Hướng dẫn chọn que, dây hàn Inox đúng mác: 308L, 316L, 309L

Chọn đúng que hàn/dây hàn Inox theo từng mác thép là điểm mấu chốt quyết định độ bền mối hàn và tuổi thọ thiết bị. Sai mác filler có thể gây rạn nứt nóng, suy giảm chống ăn mòn hoặc hỏng sớm trong môi trường Cl-. Bài viết này cung cấp hướng dẫn thực dụng, dựa trên tiêu chuẩn AWS/ISO và kinh nghiệm ứng dụng tại xưởng, để bạn chọn nhanh vật liệu hàn cho các mác phổ biến (201/202, 304/316, 321/347, 430, 410, duplex 2205…), đồng thời tối ưu quy trình (TIG/MIG que/flux-cored), khí bảo vệ và kiểm soát nhiệt. Chủ đề này là phần cốt lõi trong kỹ thuật liên kết Inox bên cạnh gá lắp, chống biến dạng và hoàn thiện sau hàn.

1) Cách đọc mã filler theo AWS/ISO (nắm đúng gốc, chọn đúng mác)

– SMAW (que hàn): AWS A5.4 ký hiệu E308L-16, E316L-17… Trong đó:
– 308/316/309… là thành phần hợp kim tương ứng với Austenitic 18-8, 18-12-2Mo, 23-12…
– “L” = hàm lượng C thấp (≤0,03%) chống nhạy cảm ăn mòn liên tinh.
– Hậu tố -15/-16/-17 là loại thuốc bọc và cực:
– -16: rutile; dùng AC hoặc DCEP.
– -17: kiềm/low-H; thường dùng DCEP (chống rỗ, cơ tính cao).
– GTAW/GMAW (TIG/MIG, dây đặc): AWS A5.9 ký hiệu ER308L, ER316L, ER309L… (ER = wire rod).
– FCAW (dây lõi thuốc): AWS A5.22 ký hiệu E308LT1-1/-4, E316LT1-1/-4…
– “T1-1” dùng khí 100% CO2; “T1-4” dùng 75–80%Ar/20–25%CO2.
– ISO tương đương:
– Dây TIG/MIG: ISO 14343 (ví dụ 19 9 L ~ ER308L; 19 12 3 L ~ ER316L; 22 9 3 N L ~ ER2209).
– Que SMAW: ISO 3581.

2) Nguyên tắc vàng chọn que/dây hàn Inox

– Khớp hoặc “vượt” thành phần chống ăn mòn: 304 → 308L; 316 → 316L (có Mo); duplex → 2209.
– Ưu tiên “L”: Hạn chế kết tủa Cr-carbide (mối hàn bền hơn trong môi trường có Cl- ở 60–200°C).
– Liên kết không đồng vật liệu:
– Inox ↔ thép carbon/hợp kim thấp: dùng 309L/309LMo như lớp đệm chống pha loãng.
– 304 ↔ 316: 308L dùng được; 309L an toàn hơn khi điều kiện ăn mòn khắc nghiệt.
– Thép ổn định hóa:
– 321 (Ti) thường dùng filler 347 (Nb) để ổn định hạt vùng ảnh hưởng nhiệt.
– Kiểm soát pha và nhiệt:
– Austenitic: duy trì một ít δ-ferrite trong kim loại mối hàn (FN ≈ 4–12) để chống nứt nóng.
– Duplex: giữ cân bằng austenite/ferit bằng filler 2209, interpass ≤100°C, tăng N2 trong purge.
– Martensitic/ferritic: cần tiền nhiệt, nhiệt giữa đường hàn, và/hoặc ram sau hàn (PWHT) theo khuyến nghị.

