321 roestfrij stiel coiled buis gemyske gearstalling Mechanyske eigenskippen en korrosysjegedrach fan in duplex roestfrij stiel las mei in nije elektrode

Tankewol foar it besykjen fan Nature.com.Jo brûke in browserferzje mei beheinde CSS-stipe.Foar de bêste ûnderfining riede wy oan dat jo in bywurke browser brûke (of kompatibiliteitsmodus útskeakelje yn Internet Explorer).Derneist, om trochgeande stipe te garandearjen, litte wy de side sjen sûnder stilen en JavaScript.
Sliders dy't trije artikels per dia sjen litte.Brûk de efter- en folgjende knoppen om troch de dia's te bewegen, of de slide-controller-knoppen oan 'e ein om troch elke dia te bewegen.

Stainless Steel 321 Coil Tube gemyske gearstalling

De gemyske gearstalling fan 321 roestfrij stiel coil buizen is as folget:
- Koalstof: 0,08% max
- Mangaan: 2,00% max
- Nikkel: 9,00% min

Stainless Steel 321 Coil Tube meganyske eigenskippen

Neffens de Stainless Steel 321 Coil Tube Manufacturer, de meganyske eigenskippen fan RVS 321 coil tubing wurde hjirûnder tabulearre: Tensile Strength (psi) Yield Strength (psi) Elongation (%)

Applikaasjes en gebrûk fan Stainless Steel 321 Coil Tube

Yn in protte technykapplikaasjes binne de meganyske en korrosje-eigenskippen fan laske struktueren fan duplex roestfrij stiel (DSS) de wichtichste faktoaren.De hjoeddeiske stúdzje ûndersocht de meganyske eigenskippen en korrosjebestriding fan duplex roestfrij stiel welds yn in omjouwing dy't 3,5% NaCl simulearret mei in spesjaal ûntwurpen nije elektrode sûnder de tafoeging fan legere eleminten oan 'e fluxmonsters.Twa ferskillende soarten fluxen mei in basisyndeks fan 2,40 en 0,40 waarden respektivelik brûkt op elektroden E1 en E2 foar welding DSS boards.De termyske stabiliteit fan de flux komposysjes waard evaluearre mei help fan thermogravimetric analyze.De gemyske gearstalling lykas de meganyske en korrosje-eigenskippen fan 'e laske gewrichten waarden evaluearre mei emisjespektroskopie yn oerienstimming mei ferskate ASTM-standerts.X-ray diffraksjon wurdt brûkt om te bepalen de fazen oanwêzich yn DSS welds, en skennen elektroanen mei EDS wurdt brûkt om te ynspektearjen de mikrostruktuer fan welds.De treksterkte fan laske gewrichten makke troch E1 elektroden wie binnen 715-732 MPa, troch E2 elektroden - 606-687 MPa.De weldingstrom is ferhege fan 90 A nei 110 A, en de hurdens is ek ferhege.Welded gewrichten mei E1 elektroden coated mei basis fluxen hawwe bettere meganyske eigenskippen.De stielen struktuer hat hege corrosie ferset yn in 3,5% NaCl omjouwing.Dit befêstiget de operabiliteit fan laske gewrichten makke mei nij ûntwikkele elektroden.De resultaten wurde besprutsen yn termen fan de útputting fan alloying eleminten lykas Cr en Mo waarnommen yn welds mei coated elektroden E1 en E2, en de frijlitting fan Cr2N yn welds makke mei help fan elektroden E1 en E2.
Histoarysk, de earste offisjele fermelding fan duplex RVS (DSS) datearret út 1927, doe't it waard brûkt allinnich foar bepaalde castings en waard net brûkt yn de measte technyske tapassings fanwege syn hege koalstof ynhâld1.Mar letter waard de standert koalstofynhâld fermindere ta in maksimumwearde fan 0,03%, en dizze stielen waarden in soad brûkt yn ferskate fjilden2,3.DSS is in famylje fan alloys mei likernôch likefolle hoemannichten ferrite en austenite.Ûndersyk hat sjen litten dat de ferritic faze yn DSS jout poerbêst beskerming tsjin chloride-induzearre stress corrosie cracking (SCC), dat wie in wichtich probleem foar austenitic RVS (ASS) yn de 20e ieu.Oan 'e oare kant, yn guon engineering en oare yndustry4 groeit de fraach nei opslach mei in taryf fan maksimaal 20% per jier.Dit ynnovative stiel mei in twa-faze austenityske-ferrityske struktuer kin wurde krigen troch passende komposysjeseleksje, fysyk-gemyske en thermomechanyske raffinaazje.Yn ferliking mei single-fase RVS, DSS hat in hegere opbringst sterkte en superieure fermogen om te wjerstean SCC5, 6, 7, 8. De duplex struktuer jout dizze stielen unsurpassed sterkte, taaiens en ferhege corrosie ferset yn agressive omjouwings befetsje soeren, acid chlorides, seewetter en korrosive gemikaliën9.Troch de jierlikse priisfluktuaasjes fan nikkel (Ni) alloys yn 'e algemiene merk, de DSS struktuer, benammen de lege nikkel type (lean DSS), hat berikt in protte treflik prestaasjes yn ferliking mei face centered cubic (FCC) iron10, 11. De wichtichste probleem fan ASE-ûntwerpen is yn dat se ûnderwurpen wurde oan ferskate hurde omstannichheden.Dêrom besykje ferskate yngenieursôfdielingen en bedriuwen alternatyf leech nikkel (Ni) roestfrij stielen te befoarderjen dy't likegoed as of better prestearje as tradisjonele ASS mei passende lasberens en wurde brûkt yn yndustriële tapassingen lykas seewetterwarmtewikselers en de gemyske yndustry.container 13 foar omjouwings mei in hege konsintraasje fan chlorides.
Yn moderne technologyske foarútgong spilet laske produksje in fitale rol.Typysk, DSS strukturele leden wurde ferbûn troch gas shielded arc welding of gas shielded arc welding.De weld wurdt benammen beynfloede troch de gearstalling fan de elektrodes brûkt foar welding.Welding elektroden besteane út twa dielen: metaal en flux.Meastentiids wurde elektroden bedekt mei flux, in mingsel fan metalen dy't, as se ûntbûn binne, gassen frijlitte en in beskermjende slag foarmje om de las te beskermjen fan fersmoarging, de stabiliteit fan 'e bôge te fergrutsjen, en in legeringskomponint tafoegje om de kwaliteit fan welding te ferbetterjen14 .Giet izer, aluminium, RVS, myld stiel, hege sterkte stiel, koper, messing, en brûns binne guon fan 'e welding elektrodes metalen, wylst cellulose, izer poeder, en wetterstof binne guon fan' e flux materialen brûkt.Soms wurde ek natrium, titanium en potassium oan it fluxgemerming tafoege.
