Hàn kim loại khác nhau Nối thép không gỉ với thép cacbon một cách an toàn

#	Luật lệ
1	Luôn sử dụng chất độn E309L hoặc ER309L -. Nó là chất độn tiêu chuẩn duy nhất có đủ Cr+Ni để duy trì tính austenit sau khi pha loãng thép cacbon. Không bao giờ sử dụng E308L hoặc thép cacbon trên khớp nối SS-đến-CS.
2	Chỉ làm nóng trước mặt thép carbon. Làm nóng trước mặt không gỉ gây ra hiện tượng mẫn cảm. Truyền nhiệt cho phía CS dựa trên lượng cacbon tương đương (CE); bảo vệ phía SS bằng bọc cách điện nếu cần.
3	Không bao giờ vượt quá 425 độ khi vận hành liên tục với các khớp nối ER309L. Trên nhiệt độ này, carbon di chuyển từ thép carbon sang thép không gỉ, gây ra hiện tượng giòn HAZ. Nâng cấp lên ER310 hoặc Inconel 82 để có nhiệt độ cao hơn.
4	Giới hạn lượng nhiệt đầu vào ở mức < 1,5 kJ/mm ở mặt không gỉ. Các hạt dệt rộng và nhiệt lượng đầu vào quá mức gây ra sự nhạy cảm trong SS HAZ. Sử dụng hạt chuỗi; làm mát giữa các lần đi đến nhiệt độ giữa các lần < 175 độ.
5	Lắp đặt cách ly điện môi trong môi trường dịch vụ ẩm ướt. Thép không gỉ là catốt; thép carbon là anốt. Nếu không được cách ly, thép carbon gần mối hàn sẽ bị ăn mòn với tốc độ 0,5–2,5 mm/năm trong nước biển.

Tình huống	Chất bổ sung được đề xuất	Làm nóng trước bên CS	Nhiệt độ dịch vụ tối đa.	Quan sát chính-Out
Thép cacbon 304/316L SS đến A36; nhiệt độ môi trường xung quanh	ER309L hoặc E309L-16	Không có (Lớn hơn hoặc bằng 10 độ)	425 độ (800 độ F)	Không có PWHT; tránh mẫn cảm
Bình chịu áp lực 316L SS đến A516 Gr 70	ER309L hoặc E309L-16	66–107 độ	425 độ (800 độ F)	Yêu cầu ASME Sec IX WPS
SS đến CS cacbon-cao (CE > 0,5); phần dày	309L có bơ	150–175 độ	425 độ (800 độ F)	Bơ CS đối mặt trước; Kỹ thuật 2 lớp
Khớp SS-với-CS; nhiệt độ dịch vụ 425–870 độ	ER310	Là kim loại cơ bản	870 độ (1600 độ F)	Rủi ro giai đoạn Sigma trên 700 độ
SS-đến-CS trong lò nung / hóa dầu trên 500 độ	ENiCrFe-3 (Hợp kim 82)	Là kim loại cơ bản	980 độ (1800 độ F)	Đắt nhất; kiểm tra khả năng tương thích CTE
SS-đến-CS trong nước biển / ăn mòn mạnh	ENiCrMo-3 (625)	Là kim loại cơ bản	980 độ (1800 độ F)	Bảo vệ catốt + phụ kiện cách ly
Sửa chữa hiện trường; không có sẵn WPS (chỉ trong trường hợp khẩn cấp)	E309L-16 SMAW	Như CE ra lệnh	425 độ (800 độ F)	Sau{0}}yêu cầu phải có chứng chỉ WPS
Tấm ốp CS với lớp phủ SS	ER309L (lớp đầu tiên); ER308L (nắp)	Như CS	425 độ (800 độ F)	Lớp đệm bắt buộc; kiểm tra pha loãng bằng sơ đồ Schaeffler

Nguồn: Tổng hợp từ AWS A5.4, AWS A5.9, AWS A5.14, ASME Phần IX, Hướng dẫn quy trình hàn điện Lincoln (2024) và Cẩm nang hàn thép không gỉ Outokumpu (2022).

Dissimilar Metal Welding Joining Stainless Steel to Carbon Steel Safely

Hàn kim loại khác nhau giữa thép không gỉ và thép cacbon là một trong những thách thức phổ biến nhất trong chế tạo - và là một trong những lỗi thường xuyên xảy ra nhất. Hiểu được ba điểm không tương thích cơ bản là nền tảng của mọi quyết định đúng đắn.

Tài sản	304/316L SS	Thép cacbon A36	A516 Gr 70	SA-106 Gr B	Tác động kỹ thuật đến hàn
Giãn nở nhiệt (CTE)	16–17 ×10⁻⁶/ độ	11–12 ×10⁻⁶/ độ	11,7 ×10⁻⁶/ độ	12,0 ×10⁻⁶/ độ	40% CTE không khớp → ứng suất dư tại giao diện
Độ dẫn nhiệt	13–16 W/m·K	50–53 W/m·K	48 W/m·K	49 W/m·K	SS giữ nhiệt nhiều hơn 3–4 × → HAZ không đối xứng
Phạm vi nóng chảy	1370–1400 độ	1425–1530 độ	1430–1530 độ	1430–1530 độ	Tốc độ đông đặc khác nhau → gradient thành phần
Hàm lượng cacbon (tối đa)	0.03–0.08%	0.26%	0.27%	0.30%	C di chuyển từ CS sang SS ở dịch vụ T > 425 độ
Sức mạnh năng suất (phút)	170–205 MPa	250 MPa	260 MPa	240 MPa	CS mạnh hơn về năng suất; ảnh hưởng đến thiết kế yếu tố chung
Độ bền kéo	485–515 MPa	400–550 MPa	485–620 MPa	415–585 MPa	Có thể so sánh được; cầu kim loại phụ sự khác biệt
Độ cứng (ủ)	70–85 HRB	60–75 HRB	62–78 HRB	65–80 HRB	Tương tự; Các chuyến du ngoạn độ cứng HAZ quan trọng hơn
Cấu trúc vi mô	FCC Austenit	BCC Ferritic/Pearlitic	BCC Ferritic/Pearlitic	BCC Ferritic/Pearlitic	Cấu trúc tinh thể không tương thích → cần có lớp chuyển tiếp giao diện
Tiềm năng điện (so với SHE)	+0.0 đến +0.3V	−0,4 đến −0,6V	−0,4 đến −0,6V	−0,4 đến −0,6V	Chênh lệch 0,4–0,8V EMF → ăn mòn điện trong môi trường ẩm ướt

Nguồn: Sổ tay ASM Quyển. 2: Thuộc tính và Lựa chọn - Hợp kim màu (ASM International, 1990); ASTM A36/A36M (2019); ASTM A516/A516M (2017); ASME SA-106 (Ấn bản 2021); Cẩm nang thép không gỉ Outokumpu (2022).

