321 kompozîsyona kîmyewî ya lûleya zengarnegir a pola zengarnegir Taybetmendiyên mekanîkî û tevgera korozyonê ya welda pola zengarnegir a duplex bi elektrodek nû

Spas ji bo serdana Nature.com.Hûn guhertoyek gerokek bi piştgirîya CSS-ya sînorkirî bikar tînin.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Wekî din, ji bo ku piştgirîya domdar misoger bike, em malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan didin.
Sliders her slayd sê gotaran nîşan dide.Bişkojkên paş û paşê bikar bînin da ku di nav slaytan de bigerin, an jî bişkokên kontrolkerê slideyê yên li dawiyê bikar bînin da ku di her slaytê de bigerin.

Stainless Steel 321 Coil Tube Pêkhatina Kîmyewî

Pêkhateya kîmyewî ya 321 boriyên pola zengarnegir wiha ye:
- Karbon: 0,08% max
- Manganese: 2,00% herî zêde
- Nîkel: 9.00% min

Stainless Steel 321 Coil Tube Taybetmendiyên Mekanîk

Li gorî Hilberînerê lûleya kulikê ya zengarnegir 321, taybetmendiyên mekanîkî yên lûleyên pola zengarnegir 321 li jêr têne destnîşan kirin: Hêza Tensilê (psi) Hêza Berberdanê (psi) Dirêjbûn (%)

Serlêdan & Bikaranînên Pola zengarnegir 321 Kulîlka Kulîlk

Di gelek sepanên endezyariyê de, taybetmendiyên mekanîkî û korozyonê yên strukturên weldkirî yên pola zengarnegir duplex (DSS) faktorên herî girîng in.Lêkolîna heyî taybetmendiyên mekanîkî û berxwedana korozyonê ya weldeyên pola zengarnegir duplex li hawîrdorek ku 3,5% NaCl simule dike bi karanîna elektrodek nû ya bi taybetî hatî sêwirandin bêyî lêzêdekirina hêmanên alloyê li nimûneyên fluksê lêkolîn kir.Ji bo welding panelên DSS-ê, bi rêzê, li ser elektrodên E1 û E2 du celeb fluksên bi nîşanek bingehîn 2.40 û 0.40 hatine bikar anîn.Stabiliya germî ya pêkhateyên fluksê bi karanîna analîza termogravimetrîk hate nirxandin.Pêkhatina kîmyewî û her weha taybetmendiyên mekanîkî û korozyonê yên pêlavên weldkirî bi karanîna spektroskopiya belavbûnê li gorî standardên cihêreng ASTM hatin nirxandin.Ji bo destnîşankirina qonaxên ku di weldankên DSS-ê de hene, perçebûna tîrêjê tê bikar anîn, û elektronek şopandina bi EDS-ê ji bo teftîşkirina mîkrosaziya weldeyan tê bikar anîn.Hêza tîrêjê ya pêlavên wellandî yên ku ji hêla elektrodên E1 ve hatî çêkirin di nav 715-732 MPa de, ji hêla elektrodên E2 ve - 606-687 MPa bû.Hêza welding ji 90 A ber 110 A hatiye zêdekirin, û serhişkî jî zêde bûye.Hevgirên welded ên bi elektrodên E1 ên ku bi fluksên bingehîn ve hatine pêçand xwedan taybetmendiyên mekanîkî yên çêtir in.Avahiya pola di hawîrdorek 3.5% NaCl de xwedan berxwedana korozyonê ya bilind e.Ev karbidestiya girêdanên weldkirî yên ku bi elektrodên nû yên pêşkeftî hatine çêkirin piştrast dike.Encam di warê kêmbûna hêmanên alloybûnê yên wekî Cr û Mo de ku di weldankên bi elektrodên pêçandî E1 û E2 de têne dîtin, û berdana Cr2N di weldeyên ku bi karanîna elektrodên E1 û E2 têne çêkirin de têne nîqaş kirin.
