Grundregeln: matchande eller något högre legerat
För rostfria stål används normalt ett matchande eller närliggande tillsatsmaterial, alltså en tråd med ungefär samma sammansättning som grundmaterialet. Den är avvägd så att svetsgodset innehåller lite deltaferrit och är lika korrosionsbeständigt som plåten.
Överlegerade tillsatsmaterial är specialfall: när fogen ska vara mer beständig än grundmaterialet, när olika material sammanfogas eller för att förenkla lagerhållningen. En molybdenlegerad tråd som 316LSi passar även för molybdenfria stål som 1.4301 och 1.4541. Omvänt fungerar det inte: 308LSi på 1.4404 ger en fog utan molybden som är svagare mot klorider än plåten.
Utöver sammansättningen spelar också krav på godkännanden, drifttemperatur, godstjocklek och svetsläge in. För tryckbärande anordningar eller byggnadsverk kan ett godkännande av tråden vara obligatoriskt.
Vilket tillsatsmaterial till vilket stål?
Tillordningen av vanliga stål enligt DVS 0931. För standardsorterna 1.4301 och 1.4404 är 308LSi och 316LSi de trådar som oftast behövs.
| Grundmaterial | ISO 14343-A | AWS A5.9 | MIGAL |
|---|---|---|---|
| 1.4301, 1.4306, 1.4307, 1.4311 | 19 9 L (Si) | ER308L(Si) | 308LSi |
| 1.4541, 1.4550 | 19 9 Nb eller 19 9 L | ER347 / ER308L | 308LSi |
| 1.4401, 1.4404, 1.4406, 1.4435, 1.4436 | 19 12 3 L (Si) | ER316L(Si) | 316LSi |
| 1.4571, 1.4580 | 19 12 3 Nb eller 19 12 3 L | ER318 / ER316L | 318Si, 316LSi |
| 1.4438, 1.4439 | 18 16 5 N L | ER317LN | – |
| 1.4539 | 20 25 5 Cu L | ER385 | – |
| 1.4529 | nickelbas Ni 6625 | ERNiCrMo-3 | NiCr21Mo9Nb |
| 1.4362, 1.4462 | 22 9 3 N L | ER2209 | 2209 |
| 1.4410, 1.4501 | 25 9 4 N L | – | – |
| 1.4003 | 19 9 L Si | ER308LSi | 308LSi |
| 1.4016, 1.4113 | 17 eller austenitiskt | ER430 | – |
| 1.4509, 1.4511, 1.4512 | 18 L Nb, 13 L Nb eller austenitiskt | ER430LNb, ER409Cb | – |
| 1.4828 (värmebeständigt) | 22 12 H | ER309 | – |
| 1.4841, 1.4845 (värmebeständigt) | 25 20 | ER310 | 310 |
Enligt DVS 0931, tabell 1a till 1d, förenklat; ”(Si)” betyder med eller utan förhöjd kiselhalt. För 1.4539 vid förhöjd korrosionsbelastning: klarlägg molybdenhalten i svetsgodset. För duplexstål se även DVS 0946.
Alla trådar: svetstråd av rostfritt stål och svetstråd av nickel.
G 19 12 3 L Si, SS316LSi, ER316LSi: så läser man beteckningarna
En rostfri tråd har oftast tre namn: enligt ISO 14343 system A (europeiskt, efter sammansättning), enligt system B (efter legeringstyp, som i de amerikanska standarderna) och enligt AWS A5.9. Ofta står alla för samma legering.
System A, till exempel ISO 14343-A – G 19 12 3 L Si:
- G = trådelektrod för metallbågsvetsning med skyddsgas. För andra processer är bokstaven W (TIG), P (plasma), S (pulverbågsvetsning), B (bandelektrod) eller L (laser).
- 19 12 3 = nominella halter: cirka 19 % krom, 12 % nickel, 3 % molybden.
- L = låg kolhalt, högst 0,03 %.
- Si = förhöjd kiselhalt 0,65 till 1,2 % i stället för högst 0,65 %.
- Andra symboler: Nb = niobstabiliserad, N = med kväve, Mn = med förhöjd manganhalt, H = högre kolhalt för höga temperaturer, Z = legering som inte finns i standardens tabell.
System B, till exempel ISO 14343-B – SS316LSi: det första S står för massiv tråd, det andra för rostfritt stål. Någon bokstav för processen finns inte; samma namn gäller för MIG/MAG-tråd och TIG-stav. Enligt AWS A5.9 heter tråden ER316LSi.
Områdena i de två systemen stämmer inte exakt överens. En tråd kan bära båda beteckningarna om dess analys ligger inom båda gränserna. Belagda elektroder är standardiserade i ISO 3581 (t.ex. E 19 12 3 L R), rörtråd i ISO 17633 (t.ex. T 19 12 3 L P M).
L-sort eller stabiliserad?
Båda skyddar mot interkristallin korrosion, och enligt DVS 0931 får båda också användas korsvis: en L-tråd för ett stabiliserat stål och omvänt. Ett 1.4571 behöver alltså inte svetsas med 318; 316LSi är vanligt.
- L-sorter (högst 0,03 % C) är standard i dag. De är i regel godkända upp till cirka 350 °C drifttemperatur.
- Stabiliserade tillsatsmaterial innehåller niob i stället för titan, eftersom titan till största delen bränns av i bågen. Molybdenlegerade och stabiliserade stål kan användas upp till cirka 400 °C. Därutöver gäller ståltillverkarens uppgifter.
- För elektropolerade detaljer föreskriver DVS 0931 ostabiliserade tillsatsmaterial.
Varför kolet är så viktigt förklaras i Vad som gör stålet rostfritt.
Med eller utan Si?