Ba điểm không tương thích xác định tất cả các chế độ sai sót trong hàn SS-đến{1}}CS: (1) độ giãn nở nhiệt không khớp 40% tạo ra ứng suất dư; (2) sự di chuyển cacbon từ CS sang SS trên 425 độ; và (3) chênh lệch điện thế 0,4–0,8V dẫn đến ăn mòn trong môi trường ẩm ướt. Mọi lựa chọn kim loại phụ, quyết định làm nóng trước và chính sách PWHT đều phải giải quyết một hoặc nhiều trong số ba nguyên nhân gốc rễ này.

Thép không gỉ giãn nở và co lại nhiều hơn khoảng 40% so với thép cacbon trên mỗi mức độ thay đổi nhiệt độ. Tại mối hàn, sự không khớp này có nghĩa là:

Trong quá trình hàn: phía SS giãn nở nhiều hơn phía CS, tạo ra ứng suất nén trong SS và ứng suất kéo trong CS khi mối hàn nguội đi.

Trong quá trình sử dụng: mỗi chu kỳ nhiệt (khởi động/tắt máy, chu kỳ nóng{0}}lạnh) sẽ làm tăng thêm hư hỏng do mỏi trên giao diện.

Trong dịch vụ theo chu kỳ: sau hàng nghìn chu kỳ, các vết nứt do mỏi bắt đầu ở chân mối hàn ở phía thép cacbon - điểm tập trung ứng suất cao nhất.

Phản ứng kỹ thuật: thiết kế mối nối để phù hợp với sự giãn nở vi sai (ống thổi, vòng giãn nở, khớp nối linh hoạt trong đường ống); sử dụng các phần chuyển tiếp hoặc phần giảm dần thay vì giao diện SS{0}}CS đột ngột.

Tại sao sự di chuyển carbon xảy ra và nó phá hủy các mối hàn như thế nào

Sự di chuyển cacbon là quá trình khuếch tán phụ thuộc vào thời gian{0}}nhiệt độ{1}}. Các nguyên tử cacbon trong thép cacbon được điều khiển bởi gradient nồng độ về phía thép không gỉ (có hàm lượng cacbon rất thấp). Động lực tăng mạnh trên 425 độ.

Kết quả là xảy ra sự cố hai vùng trên giao diện:

Vùng khử cacbon (phía CS): mềm, dễ bị rão-; độ bền kéo có thể giảm 15–25%.

Vùng cacbon hóa (phía SS): cứng, giòn, dễ bị ăn mòn giữa các hạt; nhạy cảm một cách hiệu quả.

⚠️ THẬN TRỌNG: Nếu nhiệt độ sử dụng của bạn vượt quá 425 độ (800 độ F), chất độn E309L là KHÔNG đủ. Bạn phải sử dụng ER310, ENiCrFe-3 (Inconel 82) hoặc chất độn hợp kim cao tương đương có thể ngăn chặn sự khuếch tán cacbon.

Lựa chọn kim loại phụ là nơi xảy ra hầu hết các lỗi khi hàn các kim loại khác nhau. Chất độn không phù hợp sẽ tạo ra mối nối trông có vẻ ổn định nhưng thường bị hỏng sớm trong quá trình sử dụng - mà không có cảnh báo rõ ràng.

E309L Is the Correct Filler for 96 of SS-to-CS Applications

Hướng dẫn lựa chọn kim loại phụ hoàn chỉnh

Kim loại phụ	Lớp AWS	% Cr	Ni%	Ứng dụng tốt nhất	Ưu điểm / Hạn chế chính
ER309L (dây MIG/TIG)	AWS A5.9	23–25	12–14	Các khớp SS chung-đến{1}}CS (★ Tiêu chuẩn)	★ Tốt nhất-; Lớp L{1}}ngăn chặn sự nhạy cảm; xử lý độ pha loãng lên tới 40% CS
E309L-16 (điện cực SMAW)	AWS A5.4	23–25	12–14	Hàn hiện trường SS-đến-CS (★ Tiêu chuẩn)	Dễ sử dụng; độ bắn tung tóe thấp; mức độ bảo vệ L{0}}tương tự như ER309L
ER309MoL	AWS A5.9	23–25	13–15	Dịch vụ 316L-đến-CS hoặc cao-Mo	Bổ sung Mo cải thiện khả năng chống ăn mòn; cho môi trường clorua
ER310	AWS A5.9	25–28	20–22	Dịch vụ 425–870 độ	Cr+Ni cao; chống lại sự di chuyển carbon ở nhiệt độ cao; đắt
ENiCrFe-3 (Inconel 82)	AWS A5.14	18–22	67+	Nhiệt độ-cao, áp lực-cao, các khớp quan trọng	CTE gần như không khớp với SS; miễn dịch với sự di chuyển carbon; rất đắt
ENiCrMo-3 (Inconel 625)	AWS A5.14	20–23	58+	Dịch vụ chống ăn mòn, tấm ốp	Khả năng chống ăn mòn vượt trội; giỏi về kẽ hở/rỗ; rất đắt
ER70S-6 / E7018	AWS A5.18/5.1	-	-	KHÔNG được đề xuất cho SS-đến-CS	❌ Chất độn bằng thép carbon gây mẫn cảm trong SS HAZ; không sử dụng
309L + Bơ (hai-vòng)	AWS A5.4 / A5.9	23–25	12–14	CS cacbon-cao (CE > 0,5); phần nặng	Mặt bơ CS có 309L đầu tiên; giảm 50% rủi ro pha loãng

Nguồn: AWS A5.4:2018 (Điện cực thép không gỉ cho SMAW); AWS A5.9:2017 (Que và điện cực hàn trần bằng thép không gỉ); AWS A5.14:2018 (Điện cực và que hàn trần bằng hợp kim Niken và Niken); Danh mục vật tư tiêu hao hàn điện Lincoln (2024).

E309L / ER309L là chất độn phù hợp cho khoảng 96% các mối nối bằng thép không gỉ-đến-cacbon{5}}trong môi trường có nhiệt độ môi trường xung quanh đến trung bình-(lên đến 425 độ). Hàm lượng crom (23–25%) và niken (12–14%) cao của nó mang lại lớp đệm an toàn giúp giữ cho kim loại mối hàn austenit ngay cả sau khi pha loãng 30–40% từ kim loại cơ bản bằng thép cacbon.

