Composizione chimica di tubu in spirale in acciaio inox 321 Proprietà meccaniche è cumpurtamentu di corrosione di una saldatura in acciaio inox duplex cù un novu elettrodu

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Composizione chimica di tubu di bobina in acciaio inox 321

A cumpusizioni chimica di i tubi di bobina in acciaio inox 321 hè a seguente:
- Carbon: 0,08% max
- Manganese: 2,00% max
- Nickel: 9,00% min

Pruprietà meccanica di u tubu di bobina in acciaio inox 321

Sicondu u fabricatore di tubi in bobina in acciaio inox 321, e proprietà meccaniche di i tubi in bobina in acciaio inossidabile 321 sò tabulati quì sottu: Forza di Tensile (psi) Rendimentu (psi) Allungamentu (%)

Applicazioni è Usi di Tubi di bobina in acciaio inox 321

In parechje applicazioni ingegneria, e proprietà meccaniche è di corrosione di e strutture saldate in acciaio inox duplex (DSS) sò i fatturi più impurtanti.U studiu attuale hà investigatu e proprietà meccaniche è a resistenza à a corrosione di saldature in acciaio inox duplex in un ambiente chì simula 3.5% NaCl utilizendu un novu elettrodu apposta senza l'aggiunta di elementi di lega à i campioni di flussu.Dui tipi diffirenti di flussi cù un indice basicu di 2,40 è 0,40 sò stati utilizati nantu à l'elettrodi E1 è E2 per a saldatura di pannelli DSS, rispettivamente.A stabilità termale di e cumpusizioni di flussu hè stata evaluata cù l'analisi termogravimetrica.A cumpusizioni chimica è e proprietà meccaniche è di corrosione di e articuli saldati sò stati valutati utilizendu spettroscopia di emissioni in cunfurmità cù diversi standard ASTM.A diffrazione di raghji X hè aduprata per determinà e fasi prisenti in saldature DSS, è l'elettroni di scanning cù EDS sò usati per inspeccionà a microstruttura di saldature.A forza di trazione di articuli saldati fatti da l'elettrodi E1 era in 715-732 MPa, da l'elettrodi E2 - 606-687 MPa.A currente di saldatura hè stata aumentata da 90 A à 110 A, è a durezza hè ancu aumentata.I giunti saldati cù l'elettrodi E1 rivestiti di flussi basi anu megliu proprietà meccaniche.A struttura d'acciaio hà una alta resistenza à a corrosione in un ambiente di 3,5% NaCl.Questu cunfirma l'operabilità di e articuli saldati fatti cù elettrodi di novu sviluppu.I risultati sò discututi in quantu à l'esaurimentu di elementi di lega cum'è Cr è Mo osservatu in saldature cù elettrodi rivestiti E1 è E2, è a liberazione di Cr2N in saldature realizate cù l'elettrodi E1 è E2.
Stòricamente, a prima menzione ufficiale di l'acciaio inossidabile duplex (DSS) data di u 1927, quandu hè stata aduprata solu per certi castings è ùn hè micca stata aduprata in a maiò parte di l'applicazioni tecniche per via di u so altu cuntenutu di carbone1.Ma in seguitu, u cuntenutu di carbone standard hè stata ridutta à un valore massimu di 0,03%, è questi acciai sò diventati largamente usati in diversi campi2,3.DSS hè una famiglia di leghe cù quantità quasi uguali di ferrite è austenite.A ricerca hà dimustratu chì a fase ferritica in DSS furnisce una prutezzione eccellente contr'à a cracking di corrosione di stress inducida da cloruri (SCC), chì era un prublema impurtante per l'acciai inossidabili austenitici (ASS) in u XXu seculu.Per d 'altra banda, in certi ingegneria è altre industrii4 a dumanda di almacenamiento hè in crescita à un ritmu di sin'à 20% annu.Stu azzaru innovativu cù una struttura austenitica-ferritica bifase pò esse ottenuta da una selezzione di cumpusizioni adattata, raffinazione fisico-chimica è termomeccanica.Comparatu à l'acciaio inossidabile monofase, DSS hà una forza di rendimentu più altu è una capacità superiore per resiste à SCC5, 6, 7, 8. A struttura duplex dà à questi acciai una forza insuperata, una durezza è una resistenza à a corrosione aumentata in ambienti aggressivi chì cuntenenu acidi, cloruri d'acidu. acqua di mare è sustanzi chimichi corrosivi9.A causa di i fluttuazioni annuali di u prezzu di nichel (Ni) alliages in u mercatu generale, a struttura DSS, in particulare u tipu di nichel bassu (DSS magre), hà ottinutu assai rializazioni eccezziunale cumparatu cù u ferru cubicu centratu (FCC)10, 11. U prublema di i disinni ASE hè chì sò sottumessi à diverse cundizioni duri.Dunque, diversi dipartimenti di ingegneria è cumpagnie cercanu di prumove l'acciai inossidabili alternativi à pocu nichel (Ni) chì facenu cum'è o megliu cà ASS tradiziunali cù saldabilità adattata è sò usati in applicazioni industriali cum'è scambiatori di calore di l'acqua di mare è l'industria chimica.container 13 per ambienti cun alta concentrazione di cloruri.
In u prugressu tecnologicu mudernu, a pruduzzione saldata ghjoca un rolu vitale.Di genere, i membri strutturali DSS sò uniti da saldatura à arcu di gas o saldatura à arcu di gas.A saldatura hè principalmente affettata da a cumpusizioni di l'elettrodu utilizatu per a saldatura.L'elettrodi di saldatura sò custituiti da dui parti: metallu è flussu.A maiò spessu, l'elettrodi sò rivestiti di flussu, una mistura di metalli chì, quandu si decompone, liberanu gasi è formanu una scoria protettiva per prutege a saldatura da a contaminazione, aumentanu a stabilità di l'arcu, è aghjunghjenu un cumpunente di aleazione per migliurà a qualità di saldatura14. .U ghisa, l'aluminiu, l'acciaio inossidabile, l'acciaio dolce, l'acciaio d'alta resistenza, u ramu, l'ottone è u bronzu sò alcuni di i metalli elettrodi di saldatura, mentre chì a cellulosa, a polvera di ferru è l'idrogenu sò alcuni di i materiali di flussu utilizati.A volte, u sodiu, u titaniu è u potasio sò ancu aghjuntu à a mistura di flussu.
