双牌号的304—304L,316—316L不锈钢焊材怎么选？

奥氏体不锈钢是迄今为止最常用的不锈钢牌号，占据整个不锈钢市场约75%的份额。标准奥氏体牌号如304和316不锈钢的使用和加工已经有近100年的历史。它们的韧性和延展性非常好，容易成型(可做成复杂的形状)和焊接。

双牌号认证的趋势在过去十年中已越来越重要，在近期已成为标准做法。最终它符合最终用户的利益，因为这种做法可以减少重复库存，降低不锈钢的成本。如果一块不锈钢持有生产商标明的304/304L，即它有足够低的碳含量，满足304L(最大0.030%)的要求，同时又有足够高的屈服和抗拉强度，符合304牌号的最低要求。类似的，一块不锈钢可以是304/304H双认证的，因为它的碳含量足以满足304H(最低0.040%)的要求，并且还符合304H的晶粒尺寸和强度的要求。

这里面最重要的一个元素差别即是碳元素的差别，以及由此差别带来的强度差别。

碳可被看作一种杂质或一种合金元素。碳是有效的奥氏体稳定化元素，并对不锈钢的强度有重要益处，特别是在高温下。在大多数奥氏体不锈钢中，根据牌号的不同，碳含量保持在0.02%～0.04%以下。为了焊接之后能有良好的耐腐蚀性，低碳或L牌号的碳含量控制在0.030%以下。为了提高高温强度，高碳或H牌号的碳含量保持在0.04%或稍高。

碳原子较小，在面心立方结构中处于较大的铬、镍和钼原子之间的晶格间隙，这个位置限制了位错运动，阻碍了延展性变形，使不锈钢强化。

在升高温度的条件下如焊接过程中，碳有很强的趋势与铬结合在不锈钢基体中，以富铬碳化物形式沉淀，二次相更偏于在晶界而不是晶粒中心沉淀，所以碳化铬容易在晶界形成。

铬是耐腐蚀所必需的，但碳化铬从不锈钢基体中移走了铬，因为碳化铬附近区域贫铬，所以此处比不锈钢基体其余部位的耐腐蚀性能差。

增大碳含量扩展了温度范围，使出现敏化或耐蚀性损失的时间缩短，降低碳含量则延迟或完全避免了焊接中碳化物的形成。低碳牌号如304L和316L碳含量小于0.030%，多数较高合金化的奥氏体牌号如6%Mo不锈钢碳含量低于0.020%。为了补偿碳含量降低带来的强度的下降，有时添加另一种间隙元素氮来强化不锈钢。

影响奥氏体不锈钢强度的主要因素是它们的化学成分，特别是它们的碳氮含量和冷变形量。

根据ASTM A 240, 标准的低碳(L牌号)不锈钢304L和316L的最小抗拉强度为485MPa。屈服强度随着碳含量的增加而增加。与L牌号相比，碳含量较高的304最低屈服强度均达到515MPa。

但根据ASME IIC篇的SFA-5.4标准中的焊材熔覆金属强度则有差异，304L对应的焊材E308L-X的最小抗拉强度为520MPa;304对应的焊材E308-X的最小抗拉强度为550MPa;316L对应的焊材E316L-X的最小抗拉强度为490MPa;316对应的焊材E316-X的最小抗拉强度为520MPa。