Ji hêla dîrokî ve, yekem behskirina fermî ya polayê zengarnegir duplex (DSS) vedigere sala 1927-an, dema ku ew tenê ji bo hin avêtinan hate bikar anîn û ji ber naveroka wê ya karbonê ya zêde di piraniya sepanên teknîkî de nehat bikar anîn1.Lê dûv re, naveroka karbonê ya standard bi nirxek herî zêde 0,03% hate kêm kirin û ev pola bi berfirehî di warên cihêreng de hatin bikar anîn2,3.DSS malbatek alloyên ku bi qasî hevqasî ferît û austenît hene.Lêkolînê destnîşan kir ku qonaxa ferrîtîkî ya di DSS-ê de li dijî şikestinên korozyona stresê ya ku ji klorîdê ve hatî çêkirin (SCC) parastinek hêja peyda dike, ku di sedsala 20-an de ji bo polên zengarnegir austenitic (ASS) pirsgirêkek girîng bû.Ji aliyê din ve, di hin endazyarî û pîşesaziyên din de4 daxwaza hilanînê her sal bi rêjeya %20 mezin dibe.Ev pola nûjen a bi avahiyek austenîtîk-ferrîtîk a du-qonaxê dikare bi hilbijartina pêkhateya maqûl, rafîneriya fîzîkî-kîmyayî û termomekanîkî ve were bidestxistin.Li gorî pola zengarnegir yek-qonaxê, DSS xwedan hêzek hilberandinê û jêhatîbûnek bilindtir e ku li ber xwe bide SCC5, 6, 7, 8. Struktura dupleks hêzek bêhempa dide van polayan, hişkbûn û zêdekirina berxwedana korozyonê di hawîrdorên êrîşkar ên ku asîd, klorîdên asîdê hene. ava deryayê û madeyên kîmyewî yên korozive9.Ji ber guheztinên bihayê salane yên aligirên nîkel (Ni) di bazara giştî de, avahiya DSS, nemaze celebê nîkelê kêm (DSS) gelek destkeftiyên berbiçav li gorî hesinê kubar (FCC) 10, 11. Ya sereke bi dest xistiye. pirsgirêka sêwiranên ASE ev e ku ew di bin şert û mercên cûda yên dijwar de ne.Ji ber vê yekê, beş û pargîdaniyên cihêreng ên endezyariyê hewl didin ku polayên zengarnegir ên nîkel kêm (Ni) yên alternatîf pêşve bibin ku ji ASS-ya kevneşopî bi weldabûna maqûl hem jî çêtir an çêtir tevdigerin û di sepanên pîşesaziyê de wekî veguhezerên germa ava deryayê û pîşesaziya kîmyewî têne bikar anîn.konteynir 13 ji bo jîngehên bi giraniya klorîdan.
Di pêşkeftina teknolojîk ya nûjen de, hilberîna welded rolek girîng dilîze.Bi gelemperî, endamên strukturên DSS-ê bi weldinga kemerê ya parastî ya gazê an weldinga kemerê ya bi gazê ve têne girêdan.Weld bi piranî ji pêkhateya elektrodê ku ji bo weldingê tê bikar anîn bandor dibe.Elektrodên welding ji du beşan pêk tê: metal û flux.Pir caran, elektrod bi fluksê têne pêçandin, tevliheviyek ji metalên ku, dema ku têne hilweşandin, gazan berdide û şûşeyek parastinê çêdike da ku weldê ji qirêjiyê biparêze, aramiya arkê zêde bike, û hêmanek alloykirinê lê zêde bike da ku kalîteya weldingê baştir bike14. .Hesin, aluminium, pola zengarnegir, pola nerm, pola bi hêza bilind, sifir, tûnc û tûnc hin ji metalên elektrodê welding in, dema ku seluloz, toza hesin, û hîdrojen hin ji materyalên herikandinê têne bikar anîn.Carinan sodyûm, tîtanyûm û potasyûm jî li têkelê fluksê têne zêdekirin.