Tại sao chất độn thép E308L và thép cacbon không bao giờ được chấp nhận cho các mối nối khác nhau

Một lỗi phổ biến trong lĩnh vực này là sử dụng E308L (chất độn tiêu chuẩn cho hàn 304/308 SS đến SS) trên mối nối kim loại không giống nhau. Đây là lý do tại sao điều này sai:

E308L được thiết kế để hàn SS austenit với chính nó. Nó có 19–21% Cr và 9–11% Ni.

Khi được pha loãng 30–40% bằng thép cacbon, hàm lượng Cr và Ni giảm xuống dưới ngưỡng an toàn trên sơ đồ Schaeffler, chuyển kim loại mối hàn vào vùng martensitic.

Kim loại mối hàn Martensitic ở mối nối khác biệt có độ kiềm chế cao rất dễ bị nứt nguội do hydro hỗ trợ -là loại nguy hiểm nhất vì nó có thể xảy ra vài giờ sau khi hàn xong.

Chất độn bằng thép carbon (E7018, ER70S-6) đều không được chấp nhận: chúng không thể tạo ra bộ đệm Cr-Ni giúp giữ cho giao diện chống ăn mòn. SS HAZ sẽ nhạy cảm trong chu kỳ dịch vụ đầu tiên.

Sơ đồ Schaeffler - Cơ sở khoa học cho việc lựa chọn người thực hiện

Sơ đồ Schaeffler dự đoán cấu trúc vi mô kim loại mối hàn dựa trên Tương đương Crom (Creq) và Tương đương Niken (Nieq):

Creq=%Cr + %Mo + 1.5×%Si + 0.5×%Nb

Nieq=%Ni + 30×%C + 0.5×%Mn

Đối với mối hàn giữa thép cacbon 316L SS và A36 sử dụng ER309L với độ pha loãng 30%:

ER309L không pha loãng: Creq ≈ 24, Nieq ≈ 15 → vùng austenit hoàn toàn.

Sau khi pha loãng 30% A36: Creq ≈ 17, Nieq ≈ 11 → vùng austenit + ~5–8%. ✅ An toàn.

Nếu E308L được sử dụng với độ pha loãng A36 30%: chuyển sang vùng martensite. ❌ Nguy cơ nứt vỡ.

Sơ đồ Schaeffler xác nhận rằng E309L là chất độn an toàn-tối thiểu cho các mối nối SS-đến-CS với độ pha loãng lên tới 40%.

Kỹ thuật bơ - Khi nào và Cách sử dụng nó

Bơ là phương pháp hàn hai giai đoạn-cung cấp giới hạn an toàn bổ sung cho các mối nối khó:

Giai đoạn 1 - Bơ thép cacbon: Phủ trực tiếp một hoặc hai lớp E309L lên mặt mối nối thép cacbon. Việc này được thực hiện trước khi-lắp ráp, với thép cacbon không bị ràng buộc. Có thể áp dụng quá trình làm nóng trước ở giai đoạn này mà không gây rủi ro cho mặt không gỉ (vẫn chưa có).

Giai đoạn 2 - Hàn mối nối: Sau khi phết bơ và làm nguội, gia công phẳng bề mặt đã phết bơ. Mối hàn cuối cùng nối mặt CS được bôi bơ 309L- với mặt không gỉ. Bởi vì lớp bơ đã có sẵn austenit nên sự pha loãng từ kim loại cơ bản CS không còn là yếu tố trong mối hàn cuối cùng.

Cần bơ khi: CE > 0,50; độ dày tiết diện > 38mm (1,5"); CS hợp kim-cao (ví dụ: thép Cr-Mo); yêu cầu PWHT ở phía CS sẽ làm nhạy cảm với phía SS.

Gia nhiệt trước khi hàn kim loại khác nhau tuân theo các quy tắc khác với hàn thép cacbon. Mặt không gỉ không bao giờ được làm nóng trước. Mặt thép carbon được gia nhiệt trước dựa trên lượng carbon tương đương của nó.

Yêu cầu về lượng cacbon tương đương và làm nóng trước theo cấp

Lớp thép cacbon	CE điển hình*	Độ dày phần	Tối thiểu. Làm nóng trước (Phía CS)	Nhiệt độ giữa các đường (tối đa)	Ghi chú
A36/SS400	0.35–0.42	Nhỏ hơn hoặc bằng 25 mm (1")	Không làm nóng trước (Lớn hơn hoặc bằng 10 độ)	175 độ (350 độ F)	Phổ biến nhất; rủi ro thấp với chất độn 309L
A36/SS400	0.35–0.42	25–50mm (1–2")	66 độ (150 độ F)	175 độ (350 độ F)	Khuyến nghị làm nóng trước - hạn chế cao hơn
A516 Gr 70	0.40–0.48	Nhỏ hơn hoặc bằng 25mm	66 độ (150 độ F)	175 độ (350 độ F)	tấm bình chịu áp lực; thực hành tiêu chuẩn làm nóng trước
A516 Gr 70	0.40–0.48	>25mm	107 độ (225 độ F)	175 độ (350 độ F)	Phần dày; làm nóng trước bắt buộc theo AWS D1.1
SA-106 Gr B (ống)	0.45–0.52	Tất cả	107 độ (225 độ F)	175 độ (350 độ F)	ống-áp suất cao; ASME B31.3 yêu cầu WPS
A514/T-1 (hợp kim)	0.55–0.68	Tất cả	175 độ (350 độ F)	230 độ (450 độ F)	Cường độ cao-được tôi luyện{1}}; chỉ chuyên gia
ASTM A572 Gr 50	0.42–0.48	Nhỏ hơn hoặc bằng 38mm	10 độ (50 độ F)	175 độ (350 độ F)	thép HSLA; CE thay đổi theo nhiệt độ; kiểm tra MTR
Mặt thép không gỉ	N/A	Tất cả	KHÔNG LÀM NÓNG TRƯỚC	175 độ (350 độ F)	❌ Làm nóng trước bên SS có nguy cơ gây mẫn cảm; chỉ nhiệt CS

Lượng cacbon tương đương (CE) theo công thức AWS D1.1: CE=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Xác minh CE từ Báo cáo thử nghiệm nhà máy (MTR) cho từng lần nung thép. Giá trị làm nóng trước trên AWS D1.1:2020 Bảng 5.2. Luôn kiểm tra các yêu cầu về mã hiện hành cho ứng dụng cụ thể của bạn.