Certi circadori anu pruvatu à studià l'effettu di a cunfigurazione di l'elettrodu nantu à l'integrità meccanica è di corrosione di strutture d'acciaio saldate.Singh et al.15 hà investigatu l'effettu di a cumpusizioni di flussu nantu à l'allungamentu è a forza di trazione di saldature saldate da saldatura à arcu sottumessu.I risultati mostranu chì CaF2 è NiO sò i determinanti principali di a forza di tensione cumparatu cù a presenza di FeMn.Chirag et al.16 anu investigatu i composti SMAW variendu a cuncentrazione di rutile (TiO2) in una mistura di flussu di l'elettrodu.Hè stata truvata chì e proprietà di a microdurezza anu aumentatu per un incrementu di u percentualità è a migrazione di carbone è siliciu.Kumar [17] hà studiatu u disignu è u sviluppu di flussi agglomerati per a saldatura à arcu sottumessu di fogli d'acciaio.Nwigbo è Atuanya18 anu investigatu l'usu di i leganti di silicatu di sodiu riccu di potassiu per a produzzione di flussi di saldatura à l'arcu è truvaru saldature cù una forza di tensione alta di 430 MPa è una struttura di granu accettabile.Lothongkum et al.19 anu utilizatu un metudu potentiokinetic per studià a frazzioni di u voluminu di l'austenite in duplex stainless steel 28Cr-7Ni-O-0.34N in una suluzione di NaCl saturatu in l'aria à una cuncentrazione di 3.5% wt.in cundizioni di pH.è 27 ° C.L'acciai inossidabili duplex è micro duplex mostranu u stessu effettu di nitrogenu nantu à u cumpurtamentu di corrosione.L'azotu ùn hà micca affettatu u potenziale di corrosione o a tarifa à pH 7 è 10, in ogni modu, u putenziale di corrosione à pH 10 era più bassu cà à pH 7. Per d 'altra banda, à tutti i livelli di pH studiati, u putenziale hà cuminciatu à aumentà cù u cuntenutu di nitrogenu crescente. .Lacerda et al.20 hà studiatu pitting di acciai inossidabili duplex UNS S31803 è UNS S32304 in suluzione 3.5% NaCl utilizendu polarizazione potenziodinamica ciclica.In una suluzione di 3,5% in peso di NaCl, i segni di pitting sò stati truvati nantu à i dui platti d'acciaio investigati.L'acciaio UNS S31803 hà un putenziale di corrosione più altu (Ecorr), putenziale di pitting (Epit) è resistenza di polarizazione (Rp) cà l'acciaio UNS S32304.L'acciaio UNS S31803 hà una ripassibilità più altu ch'è l'azzaru UNS S32304.Sicondu un studiu di Jiang et al.[21], u piccu di riattivazione chì currisponde à a doppia fase (fase di austenite è ferrite) di l'acciaio inossidabile duplex include finu à u 65% di a cumpusizioni di ferrite, è a densità di corrente di riattivazione di ferrite aumenta cù u tempu di trattamentu termale.Hè ben cunnisciutu chì e fasi austenitiche è ferritiche mostranu diverse reazzioni elettrochimiche à sfarenti putenziali elettrochimici21,22,23,24.Abdo et al.25 anu utilizatu misurazioni potentiodinamiche di spettroscopia di polarizazione è spettroscopia d'impedenza elettrochimica per studià a corrosione inducida electrochemically di l'alia 2205 DSS saldata laser in acqua di mare artificiale (3,5% NaCl) in cundizioni di acidità è alcalinità variate.A corrosione di pitting hè stata osservata nantu à e superfici esposti di i specimens DSS testati.Basatu nantu à sti scuperti, hè statu stabilitu chì ci hè una relazione proporzionale trà u pH di u mediu dissolvente è a resistenza di a film formata in u prucessu di trasferimentu di carica, chì affetta direttamente a furmazione di pitting è a so specificazione.U scopu di stu studiu era di capisce cumu una cumpusizioni di l'elettrodu di saldatura di novu sviluppatu affetta l'integrità meccanica è resistente à l'usura di DSS 2205 saldatu in un ambiente 3.5% NaCl.
I minerali di flussu (ingredienti) utilizati in e formulazioni di rivestimentu di l'elettrodi eranu Carbonate di Calciu (CaCO3) da u Distrittu Obajana, u Statu di Kogi, Nigeria, u Fluoruro di Calciu (CaF2) da u Statu Taraba, Nigeria, Diossidu di Siliciu (SiO2), Polvere di Talc (Mg3Si4O10 (OH). ) )2) è rutile (TiO2) sò stati ottenuti da Jos, Nigeria, è kaolin (Al2(OH)4Si2O5) hè stata ottenuta da Kankara, Katsina State, Nigeria.U silicatu di potassiu hè usatu cum'è aglutinante, hè acquistatu da l'India.
Cum'è mostra in a Tabella 1, l'ossidi custituenti sò stati pesati indipindentamente nantu à una bilancia digitale.Hè stata poi mischjata cù un ligatu di silicatu di potassiu (23% in pesu) in un mixer elettricu (mudellu: 641-048) da Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) per 30 minuti per ottene una pasta semi-solida homogena.U flussu mistu umitu hè pressatu in una forma cilindrica da a briquettatrice è alimentatu in a camera di estrusione à una pressione di 80 à 100 kg / cm2, è da a camera di alimentazione di filu hè alimentatu in l'estrusore di filu inossidabile di 3,15 mm di diametru.U flussu hè alimentatu à traversu un sistema di ugelli / matri è injected in l'extruder per estrusione l'elettrodi.Un fattore di copertura di 1,70 mm hè statu ottenutu, induve u fattore di copertura hè definitu cum'è u rapportu di u diametru di l'elettrodu à u diametru di u filu.Allora l'elettrodi rivestiti sò stati siccati in l'aria per 24 ore è poi calcinati in un furnace muffle (mudellu PH-248-0571/5448) à 150-250 ° C \(-\) per 2 ore.Aduprate l'equazioni per calculà l'alkalinità di u flussu.(1) 26;
A stabilità termale di i campioni di flussu di e cumpusizioni E1 è E2 hè stata determinata cù l'analisi termogravimetrica (TGA).Una mostra di circa 25,33 mg di flussu hè stata caricata in u TGA per l'analisi.L'esperimenti sò stati realizati in un mediu inerte ottenutu da un flussu cuntinuu di N2 à una freccia di 60 ml / min.A mostra hè stata riscaldata da 30 ° C à 1000 ° C à una velocità di riscaldamentu di 10 ° C / min.Dopu à i metudi citati da Wang et al.27, Xu et al.28 è Dagwa et al.29, a descomposizione termale è a perdita di pisu di i campioni à certe temperature sò stati valutati da i parcelle TGA.
Prucessa duie piastre DSS 300 x 60 x 6 mm per preparà per a saldatura.U V-groove hè statu cuncepitu cù una distanza di radica di 3 mm, un foru di radica di 2 mm è un angolo di groove di 60 °.A piastra hè stata poi lavata cù l'acetone per sguassà i contaminanti pussibuli.Salda i platti cù un saldatore à arcu di metallo blindatu (SMAW) cù polarità positiva di l'elettrodu di corrente diretta (DCEP) cù elettrodi rivestiti (E1 è E2) è un elettrodu di riferimentu (C) cù un diametru di 3,15 mm.L'Electric Discharge Machining (EDM) (Mudellu: Excetek-V400) hè stata utilizata per machinà specimens d'acciaio saldati per a prova meccanica è a carattarizazione di corrosione.A Tabella 2 mostra u codice di l'esempiu è a descrizzione, è a Tabella 3 mostra i diversi paràmetri di u funziunamentu di saldatura utilizati per saldare a scheda DSS.L'equazione (2) hè aduprata per calculà l'input calori currispundenti.