Vid MIG/MAG-svetsning är Si-varianterna som 308LSi och 316LSi vanliga. Den högre kiselhalten gör smältbadet mer lättflytande; det väter bättre och fogen får en flackare övergång mot plåten.
Varianterna utan Si, som 19 12 3 L, används när en låg kiselhalt krävs. För TIG-svetsning finns stavar med och utan förhöjd kiselhalt. Kisel är en ferritbildare och höjer deltaferriten något, se Mikrostruktur, deltaferrit och varmsprickor.
Ferritiska stål: oftast svetsade med austenitiskt tillsatsmaterial
Ferritiska kromstål som 1.4016 eller 1.4512 svetsas oftast med ett austenitiskt tillsatsmaterial som 19 9 L Si, 19 12 3 L Si, 18 8 Mn eller 23 12 L. Det austenitiska svetsgodset är betydligt segare än ett ferritiskt.
Ett ferritiskt tillsatsmaterial behövs när fogen ska ha samma färg, när svavelhaltiga gaser angriper (nickel bildar lågsmältande sulfider med svavel) eller när fog och plåt ska utvidga sig lika, till exempel i avgassystem. Vid tjockare detaljer kan fyll- och täcksträngar också kombineras: fyll med austenitiskt tillsatsmaterial och svetsa strängarna mot mediet med ferritiskt.
Ett undantag är det martensitiska stålet 1.4313. Det svetsas med det matchande tillsatsmaterialet 13 4.
Duplex, blandfogar, höglegerade sorter
I dessa fall är tillsatsmaterialet medvetet sammansatt annorlunda än grundmaterialet.
- Duplex: 2209 (22 9 3 N L) innehåller mer nickel än stålet 1.4462, så att tillräckligt med austenit bildas vid den snabba avsvalningen. För superduplex som 1.4410 används 25 9 4 N L. Mer i Duplex och superduplex.
- Rostfritt stål med olegerat stål: överlegerade tillsatsmaterial som 309LSi (23 12 L Si), 307 (18 8 Mn) eller 312 (29 9). De tar upp uppblandningen med det olegerade stålet utan att martensit bildas. Det kan kontrolleras med Schaeffler-kalkylatorn; bakgrund i Foga rostfritt med olegerat stål.
- Helaustenitiska sorter som 1.4539 eller 1.4529: tillsatsmaterial som 20 25 5 Cu L eller nickelbaslegeringar. De stelnar utan ferrit och kräver särskilt låg värmetillförsel och stor renlighet. Den högre manganhalten i vissa sorter motverkar varmsprickor.
- Värmebeständiga stål: 22 12 H eller 25 20, beroende på grundmaterial.
Diameter och förpackning
Massiv tråd för MAG-svetsning av rostfria stål är vanlig i 0,8, 1,0, 1,2 och 1,6 mm, metallpulverfylld rörtråd i 1,2 och 1,6 mm, flussfylld rörtråd i 0,9, 1,2 och 1,6 mm.
Utöver spolar på 1 kg, 5 kg och 15 till 18 kg finns storförpackningar som fat och stora spolar. De lönar sig vid robotar och serieproduktion, eftersom färre spolbyten behövs.
Diametrar och förpackningar enligt DVS 0931, tabell 3.
Vanliga frågor
Kan jag använda 316LSi för 1.4301?
Ja. Svetsgodset blir då något högre legerat än plåten, vilket inte skadar korrosionsbeständigheten och förenklar lagerhållningen.
Kan jag använda 308LSi för 1.4404 eller 1.4571?
Nej. Fogen saknar då molybden och är mindre beständig mot klorider än plåten.
Måste 1.4571 svetsas med en stabiliserad tråd?
Nej. Enligt DVS 0931 finns inget som talar emot 316LSi. Ett stabiliserat tillsatsmaterial som 318Si används när det föreskrivs eller vid högre drifttemperaturer.
Vad är skillnaden mellan 308LSi och 19 9 L Si?
I praktiken ingen. 19 9 L Si är beteckningen enligt ISO 14343 system A, 308LSi den enligt system B och AWS A5.9. De tillåtna analyserna skiljer sig i detaljer.
Gäller samma tillordning för TIG-stavar?
Ja. Legeringen är densamma, bara bokstaven ändras: W 19 12 3 L i stället för G 19 12 3 L Si.
Läs vidare: artiklar om svetsning av rostfritt stål
Serien går från materialet via process, gas och rotskydd till den provade fogen. En översikt finns på Svetsning av rostfritt stål.
- Vad som gör stålet rostfritt
- Mikrostruktur, deltaferrit och varmsprickor
- Processerna i översikt
- Skyddsgaser
- Värmetillförsel och mellansträngstemperatur
- Fogberedning och häftsvetsning
- Rotskydd och formering
- Anlöpningsfärger, betning, passivering
- Duplex och superduplex
- Foga rostfritt med olegerat stål
- Svetsfel och korrosionsskador
- Provning och arbetsskydd
Om författaren
Robert Lahnsteiner, Ing., är internationell svetsingenjör (IWE) och verkställande direktör för MIGAL.CO GmbH. Efter utbildning i telekommunikation och elektronik vid HTL Braunau arbetade han från 1983 i arton år med svetsteknik hos Fronius. Sedan 2001 leder han tillsammans med Martin Erl MIGAL.CO, tillverkaren av svetstråd i aluminium i Landau an der Isar. Hans fokusområden är tillsatsmaterial för aluminium, trådtillverkning och trådmatning samt övervakning av svetsprocesser. Inom DVS har han i omkring 30 år arbetat i den tekniska kommittén FA03 ”Bågsvetsning” och är ordförande för arbetsgruppen 2.4.4 ”MIG-svetsning av aluminium”.