Kết luận chính: Gia nhiệt trước chỉ được áp dụng cho mặt thép cacbon, dựa trên lượng cacbon tương đương (CE) và độ dày mặt cắt. Đối với thép A36 (CE ~ 0,35–0,42) có độ dày Nhỏ hơn hoặc bằng 25 mm, nhiệt độ môi trường (tối thiểu 10 độ) là đủ. Không bao giờ làm nóng trước mặt thép không gỉ -, nó sẽ nâng SS lên phạm vi nhạy cảm (425–870 độ ) và có thể làm hỏng vĩnh viễn khả năng chống ăn mòn.

Kiểm soát nhiệt độ giữa các đường - Thông số bị bỏ qua nhiều nhất

Nhiệt độ giữa các lần hàn là nhiệt độ của mối hàn giữa các lần hàn. Đối với các mối nối SS{1}}đến{2}}CS khác nhau, nhiệt độ giữa các đường nối tối đa là 175 độ (350 độ F) đối với mặt thép không gỉ.

Tại sao nó quan trọng:

Nếu phía SS vẫn ở trên 425 độ khi bắt đầu bước tiếp theo thì bạn đang thực hiện xử lý nhiệt liên tục một cách hiệu quả trong phạm vi nhạy cảm.

Nhiều lần chạy mà không làm mát có thể tích lũy đủ thời gian trong khoảng 425–870 độ để kết tủa cacbua crom - ngay cả với chất độn cấp L-.

Quy trình thực hành: sử dụng nhiệt kế tiếp xúc hoặc bút chì màu-chỉ báo nhiệt độ (Tempilstik®) ở mặt SS giữa mỗi lần vượt qua. Không bắt đầu lượt tiếp theo cho đến khi SS HAZ xác nhận < 175 độ.

⚠️ THẬN TRỌNG: Đối với ống không gỉ có thành mỏng (< 4mm), the interpass temperature can easily reach 300°C+ after just two passes. Pulsed GTAW or cold wire TIG is recommended to reduce heat input by 30–40%.

Kịch bản	PWHT cần thiết?	Phạm vi nhiệt độ	Khoảng thời gian	Rủi ro/Giảm nhẹ
CS cacbon-thấp (A36) đến 304/316L; dịch vụ xung quanh	Không (ưu tiên)	N/A	N/A	Không có PWHT là an toàn nhất; hàn-nguyên trạng
Giảm căng thẳng theo mã ASME (chỉ phía CS)	có điều kiện	595–620 độ (1100–1150 độ F)	1 giờ cho mỗi độ dày 25 mm	Rủi ro nhạy cảm với SS; chỉ sử dụng 309L hoặc 347/321 SS; giữ thời gian < 1 giờ
Đường ống áp suất cao-(ASME B31.3)	Mã-phụ thuộc	595–650 độ (1100–1200 độ F)	Theo lịch trình mã	Phải sử dụng chất độn ổn định (309Nb) hoặc loại L{1}}; tìm kiếm phê duyệt Trường hợp Mã
CS cứng (CE > 0,55); kỹ thuật hạt nóng	Có - Làm mềm HAZ	595–650 độ	mỗi WPS	Chỉ áp dụng cho bên CS; sử dụng vật liệu cách nhiệt bằng gốm để bảo vệ phía SS
PWHT trên 850 độ	KHÔNG BAO GIỜ đối với khớp SS-CS	Trên 850 độ bị CẤM	N/A	❌ Kết tủa cacbua ở phía SS; gây ra sự ăn mòn và mẫn cảm giữa các hạt
Ủ dung dịch (sửa chữa SS)	Không áp dụng cho các khớp khác nhau	1050–1100 độ	N/A	❌ Ở nhiệt độ này phía CS sẽ bị biến dạng và biến dạng
Lớp phủ/lớp phủ mối hàn; sau{0}}xử lý nhiệt liên kết	có điều kiện	620–700 độ	Ngâm ngắn	Áp dụng cho lớp phủ hàn; theo dõi độ cứng CS sau khi xử lý

Nguồn: ASME Phần IX, Phiên bản 2021; ASME B31.3:2022, Đoạn. 331; AWS D1.6:2017, Điều 5.8; Tóm tắt kiến thức về TWI: PWHT của các mối hàn kim loại khác nhau (2023).

Đối với hầu hết các mối nối SS{0}}đến{1}}CS khác nhau, không có PWHT là phương pháp tốt nhất. Nếu PWHT được quy định bắt buộc theo mã thì nhiệt độ trần là 650 độ (1200 độ F) và chỉ nên sử dụng vật liệu SS cấp L- hoặc ổn định. Tuyệt đối cấm PWHT trên 850 độ - nó gây ra lượng mưa cacbua crom lớn ở phía SS, phá hủy khả năng chống ăn mòn của toàn bộ mối nối.

Kỹ thuật hạt nhiệt độ - Một giải pháp thay thế cho PWHT cho các mối nối có ràng buộc-cao

Khi PWHT được yêu cầu để giảm độ cứng HAZ ở thép cacbon-cao nhưng không thể áp dụng (vì nó sẽ làm hỏng mặt SS), kỹ thuật hạt tôi luyện là một giải pháp thay thế:

Áp dụng hạt hàn cuối cùng với lượng nhiệt đầu vào cao hơn một chút so với các hạt trước đó.

Hạt cuối cùng-làm nóng HAZ của hạt trước xuống ngay dưới Ac1 (~720 độ đối với CS hợp kim-thấp), tôi luyện nó một cách hiệu quả mà không cần chu trình xử lý nhiệt riêng.

Hạt cường lực phải được đặt chính xác để chồng lên HAZ đã cứng của lớp trước.

Kỹ thuật hạt cường lực được chấp nhận theo Mã ASME Case 2894 và Phụ lục I AWS D1.1 cho các kết hợp kim loại cơ bản hiện hành. Cần có WPS đủ điều kiện dành riêng cho kỹ thuật này.

