جوشکاری فولادهای ضدزنگ (Stainless Steel) به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خاص این فلزات، نیاز به انتخاب دقیق الکترود دارد. یکی از مهم‌ترین عوامل موفقیت در جوشکاری استنلس استیل، انتخاب نوع مناسب الکترود است. در میان انواع مختلف، سه الکترود 308، 309 و 316 از پرکاربردترین‌ها هستند. اما تفاوت این سه الکترود در چیست و هرکدام چه کاربردهایی دارند؟ در این مقاله به بررسی دقیق تفاوت‌های این الکترودها از نظر ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، کاربرد و مقاومت در برابر خوردگی می‌پردازیم.

معرفی کلی الکترودهای استنلس استیل

الکترودهای استنلس استیل برای جوشکاری فولادهای زنگ‌نزن طراحی شده‌اند. این الکترودها معمولاً دارای پوشش روتیلی یا بازی هستند و از نظر ترکیب شیمیایی، شباهت نزدیکی به جنس فلز پایه دارند تا از ایجاد ترک یا خوردگی بین‌دانه‌ای جلوگیری شود.

الکترود 308؛ مناسب برای استیل‌های آستنیتی سری 304

الکترود E308 یا E308L برای جوشکاری فولادهای زنگ‌نزن سری 304 طراحی شده است که از رایج‌ترین انواع استیل‌های آستنیتی هستند. این نوع استیل‌ها حاوی حدود 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل هستند.

مشخصات فنی الکترود 308:

• ترکیب شیمیایی فلز جوش: 19-21% کروم، 9-11% نیکل
• نسخه کم‌کربن (E308L) برای کاهش حساسیت به ترک خوردگی و خوردگی بین‌دانه‌ای
• مناسب برای جوشکاری مخازن، تجهیزات غذایی، دارویی و شیمیایی

مزایا:

• مقاومت خوب در برابر خوردگی عمومی
• پایداری قوس و ظاهر مناسب جوش
• سادگی در استفاده برای جوشکاری دستی

الکترود 309؛ برای اتصال استیل به فولادهای کربنی

الکترود E309 یا E309L برای مواردی کاربرد دارد که نیاز به جوشکاری بین فولاد زنگ‌نزن و فولاد کربنی یا آلیاژی باشد. این الکترود دارای مقدار بالاتری از کروم و نیکل نسبت به 308 است.

مشخصات فنی الکترود 309:

• ترکیب شیمیایی: حدود 22-24% کروم، 12-14% نیکل
• دارای مقاومت بیشتر در برابر ترک و اختلاف انبساط حرارتی
• مناسب برای جوشکاری غیرهمجنس بین فولاد زنگ‌نزن و فولاد ساده

مزایا:

• عملکرد مناسب در جوش‌های ترکیبی
• مقاومت بالا در برابر حرارت و اکسیداسیون
• کاهش احتمال ترک خوردگی در شرایط تنش بالا

الکترود 316؛ مقاومت برتر در برابر خوردگی

الکترود E316 یا E316L برای جوشکاری فولادهای زنگ‌نزن نوع 316 استفاده می‌شود که دارای افزودنی مولیبدن (Mo) هستند. وجود مولیبدن باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای و کلرایدی می‌شود.

مشخصات فنی الکترود 316:

• ترکیب شیمیایی: حدود 18-20% کروم، 11-14% نیکل، 2-3% مولیبدن
• نسخه کم‌کربن (E316L) برای کاهش حساسیت به خوردگی بین‌دانه‌ای
• مناسب برای محیط‌های دریایی، نمکی، شیمیایی و اسیدی

مزایا:

• مقاومت عالی در برابر خوردگی ناشی از نمک، آب دریا، مواد شیمیایی
• مناسب برای صنایع غذایی، داروسازی، پتروشیمی، و نیروگاه‌ها
• ظاهر مناسب جوش و خواص مکانیکی بالا

مقایسه کلی بین 308، 309 و 316

نوع فولاد پایه:

• الکترود 308 برای جوشکاری استیل‌های سری 304 و فولادهای آستنیتی مشابه مناسب است.
• الکترود 309 برای جوشکاری ناهمجنس بین فولاد زنگ‌نزن و فولاد کربنی یا آلیاژی استفاده می‌شود.
• الکترود 316 برای استیل‌های ضد زنگ سری 316 و محیط‌های بسیار خورنده کاربرد دارد.

