بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر آخالها، بر خوردگی حفرهدار شدن فولاد 316L جوشکاریشده، به روش A-TIG میباشد که بدین منظور، از دو نوع فلاکس SiO2 و MnO2 استفاده شدهاست. نتایج حاصل از منحنیهای پلاریزاسیون چرخهای نمونهها در محلول 3/5 درصد نمک کلرید سدیم، نشان میدهدکه پتانسیل حفره دار شدن نمونه های جوشکاری شده به روش A-TIG منفی تر از فلز پایه است. بررسی های ریزساختاری و آنالیز عنصری، حضور آخالهای سولفید منگنز و سیلیسیم دار را در نمونه های جوشکاری شده به روش A-TIG، تائید میکند که به عنوان مکانهای مرجح جوانه زنی حفره در سطح عمل میکنند و باعث سوق یافتن پتانسیل حفره دار شدن به مقادیر منفی تر میشوند.
کلمات کلیدی: آخال، خوردگی حفره ای، فولاد 316L، جوشکاری .A-TIG
مقدمه
فولادهای زنگنزن گروه وسیعی از آلیاژهای ویژه هستند که بیشتر برای مقاومت در برابر خوردگی توسعه یافتهاند. کروم عنصر آلیاژی بهبود دهنده مقاومت به خوردگی فولادهای زنگنزن است که مقاومت به خوردگی را بوسیله تشکیل یک لایه سطحی چسبنده و محکم و غیر قابل نفوذ از اکسید کروم فراهم میکند. این نوع فولادهای زنگنزن با ساختمان کریستالی آستنیت بزرگترین و عمومیترین دسته از بین فولادهای زنگنزن هستند که در گسترهای از اتمسفرهای خورنده متوسط تا محیطهای خورنده بسیار قوی کاربرد دارند و در مقایسه با انواع فریتی از شکل پذیری و چقرمگی خوبی برخوردارند .[1] فولاد زنگنزن آستنیتی 316، یکی از انواع فولادهای زنگنزن آستنیتی است که به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله لوله سازی، تولید لولههای فوق گرمایش و راکتورها ا ستفاده می شود.[2] جو شکاری این فولادها به روشTIG1 جوشهایی با کیفیت عالی ایجاد میکند. سرعت جوشکاری پایین و عمق نفوذ کم از محدودیتهای بارز فرایند جوشکاری TIG به شمار میآید. بر این ا ساس تحقیقات فراوانی تا به امروز در این زمینه صورت گرفته که نتیجه این تحقیقات منجر به شکل گیری روشهای نوین که روش 2 نیز یکی از آنهاست، در جهت رفع مشکلات فوق گردیده است .[3] در این روش از یک سری مواد افزودنی تحت عنوان فلاکس ا ستفاده می شود که منجر به افزایش عمق نفوذ تا 4-3 برابر روش TIG معمول میشود. فلاکسها عمدتا شامل هالیدهای فلزی، عناصر فعال کننده سطحی مثل گوگرد، اک سیژن - عمدتا به صورت اک سیدهای فلزی - و سلنیم میبا شد .[4] فلاکسهای اعمالی در این روش به عنوان عامل به وجود آورنده آخالها در حو ضچه مذاب حین جو شکاری میبا شند. آخال ها به عنوان مکان های مرجح جوانهزنی حفره در سطح فولادهای زنگ نزن عمل میکنند و در نتیجه ح ضور این عیب در سطح باعث افزایش حساسیت این دسته از فولادها در برابر خوردگی حفره دار شدن میشود .[5] تاثیر آخال ها بر خوردگی حفره دار شدن فولاد 316L در سال 2013 توسط شاکی ژنگ و همکارانش3بررسی شده است .[6] در این تحقیق به طور ویژه تاثیر آخالهای ناشی از فرآیند جوشکاری A-TIG بر رفتار خوردگی حفره دار شدن فولاد 316L مطالعه شده است.
مواد و روش تحقیق
در این تحقیق از ورق فولاد زنگنزن 316L به ابعاد 100 * 50 * 6 میلیمتر استفاده شد. ترکیب شیمیایی فولاد مورد استفاده در جدول 1 ارائه گردیدهاست. فرآیند جوشکاری A-TIG با دستگاه نیمه خودکار و جریان 150 آمپر، در حالت بدون درز صورت گرفت - شکل . - 1 همچنین از پودر اکسید سیلسیم - SiO2 - و اکسید منگنز - MnO2 - به عنوان فلاکس فعالکننده استفاده شده و برای تهیه سوسپانسیون فلاکس فعال از الکل %99 به عنوان فاز مایع ا ستفاده شده ا ست. گاز محافظ مورد ا ستفاده در این تحقیق آرگون با خلوص%99/99 ا ست. نمونه برداری با وایرکات از منطقه جوش در ابعاد 6*6 میلیمتر انجام شده و تمامی نمونهها توسط سنباده کاربید سیلیسیم تا شماره 5000 سنباده زنی شده و سپس با خمیر الماسه پولیش شدند.
جدول -1 ترکیب شیمیایی فولاد مورد استفاده در تحقیق
شکل -1 دستگاه جوشکاری نیمه خودکار TIG مورد استفاده در تحقیق.