Hin lêkolîner hewl dane ku bandora veavakirina elektrodê li ser yekbûna mekanîkî û korozyonê ya strukturên pola welded lêkolîn bikin.Singh et al.15 bandora pêkhatina herikandinê li ser dirêjbûn û hêza çewisandinê ya weldingên ku ji hêla weldinga kemerê ya binavbûyî ve hatine weld kirin vekolîn.Encam destnîşan dikin ku CaF2 û NiO li gorî hebûna FeMn diyarkerên sereke yên hêza tansiyonê ne.Chirag et al.16 lihevhatinên SMAW lêkolîn kirin bi guheztina giraniya rutile (TiO2) di tevliheviyek herikîna elektrodê de.Hat dîtin ku ji ber zêdebûn û koçkirina karbon û siliconê taybetiyên mîkrozehmetiyê zêde bûne.Kumar [17] sêwirandin û pêşkeftina fluksên agglomerated ji bo welding kemera di binê avê ya pelên pola de lêkolîn kir.Nwigbo û Atuanya18 li ser karanîna binderên silîkat ên sodyûmê yên dewlemend-potassium lêkolîn kirin ji bo hilberîna herikîna welding a arkê û weldeyên bi hêza tîrêjê ya 430 MPa û avahiyek genim a pejirandî dîtin.Lothongkum et.di bin şert û mercên pH de.û 27°C.Hem polên zengarnegir duplex û hem jî mîkro duplex heman bandora nîtrojenê li ser tevgera korozyonê nîşan didin.Nîtrojen di pH 7 û 10 de bandor li potansiyela korozyonê an rêjeya korozyonê nekir, lêbelê, potansiyela korozyonê di pH 10 de ji pH 7 kêmtir bû. .Lacerda et al.20 bi karanîna polarîzasyona potensiyodînamîkî ya dorhêlî vekolîna polayên zengarnegir duplex UNS S31803 û UNS S32304 di çareseriya 3.5% NaCl de lêkolîn kirin.Di çareseriyek 3.5 wt.% ya NaCl de, li ser du lewheyên pola yên lêkolînkirî nîşaneyên qutbûnê hatin dîtin.Pola UNS S31803 ji pola UNS S32304 xwedan potansiyela korozyonê (Ecorr), potansiyela pilingê (Epit) û berxwedana polarîzasyonê (Rp) ye.Pola UNS S31803 ji pola UNS S32304 xwedan repasîfbûnek bilindtir e.Li gorî lêkolînek Jiang et al.[21], lûtkeya ji nû ve aktîvkirinê ya ku bi qonaxa ducarî (qonaxa austenite û ferrît) ya polayê zengarnegir duplex ve heya 65% ji pêkhateya ferrîtê vedihewîne, û bi zêdebûna dema dermankirina germê re tîrêjiya vejandina ferrîtê zêde dibe.Tê zanîn ku qonaxên austenitic û ferritic reaksiyonên elektrokîmyayî yên cihêreng di potansiyelên elektrokîmyayî yên cihêreng de nîşan didin21,22,23,24.Abdo et.Li ser rûberên vekirî yên nimûneyên DSS-ê yên hatine ceribandin, korozyona pitting hate dîtin.Li ser bingeha van dîtinan, hate destnîşankirin ku di navbera pH-ya navgîna hilweşandinê û berxwedana fîlimê ya ku di pêvajoya veguheztina barkirinê de hatî çêkirin de têkiliyek nîsbetî heye, ku rasterast bandorê li damezrandina qulikê û taybetmendiya wê dike.Armanca vê lêkolînê ev bû ku meriv fêm bike ka pêkhateyek elektrodê weldingê ya nû-pêşkeftî çawa bandorê li yekbûna mekanîkî û berxwedêr a DSS 2205-a weldkirî di hawîrdorek 3.5% NaCl de dike.
Mîneralên herikandinê (maddeyên) ku di formûlasyonên pêvekirina elektrodê de hatine bikar anîn Karbonat Kalsiyûm (CaCO3) ji Navçeya Obajana, Eyaleta Kogi, Nîjerya, Florîda Kalsiyûm (CaF2) ji Dewleta Taraba, Nîjerya, Dîoksîta Silicon (SiO2), Powder Talc (Mg103Si) bûn. ) ) 2) û rutile (TiO2) ji Jos, Nîjerya, û kaolin (Al2(OH) 4Si2O5) ji Kankara, Dewleta Katsina, Nîjerya hate wergirtin.Silicate potassium wekî girêk tê bikaranîn, ji Hindistanê tê wergirtin.