درصد نیکل موجود در فلز جوش:

• در الکترود 308 حدود 9 تا 11 درصد نیکل وجود دارد.
• در الکترود 309 میزان نیکل بیشتر است، بین 12 تا 14 درصد.
• در الکترود 316 نیز حدود 11 تا 14 درصد نیکل وجود دارد.

درصد کروم موجود در فلز جوش:

• الکترود 308 دارای 19 تا 21 درصد کروم است.
• الکترود 309 مقدار بیشتری کروم دارد، بین 22 تا 24 درصد.
• در الکترود 316 این مقدار بین 18 تا 20 درصد است.

وجود مولیبدن (Mo):

• در الکترودهای 308 و 309 مولیبدن وجود ندارد.
• اما الکترود 316 دارای 2 تا 3 درصد مولیبدن است که مقاومت به خوردگی آن را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

مقاومت به خوردگی:

• الکترود 308 مقاومت خوبی در برابر خوردگی عمومی دارد.
• الکترود 309 مقاومت متوسطی نسبت به خوردگی دارد، بیشتر برای شرایط حرارتی طراحی شده.
• الکترود 316 بالاترین مقاومت را در برابر خوردگی حفره‌ای و محیط‌های کلرایدی دارد.

کاربرد اصلی:

• الکترود 308 در صنایع غذایی، دارویی، ساخت مخازن و تجهیزات صنعتی کاربرد دارد.
• الکترود 309 در جوشکاری ترکیبی استیل با فولاد ساده یا آلیاژی استفاده می‌شود.
• الکترود 316 مناسب برای صنایع دریایی، پتروشیمی، محیط‌های اسیدی و خورنده است.

نکات مهم در انتخاب بین 308، 309 و 316

1. جنس فلز پایه را بشناسید: برای جوشکاری استیل 304 از 308 استفاده کنید، برای اتصال استیل به فولاد ساده از 309، و برای استیل 316 یا محیط‌های خورنده از 316 استفاده کنید.
2. محیط کاری را در نظر بگیرید: اگر محیط دارای بخار اسید یا آب دریاست، الکترود 316 بهترین انتخاب است.
3. نسخه کم‌کربن (L): برای جلوگیری از خوردگی بین‌دانه‌ای در اتصالات تحت فشار یا درزهای حساس، از نسخه‌های L (مثل 308L یا 316L) استفاده شود.
4. هزینه و دسترسی: الکترود 316 معمولاً گران‌تر از 308 و 309 است، اما در محیط‌های خورنده، انتخاب آن کاملاً توجیه‌پذیر است.

نتیجه‌گیری

خرید الکترود روکش دار و انتخاب الکترود مناسب در جوشکاری استیل نه‌تنها به کیفیت نهایی جوش، بلکه به عمر مفید قطعه و ایمنی آن نیز بستگی دارد. الکترود 308 انتخابی عالی برای استیل‌های آستنیتی عمومی مانند 304 است، الکترود 309 برای جوشکاری ناهمجنس میان فولاد زنگ‌نزن و فولاد کربنی به‌کار می‌رود، و الکترود 316 بیشترین مقاومت را در برابر محیط‌های خورنده مانند صنایع شیمیایی و دریایی دارد. با در نظر گرفتن نوع فلز پایه، شرایط محیطی و ویژگی‌های هر الکترود، می‌توانید بهترین گزینه را برای پروژه جوشکاری خود انتخاب کنید.