Utilizendu un spettrometru d'emissione ottica (OES) Bruker Q8 MAGELLAN cù una lunghezza d'onda da 110 à 800 nm è un software di basa di dati SQL, a cumpusizioni chimica di e junzioni di saldatura di l'elettrodi E1, E2 è C, è ancu campioni di u metale base, hè stata determinata.usa a distanza trà l'elettrodu è a mostra di metallu in prova Genera energia elettrica in forma di scintilla.Una mostra di i cumpunenti hè vaporizzata è spruzzata, seguita da eccitazione atomica, chì dopu emette un spettru di linea specificu31.Per l'analisi qualitativa di a mostra, u tubu fotomultiplicatore misura a presenza di un spettru dedicatu per ogni elementu, è ancu l'intensità di u spettru.Allora utilizate l'equazioni per calculà u numeru di resistenza di pitting equivalente (PREN).(3) U rapportu 32 è u diagramma di statu WRC 1992 sò usati per calculà l'equivalenti di cromu è nichel (Creq è Nieq) da l'equazioni.(4) è (5) sò 33 è 34 rispettivamente;
Innota chì PREN solu piglia in contu l'impattu pusitivu di i trè elementi principali Cr, Mo è N, mentri u fattore di nitrogenu x hè in a gamma di 16-30.Di genere, x hè sceltu da a lista di 16, 20, o 30. In a ricerca nantu à l'acciaio inox duplex, un valore intermediu di 20 hè più comunmente utilizatu per calculà i valori PREN35,36.
I giunti saldati fatti cù diversi elettrodi sò stati pruvati à a tensione nantu à una macchina di prova universale (Instron 8800 UTM) à una velocità di deformazione di 0,5 mm / min in cunfurmità cù ASTM E8-21.A forza di trazione (UTS), 0,2% di forza di rendiment di taglio (YS), è l'allungamentu sò stati calculati secondu ASTM E8-2137.
I saldamenti DSS 2205 sò stati prima triturati è lucidati utilizendu diverse dimensioni di grana (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 è 1200) prima di l'analisi di durezza.I specimens saldati sò stati fatti cù l'elettrodi E1, E2 è C. A durezza hè misurata à deci (10) punti da u centru di a saldatura à u metale di basa cù un intervallu di 1 mm.
Diffrattometru di raghji X (D8 Discover, Bruker, Germania) cunfiguratu cù u software Bruker XRD Commander per a raccolta di dati è a radiazione Cu-K-α filtrata Fe cù una energia di 8.04 keV chì currisponde à una lunghezza d'onda di 1.5406 Å è una scan rate di 3. ° La gamma di scansione (2θ) min-1 è da 38 a 103° per l'analisi di fase con elettrodi E1, E2 e C e BM presenti in saldature DSS.U metudu di raffinamentu Rietveld hè stata utilizata per indexà e fasi custituenti cù u software MAUD descrittu da Lutterotti39.Basatu nantu à ASTM E1245-03, una analisi metallografica quantitativa di l'imaghjini microscòpichi di e articuli di saldatura di l'elettrodi E1, E2 è C hè stata realizata cù u software Image J40.I risultati di calculà a frazzioni di u voluminu di a fase ferrite-austenitica, u so valore mediu è a deviazione sò datu in a Table.5. As mostra in a cunfigurazione di mostra in fig.6d, l'analisi di microscopia ottica (OM) hè stata realizata nantu à PM è articuli saldati cù l'elettrodi E1 è E2 per studià a morfologia di i campioni.I campioni sò stati lucidati cù 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, è 2000 grana di carburu di silicium (SiC) carta vetrata.I campioni sò stati poi incisi elettroliticamente in una soluzione acquosa d'acidu oxalic 10% à a temperatura di l'ambienti à una tensione di 5 V per 10 s è posti nantu à un microscopiu otticu LEICA DM 2500 M per a carattarizazione morfologica.Ulteriore lucidatura di u campione hè stata realizata cù carta di carburu di silicium (SiC) di grana 2500 per l'analisi SEM-BSE.Inoltre, i giunti saldati sò stati esaminati per a microstruttura utilizendu un microscopiu elettronicu à scansione di emissioni di campu d'ultra-alta risoluzione (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, USA) equipatu di un EMF.Una mostra di 20 × 10 × 6 mm hè stata macinata cù varii carta di sabbia SiC chì varieghja in grandezza da 120 à 2500. I campioni sò stati incisi elettroliticamente in 40 g di NaOH è 100 ml d'acqua distillata à una volta di 5 V per 15 s, è dopu. muntatu nantu à un supportu di mostra, situatu in a camera SEM, per l'analisi di campioni dopu a purga di a camera cù nitrogenu.Un fasciu di elettroni generatu da un filamentu di tungstenu riscaldatu crea una griglia nantu à a mostra per pruduce l'imaghjini à diversi ingrandimenti, è i risultati EMF sò stati ottenuti cù i metudi di Roche et al.41 è Mokobi 42 .
Un metudu di polarizazione potenziodinamica elettrochimica secondu ASTM G59-9743 è ASTM G5-1444 hè stata utilizata per valutà u putenziale di degradazione di i platti DSS 2205 saldati cù elettrodi E1, E2 è C in un ambiente 3.5% NaCl.I testi elettrochimici sò stati realizati cù un apparatu Potentiostat-Galvanostat / ZRA cuntrullatu da computer (mudellu: PC4/750, Gamry Instruments, USA).A prova elettrochimica hè stata realizata nantu à una configurazione di prova di trè elettrodi: DSS 2205 cum'è elettrodu di travagliu, elettrodu di calomel saturatu (SCE) cum'è elettrodu di riferimentu è barra di grafite cum'è contraelettrodu.E misurazioni sò state realizate cù una cellula elettrochimica, in quale l'area d'azzione di a suluzione era l'area di l'elettrodu di travagliu 0,78 cm2.E misurazioni sò state fatte trà -1.0 V à + 1.6 V potenziali nantu à un OCP pre-stabilizzatu (relativu à OCP) à una freccia di scansione di 1.0 mV / s.
E teste di temperatura critica di pitting elettrochimica sò state realizate in 3,5% NaCl per valutà a resistenza di pitting di saldature fatte cù elettrodi E1, E2 è C.chjaramente nantu à u putenziale di pitting in u PB (trà i rigioni passive è transpassive), è i specimens saldati cù E1, E2, Electrodes C. Per quessa, e misurazioni CPT sò realizati per determinà accuratamente u putenziale di pitting di i consumabili di saldatura.A prova CPT hè stata realizata in cunfurmità cù i rapporti di saldatura in acciaio inox duplex45 è ASTM G150-1846.Da ognuna di l'acciai per esse saldati (S-110A, E1-110A, E2-90A), campioni cù una zona di 1 cm2 sò stati tagliati, cumprese a basa, a saldatura è e zoni HAZ.I campioni sò stati lucidati cù carta vetrata è una slurry di polvere d'alumina di 1 µm in cunfurmità cù e prucedure standard di preparazione di campioni metallografichi.Dopu a lucidatura, i campioni sò stati puliti ultrasonicamente in acetone per 2 min.Una soluzione di prova di 3.5% NaCl hè stata aghjunta à a cellula di teste CPT è a temperatura iniziale hè stata aghjustata à 25 ° C cù un termostatu (Neslab RTE-111).Dopu avè righjuntu a temperatura iniziale di prova di 25 ° C, u gasu Ar hè statu soffiatu per 15 min, dopu i campioni sò stati posti in a cellula, è l'OCF hè stata misurata per 15 min.A mostra hè stata poi polarizata appliendu una tensione di 0,3 V à una temperatura iniziale di 25 ° C, è a corrente hè misurata per 10 min45.Cumincià à riscalda a suluzione à una velocità di 1 ° C / min à 50 ° C.Durante u riscaldamentu di a suluzione di prova, u sensoru di temperatura hè utilizatu per monitorà continuamente a temperatura di a suluzione è almacenà i dati di u tempu è di a temperatura, è u potentiostat / galvanostat hè utilizatu per misurà u currente.Un elettrodu di grafite hè statu utilizatu cum'è contra-elettrodu, è tutti i putenziali sò stati misurati relative à l'elettrodu di riferimentu Ag / AgCl.A purga d'argon hè stata realizata durante a prova.
