تاثیر فرایند جوشکاری بر ریزساختار و خواص اتصال جوشکاری غیرمشابه بین فولاد کم آلیاژ و فولاد زنگ نزن دوفازی

Effect of welding process on the microstructure and properties of dissimilar weld joints between low alloy steel and duplex stainless steel

چکیده

برای دستیابی به اتصال جوشکاری غیرمشابه با کیفیت بالا؛ فرایندهای جوشکاری فلز گاز خنثی (MIG) و جوشکاری قوسی تنگستن گاز (TIG) برای جوشکاری فولاد کم آلیاژ و فولاد زنگ نزن دوفازی (DSS)  در این مقاله مقایسه شده است.

ریزساختار و مورفولوژی خوردگی اتصال غیر مشابه توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشاهده شد؛ ترکیب شیمیایی مناطق مختلف توسط طیف سنجی انرژی پراکنشی (EDS) تشخیص داده شد؛ خواص مکانیکی توسط آزمون میکروسختی، آزمون کشش و آزمون ضربه مورد ارزیابی قرار گرفت؛ رفتار خوردگی توسط منحنی های پلاریزاسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. گرادیان ساختاری آشکاری از نیکل و کروم بین مرز ذوب و مرز نوع دوم موجود است که سختی در آن خیلی بالاتر است. چقرمگی ضربه فلز جوش ایجاد شده توسط روش MIG بالاتر از روش TIG است. چگالی جریان خوردگی فلز جوش TIG در محلول NaCl %3/5 بالاتر از فلز جوش MIG است.

خوردگی گالوانیکی اتفاق افتاده بین فولاد کم آلیاژ و فلز جوش، ضعف فولاد کم آلیاژ را در شرایط صنعتی نشان می دهد. کیفیت اتصال بدست آمده از روش جوشکاری MIG در زمینه کاربرد مکانیکی و مقاومت به خوردگی، بهتر از روش TIG است. جوشکاری MIG با فلز پرکننده ER2009 فرایندی مناسب برای اتصال غیرمشابه بین فولاد زنگ نزن دوفازی UNS S31803 و فولاد کم آلیاژ در کاربردهای عملی است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

To obtain high-quality dissimilar weld joints, the processes of metal inert gas (MIG) welding and tungsten inert gas (TIG) welding for duplex stainless steel (DSS) and low alloy steel were compared in this paper.

The microstructure and corrosion morphology of dissimilar weld joints were observed by scanning electron microscopy (SEM); the chemical compositions in different zones were detected by energy-dispersive spectroscopy (EDS); the mechanical properties were measured by microhardness test, tensile test, and impact test; the corrosion behavior was evaluated by polarization curves. Obvious concentration gradients of Ni and Cr exist between the fusion boundary and the type II boundary, where the hardness is much higher. The impact toughness of weld metal by MIG welding is higher than that by TIG welding.

The corrosion current density of TIG weld metal is higher than that of MIG weld metal in a 3.5wt% NaCl solution. Galvanic corrosion happens between low alloy steel and weld metal, revealing the weakness of low alloy steel in industrial service. The quality of joints produced by MIG welding is better than that by TIG welding in mechanical performance and corrosion resistance. MIG welding with the filler metal ER2009 is the suitable welding process for dissimilar metals jointing between UNS S31803 duplex stainless steel and low alloy steel in practical application.