Guon ûndersikers hawwe besocht te bestudearjen it effekt fan elektrodes konfiguraasje op de meganyske en corrosie yntegriteit fan laske stielen struktueren.Singh et al.15 ûndersocht it effekt fan flux gearstalling op de elongation en treksterkte fan welds laske troch ûnderdompele arc welding.De resultaten litte sjen dat CaF2 en NiO de wichtichste determinanten binne fan treksterkte yn ferliking mei de oanwêzigens fan FeMn.Chirag et al.16 ûndersocht SMAW ferbiningen troch fariearjend de konsintraasje fan rutile (TiO2) yn in elektrodes flux mingsel.It waard fûn dat de eigenskippen fan mikrohardheid ferhege troch in ferheging fan it persintaazje en migraasje fan koalstof en silisium.Kumar [17] studearre it ûntwerp en ûntwikkeling fan agglomerearre fluxen foar ûnderdompele arc welding fan stielen platen.Nwigbo en Atuanya18 ûndersochten it gebrûk fan kaliumrike natriumsilikaatbinders foar de produksje fan arc welding fluxen en fûnen welds mei in hege treksterkte fan 430 MPa en in akseptabele nôtstruktuer.Lothongkum et al.19 brûkt in potentiokinetic metoade te bestudearjen de folume fraksje fan austenite yn duplex RVS 28Cr-7Ni-O-0.34N yn in lucht-saturated NaCl oplossing by in konsintraasje fan 3.5% wt.ûnder pH betingsten.en 27°C.Sawol duplex as mikro duplex roestfrij stielen litte itselde effekt fan stikstof op korrosjegedrach sjen.Stikstof hat gjin ynfloed op it korrosjepotential of taryf by pH 7 en 10, lykwols, it korrosjepotential by pH 10 wie leger as by pH 7. Oan 'e oare kant, op alle ûndersochte pH-nivo's, begon it potinsjeel te ferheegjen mei tanimmende stikstofynhâld .Lacerda et al.20 studearre pitting fan duplex RVS UNS S31803 en UNS S32304 yn 3,5% NaCl oplossing mei help fan cyclic potentiodynamic polarisaasje.Yn in 3,5 wt.% oplossing fan NaCl, tekens fan pitting waarden fûn op de twa ûndersochte stielen platen.UNS S31803 stiel hat in hegere corrosie potinsjeel (Ecorr), pitting potinsjeel (Epit) en polarisaasje ferset (Rp) as UNS S32304 stiel.UNS S31803 stiel hat in hegere repassivity dan UNS S32304 stiel.Neffens in stúdzje fan Jiang et al.[21], de reactivation peak oerienkomt mei de dûbele faze (austenite en ferrite faze) fan duplex RVS omfiemet maksimaal 65% fan de ferrite gearstalling, en de ferrite reactivation hjoeddeistige tichtens nimt ta mei tanimmende waarmte behanneling tiid.It is bekend dat de austenityske en ferrityske fazen ferskate elektrogemyske reaksjes fertoane by ferskate elektrogemyske potensjes21,22,23,24.Abdo et al.25 brûkte potentiodynamyske mjittingen fan polarisaasjespektroskopy en elektrogemyske impedânsjespektroskopy om de elektrochemysk feroarsake korrosysje fan laser-laske 2205 DSS-legering yn keunstmjittich seewetter (3,5% NaCl) ûnder betingsten fan wikseljende aciditeit en alkaliniteit te studearjen.Pitting-korrosie waard waarnommen op 'e bleatstelde oerflakken fan' e testte DSS-eksimplaren.Op grûn fan dizze befiningen waard fêststeld dat d'r in evenredige relaasje is tusken de pH fan it oplosmiddel en de wjerstân fan 'e film dy't foarme is yn it proses fan ladingferfier, dy't direkt ynfloed hat op' e foarming fan pitting en har spesifikaasje.It doel fan dizze stúdzje wie om te begripen hoe't in nij ûntwikkele welding elektrodes gearstalling beynfloedet de meganyske en wear-resistant yntegriteit fan laske DSS 2205 yn in 3,5% NaCl omjouwing.
De fluxmineralen (yngrediïnten) dy't brûkt waarden yn 'e elektrodescoatingformuleringen wiene Calcium Carbonate (CaCO3) út Obajana District, Kogi State, Nigearia, Calcium Fluoride (CaF2) út Taraba State, Nigearia, Silicon Dioxide (SiO2), Talc Powder (Mg3Si4O10 (OH) ) )2) en rutile (TiO2) waarden krigen fan Jos, Nigearia, en kaolin (Al2(OH)4Si2O5) waard krigen fan Kankara, Katsina State, Nigearia.Potassium silikaat wurdt brûkt as binder, it wurdt krigen út Yndia.
Lykas werjûn yn Tabel 1, waarden de konstituearjende oksides ûnôfhinklik weage op in digitale lykwicht.It waard doe mingd mei in kaliumsilikaatbinder (23% troch gewicht) yn in elektryske mixer (model: 641-048) fan Indian Steel and Wire Products Ltd (ISWP) foar 30 minuten om in homogene semy-solide pasta te krijen.De wiete mingde flux wurdt yndrukt yn in silindryske foarm út de briketting masine en fieden yn 'e extrusion keamer by in druk fan 80 oan 100 kg / cm2, en út de tried feed keamer wurdt fieden yn de 3.15mm diameter RVS wire extruder.De flux wurdt fiede troch in nozzle / stjersysteem en ynjeksje yn 'e extruder om de elektroden te extrudearjen.In dekking faktor fan 1,70 mm waard krigen, dêr't de dekking faktor wurdt definiearre as de ferhâlding fan de elektrodes diameter oan de strân diameter.Dêrnei waarden de beklaaide elektroden 24 oeren yn 'e loft droech en dêrnei yn in moffelofen (model PH-248-0571/5448) by 150-250 °C\(-\) foar 2 oeren kalsinearre.Brûk de fergeliking om de alkaliniteit fan 'e stream te berekkenjen.(1) 26;
De termyske stabiliteit fan fluxmonsters fan komposysjes E1 en E2 waard bepaald mei thermogravimetryske analyze (TGA).In stekproef fan sawat 25.33 mg flux waard yn 'e TGA laden foar analyse.De eksperiminten waarden útfierd yn in inert medium krigen troch in trochgeande stream fan N2 mei in snelheid fan 60 ml / min.It probleem waard ferwaarme fan 30 ° C oant 1000 ° C by in ferwaarmingssnelheid fan 10 ° C / min.Nei oanlieding fan de metoaden neamd troch Wang et al.27, Xu et al.28 en Dagwa et al.29, termyske ûntbining en gewicht ferlies fan de samples by bepaalde temperatueren waarden beoardiele út TGA plots.
Ferwurkje twa 300 x 60 x 6 mm DSS-platen om te meitsjen foar soldering.De V-groove is ûntwurpen mei in 3mm root gat, 2mm root gat en in 60 ° groove hoeke.De plaat waard doe spiele mei aceton om mooglike kontaminanten te ferwiderjen.Weld de platen mei help fan in shielded metalen arc welder (SMAW) mei direkte hjoeddeistige elektrodes positive polariteit (DCEP) mei help coated elektroden (E1 en E2) en in referinsje elektrodes (C) mei in diameter fan 3,15 mm.Electrical Discharge Machtigingsformulier (EDM) (Model: Excetek-V400) waard brûkt om masine laske stielen eksimplaren foar meganyske testen en corrosie karakterisaasje.Tabel 2 toant it foarbyld koade en beskriuwing, en Tabel 3 toant de ferskate welding bestjoeringssysteem parameters brûkt om las de DSS board.Fergeliking (2) wurdt brûkt om de korrespondearjende waarmte-ynfier te berekkenjen.
