниям на коррозию, если таковые имеются

• Требования к проверке или свидетельствованию третьей стороной

• Место и график доставки

Например:

Проволока MIG из никелевого сплава ERNiCrMo-4, AWS A5.14, диаметр 1,2 мм, прецизионная намотка, отслеживание плавки, с химическим сертификатом и указанной упаковкой катушек, для сварки химических технологических трубопроводов UNS N10276.

Этот запрос гораздо полезнее, чем «Пожалуйста, укажите провод C276».

Почему следует использовать сварочную проволоку на основе никеля из сплава DLX?

Компания DLX Alloy рассматривает сварочную проволоку из никелевых сплавов как предмет инженерного снабжения, а не просто как металл, продаваемый на вес. Оценка, указанная на этикетке, является лишь частью покупки. Для надежного поиска также необходимы правильная форма, размеры, состояние поверхности, упаковка и документация.

При обсуждении ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4 или ERNiCrMo-13 со сплавом DLX покупатели могут определить основной металл, процесс сварки, среду обслуживания и требования к документации перед завершением заказа. Такой подход, ориентированный на применение, помогает уменьшить ошибки классификации и избежать путаницы с стержнем TIG, проволокой MIG, проволокой SAW и накладной полосой.

DLX Alloy можно позиционировать как специализированный источник сварочных материалов на основе никеля, в том числе:

• Сварочная проволока ЭРНиКрМо-3 из сплава 625

• Сварочная проволока ЭРНиКрМо-4 типа С276

• Сварочная проволока ЭРНиКрМо-13 сплава 59 типа

• Сварочные стержни из никелевых сплавов TIG

• Сварочная проволока из никелевого сплава MIG

• Коррозионностойкие сварочные материалы

• Проволока из никелевого сплава для сварки разнородных металлов.

• Сварочная проволока для химического, морского и промышленного оборудования

Перед публикацией компания DLX Alloy должна указать фактические доступные диаметры, размеры катушек, сертификаты, минимальный объем заказа и возможности доставки.

Пятиэтапный процесс выбора присадочного металла

Используйте этот процесс, если ответ не очевиден:

Шаг 1: Определите оба основных металла

Запишите их точные обозначения UNS, ASTM, ASME или EN. «Хастеллой», «Инконель» или «нержавеющая сталь» не являются достаточно конкретными.

Шаг 2. Определите среду обслуживания

Перечислите химические вещества, концентрации, температуру, давление, хлориды, окислители, условия остановки и потенциальные щели.

Шаг 3: Определите регулирующее требование

Спросите, контролируется ли сварной шов путем обеспечения соответствия коррозионной стойкости, механической прочности, устойчивости к высоким температурам, ударной вязкости или совместимости с разнородными металлами.

Шаг 4: Оценка процесса и разбавления

Просмотрите GTAW, GMAW, SAW или наложение разбавления. Оцените осажденный химический состав и при необходимости подтвердите его посредством квалификации процедуры.

Шаг 5. Проверка WPS и документов о покупке

Подтвердите классификацию, стандартное издание, форму проволоки, размеры, сертификаты и отслеживаемость партии. Затем запросите предложение у DLX Alloy, используя полное техническое описание.

Заключение

ЭРНиКрМо-3, ЭРНиКрМо-4 и ЭРНиКрМо-13 — это не три взаимозаменяемые версии одной и той же сварочной проволоки из никелевого сплава. ERNiCrMo-3 — это универсальный вариант сварки типа 625 для сварки широкого спектра материалов, морских судов, наплавки и сварки разнородных материалов. ERNiCrMo-4 — это наполнитель типа C276 с высоким содержанием молибдена и вольфрама для тяжелых химических условий эксплуатации. ERNiCrMo-13 — это низкоуглеродистый наполнитель из сплава 59 с низким содержанием железа, сочетающий в себе высокое содержание хрома и молибдена для исключительно агрессивных смешанных сред.

Начните с основных металлов и условий эксплуатации, затем рассмотрите разбавление, процесс сварки и утвержденную технологию сварки. По вопросам формы продукта, документации и обсуждения поставок обращайтесь DLX Alloy с полной информацией о применении. Такой подход безопаснее и обычно более экономичен, чем выбирать самый дорогой сплав и надеяться, что он окажется правильным.

Часто задаваемые вопросы

1. Является ли ERNiCrMo-13 лучше, чем ERNiCrMo-3 и ERNiCrMo-4?

Не повсеместно. ERNiCrMo-13 отличается высоким содержанием хрома, высоким содержанием молибдена и очень низким содержанием углерода, что делает его ценным в очень агрессивных смешанных средах. ERNiCrMo-3 может быть лучше для сплава 625, общих разнородных соединений и широких температурных требований, тогда как ERNiCrMo-4 обычно является подходящим выбором для C276.

2. Можно ли использовать ERNiCrMo-3 для сварки C276?

Это может быть технически возможно в некоторых непохожих или несовпадающих приложениях, но он не обеспечивает тот же химический состав типа C276, что и ERNiCrMo-4. Если требуются соответствующие коррозионные характеристики, обычно более безопасной отправной точкой является ERNiCrMo-4. Окончательное решение должно соответствовать спецификации проекта и квалифицированным WPS.

3. В чем разница между ЭРНиКрМо-4 и ЭРНиКрМо-13?

ERNiCrMo-4 содержит примерно 15–17 % молибдена, 3–4,5 % вольфрама и 14,5–16,5 % хрома. ERNiCrMo-13 содержит примерно 15–16,5% молибдена и 22–24% хрома, с очень низким содержанием углерода и железа, но не требует вольфрама. ERNiCrMo-4 соответствует C276, а ERNiCrMo-13 соответствует сплаву 59.

4. Какая никелевая сварочная проволока лучше всего подходит для сварки нержавеющей стали с никелевым сплавом?

ERNiCrMo-3 является общепринятой отправной точкой из-за его широкой совместимости, прочности и коррозионной стойкости. Однако ERNiCrMo-4 или ERNiCrMo-13 могут потребоваться, когда сторона никелевого сплава или среда эксплуатации требуют соответствия коррозионным характеристикам типа C276 или сплава 59.

5. Какую информацию я должен отправить DLX Alloy для получения предложения?

Укажите марку AWS, процесс сварки, требуемый диаметр, форму стержня TIG или катушки MIG, размер упаковки, количество, основные металлы, условия эксплуатации, требования к сертификату и место доставки. Для наложений также укажите процесс, размеры полосы или проволоки, требуемый химический состав поверхности и ожидаемое количество слоев.