Kim loại phụ được sử dụng	Nhiệt độ dịch vụ tối đa. (Tiếp theo)	Ngưỡng di chuyển carbon	Giới hạn oxy hóa	Cân nhắc bổ sung
ER309L / E309L-16	425 độ (800 độ F)	425 độ (800 độ F)	760 độ (1400 độ F)	Trên 425 độ: chuyển sang ER310 hoặc Inconel 82 để ngăn chặn sự di chuyển carbon
ER309MoL	425 độ (800 độ F)	425 độ (800 độ F)	760 độ (1400 độ F)	Việc bổ sung Mo không làm tăng ngưỡng di chuyển carbon; cùng giới hạn 425 độ
ER310	870 độ (1600 độ F)	870 độ (1600 độ F)	1035 độ (1900 độ F)	Hàm lượng Cr cao chống lại sự di chuyển carbon lên tới 870 độ; rủi ro giai đoạn sigma giòn
ENiCrFe-3 (Inconel 82)	980 độ (1800 độ F)	980 độ (1800 độ F)	980 độ (1800 độ F)	Không có mối lo ngại về di chuyển carbon; CTE rất phù hợp với SS; ưa thích cho dịch vụ lò
ENiCrMo-3 (Inconel 625)	980 độ (1800 độ F)	980 độ (1800 độ F)	980 độ (1800 độ F)	Tùy chọn cao cấp cho dịch vụ nhiệt độ cao oxy hóa + ăn mòn-
Thép cacbon E7018	KHÔNG phù hợp	KHÔNG phù hợp	KHÔNG phù hợp	❌ Không bao giờ sử dụng cho khớp SS-CS; Nhạy cảm với HAZ là chắc chắn

Nguồn: Cẩm nang ASM Quyển. 6: Hàn, hàn hơi và hàn (ASM International, 1993); Bản tin 342 của Hội đồng Nghiên cứu Hàn (WRC): Các mối hàn khác nhau trong các nhà máy điện hóa thạch (1989); Ấn phẩm kim loại đặc biệt: Hợp kim Inconel 82/182 cho hàn kim loại khác nhau (2008).

Kết luận chính: ER309L là chất độn phù hợp cho nhiệt độ sử dụng lên tới 425 độ (800 độ F). Trên 425 độ , chuyển sang ER310 (tối đa 870 độ ) hoặc ENiCrFe-3 / Inconel 82 (lên tới 980 độ ). Việc nâng cấp không phải là tùy chọn - sử dụng ER309L trên 425 độ trong dịch vụ liên tục sẽ dẫn đến sự di chuyển carbon, hiện tượng giòn HAZ và hỏng khớp trong vòng vài tháng đến nhiều năm tùy thuộc vào nhiệt độ và tần suất chu kỳ.

Các phần chuyển tiếp cho dịch vụ nhiệt độ-cao

Trong các hệ thống đường ống có nhiệt độ-cao (hóa dầu, sản xuất điện), phương pháp ưu tiên là tránh hoàn toàn mối hàn SS-trực tiếp với-CS. Thay vào đó, hãy sử dụng mảnh chuyển tiếp - một hợp kim giúp thu hẹp khoảng cách CTE dần dần:

Thép hợp kim thấp-(ví dụ: 1,25Cr-0,5Mo hoặc 2,25Cr-1Mo) là sản phẩm trung gian giữa CS và SS.

Hàn CS với chất trung gian hợp kim thấp-bằng chất độn hợp kim thấp{1}}tiêu chuẩn.

Hàn hợp kim trung gian-thấp với SS bằng Inconel 82 hoặc 309L.

Cách tiếp cận này phân phối sự không khớp CTE trên hai khớp thay vì một khớp và cho phép sử dụng chất độn được tối ưu hóa ở mỗi giao diện riêng lẻ. Đây là phương pháp thiết kế tiêu chuẩn trong các ứng dụng ASME B31.1 (Đường ống điện) trên 370 độ.

Môi trường dịch vụ	Mức độ rủi ro về điện	Hoạt động điện giải	Tốc độ ăn mòn (CS)	Khuyến nghị giảm nhẹ
Khô trong nhà/khí quyển (RH < 60%)	Không đáng kể (★)	Không có	< 0.025 mm/yr	Không cần phòng ngừa đặc biệt
Khí quyển ngoài trời / ẩm ướt không liên tục	Thấp (★★)	Độ ẩm/sương	0,025–0,1 mm/năm	Lớp sơn lót giàu kẽm-trên CS; hệ thống sơn trên khớp
Ngâm nước ngọt	Vừa phải (★★★)	Độ dẫn điện thấp	0,1–0,25 mm/năm	Khớp nối cách ly hoặc khớp nối điện môi tại khớp
Ngâm nước biển	Nghiêm trọng (★★★★★)	Độ dẫn điện cao	0,5–2,5 mm/năm	Bảo vệ catốt + cách ly điện môi bắt buộc
Quá trình hóa học/axit	Nghiêm trọng–Cực đoan (★★★★★)	Cao	Biến	Chất độn hợp kim niken (Inconel 625); cô lập hoàn toàn phía CS
Ống ngầm/chôn	Trung bình–Cao (★★★★)	Độ ẩm đất	0,25–1,0 mm/năm	Bảo vệ catốt; khớp cách điện theo NACE SP0169
Hơi nước có nhiệt độ-cao	Thấp–Trung bình (★★)	ngưng tụ hơi nước	0,05–0,2 mm/năm	Giám sát tại các điểm thu gom nước ngưng; thoát nước đúng cách
CIP tích cực / sạch-tại-tại chỗ (dược phẩm/thực phẩm)	Vừa phải (★★★)	Chu trình ăn mòn/axit	Vừa phải	Biên dạng mối hàn mịn,{0}}không có kẽ hở; yêu cầu thâm nhập đầy đủ

Nguồn: NACE International: Báo cáo kỹ thuật ăn mòn điện (2016); NACE SP0169:2013 (Kiểm soát ăn mòn bên ngoài trên hệ thống đường ống kim loại ngầm hoặc chìm); Cẩm nang ASM Tập. 13A: Ăn mòn (2003).

Kết luận chính: Ăn mòn điện giữa thép không gỉ (cực âm) và thép cacbon (cực dương) không đáng kể trong điều kiện khô nhưng nghiêm trọng trong môi trường ẩm ướt -, đặc biệt là nước biển, nơi tốc độ ăn mòn thép cacbon có thể vượt quá 2,5 mm/năm. Hiệu ứng diện tích khuếch đại vấn đề: bề mặt SS lớn đóng vai trò là cực âm làm tăng tốc đáng kể sự ăn mòn của cực dương CS nhỏ. Luôn lắp đặt cách ly điện môi (bộ phận cách điện, mặt bích hoặc khớp nối) tại các điểm chuyển tiếp SS-sang-CS trong dịch vụ ẩm ướt.

