DIN EN ISO 3581:2016 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей. Классификация (ИСО 3581:2016); Немецкая версия EN ISO 3581:2016.

Стандартный №: DIN EN ISO 3581:2016
Дата публикации: 2016
Разместил: German Institute for Standardization
состояние: быть заменен
быть заменен: DIN EN ISO 3581:2016-12
Последняя версия: DIN EN ISO 3581:2023-11
заменять: DIN EN ISO 3581:2012 DIN EN ISO 3581:2015

сфера применения

Обзор и история создания стандарта

EN ISO 3581:2016 — это совместный стандарт классификации электродов для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей, разработанный Международной организацией по стандартизации (ISO) и Европейским комитетом по стандартизации (CEN). Этот стандарт заменяет издание 2012 года и представляет собой комплексный пересмотр его технического содержания, включающий техническое исправление к ISO 3581:2003/Cor 1:2008 и поправки к ISO 3581:2003/Amd 1:2011. Стандарт был разработан ISO/TC 44, Сварка, и связанными с ним техническими комитетами в сотрудничестве с CEN/TC 121, Технический комитет Сварка, при участии Германского института стандартизации (DIN), выполняющего функции секретариата.

Анализ двухсистемной системы классификации

В этом стандарте инновационно используется двухсистемный подход к классификации для адаптации к различным потребностям мирового рынка:

Сравнительные размеры	Система A (номинальная классификация состава)	Система B (классификация типа сплава)
Основа классификации	Номинальный химический состав наплавленного металла	Традиционная идентификация типа сплава
Структура идентификации	5-частная система идентификации	4-частная система идентификации
Код электрода	E (электрод для ручной дуговой сварки)

Тип сплава	Типичные марки	Максимальное значение C (%)	Диапазон Cr (%)	Диапазон Ni (%)	Требования к специальным элементам
Аустенитная нержавеющая сталь	308/308L	0,04–0,08	18,0–21,0	9,0–11,0	Низкоуглеродистая, стабилизированная Nb
Дуплексная нержавеющая сталь	2209	0,04	21,0-24,0	7,5-10,5	N:0,08-0,20, Mo:2,5-4,0
Мартенситная нержавеющая сталь	410	0,12	11,0-14,0	≤0,60	Требуется термообработка после сварки
Жаркий сплав	310/310H	0,08-0,45	23,0-27,0	18,0-22,0	Высокоуглеродистый вариант для высоких температур

Требования к механическим свойствам

В таблице 3 стандарта приведены показатели механических свойств наплавленного металла в наплавленном или термообработанном состоянии:

Показатели эксплуатационных свойств	Диапазон требований	Стандарт испытаний	Примечания
Предел текучести (Rp0.2)	210-930 МПа	ISO 15792-1	Зависит от типа сплава
Прочность на разрыв (Rm)	450-930 МПа		Более высокие требования к дуплексной стали
Относительное удлинение (A)	6-30%		Аустенитная сталь требует большего относительного удлинения

Типы и технические характеристики электродного покрытия

В Приложении А к стандарту подробно описаны технические характеристики различных типов покрытия:

Основное покрытие (B/5)

Содержит большое количество щелочных минеральных компонентов, таких как известняк, доломит и флюорит. Характеристики процесса сварки:

Подходит только для постоянного тока обратной полярности (DCEP)
Низкое содержание диффузионного водорода в наплавленном металле
Превосходные механические свойства металла шва
Относительно низкая стабильность дуги

Покрытие титанового типа (R/6)

Сварочные характеристики с рутилом (диоксидом титана) в качестве основного компонента:

Подходит для сварки переменным и постоянным током
Стабильная дуга и хорошие эксплуатационные характеристики
Красивый внешний вид сварного шва
Высокое содержание диффузионного водорода в наплавленном металле

Модифицированное покрытие титанового типа (7)

Специальное покрытие, в котором рутил частично заменен силикатом:

Хороший шлак текучесть, подходит для сварки волочением
Перенос мелких частиц
Вертикальная сварка тонких пластин может быть затруднена

Требования к возможностям положения сварки

В стандартных таблицах 5A и 5B указаны требования к испытаниям для различных положений сварки:

