بررسی خوردگی فولاد زنگ نزن دوفازی 2205 جوشکاری شده

فولادهای زنگ نزن دوفازی، دارای ریزساختار تعادلی آستنیت- فریت با درصد حجمی تقریبا مساوی هستند. فرایند جوشکاری یکی از فرایندهای مهم و حیاتی در ساخت سازه های مختلف می باشد که می تواند باعث تغییرات ریزساختاری قابل ملاحظه ای در تعادل فازی آستنیت- فریت و رسوب فازهای مختلف از قبیل ?، ?، ? و... در نواحی جوش و haz گردد. این تغییرات فازی باعث کاهش چقرمگی و مقاومت خوردگی در این نواحی می گردد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر جوشکاری بر خوردگی فولاد زنگ نزن دو فازی می باشد. در این تحقیق نمونه ای از ورق 2205، با لبه سازی v شکل، بوسیله جوشکاری ترکیبی gtaw+smaw مطابق استاندارد aws d1.6 جوشکاری شد. از آنجاییکه ترکیب شیمیایی و نرخ سرمایش دو عامل مهم برای کنترل تعادل فازی و تشکیل رسوبات مختلف در فولادهای زنگ نزن دوفازی هستند؛ برای کنترل این عوامل از الکترودهای جوشکاری غنی از نیکل، e2209 (aws) و er2209 همراه با کنترل حرارت ورودی استفاده شد. سپس با استفاده از روش متالوگرافی کمی و کیفی بررسی ریزساختاری کاملی از تمام نواحی مختلف فلز پایه، haz و جوش بعمل آمد. همچنین پروفیل سختی سنجی ماکرو و میکرو در مقطع جوش ودر جهات مختلف انجام شد. برای بررسی خوردگی، از آزمون های اندازه گیری پتانسیل خوردگی، پلاریزاسیون با پتانسیل ثابت و متغیر و از انداره گیری شدت جریان و پتانسیل پیل های گالوانیک بوجود آمده در اثر خوردگی استفاده شد. نتایج نشان داد که پتانسیل خوردگی (ocp) نواحی مختلف بترتیب فلز پایه، جوش gtaw، پاس آخر جوش smaw-c، haz و پاس های میانی smaw-i کاهش می یابد. آزمون های پلاریزاسیون با پتانسیل متغیر نشان می دهند که دامنه و پتانسیل رویین شدن ) (epass و چگالی جریان رویین شدن (ipass) مربوط به نمونه پاس آخر جوش smawو جوش gtaw بسیار نزدیک به فلز پایه است. اما سایر نواحی دارای مشخصات خوردگی ضعیف تری می باشند. با این حال تمام نواحی نشانگر فرارویینگی و عدم وقوع حفره دار شدن در پلاریزاسیون و در محدوده وسیعی از منطقه آندی، در محلول 5/3% کلرید سدیم، هستند. در میان نواحی جوش، ناحیه پاس های میانی جوش بدلیل حرارت دهی مکرر در اثر پاس های بعدی، شاهد تشکیل آستنیت های ثانویه و رسوبات مختلف و در نتیجه افزایش سختی است. از طرفی وجود ذرات اکسیدی و آخال های احتمالی بجا مانده از سرباره جوش پاس قبلی، باعث کاهش شدیدتر مقاومت خوردگی نسبت به سایر نواحی است. نواحی haz نیز بدلیل افزایش مقدار فریت و تشکیل رسوبات، بخصوص رسوبات نیتریدهای کرم، دارای مقاومت خوردگی کمتری نسبت به فلز پایه و فلز جوش (بغیر از ناحیه پاس های میانی جوش) هستند. آزمون های پلاریزاسیون با پتانسیل ثابت در پتانسیل های mv 700، 500، 200 برای نواحی فلز پایه، جوش smaw و جوشgtaw نشانگر پایداری جریان رویین شدن در این پتانسیل ها بوده و مقایسه آنها نیز نشانگر افزایش جریان رویین شدن بترتیب، ناحیه جوش gtaw، فلز پایه و smaw است. بررسی خوردگی گالوانیک در سه زوج گالوانیک فلز پایه – smaw، فلز پایه– gtaw و فلز پایه – haz در محلول 5/3% کلرید سدیم، در بازه زمانی حدود 150 ساعت، نشانگر جریان گالوانیک بسیار پایین بین آنها بوده و بیشترین جریان اتصال مربوط به زوج فلز پایه – haz با مقدار حدود na/cm2250 است