Hiệu ứng diện tích - Tại sao tỷ lệ diện tích bề mặt SS và CS lại quan trọng

Mức độ nghiêm trọng do ăn mòn điện hóa tỷ lệ thuận với tỷ lệ diện tích cực âm-trên-cực dương. Đây là khía cạnh quan trọng nhất nhưng ít được hiểu rõ nhất của sự ăn mòn điện SS-đến-CS:

Vùng cực âm (SS)	Vùng cực dương (CS)	Tỷ lệ diện tích (SS:CS)	Tỷ lệ ăn mòn (Tương đối)
Nhỏ (chỉ vùng hàn)	Lớn (thân tàu)	1:10	- thấp có thể chấp nhận được trong hầu hết các môi trường
Diện tích bằng nhau	Diện tích bằng nhau	1:1	Áp dụng giảm nhẹ tiêu chuẩn - vừa phải
Lớn (hệ thống ống SS)	Nhỏ (lắp CS)	10:1	Việc lắp CS - cao không thành công nhanh chóng
Rất lớn (tàu SS)	Nhỏ (vòi CS)	100:1	Vòi phun CS - nghiêm trọng bị ăn mòn sau nhiều tháng

Nguồn: Sổ tay ASM Quyển. 13A: Ăn mòn, Phần 'Ăn mòn điện' (ASM International, 2003).

Nguyên tắc thiết kế: Luôn đảm bảo diện tích inox nhỏ hơn hoặc bằng diện tích thép carbon khi cả hai đều tiếp xúc với chất điện phân. Nếu không thể đạt được điều này, hãy lắp đặt bảo vệ catốt ở phía CS hoặc sử dụng cách ly điện môi.

Loại khiếm khuyết	Nguyên nhân gốc rễ	Phương pháp phát hiện	phòng ngừa	Sửa chữa / Khắc phục
Nhạy cảm (SS HAZ)	Làm lạnh chậm 425–870 độ; đầu vào nhiệt cao	bài kiểm tra Huey/Strauss; ASTM A262	Sử dụng loại L{0}}(309L, 316L); giới hạn nhiệt đầu vào < 1,5 kJ/mm	Loại bỏ vùng nhạy cảm; hàn lại với lượng nhiệt đầu vào thấp hơn
Sự di chuyển cacbon	Dịch vụ T > 425 độ; CS carbon khuếch tán thành SS	Mặt cắt kim loại; đi qua độ cứng	Sử dụng ER310 hoặc Inconel 82 trên 425 độ; mặt CS bơ	Loại bỏ vùng bị ảnh hưởng; hàn lại bằng chất độn nền Ni{1}}
Nứt nóng (đóng rắn)	Hàm lượng S+P cao trong chất độn; sự kiềm chế cao	PT/MT ngay sau khi hàn	Sử dụng chất độn có hàm lượng lưu huỳnh thấp-; kiểm soát nhiệt đầu vào; giảm bớt sự kiềm chế	Nghiền vết nứt; hàn lại theo trình tự
Thiếu sự kết hợp ở giao diện	Không đủ nhiệt; kim loại cơ bản bẩn; CTE không khớp	RT hoặc UT; kiểm tra trực quan	Làm sạch cả hai bề mặt; phía CS làm nóng trước; cường độ dòng điện thích hợp	Nghiền kim loại âm thanh; hàn lại với thông số chính xác
Cắt xén / Đốt cháy-Xuyên qua (phía SS)	Nhiệt đầu vào quá cao trên SS	Thị giác; PT	Đầu vào nhiệt thấp hơn ở phía SS; dệt ít hơn; sử dụng hạt chuỗi	Tích lũy với khoản tiền gửi 309L; pha trộn mịn
độ xốp	Sự ô nhiễm; độ ẩm; kim loại cơ bản bẩn	RT; UT	Tẩy dầu mỡ; điện cực khô; thanh lọc mặt sau (TIG)	Xác định vị trí nguồn; mài và{0}}hàn lại nếu quan trọng về mặt cấu trúc
Rách lamellar (phía CS)	Ứng suất xuyên qua-trên tấm CS cán	UT; tốc độ âm thanh tần số thấp-	Chỉ định tấm kiểm tra hướng Z- (ASTM A770); lớp bơ	Yêu cầu sửa chữa rộng rãi; thiết kế lại khớp nếu tái phát
Phân rã mối hàn (ăn mòn giữa các hạt)	Dịch vụ nhạy cảm + ăn mòn	ASTM A262 Thực hành E hoặc C	Sử dụng SS cấp L{0}} hoặc SS ổn định (321/347) trên kim loại cơ bản	Thay khớp; nâng cấp lên-loại carbon thấp
Biến dạng / cong vênh	Đầu vào nhiệt không đối xứng; CTE không khớp	Kiểm tra kích thước; thước thẳng	Trình tự hàn cân bằng; kẹp; sử dụng những đường chuyền nhỏ	Làm thẳng cơ học (lạnh); làm thẳng ngọn lửa (thận trọng)

Nguồn: Hướng dẫn nghiên cứu AWS CWI (2024); Hướng dẫn thực hành tốt nhất của TWI: Hàn các kim loại khác nhau (2023); Cẩm nang ASM Quyển. 6: Hàn, hàn đồng và hàn (ASM International, 1993); Mã nồi hơi và bình áp lực ASME, Phần V (Kiểm tra không phá hủy).

Kết luận chính: Độ nhạy và sự di chuyển cacbon là hai khiếm khuyết nghiêm trọng nhất trong quá trình hàn SS-đến-CS - và cả hai đều có thể ngăn ngừa được thông qua lựa chọn chất độn chính xác (cấp L-), kiểm soát nhiệt đầu vào (< 1.5 kJ/mm), and appropriate service temperature matching. Galvanic corrosion and lack of fusion are the most common field failures and can be fully avoided through design and process discipline.

Tiêu chuẩn/Mã	Cơ quan phát hành	Phạm vi liên quan đến hàn SS{0}}CS	Yêu cầu chính
AWS D1.6:2017	Hiệp hội hàn Mỹ	Mã hàn kết cấu - Thép không gỉ; bao gồm thiết kế, trình độ chuyên môn, kiểm tra	Yêu cầu chứng chỉ WPS/PQR; liệt kê các khớp đủ tiêu chuẩn
AWS D1.1:2020	Hiệp hội hàn Mỹ	Mã hàn kết cấu - Thép; chi phối mặt thép cacbon của khớp khác nhau	bảng làm nóng trước dựa trên CE-; nhóm kim loại cơ bản
ASME Phần IX	ASME (Mã nồi hơi & PV)	Quy trình hàn và trình độ thợ hàn; bắt buộc đối với các ứng dụng áp lực	P-Nhóm số; F-Phân loại điền số
ASME B31.3:2022	ASME	Mã đường ống xử lý; Quá trình chuyển đổi SS{0}}CS trong các nhà máy hóa chất và hóa dầu	yêu cầu PWHT; hệ số mối hàn; hạng mục thi
AWS A5.4 / A5.9	Hiệp hội hàn Mỹ	Kim loại phụ SMAW và GTAW/GMAW cho thép không gỉ (E309L, ER309L, v.v.)	Giới hạn thành phần hóa học; yêu cầu kiểm tra
ASTM A262	Quốc tế ASTM	Thực tiễn phát hiện tính nhạy cảm với IGC trong SS Austenitic	Thực hành A (ăn mòn oxalic) và Thực hành E (thử nghiệm Huey) về độ nhạy cảm
ISO 15614-1	ISO / EN	Đặc tính kỹ thuật và trình độ của quy trình hàn vật liệu kim loại	Tiêu chuẩn đánh giá WPS quốc tế; được chấp nhận rộng rãi ở châu Âu
NACE SP0169 / ISO 15589	NACE quốc tế	Kiểm soát ăn mòn bên ngoài đường ống ngầm; bảo vệ catốt	Có liên quan khi có liên quan đến các mối nối ống kim loại khác nhau bị chôn vùi
EN ISO 3834	ISO / CEN	Yêu cầu chất lượng đối với hàn nóng chảy vật liệu kim loại	Hệ thống chất lượng toàn diện cho các tổ chức hàn

