供應(yīng)商	上海福尼斯焊材有限公司店鋪
認(rèn)證
報(bào)價(jià)	面議
廠家	日本神鋼KOBELCO
規(guī)格	1.0 1.2 1.6 2.0 2.4
加工定制	是
關(guān)鍵詞	S309L,H03Cr24Ni13Si,ER309L,異種鋼焊接
所在地	上海市金山區(qū)廊下鎮(zhèn)景樂(lè)路228號(hào)3幢(廊下樂(lè)農(nóng)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園)

產(chǎn)品詳細(xì)介紹

# 日本神鋼KOBELCO TG-S309L不銹鋼TIG焊絲技術(shù)解析

> **24%鉻-13%鎳**的精密合金配比與**≤0.03%低碳**設(shè)計(jì)的結(jié)合，讓TG-S309L在異種鋼焊接中實(shí)現(xiàn)**碳遷移率降低80%**，成為石化設(shè)備與高溫管道的“冶金橋梁”。

## 1 產(chǎn)品定位與標(biāo)準(zhǔn)體系

TG-S309L焊絲隸屬于日本神戶制鋼所（KOBELCO）**奧氏體不銹鋼焊材系列**，其技術(shù)規(guī)范嚴(yán)格遵循全球主流焊接標(biāo)準(zhǔn)：

- **國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證**：

- **AWS A5.9 ER309L**：熔敷金屬抗拉強(qiáng)度≥550MPa，延伸率≥35%，滿足低合金鋼與不銹鋼異種焊接要求；

- **GB/T 29713 S309L**及**ISO 14343-A-W (23 12 L)**：適配承壓設(shè)備焊接，尤其針對(duì)耐晶間腐蝕工況設(shè)計(jì)；

- **工程適用性認(rèn)證**：通過(guò)石油化工、核電設(shè)備行業(yè)焊接資質(zhì)評(píng)審，適用于540℃以下高溫腐蝕環(huán)境。

在神鋼焊材序列中，TG-S309L定位于**異種鋼焊接**，與同類(lèi)產(chǎn)品形成差異化優(yōu)勢(shì)：

- **成分升級(jí)**：相比基礎(chǔ)型TG-S309（ER309），碳含量降低50%（≤0.03%），**消除晶間碳化物析出風(fēng)險(xiǎn)**，無(wú)需鈮/鈦穩(wěn)定化元素即通過(guò)ASTM A262晶間腐蝕測(cè)試；

- **冶金特性優(yōu)化**：熔敷金屬鐵素體含量（FN值）控制在5-10，平衡**抗裂性**與**耐蝕性**，尤其適應(yīng)高拘束接頭；

- **規(guī)格全覆蓋**：直徑涵蓋**1.2-3.2mm**，匹配薄板精密焊接至厚壁壓力容器堆焊需求，采用真空防潮包裝確保工藝穩(wěn)定性。

## 2 化學(xué)成分與冶金設(shè)計(jì)

TG-S309L熔敷金屬采用**Cr-Ni-Mn-Si低碳平衡體系**，其典型化學(xué)成分如下表所示：

*表：TG-S309L熔敷金屬化學(xué)成分設(shè)計(jì)（質(zhì)量百分比%）*

| **元素** | C | Mn | Si | Cr | Ni | **關(guān)鍵雜質(zhì)控制** |

|----------|---------|--------|--------|--------|--------|------------------|

| **標(biāo)準(zhǔn)值** | ≤0.030 | 1.00-2.50 | 0.30-0.65 | 23.00-25.00 | 12.00-14.00 | P≤0.030, S≤0.030 |

| **典型值** | 0.026 | 2.11 | 0.38 | 23.56 | 12.31 | P 0.017, S 0.008 |

該成分設(shè)計(jì)蘊(yùn)含三重冶金學(xué)策略：

- **鉻鎳協(xié)同耐蝕基礎(chǔ)**：高鉻（23.56%）形成致密Cr?O?鈍化膜，**阻斷硫化物侵蝕與540℃氧化腐蝕**；鎳（12.31%）穩(wěn)定奧氏體相，抑制σ相析出脆性，同時(shí)降低碳活度；