Код положения	Положение сварки	Требования к испытаниям	Применимый диаметр электрода
PA	Сварка в плоскости	Все типы электродов должны пройти	2,5–6,4 мм
PB	Горизонтальная сварка	Испытание углового шва	≥3,2 мм
PD	Горизонтальный угловой шов	Испытание углового шва	≥3,2 мм
PF	Вертикальная сварка снизу вверх	Более сложные положения	≤4,0 мм
PG	Вертикальная сварка сверху вниз	Определенный тип покрытия	≤5,0 мм

Требования к контролю дельта-феррита

В Приложении B к стандарту подробно описана важность феррита в сварных швах из нержавеющей стали:

Роль феррита

Предотвращение появления горячих трещин при сварке
Улучшение коррозионной стойкости металла шва (при необходимости)
Влияние на механические свойства и технологические свойства

Измерение ферритного числа (FN)

Согласно стандарту ISO 8249, используется магнитный метод измерения:

Оригинальный калибровочный образец предоставлен NIST
Точность измерения: ±1 FN (диапазон 0-28 FN)
Избегайте измерений на шероховатых поверхностях или вблизи кромок
Учитывайте влияние термообработки многослойных сварных швов

Практические рекомендации по применению

Аустенитная сталь: FN 5-10 (наилучшая трещиностойкость)
Дуплексная сталь: FN 40-70 (требование фазового баланса)
Избегайте требования FN 0 (нереалистично)
Учитывайте влияние разбавления основного металла и параметров сварки

Требования к испытаниям и приемке

Глава 6 стандарта определяет подробные процедуры испытаний и требования:

Химический анализ

Подготовьте образцы для испытаний металла сварного шва в соответствии с ISO 6847 и используйте признанные аналитические методы. Все указанные элементы должны быть проанализированы, а сумма других элементов не должна превышать 0,50% (за исключением железа).

Испытание механических свойств

Использовался сварочный пруток диаметром 4 мм (если 4 мм недоступен, использовался ближайший больший диаметр). Технические характеристики испытательной пластины соответствовали ISO 15792-1, форма 1.3. Контроль температуры между проходами осуществлялся в зависимости от типа материала согласно таблицам 6A/6B.

Испытание сварки в различных положениях

Угловые сварные швы испытывались в соответствии с ISO 15792-3 для оценки работоспособности сварочного прутка в различных положениях и качества сварки.

Типовые примеры применения

Случай 1: Сварка контейнера из нержавеющей стали марки 316L

Используются электроды с основным покрытием E 19 12 3 LR 3 4 (система A) или ES316L-26 (система B). Они подходят для сварки в нижнем и горизонтальном положениях. Содержание углерода в наплавленном металле составляет ≤0,04%, что обеспечивает отличную коррозионную стойкость.

Случай 2: Сварка труб из дуплексной стали 2205

Используются электроды E 22 9 3 NLB 2 4 или ES2209-15, чтобы обеспечить надлежащее соотношение фаз в наплавленном металле (FN 40-60) для соответствия требованиям стойкости к коррозии под напряжением.

Случай 3: Жаропрочная сталь 310H для высокотемпературных печей

Выбраны сварочные прутки E 25 20 HR 3 2 или ES310H-16. Высокое содержание углерода (0,35-0,45%) обеспечивает высокотемпературную прочность и подходит для условий термоциклирования.

Тенденции развития технологий

С развитием технологии материалов и сварочных процессов стандарты сварочных прутков из нержавеющей стали демонстрируют следующие тенденции:

Растет применение сверхнизкоуглеродистых сварочных прутков (<0,03%C)
Высоколегированные сварочные прутки отвечают требованиям специальных коррозионных сред
Разработка интеллектуальных сварочных прутков повышает эффективность сварки
Экологически чистые покрытия уменьшают сварочный дым
Цифровые технологии используются для контроля качества сварочных прутков

Внедрение стандарта EN ISO 3581:2016 обеспечивает унифицированные технические характеристики для сварки нержавеющей стали. Благодаря двухсистемному подходу к классификации он отвечает потребностям рынка разных регионов и закладывает прочную основу для контроля качества сварки и технологических инноваций.