Wekî ku di Tabloya 1-ê de tê xuyang kirin, oksîdên pêkhatî bi rengek serbixwe li ser hevsengek dîjîtal hatin giran kirin.Dûv re ew bi binderek silikat potassium (%23 ji hêla giraniyê ve) di mîkserek elektrîkî de (modela: 641-048) ji Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) 30 hûrdem hate tevlihev kirin da ku pasteyek nîv-zelal a homojen were bidestxistin.Herikîna tevlihev a şil ji makîneya brîketkirinê di şeklek silindirîkî de tê pêçandin û bi zextek 80 heta 100 kg / cm2 di hundurê jûreya derxistinê de tê vedan, û ji jûreya xwarina têlê tê veguheztinek têla zengarnegir a 3,15 mm.Herikîn bi pergalek nozzle/die ve tê xwarin û ji bo derxistina elektrodê di extruderê de tê derzî kirin.Faktorek vegirtinê ya 1,70 mm hate bidestxistin, ku li wir faktora vegirtinê wekî rêjeya pîvana elektrodê bi pîvana stûnê ve tê destnîşankirin.Dûv re elektrodên pêçandî 24 saetan li hewayê hatin zuwakirin û dûv re di firna muffle (modela PH-248-0571/5448) de li 150–250 °C\(-\) 2 saetan hatin kalsîn kirin.Wekheviyê bikar bînin da ku alkalînîteya herikê hesab bikin.(1) 26;
Stabiliya germî ya nimûneyên herikandinê yên pêkhateyên E1 û E2 bi karanîna analîza termogravimetrîk (TGA) hate destnîşankirin.Nimûneyek bi qasî 25.33 mg fluksê ji bo analîzê li TGA hate barkirin.Ceribandin di navgînek bêhêz de ku bi herikîna domdar a N2 bi rêjeya 60 ml/min ve hatî peyda kirin hatin kirin.Nimûne ji 30 ° C heta 1000 ° C bi rêjeya germkirina 10 ° C / hûrdem hate germ kirin.Li dû rêbazên ku ji hêla Wang et al.27, Xu et al.28 û Dagwa et al.29 ve hatine behs kirin, hilweşîna germî û windakirina giraniya nimûneyan di hin germahiyan de ji nexşeyên TGA hate nirxandin.
Du lewheyên DSS yên 300 x 60 x 6 mm pêvajoyê bikin da ku ji bo lêdanê amade bibin.V-groove bi valahiyek root 3mm, qulika rootê 2mm û goşeyek 60 ° hate çêkirin.Dûv re plak bi acetonê hate şûştin da ku gemarên muhtemel jê bibin.Peldankan bi karanîna welderek kemera metal a parastî (SMAW) bi polarîteya erênî ya elektrodê ya rasterê (DCEP) bi karanîna elektrodên pêçandî (E1 û E2) û elektrodek referansê (C) bi pîvana 3,15 mm ve girêdin.Machining Daxistina Elektrîkê (EDM) (Model: Excetek-V400) ji bo makînekirina nimûneyên pola yên wellandî ji bo ceribandina mekanîkî û taybetmendiya korozyonê hate bikar anîn.Tabloya 2 kod û ravekirina nimûneyê nîşan dide, û Tablo 3 pîvanên cihêreng ên xebitandina weldingê yên ku ji bo welding panela DSS-ê têne bikar anîn nîşan dide.Wekheviya (2) ji bo hesabkirina têketina germê ya têkildar tê bikar anîn.
