ارزیابی خواص اتصال فولاد زنگ‌نزن دوفازی UNS S32205 به فولاد زنگ‌نزن آستنیتی AISI 316L با استفاده از فرایند جوشکاری قوسی تنگستن تحت گاز محافظ پالسی

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 14، دوره 9، شماره 4، اسفند 1394، صفحه 151-161   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

رضا نیسی^{* 1}؛ مرتضی شمعانیان²

¹دانشگاه آراد واحد نجف آباد

²عضو هیت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در این تحقیق به بررسی خواص اتصال غیر مشابه فولاد زنگ‌نزن دوفازی 2205 به فولاد‌زنگ‌نزن آستنیتیL316 با استفاده از فلز پرکننده زنگ‌نزن دوفازیER 2209 پرداخته شده است. به این منظور سه نمونه با سه حرارت ورودی مختلف جهت ارزیابی تاثیر حرارت ورودی در این اتصال با استفاده از فرایند جوشکاری قوسی تنگستن تحت گاز محافظ پالسی انجام شد. از آزمون های متالوگرافی نوری، الکترونی، فریت سنجی و پلاریزاسیون سیکلی استفاده شد. بررسی تصاویر میکروسکوپ نوری و الکترونی حضور فازهای نیتریدکروم در منطقه متاثر از حرارت فولاد زنگ نزن دوفازی را نشان داد که نمونه با کمترین حرارت ورودی بالاترین مقدار نیترید کروم را دارا بود ولی فاز سیگما در نمونه با حرارت ورودی بالا مشاهده نشد. نتایج فریت سنجی در پاس‌های مختلف تغییر نسبت دو فاز آستنیت و فریت در پاس‌های مختلف را نشان داد. همچنین نتایج آزمون پلاریزاسیون سیکلی نمونه با حرارت ورودی بالا را به عنوان مقاوم‌ترین نمونه در برابر خوردگی حفره‌ای معرفی نمود.

کلیدواژه‌ها

فولاد زنگ‌نزن دوفازی؛ حرارت ورودی؛ پلاریزاسیون سیکلی؛ نیترید کروم

مراجع

[1]      م. شمعانیان و م رحمتی، "متالورژی جوشکاری و جوش‌پذیری فولادهای زنگ‌ نزن"، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان، ص 191-213، بهار 1389.

 

[2]     M. MCguire, “Stainless steels for design engineers”, ASM, pp. 60-80, 2008.

 

[3]     M. Dadfar, M. H. Fathi, F. Karimzadeh, M. R. Dadfar & A. Saatchi, “Effect of TIG welding on corrosion behavior of 316L stainless steel”, Mater Letters, ,Vol. 61, pp. 2343-2346, 2007.

 

[4]     M. Conradi, P. M. Schon, A. Kocijan & M. Jenko, G. J. Vancso, “Surface analysis of localized corrosion of austenitic 316L and duplex 2205 stainless steels in simulated body solutions”, Mater ChemPhys, Vol. 130, pp. 708-713, 2011.

 

[5]     P. D. Teidra & O. Martin, “Effect of welding on the stress corrosion cracking behaviour of prior cold worked AISI 316L stainless steel studied by using the slow strain rate test”, Mater Des, Vol. 49, pp. 103-109, 2013.

 

[6]     M. Yosefiyh, M. Shamanian & A. Saatchi, “Optimization of the pulsed current gas tungsten arc welding (PCGTAW) parameters for corrosion resistance of super duplex stainless steel (UNS S32760) welds using the Taguchi method”, J Alloys Compd, Vol. 509, pp. 782-788, 2011.

 

[7]     L. Chen, H. Tan, Z. Wang, J. Li & Y. Jiang, “Influence of cooling rate on microstructure evolution and pitting corrosion resistance in the simulated heat-affected zone of 2304 duplex stainless steels”, Corrosion Science, Vol. 54, pp. 1585–1591, 2012.

 

[8]     J. Labanowski, “Stress corrosion cracking susceptibility of dissimilar stainless steels welded joints”, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 20, No. 1-2, pp. 255 – 258, 2007.

 

[9]     S. H. Wang, P. K. Chiu, J. R. Yang & J. Fang, “Gamma phase transformation in pulsed GTAW weld metal of duplex stainless steel”, Mater SciEng, Vol. A420, pp. 26-33, 2006.

 

[10]  M. Yosefiyh, M. Shamanian & A. Saatchi, “Influence of Heat Input in Pulsed Current GTXW Process on Microstructure and Corrosion Resistance of Duplex Stainless Steel Welds”, J Iron Steel Res Int, Vol. 18, pp. 65-69, 2011.

 

[11]  H. Sieurin & R. Sandstrom, “Sigma phase precipitation in duplex stainless steel 2205”, Mater SciEng, Vol. A444, pp. 271–276, 2007.

 

[12]  J. Liao, “Nitride Precipitation in Weld HAZs of a Duplex Stainless Steel”, the Iron and Steel Institute of Japan International, Vol. 5, No. 41, pp. 460–467, 2001.

 

[13]  N. Sathirachinda, R. Pettersson, R. Wessman, U. Kivisakk & A. Pan, “Scanning Kelvin probe force microscopy study of chromium nitrides in 2507 super duplex stainless steel-Implications and limitations”, ElectrochimicaActa, Vol. 56, pp. 1792–1798, 2011.

 

[14]  A. J. Ramirez, S. Brandi & J. C. Lippold, “The relationship between chromium nitride and secondary austenite precipitation in duplex stainless steels. Metallurgical Transactions A”, Vol. 34A, No. 8, pp. 1575-1597, 2003.

 

[15]  S. Topolska & J. Labanowski, “Effect of microstructure on impact toughness of duplex and superduplex stainless steels”, Vol. 36, No. 2, pp. 142 – 149, 2009.

 

[16]  S. Wang, Q. Ma & Y. Li, “Characterization of microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of dissimilar welded joint between 2205 duplex stainless steel and 16MnR”, Mater Des, Vol. 32, pp. 831-837, 2011.