Mei in Bruker Q8 MAGELLAN optyske emisjespektrometer (OES) mei in golflingte fan 110 oant 800 nm en SQL-databasesoftware waard de gemyske gearstalling fan weldgewrichten fan elektroden E1, E2 en C, lykas ek samples fan it basismetaal, bepaald.brûkt it gat tusken de elektrode en it metalen monster ûnder test Generearret elektryske enerzjy yn 'e foarm fan in spark.In stekproef fan 'e komponinten wurdt ferdampt en spuite, folge troch atomêre excitaasje, dy't dêrnei in spesifyk linespektrum útstjit31.Foar kwalitative analyze fan it stekproef mjit de fotomultiplikatorbuis de oanwêzigens fan in tawijd spektrum foar elk elemint, lykas de yntinsiteit fan it spektrum.Brûk dan de fergeliking om it lykweardige pittingresistinsjenûmer (PREN) te berekkenjen.(3) Ferhâlding 32 en it WRC 1992 steatdiagram wurde brûkt om de chromium- en nikkelekwivalinten (Creq en Nieq) út 'e fergelikingen te berekkenjen.(4) en (5) binne respektivelik 33 en 34;
Tink derom dat PREN allinich rekken hâldt mei de positive ynfloed fan 'e trije haadeleminten Cr, Mo en N, wylst de stikstoffaktor x yn it berik fan 16-30 is.Typysk wurdt x selektearre út 'e list fan 16, 20 of 30. Yn ûndersyk nei duplex roestfrij stielen wurdt in tuskenwearde fan 20 meast brûkt om PREN35,36-wearden te berekkenjen.
Welded gewrichten makke mei help fan ferskate elektroden waarden tensile hifke op in universele test masine (Instron 8800 UTM) by in strain rate fan 0,5 mm / min yn oerienstimming mei ASTM E8-21.Tensile sterkte (UTS), 0,2% shear opbringst sterkte (YS), en elongation waarden berekkene neffens ASTM E8-2137.
DSS 2205 weldments waarden earst grûn en gepolijst mei help fan ferskillende grit maten (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 en 1200) foar hurdens analyze.Welded eksimplaren waarden makke mei elektroden E1, E2 en C. Hurdens wurdt mjitten op tsien (10) punten út it sintrum fan de weld oan de basis metaal mei in ynterval fan 1 mm.
Röntgendiffraktometer (D8 Discover, Bruker, Dútslân) konfigureare mei Bruker XRD Commander-software foar gegevenssammeling en Fe-filterde Cu-K-α-strieling mei in enerzjy fan 8,04 keV oerienkommende mei in golflingte fan 1,5406 Å en in scanrate fan 3 ° Scan berik (2θ) min-1 is 38 oan 103 ° foar faze analyze mei E1, E2 en C en BM elektroden oanwêzich yn DSS welds.De Rietveld-ferfiningsmetoade waard brûkt om konstituante fazen te yndeksearjen mei de MAUD-software beskreaun troch Lutterotti39.Op grûn fan ASTM E1245-03 waard in kwantitative metallografyske analyze fan mikroskopyske bylden fan 'e weldgewrichten fan elektroden E1, E2 en C útfierd mei help fan software fan Image J40.De resultaten fan it berekkenjen fan 'e folumefraksje fan' e ferrit-austenityske faze, har gemiddelde wearde en ôfwiking wurde yn 'e tabel jûn.5. Lykas werjûn yn de stekproef konfiguraasje yn fig.6d, optyske mikroskopy (OM) analyze waard útfierd op PM en laske gewrichten mei elektroden E1 en E2 om de morfology fan 'e samples te studearjen.De samples waarden gepolijst mei 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, en 2000 grit silisiumkarbid (SiC) skuorpapier.De samples waarden dan elektrolytysk etste yn in 10% waterige oxalic acid oplossing by keamertemperatuer by spanning fan 5 V foar 10 s en pleatst op in LEICA DM 2500 M optyske mikroskoop foar morfologyske karakterisearring.Fierdere polearjen fan 'e stekproef waard útfierd mei 2500 grit silisiumkarbid (SiC) papier foar SEM-BSE-analyse.Dêrneist waarden de laske gewrichten ûndersocht foar mikrostruktuer mei in ultra-hege resolúsje fjild emisje skennen elektronenmikroskoop (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, FS) útrist mei in EMF.In 20 × 10 × 6 mm-probe waard grûn mei ferskate SiC-skuorpapieren yn grutte fan 120 oant 2500. De samples waarden elektrolytysk etste yn 40 g NaOH en 100 ml destillearre wetter op in spanning fan 5 V foar 15 s, en dan monteard op in stekproefhâlder, leit yn 'e SEM-keamer, foar analysearjen fan samples nei it reinigjen fan' e keamer mei stikstof.In elektroanen beam oanmakke troch in ferwaarme wolfraam gloeitried ûntstiet in grating op de stekproef te produsearje bylden op ferskate fergruttings, en EMF resultaten binne krigen mei help fan de metoaden fan Roche et al.41 en Mokobi 42.
In elektrogemyske potensiodynamyske polarisaasjemetoade neffens ASTM G59-9743 en ASTM G5-1444 waard brûkt om it degradaasjepotinsjeel te evaluearjen fan DSS 2205-platen laske mei E1-, E2- en C-elektroden yn in 3,5% NaCl-omjouwing.Electrochemical tests waarden útfierd mei help fan in kompjûter-kontrolearre Potentiostat-Galvanostat / ZRA apparaat (model: PC4/750, Gamry Instruments, USA).Electrochemical testen waard útfierd op in trije-elektroden test opset: DSS 2205 as wurkje elektrodes, verzadigd calomel elektrodes (SCE) as referinsje elektrode en grafyt rod as counter elektrodes.De mjittingen waarden útfierd mei in elektrogemyske sel, wêryn it wurkgebiet fan 'e oplossing it gebiet fan' e wurkelektrode 0,78 cm2 wie.Mjittingen waarden makke tusken -1,0 V oant +1,6 V potinsjes op in pre-stabilisearre OCP (relatyf oan OCP) by in scan rate fan 1,0 mV / s.
Electrochemical pitting krityske temperatuer tests waarden útfierd yn 3,5% NaCl te evaluearjen de pitting wjerstân fan welds makke mei E1, E2, en C elektroden.dúdlik op it pitting potinsjeel yn de PB (tusken de passive en transpassive regio), en laske eksimplaren mei E1, E2, elektrodes C. Dêrom, CPT mjittingen wurde útfierd foar in sekuer bepale de pitting potinsjeel fan welding verbruiksartikelen.CPT testen waard útfierd yn oerienstimming mei duplex roestvrij stiel weld rapporten45 en ASTM G150-1846.Fan elk fan 'e te laske stielen (S-110A, E1-110A, E2-90A) waarden samples mei in oerflak fan 1 cm2 ôfsnien, ynklusyf de basis-, weld- en HAZ-sônes.De samples waarden gepolijst mei skuorpapier en in 1 µm alumina poeder slurry yn oerienstimming mei standert metallografyske sample tarieding prosedueres.Nei it polearjen waarden de samples ultrasonysk skjinmakke yn aceton foar 2 min.In 3.5% NaCl-testoplossing waard tafoege oan 'e CPT-testsel en de earste temperatuer waard oanpast oan 25 ° C mei in thermostaat (Neslab RTE-111).Nei it berikken fan de earste testtemperatuer fan 25 ° C, waard it Ar-gas foar 15 min blaasd, dan waarden de samples yn 'e sel pleatst, en de OCF waard 15 min mjitten.It probleem waard doe polarisearre troch it oanbringen fan in spanning fan 0,3 V by in earste temperatuer fan 25 ° C, en de stroom waard mjitten foar 10 min45.Begjin te ferwaarmjen fan de oplossing mei in snelheid fan 1 ° C / min oant 50 ° C.Tidens de ferwaarming fan 'e testoplossing wurdt de temperatuersensor brûkt om de temperatuer fan' e oplossing kontinu te kontrolearjen en tiid- en temperatuergegevens op te slaan, en de potentiostat / galvanostat wurdt brûkt om de stroom te mjitten.In grafytelektrode waard brûkt as de tsjinelektrode, en alle potinsjes waarden mjitten relatyf oan de Ag / AgCl-referinsjeelektrode.Argon purge waard útfierd troch de test.