Bi karanîna spektrometerek emeliyatê ya optîkî ya Bruker Q8 MAGELLAN (OES) bi dirêjahiya pêlê ji 110 heta 800 nm û nermalava databasa SQL, pêkhateya kîmyewî ya hevgirêdanên weldê yên elektrod E1, E2 û C, û her weha nimûneyên metala bingehîn, hate destnîşankirin.valahiya di navbera elektrod û nimûneya metalê ya di bin ceribandinê de bikar tîne. Enerjiya elektrîkê di forma çirûskekê de çêdike.Nimûneyek ji pêkhateyan tê vaporkirin û rijandin, li pey heyecana atomê, ku dûv re spektrumek rêzek taybetî derdixe31.Ji bo analîza kalîte ya nimûneyê, lûleya fotomultîfîkerê hebûna spektûrek veqetandî ji bo her hêmanek, û her weha tundiya spektrumê dipîve.Dûv re hevkêşeyê bikar bînin da ku jimara berxwedanê ya hevseng (PREN) bihejmêrin.(3) Rêjeya 32 û diyagrama dewletê ya WRC 1992 têne bikar anîn da ku hevberên krom û nîkel (Creq û Nieq) ji hevkêşeyan hesab bikin.(4) û (5) bi rêzê 33 û 34 in;
Bala xwe bidinê ku PREN tenê bandora erênî ya sê hêmanên sereke Cr, Mo û N digire, dema ku faktora nîtrojenê x di rêza 16-30 de ye.Bi gelemperî, x ji navnîşa 16, 20, an 30-an tê hilbijartin. Di lêkolîna li ser polayên zengarnegir duplex de, nirxek navîn a 20 bi gelemperî ji bo hesibandina nirxên PREN35,36 tête bikar anîn.
Hevgirêkên welded ên ku bi karanîna elektrodên cihêreng hatine çêkirin, li gorî ASTM E8-21 li ser makîneyek ceribandinê ya gerdûnî (Instron 8800 UTM) bi rêjeya tansiyonê 0,5 mm / hûrdem hatine ceribandin.Hêza tîrêjê (UTS), 0.2% hêza hilberandina hejandinê (YS), û dirêjbûn li gorî ASTM E8-2137 hatin hesibandin.
Weldeyên DSS 2205 pêşî li ber analîza serhişkiyê bi karanîna mezinahiyên cûda yên grit (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 û 1200) hatin zevtkirin û paqij kirin.Nimûneyên weldedkirî bi elektrodên E1, E2 û C hatine çêkirin. Zehmetî li deh (10) xalan ji navenda weldê heya metala bingehîn bi navberek 1 mm tê pîvandin.
Difraktometreya rontgenê (D8 Discover, Bruker, Almanya) bi nermalava Bruker XRD Commander re ji bo berhevkirina daneyan û tîrêjên Cu-K-α yên Fe-filterkirî bi enerjiya 8,04 keV ya ku bi dirêjahiya pêlê 1,5406 Å û rêjeya şopandinê ya 3 re têkildar e ve hatî mîheng kirin. ° Rêjeya şopandinê (2θ) min-1 ji 38 heta 103° ye ji bo analîza qonaxê bi E1, E2 û C û elektrodên BM yên ku di weldên DSS de hene.Rêbaza safîkirina Rietveld hate bikar anîn da ku qonaxên pêkhatî bi karanîna nermalava MAUD-ê ku ji hêla Lutterotti39 ve hatî destnîşan kirin nîşan bide.Li ser bingeha ASTM E1245-03, bi karanîna nermalava Wêne J40 ve analîzek metallografî ya mîqdar a wêneyên mîkroskopî yên hevgirêdanên weldê yên elektrod E1, E2 û C hate kirin.Encamên hesabkirina beşê qebareya qonaxa ferrît-austenîtîk, nirxa navînî û dûrketina wan di Tabloyê de têne dayîn.5. Wekî ku di veavakirina nimûneyê de di fig.6d, analîza mîkroskopiya optîkî (OM) li ser PM û bi elektrodên E1 û E2 girêkên weldkirî hate kirin da ku morfolojiya nimûneyan lêkolîn bike.Nimûne bi kaxizên 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, û 