Nantu à fig.1 mostra a cumpusizioni (in percentuale di pesu) di i cumpunenti di flussu F1 è F2 utilizati per a produzzione di elettrodi alkalini (E1) è acidi (E2), rispettivamente.L'indice di basicità di u flussu hè utilizatu per predichendu e proprietà meccaniche è metallurgiche di i giunti saldati.F1 hè u cumpunente di u flussu utilizatu per rivesti l'elettrodi E1, chì hè chjamatu flussu alkaline perchè u so indice di basa hè > 1,2 (ie 2,40), è F2 hè u flussu utilizatu per rivesti l'elettrodi E2, chjamatu flussu àcitu per via di a so basicità. indice < 0,9 (ie 2,40).0,40).Hè chjaru chì l'elettrodi rivestiti cù flussi basi in a maiò parte di i casi anu megliu proprietà meccaniche cà l'elettrodi rivestiti cù flussi acidi.Questa caratteristica hè una funzione di a dominanza di l'ossidu di basa in u sistema di cumpusizioni di flussu per l'elettrodu E1.À u cuntrariu, l'eliminazione di slag (separabilità) è u bassu spruzzo osservatu in articuli saldati cù l'elettrodi E2 sò caratteristiche di l'elettrodi cù un revestimentu di flussu àcitu cù un altu cuntenutu di rutile.Questa osservazione hè coherente cù i risultati di Gill47 chì l'effettu di u cuntenutu di rutilu nantu à a staccabilità di scorie è a bassa spruzza di l'elettrodi rivestiti di flussu acidu cuntribuiscenu à a congelazione rapida di scorie.U caolinu in u sistema di flussu utilizatu per rivesti l'elettrodi E1 è E2 hè stata utilizata com'è lubricante, è u polveru di talc hà migliuratu l'extrudabilità di l'elettrodi.I leganti di silicatu di potassiu in i sistemi di flussu cuntribuiscenu à una megliu ignizione di l'arcu è a stabilità di u rendiment, è, in più di e so proprietà adesive, migliurà a separazione di scorie in i prudutti saldati.Siccomu CaCO3 hè un interruttore di rete (slag breaker) in u flussu è tende à generà assai fumu durante a saldatura per via di a descomposizione termica in CaO è circa 44% CO2, TiO2 (cum'è un costruttore di rete / formatore di scorie) aiuta à riduce a quantità. di fumu durante a saldatura.saldatura è cusì migliurà a staccabilità di slag cum'è suggeritu da Jing et al.48.Fluorine Flux (CaF2) hè un flussu chimicamente aggressivu chì migliurà a pulizia di saldatura.Jastrzębska et al.49 hà infurmatu l'effettu di a cumpusizioni di fluoru di sta cumpusizioni di flussu nantu à e pruprietà di pulizia di saldatura.Di genere, u flussu hè aghjuntu à l'area di saldatura per migliurà a stabilità di l'arcu, aghjunghje elementi di legazione, custruisce scorie, aumentà a produtividade è migliurà a qualità di a piscina di saldatura 50.
Le curve TGA-DTG mostrate in Figs.2a è 2b mostranu una perdita di pisu in trè fasi nantu à u riscaldamentu in a temperatura di 30-1000 ° C in una atmosfera di nitrogenu.I risultati in i Figure 2a è b mostranu chì per i campioni di flussu basicu è acidicu, a curva TGA cade dritta finu à chì infine diventa parallela à l'assi di a temperatura, intornu à 866,49 °C è 849,10 °C rispettivamente.A perdita di pisu di 1,30% è 0,81% à l'iniziu di e curve TGA in Fig. 2a è 2b hè dovuta à l'umidità assorbita da i cumpunenti di u flussu, è ancu l'evaporazione è a desidratazione di l'umidità di a superficia.I decomposizioni principali di i campioni di u flussu principale in a seconda è a terza tappa in a fig.2a hè accadutu in i intervalli di temperatura 619,45 ° C-766,36 ° C è 766,36 ° C - 866,49 ° C, è u percentuale di a so perdita di pisu era 2,84 è 9,48%., rispettivamente.Mentre chì per i campioni di flussu àcitu in Fig. 7b, chì eranu in i intervalli di temperatura di 665.23 ° C-745.37 ° C è 745.37 ° C-849.10 ° C, a so perdita di pisu percentuale era 0.81 è 6.73%, rispettivamente, chì era attribuita à descomposizione termica.Siccomu i cumpunenti di flussu sò inorganici, i volatili sò limitati à a mistura di flussu.Dunque, a riduzzione è l'oxidazione sò terribili.Questu hè coherente cù i risultati di Balogun et al.51, Kamli et al.52 è Adeleke et al.53.A summa di a perdita di massa di a mostra di flussu osservata in a fig.2a è 2b hè 13.26% è 8.43%, rispettivamente.Meno perdita di massa di campioni di flussu in fig.2b hè dovutu à l'alti punti di fusione di TiO2 è SiO2 (1843 è 1710 ° C rispettivamente) cum'è l'ossidi principali chì custituiscenu a mistura di flussu54,55, mentri TiO2 è SiO2 anu punti di fusione più bassi.puntu di fusione Oxidu primariu: CaCO3 (825 °C) in u campione di flussu in fig.2a56.Questi cambiamenti in u puntu di fusione di l'ossidi primari in i mischi di flussu sò bè ​​infurmati da Shi et al.54, Ringdalen et al.55 è Du et al.56.Osservendu a perdita di pisu cuntinuu in Fig. 2a è 2b, pò esse cunclusu chì i campioni di flussu utilizati in i rivestimenti di l'elettrodi E1 è E2 sò sottumessi à una decomposizione in un passu, cumu suggeritu da Brown57.U intervallu di temperatura di u prucessu pò esse vistu da e curve derivative (wt%) in fig.2a è b.Siccomu a curva TGA ùn pò micca descriverà accuratamente a temperatura specifica à a quale u sistema di flussu hè sottumessu à u cambiamentu di fase è a cristallizazione, a derivativa TGA hè aduprata per determinà u valore di a temperatura esatta di ogni fenomenu (cambiamentu di fase) cum'è un piccu endotermicu per preparà u sistema di flussu.
Curve TGA-DTG chì mostranu a decomposizione termica di (a) flussu alkaline per u revestimentu di l'elettrodu E1 è (b) u flussu acidicu per u revestimentu di l'elettrodu E2.