DIN EN ISO 3581:2016 Ссылочный документ

DIN EN 22401:1994 Покрытые электроды; определение эффективности, коэффициента извлечения металла и осаждения (ISO 2401:1972); Немецкая версия EN 22401:1994.
DIN EN ISO 13916:1996 Сварка. Руководство по измерению температуры предварительного нагрева, температуры между проходами и температуры поддержания предварительного нагрева (ISO 13916:1996); Немецкая версия EN ISO 13916:1996.
DIN EN ISO 14344:2010 Сварочные материалы. Закупка присадочных материалов и флюсов (ISO 14344:2010); Немецкая версия EN ISO 14344:2010.
DIN EN ISO 15792-1:2012 Сварочные материалы. Методы испытаний. Часть 1. Методы испытаний цельносварных образцов металла из стали, никеля и никелевых сплавов (ISO 15792-1:2000 + Поправка 1:2011); Немецкая версия EN ISO 15792-1:2008 + A1:2011.
DIN EN ISO 15792-3:2011 Сварочные материалы. Методы испытаний. Часть 3. Классификационные испытания позиционной способности и корневого проплавления сварочных материалов в угловом шве (ISO 15792-3:2011); Немецкая версия EN ISO 15792-3:2011.
DIN EN ISO 544:2011 Материалы сварочные. Технические условия поставки присадочных материалов и флюсов. Вид продукции, размеры, допуски и маркировка (ISO 544:2011); Немецкая версия EN ISO 544:2011.
DIN EN ISO 6847:2013 Сварочные материалы. Нанесение наплавленного металла для химического анализа (ISO 6847:2013); Немецкая версия EN ISO 6847:2013.
DIN EN ISO 6947:2011 Сварка и родственные процессы. Сварочные позиции (ISO 6947:2011); Немецкая версия EN ISO 6947:2011.
DIN EN ISO 80000-1:2013 Количества и единицы измерения. Часть 1. Общие положения (ISO 80000-1:2009 + Cor 1:2011); Немецкая версия EN ISO 80000-1:2013
DIN EN ISO 8249:2000 Сварка. Определение ферритного числа (FN) в наплавленных металлах аустенитной и дуплексной ферритно-аустенитной хромоникелевой нержавеющей стали (ISO 8249:2000); Немецкая версия EN ISO 8249:2000.
EN 1600:1997 Сварочные материалы - Покрытые электроды для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей - Классификация
ISO 544:2011 Сварочные материалы. Технические условия поставки присадочных материалов и флюсов. Вид продукции, размеры, допуски и маркировка.

DIN EN ISO 3581:2016 История

2023 DIN EN ISO 3581:2023-11 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей. Классификация (ИСО 3581:2023); Немецкая версия EN ISO 3581:2023
2023 DIN EN ISO 3581:2023 Сварочные материалы. Покрытые электроды для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей. Классификация (ISO 3581:2023)
2022 DIN EN ISO 3581:2022-05 Сварочные материалы – Покрытые электроды для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей – Классификация
2018 DIN EN ISO 3581:2018-03 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей. Классификация (ИСО 3581:2016, исправленная версия от 01.11.2017); Немецкая версия EN ISO 3581:2016 / Примечание. Заменяется стандартом DIN EN ISO 3581 (2022...).
2018 DIN EN ISO 3581:2018 Сварочные материалы. Покрытые электроды для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей. Классификация (ISO 3581:2016, исправленная версия от 01.11.2017)
2016 DIN EN ISO 3581:2016-12 Сварочные материалы — Обмазочные электроды для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей — Классификация (ISO 3581:2016)
2016 DIN EN ISO 3581:2016 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей. Классификация (ИСО 3581:2016); Немецкая версия EN ISO 3581:2016.
2012 DIN EN ISO 3581:2012 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей. Классификация (ИСО 3581:2003+Кор 1:2008+Изм. 1:2011); Немецкая версия EN ISO 3581:2012.
2011 DIN EN ISO 3581 E:2011-07 Черновик документа — Сварочные материалы — Обернутые электроды для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей — Классификация (ISO 3581:2003/Cor 1:2008 + Amd 1:2011); немецкая версия FprEN ISO 3581:2011
1970 DIN EN ISO 3581:1970

Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки нержавеющих и жаропрочных сталей. Классификация (ИСО 3581:2016); Немецкая версия EN ISO 3581:2016.