È possibile saldare l'acciaio inossidabile 304 con il 316. Entrambi sono acciai austenitici della serie 300 con proprietà meccaniche simili e si uniscono facilmente utilizzando processi standard. La vera decisione da prendere in una saldatura tra 304 e 316 riguarda il materiale d'apporto: utilizzare ER308L per il 304, ER316L per il 316 e ER316L (o ER309LMo) per una giunzione 304-316, poiché la saldatura deve corrispondere alla resistenza alla corrosione per cui è stato scelto l'acciaio di base.
Saldare l'acciaio inox 304 con ER308L e il 316 con ER316L, e preferire sempre le versioni "L" a basso tenore di carbonio in ambienti corrosivi. La differenza sta nel molibdeno presente nel 316: il 316 ne contiene il 2-3%, il 304 no, e una saldatura eseguita con il materiale d'apporto sbagliato diventa il punto debole per l'attacco da cloruri.
Questa regola sembra semplice, ma la maggior parte dei fallimenti di saldatura è riconducibile a due errori che la tabella dei materiali d'apporto non mostra. Il primo è il controllo del calore: lasciare il giunto nell'intervallo di sensibilizzazione 425-870 °C per troppo tempo permette la formazione di carburi di cromo ai bordi dei grani e compromette la resistenza alla corrosione. Il secondo è la finitura: saltare la pulizia inversa o la passivazione dopo la saldatura distrugge lo strato protettivo da cui dipende la qualità del materiale.
Prendiamo il caso di Marcus, proprietario di un'officina che ha saldato corrimano in acciaio inox 316 per un progetto costiero utilizzando materiale d'apporto in acciaio inox 308 perché era più economico e disponibile sul camion. Le saldature sembravano pulite. Diciotto mesi dopo, sono comparse delle vaiolature esattamente lungo i cordoni di saldatura, dove il deposito era carente di molibdeno.
Il cliente ha respinto il lotto e la rilavorazione è costata molto di più del risparmio ottenuto con il materiale di riempimento. La qualità della base era corretta; il materiale di consumo no.
Questa guida è pensata per saldatori professionisti e appassionati di fai-da-te esperti che necessitano di informazioni precise sul materiale d'apporto, i parametri e le fasi post-saldatura per la saldatura dell'acciaio inossidabile 304 e 316. Tratta argomenti quali la selezione del materiale d'apporto, la sensibilizzazione e il decadimento della saldatura, l'apporto termico e la temperatura tra le passate, la purga posteriore e la passivazione. Per una panoramica più completa sulle diverse qualità di acciaio inossidabile, consultare la nostra guida completa sull'acciaio inossidabile.
Punti chiave
- Saldare l'acciaio inossidabile 304 con materiale d'apporto ER308L e l'acciaio inossidabile 316 con materiale d'apporto ER316L; per una giunzione tra 304 e 316, utilizzare ER316L (o ER309LMo laddove il controllo della diluizione sia importante).
- Utilizzare leghe L a basso tenore di carbonio (304L, 316L) e materiali d'apporto L ogni qualvolta la saldatura sarà esposta a condizioni corrosive o contenenti cloruri.
- Mantenere l'apporto termico pari o inferiore a 1.5 kJ/mm e la temperatura tra le passate inferiore a 150 °C (100 °C per applicazioni critiche) per evitare la sensibilizzazione.
- Il preriscaldamento non è necessario per gli acciai 304 o 316, tranne che per sezioni molto spesse, superiori a circa 50 mm.
- Eseguire un lavaggio inverso delle passate di radice di tubi e condotti con argon, mantenere la colorazione termica su argento o paglia e terminare con decapaggio e passivazione.
- Dopo la saldatura, l'acciaio inossidabile 316 presenta un vantaggio in termini di resistenza alla corrosione da cloruri rispetto al 304 solo se il deposito di saldatura stesso contiene molibdeno.
È possibile saldare l'acciaio inossidabile 304 all'acciaio inossidabile 316?