- **錳硅脫氧雙效機(jī)制**：錳（2.11%）優(yōu)化熔池流動(dòng)性，減少氣孔率；硅（0.38%）提升熔敷金屬潤(rùn)濕性，保障焊道平整光滑，飛濺率≤3%；

- **超純凈冶煉技術(shù)**：碳含量≤0.026%**消除敏化區(qū)間碳化物析出**，磷硫總量≤0.025%抑制晶界偏析，使焊態(tài)接頭直接通過(guò)草酸電解蝕刻試驗(yàn)（ASTM A262 Practice E）。

**異種焊接冶金機(jī)理**：

- **高鉻當(dāng)量緩沖層**：Cr/Ni比≈1.91，有效**阻抑碳鋼中的碳擴(kuò)散**，使融合線馬氏體帶硬度≤250HV（傳統(tǒng)焊絲≥400HV），厚度≤10μm；

- **熱膨脹系數(shù)適配**：與低合金鋼（12.5×10??/K）和奧氏體不銹鋼（16.5×10??/K）的差異均＜15%，顯著降低熱應(yīng)力裂紋傾向。

## 3 工藝與服役性能

### 3.1 力學(xué)與耐蝕性能

經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，TG-S309L熔敷金屬展現(xiàn)**強(qiáng)韌與耐蝕平衡特性**：

- **常溫性能**：

- 抗拉強(qiáng)度：570 MPa（超ER309L標(biāo)準(zhǔn)下限4%）；

- 屈服強(qiáng)度：410 MPa，延伸率：38%，保障高拘束接頭塑性變形能力；

- 沖擊韌性：0℃沖擊功≥110J，為異種鋼焊材均值（約80J）的1.4倍；

- **高溫及耐蝕性能**：

- **抗氧化性**：在540℃飽和蒸汽中氧化增重速率≤0.05g/m2·h，為碳鋼焊材的1/5；

- **耐晶間腐蝕**：通過(guò)雙環(huán)電化學(xué)動(dòng)電位再活化法（DL-EPR）測(cè)試，再活化率≤2%，遠(yuǎn)低于臨界值5%。

### 3.2 工藝性能

- **電弧特性**：純氬保護(hù)（≥99.99%）下電弧穩(wěn)定，熔深2.0-2.5mm，煙塵生成量≤180mg/g；

- **全位置操作性**：立向上焊熔渣凝固時(shí)間7-9秒，仰焊位置通過(guò)氣渣聯(lián)合保護(hù)實(shí)現(xiàn)平滑成形；

- **參數(shù)窗口**：

| **直徑(mm)** | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 3.2 |

|--------------|---------|---------|---------|---------|

| **電流(A)** | 50~100 | 100~200 | 200~300 | 300~400 |

- **氣體保護(hù)要求**：

- 正面流量：100~200A時(shí)9~14L/min，200~300A時(shí)14~18L/min；

- **背面保護(hù)強(qiáng)制項(xiàng)**：異種鋼焊接需通氬背充（氧含量≤50ppm），防止氧化發(fā)黑。

## 4 應(yīng)用領(lǐng)域與適配母材

### 4.1 核心應(yīng)用場(chǎng)景

- **石化反應(yīng)器復(fù)合結(jié)構(gòu)**：焊接12CrMoV耐熱鋼與SUS304L不銹鋼過(guò)渡層，耐受含硫油氣（≤450℃），某加氫裝置運(yùn)行80，000小時(shí)后融合區(qū)硬度梯度≤50HV/mm；

- **核電壓力容器堆焊**：用于低合金鋼（SA508）+不銹鋼（SUS316L）復(fù)合容器內(nèi)壁堆焊，單層堆焊厚度2.5mm時(shí)，晶間腐蝕速率≤0.1mm/a；

- **火電鍋爐異種鋼連接**：焊接P91馬氏體耐熱鋼與Q345B碳鋼管座，其高鎳基體抑制碳遷移，設(shè)計(jì)壽命突破10萬(wàn)小時(shí)。

### 4.2 適配母材類(lèi)型

*表：TG-S309L適配母材及焊接形式*

|--------------------|-------------------------|----------------------|---------------------|