A Tabella 4 mostra i risultati di l'analisi spettrofotometrica è l'analisi SEM-EDS di metalli base DSS 2205 è saldature fatte cù elettrodi E1, E2 è C.E1 è E2 hà dimustratu chì u cuntenutu di cromu (Cr) diminuite bruscamente à 18,94 è 17,04%, è u cuntenutu di molibdenu (Mo) era 0,06 è 0,08%, rispettivamente.i valori di saldatura cù l'elettrodi E1 è E2 sò più bassi.Questu hè un pocu in linea cù u valore PREN calculatu per a fase ferriticu-austenitica da l'analisi SEM-EDS.Per quessa, pò esse vistu chì u pitting principia à u stadiu cù i valori di PREN bassu (saldatura da E1 è E2), basu cum'è discrittu in Table 4. Questu hè indicativu di depletion è pussibule precipitazione di l'alia in a saldatura.In seguitu, a riduzzione di u cuntenutu di elementi di lega Cr è Mo in saldature prudutte cù l'elettrodi E1 è E2 è i so valori equivalenti di pitting bassi (PREN) sò mostrati in a Tabella 4, chì crea un prublema per mantene a resistenza in ambienti aggressivi, in particulare. in ambienti di cloruri.- ambienti chì cuntenenu.U cuntenutu relativamente altu di nickel (Ni) di 11,14% è u limitu permessu di cuntenutu di manganese in i articuli saldati di l'elettrodi E1 è E2 pò avè avutu un effettu pusitivu nantu à e proprietà meccaniche di saldature usate in cundizioni chì simulanu l'acqua di mare (Fig. 3). ).sò stati fatti cù u travagliu di Yuan è Oy58 è Jing et al.48 nant'à l 'effettu di cumpusizioni altu nichel è manganese nantu à migliurà a pruprietà miccanica di strutture saldati DSS sottu cundizioni funziunamentu severi.
Risultati di prova di trazione per (a) UTS è 0,2% sag YS è (b) allungamentu uniforme è pienu è e so deviazioni standard.
E proprietà di forza di u materiale di basa (BM) è e ghjunti saldati fatti da l'elettrodi sviluppati (E1 è E2) è un elettrodu cummerciale (C) sò stati valutati à dui correnti di saldatura differenti di 90 A è 110 A. 3 (a) è (b) mostra UTS, YS cù 0.2% offset, cù i so dati di allungamentu è deviazione standard.L'UTS è YS compensanu i risultati di 0,2% ottenuti da Figs.3a mostra i valori ottimali per u sample n.1 (BM), mostra n.3 (saldatura E1), campione nr.5 (saldatura E2) è campione n.6 (saldatura cù C) sò 878 è 616 MPa, 732 è 497 MPa, 687 è 461 MPa è 769 è 549 MPa, rispettivamente, è e so deviazioni standard rispettivi.Da fig.110 A) sò campioni numerati 1, 2, 3, 6 è 7, rispettivamente, cù proprietà di trazione minime cunsigliate in più di 450 MPa in prova di trazione è 620 MPa in prova di trazione pruposta da Grocki32.L'allungamentu di i specimens di saldatura cù l'elettrodi E1, E2 è C, rapprisintatu da i campioni N ° 2, N ° 3, N ° 4, N ° 5, N ° 6 è N ° 7, à i currenti di saldatura di 90 A è 110 A, rispettivamente, riflette plasticità è onestà.rapportu à i metalli basi.L'allungamentu più bassu hè statu spiegatu da pussibuli difetti di saldatura o a cumpusizioni di u flussu di l'elettrodu (Fig. 3b).Pò esse cunclusu chì l'acciaio inossidabile BM duplex è i ghjunti saldati cù l'elettrodi E1, E2 è C in generale anu proprietà di tensione significativamente più altu per via di u so cuntenutu di nichel relativamente altu (Table 4), ma sta pruprietà hè stata osservata in articuli saldati.E2 menu efficace hè ottenutu da a cumpusizioni àcida di u flussu.Gunn59 hà dimustratu l'effettu di l'aliaghji di nichel nantu à a migliurà e proprietà meccaniche di i giunti saldati è u cuntrollu di l'equilibriu di fasi è a distribuzione di l'elementu.Questu novu cunfirma u fattu chì l'elettrodi fatti da cumpusizioni di flussu di basa sò megliu proprietà meccaniche cà l'elettrodi fatti di mischi di flussu acidicu, cum'è suggeritu da Bang et al.60.Cusì, una cuntribuzione significativa hè stata fatta à a cunniscenza esistenti nantu à e proprietà di l'articulazione saldata di u novu elettrodu revestitu (E1) cù boni proprietà di tensione.
Nantu à fig.I figuri 4a è 4b mostranu e caratteristiche di microdurezza Vickers di campioni sperimentali di articuli saldati di l'elettrodi E1, E2 è C. 4a mostra i risultati di durezza ottenuti da una direzzione di a mostra (da WZ à BM), è in fig.4b mostra i risultati di durezza ottenuti da i dui lati di a mostra.I valori di durezza ottenuti durante a saldatura di i campioni N ° 2, 3, 4 è 5, chì sò ghjunti saldati cù l'elettrodi E1 è E2, ponu esse dovutu à a struttura di grana grossa durante a solidificazione in cicli di saldatura.Un forte aumentu di a durezza hè statu osservatu sia in a HAZ di granu grossu è in a HAZ di grana fina di tutti i campioni N ° 2-7 (vede i codici di mostra in a Tabella 2), chì pò esse spiegatu da un cambiamentu pussibule in a microstruttura di a saldatura cum'è u risultatu di i campioni di saldatura di cromu sò ricchi di emissioni (Cr23C6).In cunfrontu cù l'altri campioni di saldatura 2, 3, 4 è 5, i valori di durezza di e articuli saldati di i campioni n ° 6 è 7 in Figs.4a è 4b sopra (Table 2).Sicondu Mohammed et al.61 è Nowacki è Lukoje62, questu pò esse duvuta à l'altu valore di ferrite δ è a stress residual induced in a saldatura, è ancu a depletion of alling elements such as Mo and Cr in the weld.I valori di durezza di tutti i campioni sperimentali cunsiderati in l'area di BM parenu esse coerenti.A tendenza in i risultati di l'analisi di durezza di i specimens saldati hè coherente cù e cunclusioni di altri ricercatori61,63,64.
I valori di durezza di e giunzioni saldate di esemplari DSS (a) a mezza sezione di esemplari saldati è (b) a sezione completa di e giunzioni saldate.