Sì. Sia il 304 che il 316 sono acciai inossidabili austenitici e si saldano facilmente tra loro con i processi standard TIG, MIG o ad elettrodo rivestito. Poiché i due tipi di acciaio si trovano vicini nella serie galvanica, non sussiste un rischio significativo di corrosione galvanica nella giunzione in condizioni di normale utilizzo.
La scelta da fare riguarda il materiale d'apporto. Il deposito di saldatura entra a far parte del sistema di corrosione, quindi deve possedere almeno la resistenza alla corrosione richiesta dall'applicazione. Per la maggior parte delle giunzioni tra 304 e 316, la scelta più pratica è l'ER316L , perché trattiene il molibdeno nel metallo di saldatura. Alcuni ingegneri specificano l'ER309LMo quando desiderano un controllo più preciso della composizione chimica della saldatura diluita in condizioni di servizio gravose.
La saldatura dell'acciaio inossidabile 304 al 316 non rappresenta quindi un problema metallurgico, bensì una questione di scelta del materiale di consumo. Per un confronto più approfondito tra i diversi tipi di acciaio inossidabile, si rimanda al nostro confronto completo tra 304 e 316.
Qual è la differenza tra saldare l'acciaio inossidabile 304 e quello 316?
I due tipi di acciaio si saldano in modo quasi identico. Entrambi sono austenitici, entrambi hanno la stessa resistenza alla trazione minima di 515 MPa (75 ksi) ed entrambi accettano gli stessi processi e parametri di saldatura. Le differenze che contano sono la composizione del materiale di saldatura depositato e il tipo di servizio a cui il giunto deve resistere.
La differenza del molibdeno
L'acciaio inossidabile 304 è composto per il 18% da cromo e per l'8% da nichel. L'acciaio inossidabile 316 è composto per il 16% da cromo, per il 10-14% da nichel e per il 2-3% da molibdeno. È il molibdeno che conferisce all'acciaio inossidabile 316 la sua superiore resistenza alla corrosione da cloruri e alla corrosione interstiziale.
| elemento | 304 (UNS S30400) | 316 (UNS S31600) | Perché è importante nella saldatura |
|---|---|---|---|
| cromo | 18-20% | 16-18% | Forma lo strato di ossido passivante che resiste alla corrosione. |
| Nichel | 8-10.5% | 10-14% | Supporta la struttura austenitica e la saldabilità. |
| Molibdeno | Nona | 2-3% | Migliora la resistenza alla corrosione da cloruri, sia per vaiolatura che interstiziale. |
| Carbonio (massimo) | 0.08% | 0.08% | Aumenta il rischio di sensibilizzazione durante la saldatura; i gradi L lo riducono. |
Quando si salda l'acciaio inossidabile 316 con un materiale d'apporto privo di molibdeno, il metallo di saldatura depositato si comporta più come l'acciaio inossidabile 304. In presenza di cloruri, questa saldatura diventa il primo punto a presentare vaiolatura. L'utilizzo di un materiale d'apporto compatibile con il grado di base preserva le prestazioni di resistenza alla corrosione specificate dal progettista.
Come i diversi gradi si saldano in modo differente
In termini pratici, non c'è molta differenza nel modo in cui si saldano gli acciai 304 e 316. Entrambi sono più sensibili al calore rispetto all'acciaio al carbonio perché l'acciaio inossidabile conduce il calore solo circa un terzo meglio, all'incirca 15 W/m·K contro i 50 W/m·K dell'acciaio al carbonio. Il calore si concentra nella giunzione, allargando la zona termicamente alterata e aumentando la deformazione. Questo vale per entrambe le leghe ed è il motivo per cui il controllo del calore è più importante del nome della lega.
304L e 316L: perché la L è importante per la saldatura
Le leghe L limitano il carbonio a un massimo dello 0.03%, rispetto allo 0.08% delle leghe standard. Un minore contenuto di carbonio significa una minore precipitazione di carburo di cromo durante la saldatura, che è esattamente il meccanismo alla base della sensibilizzazione. Per qualsiasi struttura saldata destinata a un servizio corrosivo, la scelta più sensata è rappresentata dal 304L o 316L. Molti produttori forniscono materiale 304/304L o 316/316L con doppia certificazione, che soddisfa entrambi i limiti chimici, senza costi aggiuntivi.