Op fig.1 toant de gearstalling (yn gewicht persint) fan de flux komponinten F1 en F2 brûkt foar de produksje fan alkaline (E1) en soere (E2) elektroden, respektivelik.De flux basicity index wurdt brûkt om de meganyske en metallurgyske eigenskippen fan laske gewrichten te foarsizzen.F1 is de komponint fan 'e flux dy't brûkt wurdt om de E1-elektroden te beklaaien, dy't alkaline flux neamd wurdt, om't de basisyndeks> 1,2 is (dus 2,40), en F2 is de flux dy't brûkt wurdt om de E2-elektroden te beklaaien, soere flux neamd fanwegen syn basiciteit yndeks <0.9 (ie 2.40).0,40).It is dúdlik dat elektroden bedekt mei basisfluxen yn 'e measte gefallen bettere meganyske eigenskippen hawwe as elektroden bedekt mei soere fluxen.Dit karakteristyk is in funksje fan de dominânsje fan de basis okside yn de flux gearstalling systeem foar elektrodes E1.Krektoarsom, it fuortheljen fan slakken (skiedberens) en lege spatter waarnommen yn gewrichten laske mei E2 elektroden binne karakteristyk foar elektroden mei in soere flux coating mei in hege ynhâld fan rutile.Dizze observaasje is yn oerienstimming mei de befinings fan Gill47 dat it effekt fan rutile-ynhâld op slakkendielberens en de lege spatten fan soere flux-coated elektroden bydraacht oan it rappe befriezen fan slakken.Kaolin yn it fluxsysteem dat brûkt waard om elektroden E1 en E2 te coatjen waard brûkt as smeermiddel, en talkpoeder ferbettere de extrudabiliteit fan 'e elektroden.Kaliumsilikaatbinders yn fluxsystemen drage by oan bettere arc-ûntstekking en prestaasjesstabiliteit, en, neist har adhesive eigenskippen, ferbetterje de slakskieding yn laske produkten.Om't CaCO3 in netbrekker (slagbreker) is yn 'e flux en de neiging hat om in protte reek te generearjen by it lassen troch termyske ûntbining yn CaO en sawat 44% CO2, helpt TiO2 (as netbouwer / slagfoarmer) it bedrach te ferminderjen reek by it lassen.welding en sa ferbetterjen slagdetachability lykas suggerearre troch Jing et al.48.Fluorine Flux (CaF2) is in gemysk agressive flux dy't de skjinens fan solder ferbetteret.Jastrzębska et al.49 rapportearre it effekt fan de fluoride gearstalling fan dizze flux gearstalling op weld suverens eigenskippen.Typysk, flux wurdt tafoege oan de weld gebiet te ferbetterjen arc stabiliteit, add alloying eleminten, build up slag, fergrutsjen produktiviteit, en ferbetterjen fan de kwaliteit fan de weld pool 50.
De TGA-DTG-kurven werjûn yn Fig.2a en 2b litte in gewichtsverlies yn trije stadia sjen by ferwaarming yn it temperatuerberik fan 30-1000 °C yn in stikstofsfear.De resultaten yn figueren 2a en b litte sjen dat foar basis- en soere fluxmonsters de TGA-kromme rjochttroch nei ûnderen sakket oant it úteinlik parallel wurdt mei de temperatueras, respektivelik om 866,49 °C en 849,10 °C.Gewichtsverlies fan 1,30% en 0,81% oan it begjin fan 'e TGA-kurven yn Fig.De wichtichste ûntbining fan samples fan 'e haadflux yn' e twadde en tredde etappe yn fig.2a barde yn 'e temperatuergebieten 619,45 °C–766,36 °C en 766,36 °C–866,49 °C, en it persintaazje fan har gewichtsverlies wie 2,84 en 9,48%., respektivelik.Wylst foar de soere flux-monsters yn Fig. termyske ûntbining.Sûnt de fluxkomponinten anorganysk binne, binne de flechtige stoffen beheind ta it fluxgemik.Dêrom binne reduksje en oksidaasje ferskriklik.Dit komt oerien mei de resultaten fan Balogun et al.51, Kamli et al.52 en Adeleke et al.53.De som fan it massaferlies fan it fluxmonster waarnommen yn fig.2a en 2b is respektivelik 13,26% en 8,43%.Minder massa ferlies fan flux samples yn fig.2b komt troch de hege smeltpunten fan TiO2 en SiO2 (respektivelik 1843 en 1710 °C) as de wichtichste oksides dy't it fluxmingsel foarmje54,55, wylst TiO2 en SiO2 legere smeltpunten hawwe.smeltpunt Primêr okside: CaCO3 (825 °C) yn it fluxmonster yn fig.2a56.Dizze feroaringen yn it smeltpunt fan primêre oksides yn fluxmixen wurde goed rapportearre troch Shi et al.54, Ringdalen et al.55 en Du et al.56.Observearjen fan trochgeande gewichtsverlies yn figuer 2a en 2b, kin konkludearre wurde dat de fluxmonsters dy't brûkt wurde yn 'e E1- en E2-elektrode-coatings ien-stap-ûntbining ûndergean, lykas suggerearre troch Brown57.It temperatuerberik fan it proses kin sjoen wurde út 'e derivative curves (wt%) yn fig.2a en b.Sûnt de TGA-kromme kin net sekuer beskriuwe de spesifike temperatuer dêr't it flux systeem ûndergiet faze feroaring en crystallization, de TGA derivative wurdt brûkt om te bepalen de krekte temperatuer wearde fan elk ferskynsel (faze feroaring) as in endothermic peak foar it tarieden fan it flux systeem.
TGA-DTG-kurven dy't thermyske ûntbining sjen litte fan (a) alkaline flux foar E1-elektrodecoating en (b) soere flux foar E2-elektrodecoating.
Tabel 4 toant de resultaten fan spektrofotometryske analyze en SEM-EDS analyze fan DSS 2205 basismetaal en welds makke mei E1, E2 en C elektroden.E1 en E2 lieten sjen dat de ynhâld fan chromium (Cr) sterk ôfnaam nei 18,94 en 17,04%, en de ynhâld fan molybdenum (Mo) wie respektivelik 0,06 en 0,08%.de wearden fan welds mei elektroden E1 en E2 binne leger.Dit is in bytsje yn oerienstimming mei de berekkene PREN-wearde foar de ferrityske-austenityske faze út 'e SEM-EDS-analyse.Dêrom kin sjoen wurde dat pitting begjint op it poadium mei lege PREN-wearden (lassen fan E1 en E2), yn prinsipe lykas beskreaun yn Tabel 4. Dit is yndikatyf fan útputting en mooglike delslach fan 'e alloy yn' e weld.Dêrnei wurdt de fermindering fan 'e ynhâld fan Cr- en Mo-legeringseleminten yn welds produsearre mei elektroden E1 en E2 en har lege pitting-lykweardige wearden (PREN) werjûn yn Tabel 4, wat in probleem makket foar it behâld fan ferset yn agressive omjouwings, benammen yn chloride omjouwings.-befette omjouwing.De relatyf hege nikkel (Ni) ynhâld fan 11,14% en de tastiene limyt fan mangaan ynhâld yn 'e laske gewrichten fan' e E1 en E2 elektroden kinne hawwe hie in posityf effekt op de meganyske eigenskippen fan weldments brûkt yn betingsten simulating seewetter (fig. 3) ).waarden makke mei help fan it wurk fan Yuan en Oy58 en Jing et al.48 op it effekt fan hege nikkel en mangaan komposysjes op it ferbetterjen fan de meganyske eigenskippen fan DSS laske struktueren ûnder swiere wurking omstannichheden.