E diverse fasi prisenti in u DSS 2205 saldatu cù l'elettrodi E1, E2 è C sò stati ottenuti è i spettri XRD per l'angolo di diffrazione 2\(\theta\) sò mostrati in Fig. 5. Picchi di austenite (\(\gamma\) ) è ferrite (\(\alpha\)) fasi sò stati identificati à l'anguli di diffrazione di 43 ° è 44 °, cunfirmendu cunvintamenti chì a cumpusizioni di saldatura hè in acciaio inox 65 in dui fasi.chì DSS BM mostra solu fasi austenitiche (\(\gamma\)) è ferritiche (\(\alpha\)), cunfirmendu i risultati microstrutturali presentati in Figure 1 è 2. 6c, 7c è 9c.A fase ferritica (\(\alpha\)) osservata cù DSS BM è u piccu altu in a saldatura à l'elettrode C sò indicativi di a so resistenza à a corrosione, postu chì sta fase hà per scopu di aumentà a resistenza à a corrosione di l'acciaio, cum'è Davison è Redmond66 anu. hà dichjaratu, a prisenza di elementi stabilizzanti di ferrite, cum'è Cr è Mo, stabilizza in modu efficace a film passiva di u materiale in ambienti chì cuntenenu cloruri.A Tabella 5 mostra a fase ferrite-austenitica per metallografia quantitativa.U rapportu di a frazzioni di u voluminu di a fase ferrite-austenitica in i articuli saldati di l'elettrodu C hè ottenutu apprussimatamente (≈1: 1).A cumpusizioni di fasi di ferrite bassa (\(\alpha\)) di saldature chì utilizanu l'elettrodi E1 è E2 in i risultati di a frazione di volumi (Table 5) indica una pussibuli sensibilità à un ambiente corrosivu, chì hè stata cunfirmata da l'analisi elettrochimica.cunfirmatu (Fig. 10a, b)), postu chì a fase di ferrite furnisce una forza alta è una prutezzione contra u cracking di corrusione di stress induvatu da cloruri.Questu hè ancu cunfirmatu da i valori di durezza bassa osservati in i saldature di l'elettrodi E1 è E2 in fig.4a,b, chì sò causati da a bassa proporzione di ferrite in a struttura d'acciaio (Table 5).A presenza di fasi austenitiche (\(\gamma\)) è ferritiche (\(\alpha\)) sbilanciate in i giunti saldati cù l'elettrodi E2 indica a vulnerabilità attuale di l'acciaio à l'attaccu di corrosione uniforme.À u cuntrariu, i spettri XPA di acciai di dui fasi di articuli saldati cù elettrodi E1 è C, cù i risultati di BM, di solitu indicanu a presenza di elementi stabilizzanti austenitici è ferritici, chì facenu u materiale utile in a custruzzione è l'industria petrochimica. , perchè l'argumentu Jimenez et al.65;Davidson & Redmond66;Shamant è altri67.
Micrografie ottiche di giunzioni saldate di elettrodi E1 cù diverse geometrie di saldatura: (a) HAZ chì mostra a linea di fusione, (b) HAZ chì mostra a linea di fusione à un ingrandimentu più altu, (c) BM per a fase ferritico-austenitica, (d) geometria di saldatura , (e) Mostra a zona di transizione vicinu, (f) HAZ mostra a fase ferritic-austenitic à un ingrandimentu più altu, (g) Zona di saldatura mostra a fase ferritic-austenitic Fase Tensile.
Micrografie ottiche di saldatura di elettrodi E2 in diverse geometrie di saldatura: (a) HAZ chì mostra a linea di fusione, (b) HAZ chì mostra a linea di fusione à un ingrandimentu più altu, (c) BM per a fase di massa ferritica-austenitica, (d) geometria di saldatura, (e) ) chì mostra a zona di transizione in a vicinanza, (f) HAZ chì mostra a fase ferritico-austenitica à un ingrandimentu più altu, (g) zona di saldatura chì mostra a fase ferritico-austenitica.
I figuri 6a-c è, per esempiu, mostranu a struttura metallografica di e articulazioni DSS saldate cù un elettrodu E1 in diverse geometrie di saldatura (Figura 6d), chì indicanu induve e micrografie ottiche sò state prese à diversi ingrandimenti.Nantu à fig.6a, b, f - zoni di transizione di articuli saldati, chì dimustranu a struttura di equilibriu di fasi di ferrite-austenite.I figuri 7a-c è per esempiu mostranu ancu l'OM di una articulazione DSS saldata cù un elettrodu E2 à diverse geometrie di saldatura (Figura 7d), chì rapprisentanu i punti di analisi OM à diversi ingrandimenti.Nantu à fig.Les figures 7a,b,f montrent la zone de transition d'un joint soudé à l'équilibre ferritique-austénitique.OM in a zona di saldatura (WZ) hè mostratu in a fig.1 è fig.2. Saldature per l'elettrodi E1 è E2 6g è 7g, rispettivamente.OM nantu à BM hè mostratu in Figuri 1 è 2. In fig.6c, e è 7c, e mostranu u casu di articuli saldati cù l'elettrodi E1 è E2, rispettivamente.A zona di luce hè a fase di austenite è l'area nera scura hè a fase di ferrite.L'equilibriu di fase in a zona affettata da u calore (HAZ) vicinu à a linea di fusione indicava a furmazione di precipitati Cr2N, cum'è mostratu in i micrografii SEM-BSE in Figs.8a,b è cunfirmatu in fig.9a,b.A prisenza di Cr2N osservata in a fase di ferrite di i campioni in Figs.8a,b è cunfirmatu da l'analisi di u puntu SEM-EMF è i diagrammi di a linea EMF di e parti saldate (Fig. 9a-b), hè duvuta à a temperatura di u calore di saldatura più altu.A circulazione accelera l'intruduzioni di cromu è nitrogenu, postu chì a temperatura alta in a saldatura aumenta u coefficient di diffusione di nitrogenu.Questi risultati sustenenu studii di Ramirez et al.68 è Herenyu et al.69 chì dimustranu chì, indipendentemente da u cuntenutu di azotu, Cr2N hè generalmente dipositu nantu à i grani di ferrite, i limiti di granu è i limiti α/\(\gamma\), cum'è ancu suggeritu da altri circadori.70,71.
(a) analisi spot SEM-EMF (1, 2 è 3) di una unione saldata cù E2;
A morfologia di a superficia di i campioni rapprisentanti è i so EMF currispondenti sò mostrati in Figs.10a-c.Nantu à fig.E figure 10a è 10b mostranu micrografie SEM è i so spettri EMF di articuli saldati cù l'elettrodi E1 è E2 in a zona di saldatura, rispettivamente, è in a fig.La figure 10c montre des micrographies SEM et des spectres EMF de OM contenant des phases austénite (\(\gamma\)) et ferrite (\(\alpha\)) sans aucun précipité.Comu mostra in u spettru EDS in Fig. 10a, u percentualità di Cr (21.69 wt.%) è Mo (2.65 wt.%) cumparatu à 6.25 wt.% Ni dà un sensu di l'equilibriu currispundente di a fase ferrite-austenitic.Microstruttura cù una alta riduzzione di u cuntenutu di cromu (15,97 wt.%) è molibdenu (1,06 wt.%) cumparatu cù un altu cuntenutu di nichel (10,08 wt.%) in a microstruttura di l'articulazione saldata di l'elettrodu E2, mostrata in fig.1. Paragunate.Spettru EMF 10b.A forma aciculare cù una struttura austenitica di grana più fina vista in a WZ mostrata in a fig.10b cunfirma a pussibili deplezione di l'elementi ferritizing (Cr è Mo) in a saldatura è a precipitazione di nitruru di cromu (Cr2N) - a fase austenitica.La répartition des particules de précipitation le long des limites des phases austénitiques (\(\gamma\)) et ferritiques (\(\alpha\)) des joints soudés DSS confirme cette déclaration72,73,74.Questu hè ancu risultatu in u so poviru rendiment di corrosione, postu chì Cr hè cunsideratu cum'è l'elementu principale per a furmazione di una film passiva chì migliurà a resistenza di corrosione lucali di l'azzaru59,75 cum'è mostra in Fig. 10b.Pò esse vistu chì u BM in a micrografia SEM in Fig. 10c mostra un forte raffinamentu di granu cum'è i so risultati di spettru EDS mostranu Cr (23.32 wt%), Mo (3.33 wt%) è Ni (6.32 wt).%) boni proprietà chimichi.%) cum'è un elementu di lega impurtante per verificà a microstruttura d'equilibriu di a fase ferrite-austenitica di a struttura DSS76.I risultati di l'analisi spettroscòpica EMF cumpusizioni di e articuli saldate di l'elettrodu E1 ghjustificanu u so usu in a custruzzione è l'ambienti ligeramente aggressivi, postu chì i formatori di austenite è i stabilizzatori di ferrite in a microstruttura cumplenu cù u standard DSS AISI 220541.72 per i giunti saldati, 77.