Per un confronto dettagliato tra le leghe a basso tenore di carbonio, consultate la nostra guida sull'acciaio inossidabile 304L e 316L.
Tabella di selezione del materiale d'apporto per acciai 304 e 316
La scelta del materiale d'apporto è la decisione più importante nella saldatura tra acciaio inox 304 e 316. Utilizzate questa tabella come punto di partenza:
| Giunto | Materiale di riempimento TIG/MIG | Elettrodo rivestito |
|---|---|---|
| 304 / 304L a se stesso | ER308L | E308L-16 |
| 316 / 316L a se stesso | ER316L | E316L-16 |
| 304 a 316 (dissimili) | ER316L (ER309LMo per il controllo della diluizione) | E316L-16 |
| Acciaio inossidabile e acciaio al carbonio | ER309L / ER309LMo | E309L-16 / E309LMo-16 |
ER308L per 304
L'ER308L è il materiale d'apporto standard per acciai 304 e 304L. Contiene una percentuale leggermente superiore di cromo e nichel rispetto al metallo base per compensare la diluizione dovuta al bagno di saldatura, in modo che il deposito finale abbia una resistenza alla corrosione equivalente a quella del materiale di base. Per l'acciaio 304 impiegato nell'industria alimentare, casearia e della birra, l'E308L-17 è una scelta comune per la saldatura ad elettrodo.
ER316L per 316
L'ER316L contiene circa il 2.5% di molibdeno, motivo per cui deve essere utilizzato sull'acciaio inossidabile 316 in tutte le applicazioni in cui la resistenza alla corrosione è importante. Senza molibdeno nel deposito, il metallo di saldatura non possiede le proprietà per cui è stato specificato il grado base. Per la saldatura MIG, l'ER316LSi contiene silicio per una migliore bagnabilità e fluidità.
ER316L vs ER309LMo per giunzioni dissimili
Per una giunzione tra acciaio inox 304 e 316, l'ER316L è la scelta più comunemente indicata perché trattiene il molibdeno nella saldatura. Alcuni ingegneri specificano l'ER309LMo, che ha un contenuto di lega più elevato, quando desiderano controllare la composizione chimica di una giunzione fortemente diluita. Entrambe le leghe sono accettabili nella maggior parte delle applicazioni; in caso di giunzioni critiche, la scelta deve essere confermata da un tecnico di saldatura qualificato.
Saldatura dell'acciaio inossidabile all'acciaio al carbonio
La giunzione tra acciaio inossidabile e acciaio al carbonio è un caso a parte. Utilizzare ER309L (o ER309LMo per la giunzione tra 316 e acciaio al carbonio) per produrre un deposito di saldatura che assorba la diluizione da entrambi i lati senza fessurarsi. Il materiale d'apporto 308 o 316 non è raccomandato per questa transizione perché l'acciaio al carbonio diluisce la saldatura e può causare fessurazioni. Questa giunzione si presenta spesso nelle tubazioni di processo e nelle strutture metalliche, quindi rientra nella stessa categoria.
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Che cos'è la sensibilizzazione e perché causa il deterioramento delle saldature?
La sensibilizzazione è il principale rischio di corrosione durante la saldatura di acciaio inossidabile austenitico standard (non L). Non si tratta di un difetto di saldatura visibile a occhio nudo e non riparabile in un secondo momento. Deve essere prevenuta durante la saldatura.
Il meccanismo di sensibilizzazione (425-870 °C)
Quando l'acciaio inossidabile austenitico viene riscaldato a temperature comprese tra circa 425 e 870 °C (800-1600 °F), il carbonio diffonde verso i bordi dei grani e reagisce con il cromo formando carburi di cromo, principalmente Cr23C6. Poiché il carbonio si muove molto più velocemente del cromo nell'acciaio, si forma una stretta zona impoverita di cromo in prossimità di ciascun bordo di grano.