Tensile test resultaten foar (a) UTS en 0,2% sag YS en (b) unifoarm en folsleine elongation en harren standert ôfwikingen.
De sterkte eigenskippen fan de basis materiaal (BM) en laske gewrichten makke fan de ûntwikkele elektroden (E1 en E2) en in kommersjeel beskikber elektrodes (C) waarden evaluearre op twa ferskillende welding streamingen fan 90 A en 110 A. 3 (a) en (b) sjen litte UTS, YS mei 0,2% offset, tegearre mei harren elongation en standertdeviaasje gegevens.De UTS- en YS-offsetresultaten fan 0.2% krigen fan Fig.3a toant de optimale wearden foar stekproef nr.1 (BM), sample no.3 (las E1), monster nr.5 (las E2) en monster nr.6 (welds mei C) binne respektivelik 878 en 616 MPa, 732 en 497 MPa, 687 en 461 MPa en 769 en 549 MPa, en harren respektive standert ôfwikingen.Fan fig.110 A) binne samples nûmere 1, 2, 3, 6 en 7, respektivelik, mei minimale oanbefellende trekeigenskippen fan mear dan 450 MPa yn trektest en 620 MPa yn trektest foarsteld troch Grocki32.De ferlinging fan welding-eksimplaren mei elektroden E1, E2 en C, fertsjintwurdige troch samples 2, 3, 4, 5, 6 en 7, by weldingstromen fan 90 A en 110 A, respektivelik, wjerspegelet plasticity en earlikens.relaasje mei basismetalen.De legere elongaasje waard ferklearre troch mooglike welding defekten of de gearstalling fan de elektrodes flux (Fig. 3b).It kin konkludearre wurde dat BM duplex RVS en laske gewrichten mei E1, E2 en C elektroden yn it algemien hawwe signifikant hegere tensile eigenskippen fanwege harren relatyf hege nikkel ynhâld (tabel 4), mar dit eigendom waard waarnommen yn laske gewrichten.Minder effektyf E2 wurdt krigen fan 'e soere gearstalling fan' e flux.Gunn59 toande it effekt fan nikkel alloys op it ferbetterjen fan de meganyske eigenskippen fan laske gewrichten en it kontrolearjen fan faze lykwicht en elemint distribúsje.Dit befêstiget nochris it feit dat elektroden makke fan basisfluxkomposysjes bettere meganyske eigenskippen hawwe as elektroden makke fan soere fluxmixingen, lykas suggerearre troch Bang et al.60.Sa is in wichtige bydrage levere oan de besteande kennis oer de eigenskippen fan de laske ferbining fan de nije coated elektrodes (E1) mei goede trek eigenskippen.
Op fig.Figuren 4a en 4b toant de Vickers microhardness skaaimerken fan eksperimintele monsters fan laske gewrichten fan elektroden E1, E2 en C. 4a toant de hurdens resultaten krigen út ien rjochting fan de stekproef (fan WZ to BM), en yn fig.4b toant de hurdens resultaten krigen oan beide kanten fan it stekproef.De hurdenswearden krigen by it lassen fan samples nr. 2, 3, 4 en 5, dy't laske ferbiningen binne mei elektroden E1 en E2, kinne te krijen hawwe mei de grofkorrelige struktuer by solidifikaasje yn welding-syklusen.In skerpe ferheging fan hurdens waard waarnommen sawol yn 'e grofkorrelige HAZ as yn' e fynkorrelige HAZ fan alle samples nr. 2-7 (sjoch foarbyldkoades yn tabel 2), wat ferklearre wurde kin troch in mooglike feroaring yn 'e mikrostruktuer fan de weld as gefolch fan chromium-weld monsters binne ryk oan útstjit (Cr23C6).Yn ferliking mei oare welding samples 2, 3, 4 en 5, de hurdens wearden fan de laske gewrichten fan samples No. 6 en 7 yn Fig.4a en 4b boppe (tabel 2).Neffens Mohammed et al.61 en Nowacki en Lukoje62 kin dit komme troch de hege ferrite δ-wearde en feroarsake residuele spanningen yn 'e las, en ek útputting fan legere eleminten lykas Mo en Cr yn' e las.De hurdenswearden fan alle beskôge eksperimintele samples yn it gebiet fan BM lykje konsekwint te wêzen.De trend yn 'e resultaten fan hurdensanalyse fan laske eksimplaren is yn oerienstimming mei de konklúzjes fan oare ûndersikers61,63,64.
Hardheidswearden fan laske ferbiningen fan DSS-eksimplaren (a) heale seksje fan laske eksimplaren en (b) folsleine seksje fan laske ferbiningen.
De ferskate fazen oanwêzich yn de laske DSS 2205 mei E1, E2 en C elektroden waarden krigen en de XRD spektra foar de diffraksje hoeke 2 \ (\ theta \) wurde werjûn yn Fig.. 5. Peaks fan austenite (\ (\ gamma \) ) en ferrite (\(\alpha\)) fazen waarden identifisearre by diffraksjonshoeken fan 43 ° en 44 °, konklúzje befêstiget dat de weld gearstalling is twa-fase 65 RVS.dat DSS BM toant allinne austenitic (\ (\ gamma \)) en ferritic (\ (\ alpha \)) fazen, befêstigje de mikrostrukturele resultaten presintearre yn figueren 1 en 2. 6c, 7c en 9c.De ferrityske (\(\alpha\)) faze waarnommen mei DSS BM en de hege peak yn 'e las nei elektrode C binne yndikatyf fan har korrosjebestriding, om't dizze faze as doel hat om de korrosjebestriding fan it stiel te fergrutsjen, lykas Davison en Redmond66 hawwe stated , de oanwêzigens fan ferrite stabilisearjende eleminten, lykas Cr en Mo, effektyf stabilizes de passive film fan it materiaal yn chloride-befette omjouwings.Tabel 5 toant de ferrit-austenityske faze troch kwantitative metallografy.De ferhâlding fan 'e folumefraksje fan' e ferrit-austenityske faze yn 'e laske gewrichten fan' e elektrode C wurdt berikt likernôch (≈1: 1).De lege ferrite (\ (\ alpha \)) faze gearstalling fan weldments mei help fan E1 en E2 elektroden yn it folume fraksje resultaten (tabel 5) jout in mooglike gefoelichheid foar in corrosive omjouwing, dat waard befêstige troch elektrochemyske analyze.befêstige (figuer 10a, b)), sûnt de ferrite faze jout hege sterkte en beskerming tsjin chloride-induzearre stress corrosie cracking.Dit wurdt fierder befêstige troch de lege hurdenswearden waarnommen yn 'e welds fan elektroden E1 en E2 yn fig.4a,b, dy't feroarsake wurde troch it lege oanpart ferrite yn 'e stielen struktuer (tabel 5).De oanwêzigens fan unbalanced austenitic (\(\gamma\)) en ferritic (\(\alpha\)) fazen yn laske gewrichten mei help fan E2 elektroden jout oan de eigentlike kwetsberens fan stiel foar unifoarm corrosie oanfal.Krektoarsom, de XPA spektra fan twa-fase stielen fan laske gewrichten mei E1 en C elektroden, tegearre mei de resultaten fan BM, meastal wize op de oanwêzigens fan austenitic en ferritic stabilisearjende eleminten, dat makket it materiaal nuttich yn de bou en de petrochemyske yndustry , om't argumentearre Jimenez et al.65;Davidson & Redmond66;Shamant et al.67.