Micrografie SEM di giunti saldati, induve (a) l'elettrodu E1 di a zona di saldatura hà un spettru EMF, (b) l'elettrodu E2 di a zona di saldatura hà un spettru EMF, (c) OM hà un spettru EMF.
In pratica, hè statu osservatu chì i saldature DSS solidificanu in un modu cumplettamente ferriticu (F-mode), cù i nuclei d'austenite nucleati sottu à a temperatura di solvus ferriticu, chì hè principalmente dipendente da u rapportu di cromu à nichel equivalente (Creq/Nieq) (> 1.95 custituisce u modu F) Certi circadori anu nutatu stu effettu di l'azzaru per via di a forte capacità di diffusione di Cr è Mo cum'è elementi di ferrite in a fase di ferrite8078,79.Hè chjaru chì DSS 2205 BM cuntene una quantità elevata di Cr è Mo (mostra un Creq più altu), ma hà un cuntenutu di Ni più bassu cà a saldatura cù l'elettrodi E1, E2 è C, chì cuntribuisce à un rapportu Creq / Nieq più altu.Questu hè ancu evidenti in u studiu attuale, cum'è mostra in a Table 4, induve a ratio Creq / Nieq hè stata determinata per DSS 2205 BM sopra 1.95.Si pò vede chì i saldature cù l'elettrodi E1, E2 è C induriscenu in u modu austeniticu-ferriticu (modu AF), u modu austeniticu (modu A) è u modu ferriticu-austeniticu, rispettivamente, per via di u cuntenutu più altu di u modu bulk (modu FA) .), cum'è mostra in a Tabella 4, u cuntenutu di Ni, Cr è Mo in a saldatura hè menu, chì indica chì u rapportu Creq / Nieq hè più bassu di quellu di BM.A ferrite primaria in i saldature di l'elettrodu E2 avia una morfologia di ferrite vermicular è u rapportu Creq / Nieq determinatu era 1.20 cum'è deskrittu in a Tabella 4.
Nantu à fig.11a mostra u Potenziale di Circuitu Apertu (OCP) versus u tempu per una struttura d'acciaio AISI DSS 2205 in suluzione 3.5% NaCl.Pò esse vistu chì a curva ORP si sposta versu un putenziale più pusitivu, chì indica l'apparizione di una film passiva nantu à a superficia di a mostra di metallu, una caduta di potenziale indica una corrosione generalizzata, è un potenziale quasi constantu in u tempu indica a furmazione di una film passivu cù u tempu., A superficia di a mostra hè stabile è hà un Sticky 77. E curve rapprisentanu i sustrati sperimentali in cundizioni stabili per tutti i campioni in un elettrolitu chì cuntene 3,5% solu suluzione NaCl, cù l'eccezzioni di a mostra 7 (saldatura cun l'elettrodu C). chì mostra pocu inestabilità.Questa inestabilità pò esse paragunata à a prisenza di ioni di cloruri (Cl-) in suluzione, chì ponu accelerà assai a reazzione di corrosione, aumentandu cusì u gradu di corrosione.Osservazioni durante u scanning OCP senza potenziale applicatu dimustratu chì Cl in a reazione pò influenzà a resistenza è a stabilità termodinamica di i campioni in ambienti aggressivi.Ma et al.81 è Lotho et al.5 hà cunfirmatu l'affirmazione chì Cl- ghjoca un rolu in l'accelerazione di a degradazione di i filmi passivi nantu à i sustrati, cuntribuendu cusì à più usura.
Analisi elettrochimica di i campioni studiati: (a) evoluzione di u RSD secondu u tempu è (b) polarizazione potentiodinamica di i campioni in suluzione 3,5% NaCl.
Nantu à fig.11b presenta una analisi comparativa di e curve di polarizazione potentiodinamica (PPC) di e articuli saldati di l'elettrodi E1, E2 è C sottu l'influenza di una suluzione 3.5% NaCl.I campioni di BM saldati in PPC è solu solu 3.5% NaCl mostranu un cumpurtamentu passiu.Tabella 5 mostra i paràmetri di l'analisi elettrochimica di i campioni ottenuti da e curve PPC, cum'è Ecorr (putenziale di corrosione) è Epit (potenziale di corrosione di pitting) è i so deviazioni assuciati.Comparatu à l'altri campioni N ° 2 è N ° 5, saldati cù l'elettrodi E1 è E2, i campioni N ° 1 è N ° 7 (BM è ghjunti saldati cù l'elettrodu C) dimustranu un altu potenziale per a corrosione di pitting in suluzione NaCl (Fig. 11b). ).E proprietà di passivazione più altu di l'anzianu cumparatu cù l'ultime sò dovute à l'equilibriu di a cumpusizioni microstrutturali di l'azzaru (fasi austenitichi è ferritichi) è a cuncentrazione di elementi di lega.A causa di a prisenza di fasi ferrite è austenitiche in a microstruttura, Resendea et al.82 sustene u cumpurtamentu passiu di DSS in i media aggressivi.U bassu rendimentu di i campioni saldati cù l'elettrodi E1 è E2 pò esse assuciatu cù l'esaurimentu di l'elementi di lega principali, cum'è Cr è Mo, in a zona di saldatura (WZ), postu chì stabilizzanu a fase di ferrite (Cr è Mo), agiscenu cum'è passivators Alloys in a fase austenitica di acciai ossidati.L'effettu di sti elementi nantu à a resistenza di pitting hè più grande in a fase austenitica chì in a fase ferritica.Per quessa, a fase ferritica hè passivata più veloce di a fase austenitica assuciata à a prima regione di passivazione di a curva di polarizazione.Questi elementi anu un impattu significativu nantu à a resistenza di pitting DSS per via di a so più alta resistenza di pitting in a fase austenitica cumparatu cù a fase ferritica.Per quessa, a passivazione veloce di a fase di ferrite hè 81% più altu ch'è quella di a fase austenite.Ancu Cl- in suluzione hà un forte effettu negativu nantu à a capacità passivating di a film d'acciaio83.In cunseguenza, a stabilità di a film passivazione di a mostra serà assai ridutta84.Da Table.6 mostra ancu chì u putenziale di corrosione (Ecorr) di e ghjunti saldati cù l'elettrodu E1 hè un pocu menu stabile in suluzione paragunatu à i ghjunti saldati cù l'elettrodu E2.Questu hè ancu cunfirmatu da i valori bassi di a durezza di saldatura cù l'elettrodi E1 è E2 in fig.4a,b, chì hè duvuta à u bassu cuntenutu di ferrite (Table 5) è u bassu cuntenutu di cromu è molibdenu (Table 4) in a struttura d'acciaio fatta di.Pò esse cunclusu chì a resistenza à a corrosione di l'acciai in l'ambiente marinu simulatu aumenta cù a diminuzione di u currente di saldatura è diminuite cù u cuntenutu di Cr è Mo bassu è u cuntenutu di ferrite bassu.Sta dichjarazione hè coherente cù un studiu di Salim et al.85 nantu à l'effettu di i paràmetri di saldatura cum'è u currente di saldatura nantu à l'integrità di a corrosione di l'acciai saldati.Cum'è u cloruru penetra in l'azzaru attraversu diversi mezi, cum'è l'absorption capillary è a diffusione, si formanu pits (pitting corrosion) di forma irregolare è prufundità.U mecanismu hè