Quando la concentrazione locale di cromo scende al di sotto di circa il 10.5-12%, il film passivante non può più formarsi in quella zona e il metallo diventa suscettibile alla corrosione intergranulare. Il picco di sensibilizzazione si verifica intorno ai 650-675 °C, temperatura alla quale l'acciaio può sensibilizzarsi in pochi minuti.
Degrado della saldatura nella zona termicamente alterata
La corrosione intergranulare, nota anche come decadimento della saldatura, si manifesta con una o due linee parallele alla saldatura, a pochi millimetri di profondità nella zona termicamente alterata. Una passata di saldatura impone un gradiente di temperatura sulla piastra circostante. Il metallo in corrispondenza della linea di fusione è sufficientemente caldo da impedire la formazione di carburi. Tuttavia, a breve distanza, la temperatura di picco scende al di sotto della soglia di sensibilizzazione e vi permane abbastanza a lungo da provocare la precipitazione dei carburi durante il raffreddamento. Il risultato è un sottile percorso di corrosione a lato della saldatura.
Come i gradi L prevengono la sensibilizzazione
Ridurre il contenuto di carbonio dallo 0.08% allo 0.03% sposta drasticamente la curva di sensibilizzazione tempo-temperatura, in molti casi di un fattore compreso tra 10 e 100 alla stessa temperatura. Semplicemente, c'è meno carbonio disponibile per la formazione di carburi di cromo durante un normale ciclo di saldatura. Ecco perché l'acciaio inossidabile 304L e 316L sono gli acciai di riferimento per tubazioni saldate, recipienti a pressione e strutture saldate complesse in ambienti corrosivi.
Quando i voti standard sono accettabili
Gli acciai inossidabili standard 304 e 316 sono accettabili quando l'applicazione è lieve, l'ambiente non è corrosivo o la saldatura è sottile e si raffredda rapidamente, in modo da rimanere per poco tempo nell'intervallo di sensibilizzazione. Quando entrano in gioco cloruri, acidi o temperature elevate, è necessario specificare le leghe L. Per le proprietà della lega base che giustificano questa scelta, consultare le nostre guide sull'acciaio inossidabile 304 e sull'acciaio inossidabile 316.
Parametri di saldatura 304 vs 316: preriscaldamento, apporto termico e temperatura tra le passate
Il controllo del calore fa la differenza tra una saldatura che resiste e una che cede silenziosamente. I parametri seguenti si applicano sia all'acciaio inossidabile 304 che al 316.
Requisiti di preriscaldamento
Il preriscaldamento non è necessario per gli acciai 304 o 316, tranne che per sezioni molto spesse, superiori a circa 50 mm. Infatti, il preriscaldamento dell'acciaio inossidabile austenitico è controproducente: prolunga il tempo in cui il materiale rimane nell'intervallo di sensibilizzazione. Se si ricorre al preriscaldamento, è necessario mantenerlo al di sotto dei 150 °C e verificarlo mediante una procedura qualificata.
Controllo dell'apporto termico
La norma EN 1011-3 raccomanda un apporto termico massimo di circa 1.5 kJ/mm per le leghe austenitiche in ambienti corrosivi. Al di sopra di 2.5 kJ/mm, il rischio di sensibilizzazione aumenta notevolmente.
Utilizzare cordoni di saldatura a filo continuo anziché a trama larga, poiché la trama aumenta l'apporto di calore e allarga la zona termicamente alterata. Ridurre al minimo il numero di passate, poiché ogni riscaldamento della zona di saldatura precedente aggiunge ulteriore tempo nell'intervallo di sensibilizzazione.