Optyske mikrografen fan laske ferbiningen fan E1-elektroden mei ferskate weldgeometryn: (a) HAZ mei de fúzjeline, (b) HAZ mei de fúzjeline by hegere fergrutting, (c) BM foar de ferrityske-austenityske faze, (d) weldgeometry , (e) Toant de oergong sône tichtby, (f) HAZ toant de ferritic-austenitic faze by hegere fergrutting, (g) Weld sône toant de ferritic-austenitic faze Tensile faze.
Optyske mikrografen fan E2-elektrode-lassen by ferskate weldgeometriën: (a) HAZ mei de fúzjeline, (b) HAZ dy't de fúzjeline toant by hegere fergrutting, (c) BM foar de ferritysk-austenityske bulkfaze, (d) weldgeometrie, (e)) toant de oergong sône yn 'e buert, (f) HAZ toant de ferritic-austenitic faze by hegere fergrutting, (g) welding sône toant de ferritic-austenitic faze.
Figuren 6a-c en, bygelyks, toant de metallografyske struktuer fan DSS gewrichten laske mei in E1 elektrodes op ferskate welding geometry (figuer 6d), oanjout wêr't de optyske micrographs waarden nommen op ferskillende fergruttings.Op fig.6a, b, f - oergongssônes fan laske gewrichten, demonstrearje de faze-lykwichtstruktuer fan ferrit-austenite.Figuren 7a-c en bygelyks ek toant de OM fan in DSS joint laske mei help fan in E2 elektrodes op ferskate welding geometry (figuer 7d), fertsjintwurdiget de OM analyze punten op ferskillende fergruttings.Op fig.7a, b, f litte de oergongsône fan in laske ferbining yn ferritysk-austenitysk lykwicht sjen.OM yn de welding sône (WZ) wurdt werjûn yn fig.1 en fig.2. Welds foar elektroden E1 en E2 respektivelik 6g en 7g.OM op BM wurdt werjûn yn figueren 1 en 2. Yn fig.6c, e en 7c, e toant it gefal fan laske gewrichten mei elektroden E1 en E2, respektivelik.It ljochte gebiet is de austenite faze en it donkere swarte gebiet is de ferrite faze.Fase-lykwichtigens yn 'e waarmte beynfloede sône (HAZ) tichtby de fúzjeline joech de formaasje fan Cr2N-precipitaten oan, lykas werjûn yn' e SEM-BSE-mikrografyen yn Figs.8a,b en befêstige yn fig.9a,b.De oanwêzigens fan Cr2N waarnommen yn 'e ferritfaze fan' e samples yn Fig.8a, b en befêstige troch SEM-EMF punt analyze en EMF line diagrammen fan laske dielen (figuer 9a-b), komt troch de hegere welding waarmte temperatuer.Sirkulaasje fersnelt de ynfiering fan chromium en stikstof, om't hege temperatuer yn 'e weld de diffusionskoëffisjint fan stikstof fergruttet.Dizze resultaten stypje stúdzjes fan Ramirez et al.68 en Herenyu et al.69 dy't sjen litte dat, nettsjinsteande stikstof ynhâld, Cr2N meastentiids ôfset wurdt op ferrietkorrels, nôtgrinzen en α/\(\gamma\) grinzen, lykas ek suggerearre troch oare ûndersikers.70.71.
(a) spot SEM-EMF analyze (1, 2 en 3) fan in laske gear mei E2;
De oerflakmorfology fan represintative samples en har oerienkommende EMF's wurde werjûn yn Fig.10a–c.Op fig.Figuren 10a en 10b toant SEM micrographs en harren EMF spektra fan laske gewrichten mei help fan elektroden E1 en E2 yn de welding sône, respektivelik, en yn fig.10c toant SEM-mikrografen en EMF-spektra fan OM-fazen mei austenite (\(\gamma\)) en ferrite (\(\alpha\)) fazen sûnder precipitaten.Lykas werjûn yn it EDS spektrum yn Fig.. 10a, jout it persintaazje Cr (21,69 wt.%) en Mo (2.65 wt.%) yn ferliking mei 6,25 wt.% Ni in gefoel fan it oerienkommende lykwicht fan de ferrite-austenitic faze.Mikrostruktuer mei in hege reduksje yn 'e ynhâld fan chromium (15,97 wt.%) en molybdenum (1.06 wt.%) yn ferliking mei in hege ynhâld fan nikkel (10.08 wt.%) yn' e mikrostruktuer fan 'e laske ferbining fan elektrode E2, werjûn yn fig.1. Ferlykje.EMF-spektrum 10b.De acicular foarm mei finer-grained austenitic struktuer sjoen yn de WZ werjûn yn fig.10b befêstiget de mooglike útputting fan de ferritizing eleminten (Cr en Mo) yn de weld en de delslach fan chromium nitride (Cr2N) - de austenitic faze.De ferdieling fan delslach dieltsjes lâns de grinzen fan de austenitic (\(\gamma\)) en ferritic (\(\alpha\)) fazen fan DSS laske gewrichten befêstiget dizze útspraak72,73,74.Dit resultearret ek yn syn earme corrosie prestaasjes, sûnt Cr wurdt beskôge as it wichtichste elemint foar it foarmjen fan in passive film dy't ferbettert de lokale corrosie ferset fan steel59,75 lykas werjûn yn figuer 10b.It kin sjoen wurde dat de BM yn 'e SEM-mikrografy yn Fig.%) goede gemyske eigenskippen.%) as in wichtich legerelemint foar it kontrolearjen fan de lykwichtsmikrostruktuer fan 'e ferrit-austenityske faze fan' e DSS76-struktuer.De resultaten fan 'e komposysjonele EMF-spektroskopyske analyze fan' e laske gewrichten fan 'e E1-elektrode rjochtfeardigje har gebrûk yn' e bou en licht agressive omjouwings, om't de austenitefoarmers en ferritstabilisatoren yn 'e mikrostruktuer foldogge oan' e DSS AISI 220541.72 standert foar laske gewrichten, 77.
SEM micrographs fan laske gewrichten, dêr't (a) elektrodes E1 fan de welding sône hat in EMF spektrum, (b) elektrodes E2 fan de welding sône hat in EMF spektrum, (c) OM hat in EMF spektrum.
Yn 'e praktyk is it waarnommen dat DSS-lassen ferstevigje yn in folslein ferrityske (F-modus) modus, mei austenite-kearnen dy't ûnder de ferrityske solvus-temperatuer nukleearje, dy't benammen ôfhinklik is fan' e chromium oant nikkel-ekwivalintferhâlding (Creq/Nieq) (> 1,95 foarmet modus F) Guon ûndersikers hawwe opmurken dit effekt fan stiel troch de sterke diffusing fermogen fan Cr en Mo as ferrite-foarmjende eleminten yn de ferrite phase8078,79.It is dúdlik dat DSS 2205 BM befettet in hege bedrach fan Cr en Mo (showing hegere Creq), mar hat in legere Ni ynhâld as de weld mei E1, E2 en C elektroden, dy't bydraacht oan in hegere Creq / Nieq ratio.Dit is ek evident yn 'e hjoeddeiske stúdzje, lykas werjûn yn Tabel 4, wêr't de Creq / Nieq-ferhâlding waard bepaald foar DSS 2205 BM boppe 1.95.It kin sjoen wurde dat welds mei elektroden E1, E2 en C harden yn respektivelik austenitysk-ferritic modus (AF modus), austenitic modus (A modus) en ferritic-austenitic modus, fanwege de hegere ynhâld fan bulk modus (FA modus) .), lykas werjûn yn Tabel 4, is de ynhâld fan Ni, Cr en Mo yn 'e weld minder, wat oanjout dat de Creq / Nieq-ferhâlding leger is as dy fan BM.De primêre ferrite yn 'e E2 elektrodes welds hie in vermicular ferrite morfology en de bepaalde Creq/Nieq ratio wie 1,20 lykas beskreaun yn Tabel 4.