### 4.3 創(chuàng)新工藝應(yīng)用

- **免過(guò)渡層異種鋼直焊**：

- A516 Gr.60碳鋼與SUS410S焊接時(shí)，熱輸入15-20kJ/cm下融合線無(wú)馬氏體帶，沖擊功≥70J；

- **窄間隙厚壁焊接**：針對(duì)≥100mm厚板，U型坡口設(shè)計(jì)配合氬氣背充，填充量減少30%，熱輸入≤25kJ/cm。

## 5 工藝控制要點(diǎn)

### 5.1 焊前準(zhǔn)備

- **坡口設(shè)計(jì)**：

- 異種鋼對(duì)接：碳鋼側(cè)30°+不銹鋼側(cè)20°不對(duì)稱坡口，鈍邊差0.5mm，減少稀釋率不均；

- **清潔度控制**：丙酮擦拭+不銹鋼刷拋光至Sa2.5級(jí)，氯離子殘留≤25ppm（防止應(yīng)力腐蝕）；

- **預(yù)熱管理**：

- 馬氏體不銹鋼（如2Cr13）：預(yù)熱200~250℃；

- 低合金鋼（如15CrMoR）：預(yù)熱150~180℃。

### 5.2 焊接過(guò)程控制

- **熱輸入管控**：嚴(yán)格限制在10~25kJ/cm。熱輸入>30kJ/cm時(shí)，540℃持久強(qiáng)度下降30%，因δ鐵素體過(guò)量析出；

- **層間溫度**：馬氏體鋼≤200℃，奧氏體鋼≤150℃，防止475℃脆性；

- **運(yùn)條技術(shù)**：

- **根焊**：直線運(yùn)條，弧長(zhǎng)1~3mm，電流下限取值（?2.0mm用100A）；

- **填充焊**：鋸齒擺動(dòng)寬度≤4倍絲徑，道間搭接量2~3mm保障堆焊層均勻性。

### 5.3 焊后處理與檢測(cè)

- **熱處理規(guī)范**：

- 馬氏體鋼異種接頭：730℃×2h消應(yīng)力退火；

- 純奧氏體接頭：**免熱處理**（避免σ相脆化）；

- **無(wú)損檢測(cè)**：

- **PT+UT組合**：PT檢測(cè)表面缺陷，UT采用45°-70°雙探頭聚焦熔合線；

- **腐蝕試驗(yàn)**：按ASTM A262 Practice E進(jìn)行晶間腐蝕驗(yàn)證；

- **典型失效案例**：某加氫反應(yīng)器堆焊層氫致剝離，分析為背面保護(hù)不足（氧含量>200ppm）。改進(jìn)后氬背流量提升至20L/min，剝離率歸零。

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> TG-S309L焊絲代表了神鋼在**異種鋼焊接材料**領(lǐng)域的技術(shù)高度。其**23.56%Cr-12.31%Ni-0.026%C**的高合金低碳體系，通過(guò)**鉻當(dāng)量緩沖機(jī)制**與**鐵素體調(diào)控**的協(xié)同，為石化反應(yīng)器、核電容器及火電鍋爐提供了**零碳遷移**與**耐晶間腐蝕**的雙重保障。

隨著**裝備**向多材料混合結(jié)構(gòu)發(fā)展，TG-S309L需特別關(guān)注其**工藝敏感性**——嚴(yán)苛的熱輸入管控（≤25kJ/cm）與**差異化的預(yù)熱策略**（馬氏體鋼≥200℃）是釋放性能的核心。深入理解鉻鎳平衡的相變機(jī)理并控制氣體純度（氧含量≤50ppm），方能在高溫與腐蝕中鑄就永恒可靠的工業(yè)紐帶。

所屬分類(lèi)：焊接材料/焊絲

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日本神鋼KOBELCOTG-S309L不銹鋼TIG焊絲H03Cr24Ni13Si

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