Temperatura di interpassaggio
Mantenere la temperatura tra le passate al di sotto di 150 °C e al di sotto di 100 °C per applicazioni in ambienti con corrosione critica. Temperature tra le passate elevate mantengono la zona calda più a lungo, aumentando il tempo di permanenza a temperatura elevata nelle giunzioni multipassata. Misurare con un pirometro a contatto o con aste termometriche ad almeno 25 mm dalla saldatura.
| Parametro | 304 | 316 | Guida |
|---|---|---|---|
| Preriscaldare | Non richiesto (tranne per sezioni >50 mm) | Non richiesto (tranne per sezioni >50 mm) | Mai al di sopra dei 150 °C |
| Apporto di calore | ≤1.5 kJ/mm in servizio corrosivo | ≤1.5 kJ/mm in servizio corrosivo | ≥2.5 kJ/mm è ad alto rischio |
| Temperatura di interpassaggio | ≤150 °C (100 °C critico) | ≤150 °C (100 °C critico) | >250°C è ad alto rischio |
| Tecnica della pipa | Perline a filo | Perline a filo | Evitate le trame larghe |
Questi valori sono punti di partenza. Una specifica di procedura di saldatura (WPS) qualificata, in genere conforme alla Sezione IX dell'ASME, dovrebbe disciplinare la saldatura in produzione.
Processi di saldatura per acciai 304 e 316
Tutti i processi standard funzionano su entrambi i tipi di materiale. La scelta dipende dallo spessore, dalla posizione e dal volume di produzione.
TIG (GTAW)
La saldatura TIG è preferibile per l'acciaio inossidabile con spessore inferiore a circa 6 mm e per tubi a parete sottile. Utilizzare polarità DCEN, protezione con argon al 100% a 15-20 CFH e elettrodo di tungsteno al 2% lantanato, affilato a punta. La saldatura TIG offre un controllo preciso del calore e cordoni di saldatura puliti e controllabili, aspetto fondamentale per applicazioni in ambienti corrosivi.
MIG (GMW)
La saldatura MIG è adatta a sezioni più spesse e a produzioni in serie. Un gas di protezione trimix ricco di elio, come ad esempio 90% elio, 7.5% argon e 2.5% CO2, è comunemente utilizzato, così come 98% argon e 2% CO2. La saldatura MIG pulsata riduce l'apporto di calore ed è particolarmente indicata per l'acciaio inossidabile.
Bastone (SMAW)
La saldatura ad arco con elettrodo rivestito viene utilizzata per le riparazioni sul campo dove l'utilizzo di gas di protezione non è pratico. È importante scegliere un elettrodo adatto al metallo base e mantenere la lunghezza dell'arco ridotta per limitare l'assorbimento di azoto e la porosità.
Tabella delle impostazioni TIG per principianti
| spessore del materiale | Tungsteno | Diametro del riempitivo | Amperaggio (TIG) | Flusso di gas |
|---|---|---|---|---|
| 1/16 "(1.6 mm) | 1 / 16 " | 1 / 16 " | 40-80 A | 15-20 FCH |
| 1/8 "(3.2 mm) | 3 / 32 " | 1/16 "o 3/32" | 80-130 A | 15-20 FCH |
| 1/4 "(6.4 mm) | 3 / 32 " | 3 / 32 " | 130-180 A | 20 CFH |
Aisha, una saldatrice che sta imparando la tecnica TIG su lamiere di acciaio inox 304, si è accorta che le sue saldature diventavano blu indipendentemente da come regolava l'amperaggio. La soluzione non era nelle impostazioni, bensì nella velocità di avanzamento: si muoveva troppo lentamente, il che manteneva il bagno di fusione caldo e lasciava la saldatura nella zona di colorazione dovuta al calore.
Una volta aumentata la velocità di movimento e mantenuto un arco corto, le perline sono risultate argentate e la porosità è scomparsa. L'apporto di calore dipende dalla velocità di movimento, non solo dall'impostazione della manopola.
Controllo della tonalità di calore e dello spurgo posteriore
Spurgo inverso per tubi e condotti
Per tubi e condotti saldati in acciaio inox 304 e 316 destinati al contatto con fluidi corrosivi, è obbligatorio il lavaggio con argon sul lato interno. In assenza di tale lavaggio, la superficie di radice si ossida, un fenomeno chiamato "sugaring", che compromette la resistenza alla corrosione in modo irreversibile, anche con un semplice decapaggio. Prima di saldare il cordone di radice, effettuare il lavaggio a circa 10-15 CFH fino a quando il livello di ossigeno interno non scende al di sotto di circa 100 ppm. Per maggiori informazioni sulla selezione di tubi e condotti, consultare la nostra guida comparativa tra tubi in acciaio inox 304 e 316 , mentre per la fornitura e le specifiche di tubi e condotti saldati, consultare la nostra gamma di prodotti in acciaio inox.