significativamente sfarente in suluzione di pH più altu induve i gruppi circundanti (OH-) sò simpliciamente attratti da a superficia di l'azzaru, stabilizzandu a film passiva è furnisce una prutezzione supplementaria à a superficia di l'acciaio25,86.A megliu resistenza à a corrosione di i campioni n ° 1 è n ° 7 hè principarmenti duvuta à a prisenza in a struttura d'acciaio di una grande quantità di δ-ferrite (Table 5) è una grande quantità di Cr è Mo (Table 4), postu chì u livellu di currusioni pitting hè principarmenti prisente in azzaru, saldati da u mètudu DSS, in a struttura austenitic-fase di i parti.Cusì, a cumpusizioni chimica di a lega ghjoca un rolu decisivu in u funziunamentu di corrosione di l'articulazione saldata87,88.Inoltre, hè statu osservatu chì i specimens saldati cù l'elettrodi E1 è C in stu studiu mostranu valori Ecorr più bassi da e curve PPC cà quelli saldati cù l'elettrodu E2 da e curve OCP (Table 5).Per quessa, a regione anode principia à un putenziale più bassu.Stu cambiamentu hè principalmente dovutu à a stabilizazione parziale di a strata di passivazione formata nantu à a superficia di a mostra è a polarizazione catodica chì si trova prima di a stabilizazione completa di l'OCP89.Nantu à fig.12a è b mostranu l'imaghjini di profilatore otticu 3D di specimens corrosi sperimentalmente in diverse cundizioni di saldatura.Pò esse vistu chì a dimensione di corrosione di pitting di i specimens aumenta cù u putenziale di corrosione di pitting più bassu creatu da l'alta corrente di saldatura di 110 A (Fig. 12b), paragunabili à a dimensione di corrosione di pitting ottenuta per saldature cù un rapportu di corrente di saldatura più bassu di 90 A. (Fig. 12a).Questu cunferma l'affirmazione di Mohammed90 chì i slip bands sò furmati nantu à a superficia di a mostra per distrughje a film di passivazione di a superficia espunendu u sustrato à una suluzione di 3,5% NaCl in modu chì u clorur cumencia à attaccà, facendu u materiale per dissolve.
L'analisi SEM-EDS in a Tabella 4 mostra chì i valori PREN di ogni fase austenitica sò più alti di quelli di ferrite in tutte e saldature è BM.L'iniziu di pitting à l'interfaccia di ferrite/austenite accelera a distruzzione di a capa di materiale passiu per via di l'inhomogeneità è a segregazione di elementi chì si trovanu in questi spazii91.A cuntrariu di a fase austenitica, induve u valore di l'equivalente di resistenza di pitting (PRE) hè più altu, l'iniziu di pitting in a fase ferritica hè dovutu à u valore PRE più bassu (Table 4).A fase di l'austenite pare cuntene una quantità significativa di stabilizzatore d'austenite (solubilità di l'azotu), chì furnisce una cuncentrazione più altu di questu elementu è, per quessa, una resistenza più altu à pitting92.
Nantu à fig.A Figura 13 mostra e curve di temperatura di pitting critica per e saldature E1, E2 è C.Étant donné que la densité de courant a augmenté à 100 µA/cm2 à cause de la piqûre pendant l'essai ASTM, il est clair que la soudure @110A avec E1 a montré une température critique de piqûre minimale de 27,5 °C suivie d'une soudure E2 @ 90A montre un CPT de 40 °C, è in u casu di C@110A u CPT più altu hè 41 °C.I risultati osservati sò in bonu accordu cù i risultati osservati di teste di polarizazione.
E proprietà meccaniche è u cumpurtamentu di a corrosione di e saldature in acciaio inox duplex sò state investigate cù i novi elettrodi E1 è E2.L'elettrodu alkaline (E1) è l'elettrodu acidicu (E2) utilizatu in u prucessu SMAW sò stati rivestiti cù una cumpusizioni di flussu cù un rapportu di copertura generale di 1,7 mm è un indice alkaline di 2,40 è 0,40, rispettivamente.A stabilità termale di i flussi preparati cù TGA in un mediu inerte hè stata evaluata.A prisenza di un altu cuntenutu di TiO2 (%) in a matrice di flussu hà migliuratu l'eliminazione di scorie di saldature per l'elettrodi rivestiti di flussu acidicu (E2) cumparatu cù l'elettrodi rivestiti di flussu basicu (E1).Eppuru chì i dui elettrodi rivestiti (E1 è E2) anu una bona capacità d'iniziu di l'arcu.E cundizioni di saldatura, in particulare l'input di calore, u currente di saldatura è a velocità, ghjucanu un rolu criticu per ottene l'equilibriu di fase austenite / ferrite di saldature DSS 2205 è l'eccellenti proprietà meccaniche di a saldatura.I giunti saldati cù l'elettrodu E1 dimustravanu eccellenti proprietà di trazione (shear 0.2% YS = 497 MPa è UTS = 732 MPa), cunfirmendu chì l'elettrodi rivestiti di flussu di basa anu un altu indice di basicità cumparatu cù l'elettrodi rivestiti di flussu acidu.L'elettrodi mostranu megliu proprietà meccaniche cù alcalinità bassa.Hè ovvi chì in i giunti saldati di l'elettrodi cù un novu revestimentu (E1 è E2) ùn ci hè micca equilibriu di a fase ferrite-austenitica, chì hè statu revelatu cù l'analisi OES è SEM-EDS di a saldatura è quantificata da a frazione di volumi in a saldatura.A metallografia hà cunfirmatu u so studiu SEM.microstrutture.Questu hè principarmenti dovutu à a depletion of alling elements such as Cr and Mo and the possible release of Cr2N during welding, which is confirmed by EDS line scanning.Questu hè ancu sustinutu da i valori di durezza bassa osservati in saldature cù elettrodi E1 è E2 per via di a so bassa proporzione di ferrite è elementi di lega in a struttura d'acciaio.L'Evidence Corrosion Potential (Ecorr) di e saldature chì utilizanu l'elettrodu E1 s'hè dimustratu per esse un pocu menu resistente à a corrosione di suluzione cumparatu cù e saldature chì utilizanu l'elettrodu E2.Questu cunfirma l'efficacità di l'elettrodi di novu sviluppatu in saldature testate in un ambiente di 3,5% NaCl senza cumpusizioni di lega di mistura di flussu.Pò esse cunclusu chì a resistenza à a corrosione in l'ambiente marinu simulatu aumenta cù a diminuzione di a corrente di saldatura.Cusì, a precipitazione di carburi è nitruri è a diminuzione di a resistenza à a corrosione di e articuli saldati cù l'elettrodi E1 è E2 hè stata spiegata da un currente di saldatura aumentatu, chì hà purtatu à un sbilanciamentu in u equilibriu di fasi di articuli saldati da acciai dual-purpose.
À a dumanda, i dati per stu studiu seranu furniti da l'autore rispettivu.
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