Op fig.11a toant Open Circuit Potential (OCP) tsjin tiid foar in AISI DSS 2205 stielen struktuer yn 3,5% NaCl oplossing.It kin sjoen wurde dat de ORP-kromme ferskowt nei in posityfer potinsjeel, wat oanjout dat it uterlik fan in passive film op it oerflak fan 'e metalmonster oanjout, in drip yn potinsjeel wiist op generalisearre korrosje, en in hast konstante potinsjeel oer de tiid jout de formaasje fan in passive film oer tiid., It oerflak fan 'e stekproef is stabyl en hat in Sticky 77. De krommen ferbyldzje de eksperimintele substraten ûnder stabile omstannichheden foar alle samples yn in elektrolyt mei 3,5% NaCl-oplossing, mei útsûndering fan sample 7 (weld joint mei C-elektrode), dy't in bytsje ynstabiliteit toant.Dizze ynstabiliteit kin fergelike wurde mei de oanwêzigens fan chloride-ionen (Cl-) yn oplossing, dy't de korrosjereaksje sterk fersnelle kinne, en dêrmei de graad fan korrosysje ferheegje.Observaasjes by OCP-skennen sûnder tapast potinsjeel lieten sjen dat Cl yn 'e reaksje de wjerstân en thermodynamyske stabiliteit fan' e samples yn agressive omjouwings kin beynfloedzje.Ma et al.81; Lotto et al.5 befêstige de bewearing dat Cl- in rol spilet yn it fersnellen fan de degradaasje fan passive films op substraten, en draacht dêrmei by oan fierdere wearze.
Elektrogemyske analyze fan 'e ûndersochte samples: (a) evolúsje fan' e RSD ôfhinklik fan 'e tiid en (b) potentiodynamyske polarisaasje fan' e samples yn 3,5% NaCl-oplossing.
Op fig.11b presintearret in ferlykjende analyze fan de potentiodynamic polarization curves (PPC) fan laske gewrichten fan elektroden E1, E2 en C ûnder de ynfloed fan in 3,5% NaCl oplossing.Laske BM-monsters yn PPC en 3,5% NaCl-oplossing lieten passive gedrach sjen.Tabel 5 toant de elektrogemyske analyseparameters fan 'e samples krigen fan' e PPC-kurven, lykas Ecorr (korrosjepotinsjeel) en Epit (pitting-korrosjepotinsjeel) en har byhearrende ôfwikingen.Yn ferliking mei oare samples No.. 2 en No.. 5, laske mei elektroden E1 en E2, samples No.. 1 en No.. 7 (BM en laske gewrichten mei elektrodes C) toande in hege potinsjeel foar pitting corrosie yn NaCl oplossing (figuer 11b) ).De hegere passivearjende eigenskippen fan 'e eardere yn ferliking mei de lêste binne troch it lykwicht fan' e mikrostrukturele gearstalling fan 'e stiel (austenityske en ferrityske fazen) en de konsintraasje fan legere eleminten.Troch de oanwêzigens fan ferrite en austenityske fazen yn 'e mikrostruktuer, Resendea et al.82 stipe it passive gedrach fan DSS yn agressive media.De lege prestaasjes fan samples laske mei E1 en E2 elektroden kin wurde assosjearre mei útputting fan de wichtichste alloying eleminten, lykas Cr en Mo, yn 'e welding sône (WZ), sûnt se stabilisearjen de ferrit faze (Cr en Mo), hannelje as passivators Alloys yn de austenitic faze fan oksidearre stielen.It effekt fan dizze eleminten op pitting ferset is grutter yn de austenitic faze as yn de ferritic faze.Om dizze reden ûndergiet de ferrityske faze passivaasje flugger dan de austenityske faze dy't ferbûn is mei de earste passivaasjeregio fan 'e polarisaasjekromme.Dizze eleminten hawwe in signifikante ynfloed op DSS-pitferset fanwege har hegere pittingresistinsje yn 'e austenityske faze yn ferliking mei de ferrityske faze.Dêrom is de flugge passivearring fan 'e ferritfaze 81% heger as dy fan 'e austenitefaze.Hoewol't Cl- yn oplossing hat in sterk negatyf effekt op de passivating fermogen fan de stielen film83.Dêrtroch sil de stabiliteit fan 'e passivearjende film fan' e stekproef sterk wurde fermindere84.Fan Tafel.6 lit ek sjen dat de corrosie potinsjeel (Ecorr) fan laske gewrichten mei E1 elektrodes is wat minder stabyl yn oplossing yn ferliking mei laske gewrichten mei E2 elektrodes.Dit wurdt ek befêstige troch de lege wearden fan 'e hurdens fan welds mei elektroden E1 en E2 yn fig.4a, b, dat komt troch de lege ynhâld fan ferrite (tabel 5) en de lege ynhâld fan chromium en molybdenum (tabel 4) yn de stielen struktuer makke fan.It kin konkludearre wurde dat de korrosjebestriding fan stielen yn 'e simulearre marine-omjouwing nimt ta mei ôfnimmende weldingstrom en nimt ôf mei lege Cr- en Mo-ynhâld en lege ferritynhâld.Dizze útspraak is yn oerienstimming mei in stúdzje fan Salim et al.85 oer it effekt fan welding parameters lykas welding hjoeddeistige op de corrosie yntegriteit fan laske stielen.As chloride troch ferskate middels yn it stiel penetreart, lykas kapillêre absorption en diffusion, wurde pits (pitting corrosie) fan unjildige foarm en djipte foarme.It meganisme is signifikant oars yn oplossings mei hegere pH dêr't de omlizzende (OH-) groepen wurde gewoan oanlutsen oan de stielen oerflak, stabilisearjen fan de passive film en it jaan fan ekstra beskerming oan de stielen oerflak25,86.De bêste korrosjebestriding fan samples nr. 1 en nr. 7 is benammen te tankjen oan de oanwêzigens yn 'e stielenstruktuer fan in grutte hoemannichte δ-ferrite (tabel 5) en in grutte hoemannichte Cr en Mo (tabel 4), sûnt de nivo fan pitting corrosie is benammen oanwêzich yn stiel, laske troch de DSS metoade, yn 'e austenitic-fase struktuer fan' e dielen.Sa spilet de gemyske gearstalling fan 'e alloy in beslissende rol yn' e korrosysjeprestaasjes fan 'e laske joint87,88.Derneist waard observearre dat de eksimplaren laske mei de E1- en C-elektroden yn dizze stúdzje legere Ecorr-wearden sjen litte fan 'e PPC-kurven dan dy laske mei de E2-elektrode fan' e OCP-kurven (tabel 5).Dêrom begjint de anode-regio op in leger potinsjeel.Dizze feroaring is benammen te tankjen oan de parsjele stabilisaasje fan 'e passiveringslaach dy't op it oerflak fan' e stekproef foarme is en de katodyske polarisaasje dy't foarkomt foardat folsleine stabilisaasje fan OCP89 wurdt berikt.Op fig.12a en b lit 3D optyske profiler bylden fan eksperiminteel corroded eksimplaren ûnder ferskate welding betingsten.It kin sjoen wurde dat de pitting corrosie grutte fan 'e eksimplaren nimt ta mei de legere pitting corrosie potinsjeel makke troch de hege welding hjoeddeistige fan 110 A (figuer 12b), te fergelykjen mei de pitting corrosie grutte krigen foar welds mei in legere welding hjoeddeistige ferhâlding fan 90 A. (ôfb. 12a).Dit befêstiget de bewearing fan Mohammed90 dat slipbands wurde foarme op it oerflak fan 'e stekproef om de passiveringsfilm fan it oerflak te ferneatigjen troch it substraat te bleatsjen oan in 3,5% NaCl-oplossing, sadat it chloride begjint te oanfallen, wêrtroch't it materiaal oplost.