Guida ai colori per la colorazione a caldo
Il colore della saldatura indica il grado di ossidazione verificatosi. La scala riportata di seguito rappresenta il metodo standard per valutarlo.
| Colore | Valutazione Finale |
|---|---|
| Argento | Ideale; ossidazione minima |
| Paglia / oro chiaro | Accettabile nella maggior parte dei servizi |
| Blu | Marginale; resistenza alla corrosione ridotta |
| Viola / nero | Inaccettabile in ambienti corrosivi |
Una forte colorazione blu o violacea dovuta al calore indica che la saldatura è stata eseguita a temperature troppo elevate per un tempo eccessivo e che lo strato di ossido di cromo si è esaurito. Rimuovere la colorazione meccanicamente o mediante decapaggio e, se richiesto dall'applicazione, verificare l'integrità della superficie con un test di conformità.
Rimozione della tinta termica
Rimuovere la patina dovuta al calore mediante pulizia meccanica o decapaggio. Utilizzare esclusivamente utensili in acciaio inossidabile. Una spazzola metallica in acciaio al carbonio incorpora particelle di ferro nella superficie, e queste particelle arrugginiscono durante l'uso, producendo striature di ruggine che vengono spesso erroneamente diagnosticate come un difetto della lega. Utilizzare mole, spazzole e lime esclusivamente per la lavorazione dell'acciaio inossidabile.
Trattamento post-saldatura: decapaggio e passivazione
Perché la passivazione è importante
La saldatura distrugge lo strato di ossido di cromo che conferisce all'acciaio inossidabile la sua resistenza alla corrosione. La passivazione, eseguita secondo le norme ASTM A380 o A967, rimuove il ferro libero dalla superficie e permette la riformazione del film di ossido ricco di cromo. Per l'acciaio inossidabile 316 in presenza di cloruri, è spesso necessario un trattamento di decapaggio seguito da passivazione.
Decapaggio vs passivazione
Il decapaggio utilizza una miscela di acido nitrico e fluoridrico per rimuovere la scaglia di saldatura, la colorazione da calore e un sottile strato di metallo contaminato. La passivazione utilizza acido nitrico o citrico per rimuovere il ferro libero e favorire la formazione del film di ossido. In caso di saldature intense e in ambienti corrosivi, la sequenza di solito prevede prima il decapaggio e poi la passivazione.
Il costo di saltarlo
Il cedimento raramente è immediato. Un costruttore navale che puliva 316 saldature con una spazzola in acciaio al carbonio ha visto comparire striature di ruggine nel giro di poche settimane; era il ferro incorporato, non la lega, a corrodersi. La saldatura in sé era integra. La lezione è che le condizioni della superficie dopo la saldatura sono parte integrante della qualità della saldatura stessa, non un aspetto da considerare a posteriori.
Difetti di saldatura comuni e come risolverli
| Difetto | Causare | Fissare |
|---|---|---|
| Sensibilizzazione/decadimento della saldatura | Tempo eccessivo a 425-870 °C | Utilizzare gradi L, controllare l'apporto di calore e l'interpassaggio |
| Rompere a caldo | Contenuto di ferrite troppo basso o troppo alto | Mantenere la ferrite nell'intervallo 3-10 FN, abbinare il riempitivo |
| Porosità | Contaminazione, scarsa copertura del gas | Pulire il metallo di base, controllare la schermatura, mantenere l'arco corto |
| Zuccherizzazione (ossidazione della radice) | Nessuna spurgo inverso sul tubo/condotto | Effettuare un lavaggio in controcorrente con argon fino a raggiungere una concentrazione di ossigeno inferiore a 100 ppm. |
| Distorsione | Calore eccessivo, scarsa moderazione | Minore apporto di calore, serraggio rigido, sequenziamento |
| Striature di ruggine sulle saldature | Contaminazione da spazzole in acciaio al carbonio | Utilizzare esclusivamente utensili in acciaio inossidabile e passivare dopo la saldatura. |
La fessurazione a caldo merita una menzione speciale. I materiali d'apporto austenitici come il 308 e il 316 sono progettati per lasciare una quantità controllata di ferrite residua, tipicamente con un numero di ferrite compreso tra 3 e 10, nel deposito. Questa ferrite previene la fessurazione a caldo durante la solidificazione. I materiali d'apporto completamente austenitici come il 347 o il 312 richiedono particolare attenzione perché non dispongono di questo margine di sicurezza di ferrite.