3) Khuyến nghị theo từng mác thép Inox phổ biến

3.1 Austenitic 200/300 series

– 201/202 (Cr-Mn-N, ít Ni):
– Ưu tiên: ER309L (TIG/MIG), E309L-16 (que), E309LT1-x (FCAW) để giảm nguy cơ nứt nóng do thành phần biến thiên.
– Thực tế nhẹ nhàng: ER308L/E308L-16 có thể dùng, nhưng 309L an toàn hơn cho sản xuất công nghiệp.
– 301/304/304L (SUS304):
– TIG/MIG: ER308L; FCAW: E308LT1-1/-4; SMAW: E308L-16 hoặc -17.
– Ghi chú: Dùng “L” để chống ăn mòn liên tinh; interpass ≤150°C.
– 316/316L (SUS316, môi trường có Cl-):
– TIG/MIG: ER316L; FCAW: E316LT1-1/-4; SMAW: E316L-16/-17.
– Ghi chú: Chọn 316L khi tiếp xúc nước biển/dung dịch Cl-; ưu tiên dây có Mo phù hợp.
– 304 ↔ 316 (khác mác trong nhóm austenitic):
– Thông dụng: ER308L/E308L-16;
– Nếu môi trường khắc nghiệt hoặc khó kiểm soát pha loãng: ER309L/E309L-16.
– 321 (Ti ổn định) / 347 (Nb ổn định):
– 321 → dùng filler 347: ER347 (TIG/MIG), E347-16 (SMAW).
– 347 → dùng 347 tương ứng.
– 310/310S (nhiệt độ cao, 25Cr-20Ni):
– 310S ↔ 310S: ER310/E310-16.
– Dissimilar (310S với 304/CS): 309L/309LMo để hạn chế pha giòn và nứt nóng.
– 904L (siêu austenitic, giàu Mo, Cu):
– Ưu tiên: ER385 (AWS 904L), hoặc ER309LMo trong một số liên kết không đồng (theo WPS cụ thể).

3.2 Ferritic (409, 430, 439/441/444)

– 409/409Ti (ô tô, ống xả):
– Tối ưu: filler cùng hệ như ER409Ti/ER430Ti nếu sẵn;
– Thực tế xưởng: 309L là lựa chọn an toàn khi thiếu filler ferritic chuyên dụng.
– 430 (17Cr):
– Ưu tiên: 430LNb/430Ti (que/dây chuyên dụng);
– Phương án thay thế: 309L để cải thiện độ dai mối hàn.
– 439/441/444 (ổn định Ti/Nb, chống ăn mòn tốt hơn 430):
– Dùng filler cùng hệ (439/444) nếu có; không có thì 309L vẫn chấp nhận được.
– Lưu ý chung ferritic:
– Nhiệt đầu vào vừa phải, interpass ≤150°C, tránh chu trình nhiệt dài gây thô hạt và giòn mối hàn.

3.3 Martensitic (410, 420) và mác chịu mài mòn

– 410 (12Cr, có thể ram):
– Filler: ER410/ER410NiMo; que: E410-15/-16, E410NiMo-15/-16.
– Quy trình: Tiền nhiệt 150–250°C; giữ nhiệt giữa đường hàn; ram 650–750°C khi cần độ dai/giảm nứt.
– 420 (Cr cao, C cao):
– Filler: ER420 hoặc ER410NiMo tùy yêu cầu cơ tính.
– Quy trình: Tiền nhiệt 200–300°C; PWHT/ram bắt buộc theo WPS để tránh nứt nguội.
– Khuyến cáo: Không dùng 308L/316L cho 410/420 nếu yêu cầu cơ tính/độ cứng đặc thù; chỉ cân nhắc 309L khi nối không đồng vật liệu và có WPS kiểm soát.

3.4 Duplex và Super Duplex

– Duplex 2205 (UNS S31803/S32205):
– Filler: ER2209 (GTAW/GMAW), E2209-16 (SMAW), E2209T1-x (FCAW).
– Quy trình: Purge gốc bằng Ar + 1–2% N2 cho TIG; interpass ≤100°C; nhiệt đầu vào trung bình để cân bằng pha.
– Super Duplex 2507 (S32750/S32760):
– Filler: ER2594/E2594 (hoặc ER2599 theo nhà SX).
– Quy trình: Kiểm soát chặt nhiệt đầu vào, interpass ≤100°C; khí purge có N2.

3.5 Liên kết Inox ↔ thép carbon/hợp kim thấp

– Mọi tổ hợp 3xx/duplex ↔ Q235/SS400/S20C…:
– Dùng 309L hoặc 309LMo (TIG/MIG: ER309L/ER309LMo; que: E309L-16/E309LMo-16; FCAW: E309LT1-x).
– Ghi chú: Tạo 1–2 lớp đệm 309L rồi phủ lớp mác đích nếu cần (buttering technique).