Lưu ý: Quy tắc và tiêu chuẩn được cập nhật định kỳ. Luôn xác nhận rằng bạn đang sử dụng phiên bản hiện tại. Mã áp dụng được xác định theo thẩm quyền, loại ứng dụng (kết cấu, áp suất, đường ống) và thông số kỹ thuật của khách hàng. Khi có nghi ngờ, hãy tham khảo ý kiến của Thanh tra viên hàn được chứng nhận (CWI) hoặc kỹ sư hàn.

Yêu cầu về mã khóa: WPS và PQR là bắt buộc đối với các ứng dụng áp suất

Mọi hàn SS-đến-CS trên các bộ phận chịu áp lực- (bình, đường ống, nồi hơi) đều yêu cầu Thông số kỹ thuật quy trình hàn (WPS) đủ tiêu chuẩn được hỗ trợ bởi Bản ghi thẩm định quy trình (PQR) theo ASME Phần IX. Điều này có nghĩa là:

WPS xác định quy trình hàn, kim loại phụ, gia nhiệt trước, giới hạn nhiệt đầu vào và giới hạn nhiệt độ giữa các lớp.

PQR ghi lại các mối hàn thử nghiệm được thực hiện để xác nhận WPS, bao gồm các thử nghiệm độ bền kéo, thử nghiệm uốn cong và thử nghiệm va đập theo yêu cầu.

Thợ hàn phải có trình độ chuyên môn riêng đối với WPS bằng cách kiểm tra trình độ chuyên môn.

Những thay đổi đối với kim loại phụ, nhóm kim loại cơ bản (Số P{0}}) hoặc quy trình yêu cầu phải có-đạt tiêu chuẩn lại.

Đối với các ứng dụng kết cấu (không{0}}áp suất), AWS D1.6 cho phép thiết kế mối nối sơ tuyển với chất độn 309L tiêu chuẩn, có thể được sử dụng mà không cần kiểm tra PQR nếu đáp ứng tất cả các điều kiện sơ tuyển.

Câu hỏi 1: Tôi nên sử dụng kim loại phụ nào để hàn thép không gỉ với thép cacbon?

ER309L (MIG/TIG) hoặc E309L-16 (SMAW) là kim loại phụ tiêu chuẩn để hàn thép không gỉ với thép cacbon. Nó chứa 23–25% Cr và 12–14% Ni - đủ cao để duy trì hoàn toàn austenit ngay cả sau khi pha loãng 30–40% từ phía thép cacbon. Ký hiệu 'L' (cacbon thấp, tối đa 0,03%) ngăn ngừa sự nhạy cảm. Đối với nhiệt độ sử dụng trên 425 độ, hãy nâng cấp lên ER310 hoặc ENiCrFe-3 (Inconel 82).

Câu 2: Tại sao sử dụng E309L thay vì E308L khi hàn thép không gỉ với thép cacbon?

E308L được thiết kế để hàn thép không gỉ austenit với chính nó (ví dụ: 304 đến 304). Khi được sử dụng trên một mối nối không giống nhau, sự pha loãng từ phía thép cacbon sẽ kéo kim loại mối hàn vào vùng martensitic hoặc ferritic trên sơ đồ Schaeffler, gây ra nguy cơ nứt. E309L có bộ đệm Cr và Ni cao hơn giúp giữ kim loại mối hàn ở vùng austenit an toàn ngay cả khi thép cacbon bị pha loãng tới 40%.

Câu 3: Tôi có cần gia nhiệt trước khi hàn thép không gỉ với thép cacbon không?

Bạn cần làm nóng trước mặt thép carbon (không phải mặt không gỉ) khi lượng carbon tương đương (CE) của thép carbon vượt quá 0,40 hoặc khi độ dày mặt cắt lớn hơn 25mm (1 inch). Đối với thép cacbon A36 có CE < 0,40 và độ dày < 25 mm, nhiệt độ môi trường tối thiểu là 10 độ (50 độ F) thường là đủ. Không bao giờ làm nóng trước mặt thép không gỉ - nó có thể gây ra hiện tượng mẫn cảm (kết tủa cacbua) ở vùng{11}}bị ảnh hưởng bởi nhiệt.

Câu hỏi 4: Nhạy cảm là gì và làm cách nào để ngăn chặn nó khi hàn 316L với thép cacbon?

Nhạy cảm là sự kết tủa của cacbua crom tại các ranh giới hạt của thép không gỉ, xảy ra khi nó được giữ ở nhiệt độ 425–870 độ quá lâu. Điều này làm cạn kiệt crom ở ranh giới hạt, khiến chúng dễ bị ăn mòn giữa các hạt. Phòng ngừa: (1) Sử dụng chất độn cấp L-(E309L hoặc ER309L, tối đa 0,03% C); (2) Giới hạn lượng nhiệt đầu vào < 1,5 kJ/mm; (3) Không PWHT trên 850 độ; (4) Sử dụng các hạt xâu chuỗi có thời lượng ngắn, không phải các đường dệt rộng.

Câu hỏi 5: Sự di chuyển carbon là gì và nó xảy ra ở nhiệt độ nào?

Sự di chuyển cacbon là sự khuếch tán cacbon từ kim loại cơ bản bằng thép cacbon vào vùng chịu ảnh hưởng nhiệt bằng thép không gỉ (HAZ) trong quá trình sử dụng nhiệt độ cao-trên 425 độ (800 độ F). Điều này gây ra vùng mềm được cacbon hóa trong thép cacbon và vùng cứng được cacbon hóa trong HAZ bằng thép không gỉ. Vùng cứng dễ bị tấn công giữa các hạt. Phòng ngừa: Sử dụng chất độn ER310 hoặc Inconel 82 cho bất kỳ dịch vụ nào trên 425 độ, vì hàm lượng crom và/hoặc niken cao của chúng ngăn chặn sự khuếch tán carbon.