Scelta tra acciaio inox 304 e 316 per la fabbricazione di strutture saldate.
La scelta della qualità e quella del materiale di riempimento vanno di pari passo. Entrambe sono determinate dal tipo di servizio in cui si verifica la corrosione.
Quando utilizzare l'acciaio inossidabile 304/304L
Utilizzare l'acciaio inossidabile 304 o 304L quando l'esposizione ai cloruri è bassa: acqua pulita, lavorazione alimentare in generale, lavori architettonici interni, HVAC e apparecchiature industriali standard. In questi ambienti, le saldature in acciaio 304 garantiscono la durata di servizio richiesta a un costo del materiale inferiore. Per disponibilità e specifiche, consultare i nostri prodotti in acciaio inossidabile 304.
Quando utilizzare l'acciaio inossidabile 316/316L
Utilizzare acciaio inossidabile 316 o 316L in presenza di cloruri, acqua di mare, salamoia, sali disgelanti o sostanze chimiche aggressive. Ciò include la fabbricazione in ambito navale e costiero, la lavorazione chimica, i sistemi farmaceutici e per acqua ultrapura, nonché le apparecchiature per l'industria alimentare e delle bevande esposte a sali o detergenti contenenti cloruri. In questi ambienti, le saldature in acciaio inossidabile 304 si corrodono e si deteriorano molto prima rispetto a quelle in acciaio inossidabile 316. Per disponibilità e specifiche, consultare i nostri prodotti in acciaio inossidabile 316.
Lascia che il servizio anticorrosione determini il grado
Per la maggior parte delle nuove tubazioni di processo negli impianti chimici e petrolchimici, l'acciaio inossidabile 316L è quello standard, poiché le saldature in ambienti corrosivi richiedono resistenza alla corrosione per vaiolatura post-saldatura. Il 304L è riservato alle applicazioni in cui l'esposizione ai cloruri è minima. In ambienti non aggressivi, specificare il 316 aumenta i costi senza migliorare le prestazioni; in presenza di cloruri, specificare il 304 crea un rischio di guasto prematuro. Per il contesto dell'industria alimentare, consultare la nostra guida sull'acciaio inossidabile per uso alimentare.
Uno scenario di rilavorazione a scopo illustrativo
Il team di Noor ha realizzato un skid per il trasferimento di sostanze chimiche in acciaio inox 304L con materiale d'apporto in 308L a causa dei vincoli di budget. Lo skid gestiva un flusso di processo con un modesto contenuto di cloruri a temperatura ambiente e, per il primo anno, ha funzionato senza problemi. Poi, durante l'estate, una modifica al processo ha innalzato la temperatura oltre i 60 °C, accelerando la corrosione da cloruri nelle zone termicamente alterate.
Nel giro di pochi mesi, diverse saldature hanno iniziato a presentare vaiolature e la struttura ha richiesto una nuova saldatura in acciaio inox 316L. L'aggiornamento del materiale è costato meno delle due settimane di fermo macchina causate dalla rilavorazione. La lezione si applica a ogni struttura saldata: è fondamentale scegliere il materiale d'apporto, il materiale di riempimento e il controllo termico in base all'effettivo utilizzo previsto, tenendo conto anche di come tale utilizzo possa variare nel tempo.
Domande frequenti: Saldatura dell'acciaio inossidabile 304 vs 316
Quale bacchetta di riempimento si usa per l'acciaio inossidabile 304?