4) Chọn đường kính que/dây theo chiều dày phôi

– SMAW (que hàn):
– 2.5 mm: tấm 2–4 mm, dòng 60–90 A.
– 3.2 mm: tấm 4–8 mm, dòng 80–120 A.
– 4.0 mm: tấm ≥8 mm, dòng 110–160 A.
– GTAW (TIG, ER rod):
– 1.6–2.4 mm: tấm 1–4 mm (60–120 A, DCEN).
– 3.2 mm: tấm ≥4 mm.
– GMAW/FCAW (MIG/CO2):
– 0.8–1.0 mm: tấm 1–5 mm (90–180 A).
– 1.2 mm: tấm ≥5 mm (160–260 A).
Ghi chú: Đây là dải tham khảo; tối ưu theo vị trí hàn, rãnh vát, chế độ xung và khuyến nghị hãng filler/thiết bị.

5) Khí bảo vệ và cực tính

– TIG (GTAW):
– Khí chính: 100% Ar (≥99.99%). Tùy dày có thể Ar/He (30–50% He) để tăng ngấu.
– Purge mặt sau mối hàn ống/bồn: Ar tinh khiết; duplex thêm 1–2% N2 để duy trì austenite.
– Cực tính: DCEN (cực âm ở điện cực).
– MIG (GMAW dây đặc Inox):
– Spray/pulsed: Ar + 1–2% O2 hoặc Ar + 2% CO2. Tránh CO2 >3% để không làm giàu ôxy và nhuộm màu mạnh.
– Short-arc tôn mỏng: khí tri-mix (He/Ar/CO2 nồng độ rất thấp CO2) nếu sẵn; thực tế xưởng thường dùng Ar + 1–2% O2/CO2.
– Cực tính: DCEP.
– FCAW Inox:
– Theo mã: T1-1 dùng 100% CO2; T1-4 dùng 75–80% Ar / 20–25% CO2 (xem TDS).
– SMAW:
– E308L-16/E316L-16: AC hoặc DCEP; E308L-17/E316L-17: DCEP.

6) Kiểm soát nhiệt và chất lượng mối hàn Inox

– Interpass tối đa:
– Austenitic: ≤150°C.
– Duplex/Super duplex: ≤100°C.
– Martensitic: duy trì nhiệt độ tối thiểu theo tiền nhiệt; PWHT khi yêu cầu.
– Hạn chế nhiệt đầu vào quá cao: Tránh vùng ảnh hưởng nhiệt quá rộng, giảm nguy cơ sigma, mất N (duplex) và nhuộm màu sâu.
– Làm sạch trước/sau hàn:
– Trước: Tẩy dầu/mỡ, dùng bàn chải INOX riêng (không dùng thép carbon).
– Sau: Loại bỏ lớp oxit/heat tint bằng đánh cơ học + gel pickling (HNO3/HF) hoặc dung dịch citric/nitric; rửa sạch → passivation tự nhiên/hoá học để khôi phục màng thụ động Cr2O3.
– Ferrite number (FN) trong mối hàn austenitic: chọn filler có FN 4–12 để chống nứt nóng (tham khảo TDS từng hãng).
– Lưu trữ que/dây:
– Giữ khô, tránh hút ẩm. Que -17 có thể cần sấy theo TDS (ví dụ 200–300°C/1–2h). Không tự ý sấy quá nhiệt với que rutile -16.

7) Lỗi thường gặp và cách khắc phục nhanh

– Nứt nóng trên 304/316:
– Nguyên nhân: nhiệt đầu vào cao, FN quá thấp, tạp chất S/P, khe hở lớn.
– Khắc phục: dùng filler “L” đúng mác, FN phù hợp (308L/316L chất lượng), giảm heat input, cải thiện gá khít.
– Rỗ khí, xỉ kẹt:
– Kiểm tra sạch bề mặt, khí bảo vệ đủ lưu lượng, khô que/dây, chỉnh góc súng.
– Ăn mòn mối hàn/đường viền:
– Dùng đúng mác (316L cho môi trường Cl-), tẩy – passivation đầy đủ, hạn chế sắt ngoại lai bám bề mặt.
– Đổi màu mạnh (heat tint xanh tím):
– Giảm nhiệt, tăng che chắn khí, bổ sung trailing shield/back purge.