De SEM-EDS-analyze yn Tabel 4 lit sjen dat de PREN-wearden fan elke austenityske faze heger binne as dy fan ferrite yn alle welds en BM.It inisjearjen fan pitting by de ferrite / austenite-ynterface fersnelt de ferneatiging fan 'e passive materiaallaach troch de inhomogeniteit en segregaasje fan eleminten dy't yn dizze gebieten foarkomme91.Oars as de austenityske faze, dêr't de wearde fan pittingresistinsje (PRE) heger is, is pittinginisjaasje yn 'e ferrityske faze te tankjen oan de legere PRE-wearde (tabel 4).De austenite-faze liket in signifikante hoemannichte austenite-stabilisator (stikstofoplosberens) te befetsjen, dy't in hegere konsintraasje fan dit elemint leveret en dus in hegere ferset tsjin pitting92.
Op fig.figuer 13 toant kritysk pitting temperatuer bochten foar E1, E2, en C welds.Sjoen dat de aktuele tichtens tanommen nei 100 µA/cm2 fanwege pitting tidens de ASTM-test, is it dúdlik dat de @110A weld mei E1 in minimale pittingkrityske temperatuer fan 27.5 °C toande, folge troch E2 @ 90A soldering toant in CPT fan 40 °C, en yn it gefal fan C@110A is de heechste CPT 41 °C.De waarnommen resultaten binne yn goede oerienstimming mei de waarnommen resultaten fan polarisaasjetests.
De meganyske eigenskippen en corrosie gedrach fan duplex RVS welds waarden ûndersocht mei help fan de nije E1 en E2 elektroden.De alkaline elektrodes (E1) en de soere elektrodes (E2) brûkt yn it SMAW proses waarden mei súkses coated mei in flux komposysje mei in totale dekking ratio fan 1,7 mm en in alkaline yndeks fan 2,40 en 0,40, respektivelik.De termyske stabiliteit fan fluxen taret mei TGA yn in inert medium is evaluearre.De oanwêzigens fan in hege ynhâld fan TiO2 (%) yn 'e flux matrix ferbettere de slagferwidering fan weldments foar elektroden bedekt mei soere flux (E2) yn ferliking mei elektroden bedekt mei basisflux (E1).Hoewol't de twa coated elektroden (E1 en E2) hawwe in goede arc start fermogen.Welding betingsten, benammen waarmte input, welding hjoeddeistige en snelheid, spylje in krityske rol yn it berikken fan de austenite / ferrite faze lykwicht fan DSS 2205 welds en de treflike meganyske eigenskippen fan de weld.De gewrichten laske mei de E1 elektrodes toande poerbêst tensile eigenskippen (shear 0,2% YS = 497 MPa en UTS = 732 MPa), befêstiget dat de basis flux coated elektroden hawwe in hege basicity yndeks yn ferliking mei de soere flux coated elektroden.Elektroden fertoane bettere meganyske eigenskippen mei lege alkaliniteit.It is dúdlik dat yn 'e laske ferbiningen fan elektroden mei in nije coating (E1 en E2) d'r gjin lykwicht is fan' e ferrit-austenityske faze, dat waard iepenbiere mei OES- en SEM-EDS-analyse fan 'e weld en kwantifisearre troch de folumefraksje yn de weld.Metallografy befêstige har SEM-stúdzje.mikrostruktueren.Dit is benammen te tankjen oan de útputting fan alloying eleminten lykas Cr en Mo en de mooglike frijlitting fan Cr2N by welding, dat wurdt befêstige troch EDS line scanning.Dit wurdt fierder stipe troch de lege hurdenswearden waarnommen yn welds mei E1- en E2-elektroden fanwegen har lege oanpart ferrite- en legereleminten yn 'e stielstruktuer.De Evidence Corrosion Potential (Ecorr) fan de welds mei help fan de E1 elektrode bliken te wêzen wat minder resistint foar oplossing corrosie yn ferliking mei de welds mei help fan de E2 elektrodes.Dit befêstiget de effektiviteit fan de nij ûntwikkele elektroden yn welds hifke yn 3,5% NaCl omjouwing sûnder flux mingsel alloy gearstalling.It kin konkludearre wurde dat de corrosie ferset yn de simulearre marine omjouwing nimt ta mei ôfnimmende welding hjoeddeistige.Sa, de delslach fan carbides en nitrides en de dêropfolgjende fermindering fan de corrosie ferset fan laske gewrichten mei help fan E1 en E2 elektroden waard ferklearre troch in ferhege welding hjoeddeistige, dy't late ta in ûnbalâns yn de faze lykwicht fan laske gewrichten út dual-purpose stielen.
Op oanfraach sille gegevens foar dizze stúdzje wurde levere troch de respektivelike auteur.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. en Liimatainen J. Mikrostruktuer fan super duplex roestfrij stiel foarme troch poedermetallurgy hot isostatyske drukken yn yndustriële waarmtebehandeling.Metaal.alma mater.trance.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. en Kitagawa Y. Mikrostruktuerkontrôle by it ferbinen fan moderne roestfrij stielen.By it ferwurkjen fan nije materialen foar avansearre elektromagnetyske enerzjy, 419-422 (2005).
Smook O. Mikrostruktuer en eigenskippen fan super duplex RVS fan moderne poedermetallurgy.Royal Institute of Technology (2004)
Lotto, TR en Babalola, P. Polarisaasje Corrosion Gedrach en mikrostrukturele analyze fan AA1070 aluminium en silisiumkarbid Matrix Composites by Acid Chloride konsintraasjes.Persuasive yngenieur.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. en Ferro P. Welding proses, mikrostrukturele feroaring en lêste eigenskippen fan duplex en super duplex RVS.Duplex roestfrij stiel 141–159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. en Karaaslan A. Ynfloed fan annealing tiid en cooling taryf op de deposition proses yn twa-fase corrosie-resistant stielen.Metaal.de wittenskip.waarmte behanneling.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S en Ravi K. Untwikkeling fan lean duplex roestfrij stielen (LDSS) mei poerbêste meganyske en korrosje-eigenskippen yn it laboratoarium.Avansearre alma mater.opslach tank.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. en Isgor OB Metallurgyske en elektrogemyske eigenskippen fan super duplex RVS cladding lagen op myld stielen substrates krigen troch laser alloying yn in poeder laach.de wittenskip.Rep. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. en Kuroda, K. Ynspannings te bewarjen nikkel yn austenitic RVS stielen.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. en Gonome F. Untwikkeling fan in nije rige fan lean duplex RVS.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON Steel Technical Report No. 126 (2021).