Câu hỏi 6: Tôi có thể hàn thép không gỉ với thép carbon mà không cần PWHT không?

Có - đối với hầu hết các ứng dụng đường ống kết cấu và quy trình trong môi trường xung quanh hoặc dịch vụ có nhiệt độ-thấp, không cần hoặc không mong muốn PWHT. PWHT của mối nối thép không gỉ-đến{4}}cacbon-thực sự có thể gây hại: nhiệt độ trên 850 độ sẽ làm mặt không gỉ bị nhạy cảm. Nếu mã yêu cầu PWHT (ví dụ: ASME B31.3) để giảm ứng suất cho thép cacbon thì phải thực hiện ở nhiệt độ 595–620 độ bằng cách sử dụng loại L-hoặc chất độn không gỉ ổn định và phải được giữ ở thời gian yêu cầu tối thiểu.

Câu hỏi 7: Hàn thép không gỉ với thép cacbon có gây ăn mòn điện hóa không?

Có, nhưng chỉ trong môi trường có chất điện phân (lỏng). Thép không gỉ và thép cacbon cách nhau 0,4–0,8V trong dãy điện, làm cho thép cacbon trở thành cực dương hoạt động. Trong điều kiện khô ráo trong nhà, ăn mòn điện là không đáng kể. Trong nước biển, tốc độ ăn mòn của mặt thép cacbon có thể đạt tới 0,5–2,5 mm/năm. Biện pháp giảm thiểu: lắp đặt các liên kết hoặc mặt bích điện môi (cách điện) tại điểm chuyển tiếp; áp dụng biện pháp bảo vệ catốt cho mặt thép cacbon; sử dụng lớp phủ giàu kẽm-trên các bề mặt CS hở.

Câu hỏi 8: Kỹ thuật hàn bơ là gì và khi nào tôi nên sử dụng kỹ thuật này để hàn các kim loại khác nhau?

Buttering is the application of one or more layers of compatible filler metal directly onto the carbon steel joint face before making the final joint weld. It is recommended when: (1) The carbon equivalent of the carbon steel exceeds 0.50; (2) The section is thick (>38mm) và độ pha loãng sẽ cao; (3) Cần phải làm nóng trước để có thể làm hỏng mặt không gỉ. Sau khi phết bơ bằng E309L, bề mặt CS phết bơ sẽ được gia công hoặc làm sạch và mối nối cuối cùng được hàn theo quy trình tiêu chuẩn 309L - thường không cần gia nhiệt trước cao vì lớp đệm đã có sẵn.

Câu 9: Quy trình hàn nào là tốt nhất để nối thép không gỉ với thép cacbon?

GTAW (hàn TIG) là quy trình ưu tiên dành cho công việc chính xác, ống-có thành mỏng và đường hàn gốc - nó cung cấp lượng nhiệt đầu vào thấp nhất và kiểm soát độ pha loãng tốt nhất. GMAW (hàn MIG) với dây ER309L được ưu tiên cho công việc sản xuất trên các mặt cắt dày hơn. SMAW (hàn que) với điện cực E309L-16 là lựa chọn thiết thực nhất cho công việc tại hiện trường và sửa chữa. Cả ba quy trình đều có thể tạo ra các kết nối mã có chất lượng{12}}với WPS chính xác. FCAW với dây lõi thông lượng E309LT-1 cũng được sử dụng cho các ứng dụng ngoài trời/hiện trường.

Câu hỏi 10: Sơ đồ Schaeffler là gì và tại sao nó lại quan trọng đối với việc hàn các kim loại khác nhau?

Sơ đồ Schaeffler (và phiên bản cập nhật của nó, sơ đồ DeLong) là một công cụ đồ họa dự đoán cấu trúc vi mô của kim loại hàn thép không gỉ dựa trên đương lượng crom (Creq) và niken tương đương (Nieq). Trong hàn kim loại không giống nhau, nó khẳng định rằng sau khi pha loãng từ phía thép cacbon, thành phần kim loại mối hàn vẫn nằm trong vùng austenit + ferit an toàn (2–10% ferit). Nếu sự pha loãng chuyển thành phần sang vùng mactenxit thì nguy cơ nứt sẽ cao. Hàm lượng Cr và Ni cao của E309L đảm bảo nó luôn ở trong vùng an toàn ngay cả khi pha loãng CS 40%.

Câu hỏi 11: Những tiêu chuẩn nào chi phối việc hàn kim loại khác nhau từ thép không gỉ sang thép cacbon?

Các tiêu chuẩn chính là: AWS D1.6:2017 (Mã hàn kết cấu - Thép không gỉ) cho các ứng dụng kết cấu; ASME Phần IX về chứng nhận WPS/PQR của thiết bị áp lực; ASME B31.3 cho đường ống xử lý. AWS A5.4 quản lý các điện cực không gỉ SMAW (E309L-16) và AWS A5.9 quản lý dây GTAW/GMAW (ER309L). Đối với các dự án ở Châu Âu, ISO 15614-1 bao gồm việc đánh giá quy trình hàn. Trong mọi trường hợp, cần phải có Thông số kỹ thuật quy trình hàn (WPS) đủ tiêu chuẩn bằng văn bản được hỗ trợ bởi Bản ghi tiêu chuẩn quy trình (PQR).

Câu hỏi 12: Làm cách nào để kiểm soát nhiệt đầu vào khi hàn thép không gỉ với thép cacbon?

Nhiệt đầu vào phải được kiểm soát để tránh hiện tượng nhạy cảm ở mặt không gỉ và làm mềm HAZ quá mức ở mặt thép cacbon. Tính toán lượng nhiệt đầu vào như: HI (kJ/mm)=[Điện áp × Cường độ dòng điện × 60] / [Tốc độ di chuyển (mm/phút) × 1000]. Đối với các mối nối bằng thép cacbon 316L{6}}đến{7}}cacbon: mục tiêu HI < 1,5 kJ/mm; sử dụng các hạt có dây thay vì dệt rộng; cho phép làm mát giữa các đường đến < 175 độ trước lần vượt qua tiếp theo. Đối với ống có thành mỏng: hãy xem xét GTAW xung, giúp giảm lượng nhiệt đầu vào trung bình xuống 30–40% trong khi vẫn duy trì độ ổn định của hồ quang.