8) Mã sản phẩm/nhãn hiệu phổ biến tại Việt Nam

– Kobelco (Kobe Steel): DW-308L/316L (FCAW), TGS/TS (TIG/SMAW).
– ESAB: OK 61.30 (E308L-17), OK 61.85 (E316L-17), OK Autrod 308L/316L, Coreweld 308L/316L.
– Lincoln Electric: Excalibur 308L-16/316L-16, Blue Max ER308L/ER316L, SupraCore 308L/316L.
– Kiswel, Hyundai: đủ dải 308L/316L/309L/2209.
Lưu ý: Mua từ đại lý chính hãng; kiểm tra TDS/WPS tương thích và tem chống giả.

9) Tình huống điển hình (áp dụng nhanh)

– Hàn bồn nước Inox 304 dày 2 mm (TIG):
– Dây ER308L Ø1.6–2.0 mm; Ar 100% ≥99.99%; back purge 8–12 L/phút; interpass ≤150°C; tẩy-passivation sau hàn.
– Kết cấu ngoài trời Inox 316L dày 5 mm (MIG xung):
– Dây ER316L Ø1.0–1.2 mm; khí Ar + 1–2% O2; chế độ xung; interpass ≤150°C.
– Ống xử lý hóa chất 2205 dày 4 mm (TIG root + MIG fill):
– Root TIG: ER2209, purge Ar + 2% N2; Fill MIG: ER2209, Ar + 1–2% O2; interpass ≤100°C.
– Hàn Inox 304 với thép CT3:
– Dùng 309L (E309L-16 hoặc ER309L); có thể buttering 1–2 lớp 309L phía thép carbon.

10) Checklist nhanh trước khi ra mối hàn

– Xác định đúng mác vật liệu hai phía (chú ý 201/202 vs 304).
– Chọn filler theo bản đồ:
– 304 → 308L; 316 → 316L; 321 → 347; Duplex 2205 → 2209; Inox ↔ thép carbon → 309L/309LMo.
– Quy trình & khí: TIG Ar 100%; MIG Ar + 1–2% O2/2% CO2; FCAW theo T1-1/T1-4.
– Kiểm soát nhiệt: interpass ≤150°C (austenitic), ≤100°C (duplex); martensitic tiền nhiệt + PWHT khi cần.
– Làm sạch, tẩy, passivation; kiểm tra ngoại quan và khuyết tật.

Nguồn tham khảo chính

– AWS A5.4/A5.9/A5.22 – Stainless Steel Filler Metal Specifications (American Welding Society).
– ISO 14343 và ISO 3581 – Wire rods/covered electrodes for stainless steels.
– AWS D1.6 – Structural Welding Code – Stainless Steel.
– Lincoln Electric – Stainless Steel Welding Guide & Blue Max filler datasheets (lincolnelectric.com).
– ESAB – Stainless Steel Filler Metal Handbook & OK product datasheets (esab.com).
– Kobe Steel (Kobelco) Welding Technical Handbook (kobelco-welding.jp).

Kết luận

Chọn đúng que/dây hàn Inox không chỉ là “đúng số 308L hay 316L”, mà là một quyết định tổng hợp giữa mác nền, môi trường làm việc, quy trình – khí bảo vệ và kiểm soát nhiệt. Tóm lược:
– 304 → 308L; 316 → 316L; 321 → 347; 310S → 310; 904L → 385.
– Dissimilar (Inox ↔ thép carbon hoặc 304/316 không chắc chắn) → 309L/309LMo.
– Duplex 2205 → 2209; Super duplex → 2594.
– Ưu tiên “L”, giữ interpass thấp, purge tốt, tẩy – passivation đầy đủ.
Làm đúng các điểm trên, mối hàn sẽ đạt cơ tính và chống ăn mòn tối ưu, giảm tối đa rủi ro lỗi hiện trường và chi phí bảo trì. Cần tư vấn mác filler, thông số khí và WPS cho dự án cụ thể? Liên hệ Inox Cường Thịnh để được kỹ sư ứng dụng hỗ trợ và báo giá tốt nhất. Hotline: 0343.417.281. Email: inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com