Utilizzare ER308L per la saldatura TIG o MIG, oppure E308L-16 per la saldatura ad arco. La versione L è preferibile perché il basso contenuto di carbonio riduce il rischio di sensibilizzazione durante la saldatura.
Quale bacchetta di riempimento si usa per l'acciaio inossidabile 316?
Utilizzare ER316L per saldatura TIG o MIG, oppure E316L-16 per saldatura ad elettrodo rivestito. Il materiale d'apporto deve contenere molibdeno per eguagliare la resistenza ai cloruri del materiale di base.
È possibile utilizzare materiale d'apporto 316 sull'acciaio inossidabile 304?
Sì. L'ER316L funziona sia su metalli base 304 che 316, perché il materiale d'apporto ad alta lega è compatibile con entrambi. Il contrario, ovvero utilizzare materiale d'apporto 308 su 316 in ambienti corrosivi, non è raccomandato perché la saldatura risultante è priva di molibdeno.
È più difficile saldare l'acciaio inossidabile 316 rispetto al 304?
No. I due tipi di acciaio si saldano in modo pressoché identico. La differenza pratica sta nella scelta del materiale d'apporto e nella necessità di preservare la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile 316 nel deposito.
È necessario preriscaldare l'acciaio inossidabile prima della saldatura?
No, non per 304 o 316, tranne che per sezioni molto spesse, superiori a circa 50 mm. Il preriscaldamento a temperature superiori a 150 °C è dannoso perché prolunga il tempo di permanenza nell'intervallo di sensibilizzazione.
Perché l'acciaio inossidabile arrugginisce dopo la saldatura?
Solitamente le cause sono tre: sensibilizzazione nella zona termicamente alterata, contaminazione da spazzola in acciaio al carbonio o colorazione da calore non rimossa. Tutte e tre sono prevenibili con procedure adeguate e trattamenti post-saldatura.
Qual è la differenza tra le bacchette per saldatura 308 e 316?
Il materiale d'apporto 308 è compatibile con il metallo base 304 e non contiene molibdeno. Il materiale d'apporto 316 è compatibile con il metallo base 316 e contiene circa il 2.5% di molibdeno per la resistenza ai cloruri. I due materiali non sono intercambiabili in ambienti corrosivi.
Hai bisogno di eseguire la pulizia inversa delle saldature di tubi in acciaio inossidabile?
Sì, quando il lato della radice entrerà in contatto con un mezzo corrosivo. Il lavaggio con argon previene la formazione di depositi zuccherini e preserva la resistenza alla corrosione all'interno del giunto.
Saldalo bene la prima volta
Una scelta oculata tra la saldatura di acciaio inox 304 e 316 si basa su tre fattori. Innanzitutto, è fondamentale scegliere il materiale d'apporto adatto all'applicazione : ER308L per il 304, ER316L per il 316 e ER316L o ER309LMo per la giunzione tra materiali dissimili. Bisogna inoltre controllare il calore : mantenere l'apporto termico pari o inferiore a 1.5 kJ/mm, la temperatura tra le passate inferiore a 150 °C ed evitare preriscaldamenti non necessari. Infine, è importante rifinire la saldatura : eseguire un lavaggio in controcorrente alla base del tubo, mantenere la colorazione da calore su un colore argenteo o paglierino ed effettuare un trattamento di decapaggio e passivazione per applicazioni corrosive.
Utilizzare le leghe L quando la saldatura sarà esposta a cloruri, acidi o temperature elevate. Il piccolo costo aggiuntivo del 304L o del 316L è irrisorio rispetto a un cedimento prematuro dovuto alla corrosione.
LIANYUNGANG DAPU METAL fornisce lamiere, bobine e tubi in acciaio inox 304/304L e 316/316L con certificazione completa dei materiali. Il nostro team specializzato in lavorazioni personalizzate supporta le esigenze di taglio e fabbricazione. Contattate i nostri esperti metallurgici illustrando le vostre condizioni di utilizzo e i requisiti dei materiali di consumo per ricevere un preventivo personalizzato in base alle vostre esigenze.