2000 grit silicon carbide (SiC) hatin paqij kirin.Dûv re nimûne bi elektrolîtîk di nav 10% çareseriyek oxalic acid a avî de li germahiya odeyê di voltaja 5 V de ji bo 10 seqeyan hatin xêzkirin û ji bo taybetmendiya morfolojîk li ser mîkroskopa optîkî LEICA DM 2500 M hatin danîn.Paqijkirina din a nimûneyê bi karanîna kaxeza 2500 grit silicon carbide (SiC) ji bo analîza SEM-BSE hate kirin.Digel vê yekê, hevgirên wellandî ji bo mîkrosaziyê bi karanîna mîkroskopa elektronîkî ya şopandina danûstendina zeviyê (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, USA) bi EMF-ê ve hatî vekolîn kirin.Nimûneyek 20 × 10 × 6 mm bi karanîna kaxizên cûrbecûr yên SiC yên ku mezinahiya wan ji 120 heta 2500 diguhere hate zevt kirin. Nimûneyên bi elektrolîtîk di 40 g NaOH û 100 ml ava distîlkirî de bi voltaja 5 V ji bo 15 s hatin xêzkirin, û piştre li ser xwedanek nimûneyê, ku di odeya SEM-ê de ye, ji bo analîzkirina nimûneyan piştî paqijkirina jûreyê bi nîtrojenê ve hatî çêkirin.Tîrêjek elektronîkî ya ku ji hêla fîlimek tûngstenê ya germkirî ve hatî hilberandin, li ser nimûneyê tîrêjek çêdike ku wêneyan bi mezinbûnên cihêreng çêbike, û encamên EMF bi karanîna rêbazên Roche et al.41 û Mokobi 42 .
Rêbazek polarîzasyona potensiyodînamîkî ya elektrokîmyayî li gorî ASTM G59-9743 û ASTM G5-1444 hate bikar anîn da ku potansiyela hilweşandinê ya lewheyên DSS 2205 ên ku bi elektrodên E1, E2 û C ve di nav jîngehek 3,5% NaCl de hatine weldandin, were bikar anîn.Testên elektrokîmyayî bi karanîna amûrek Potentiostat-Galvanostat/ZRA ya bi komputerê ve hatî kontrol kirin (model: PC4/750, Gamry Instruments, USA).Testkirina elektrokîmyayî li ser sazûmanek ceribandinê ya sê-elektrodê hate kirin: DSS 2205 wekî elektroda xebatê, elektroda kalomelê têrbûyî (SCE) wekî elektroda referansê û tîrêja grafît wekî elektroda dijber.Pîvandin bi karanîna hucreyek elektrokîmyayî, ku tê de qada çalakiya çareseriyê qada elektroda xebatê 0,78 cm2 bû, hate kirin.Pîvandin di navbera potansiyelên -1.0 V heya +1.6 V de li ser OCP-ya pêş-îstîqrarkirî (bi OCP-ê re têkildar) bi rêjeya şopandinê ya 1.0 mV/s hatin çêkirin.
Testên germahiya krîtîk ên pittingê yên elektrokîmyayî di 3,5% NaCl de hatin kirin da ku berxwedana qulikê ya weldên ku bi elektrodên E1, E2, û C hatine çêkirin binirxînin.bi zelalî li ser potansiyela qutkirinê ya li PB-yê (di navbera herêmên pasîf û transpasîf de), û nimûneyên weldkirî yên bi E1, E2, Elektrodên C. Ji ber vê yekê, pîvandinên CPT têne kirin da ku bi awakî rast potansiyela qutbûnê ya madeyên welding were destnîşankirin.Testkirina CPT li gorî raporên weldê zengarnegir duplex45 û ASTM G150-1846 hate kirin.Ji her polayên ku werin wellandin (S-110A, E1-110A, E2-90A), nimûneyên bi qadeke 1 cm2, di nav wan de bingeh, weldan, û deverên HAZ hatin birîn.Nimûne bi karanîna kaxiz û tozek alumina ya 1 μm li gorî prosedurên amadekirina nimûneya metallografî ya standard hatine rijandin.Piştî paqijkirinê, nimûne 2 hûrdem bi ultrasonîkî di asetone de hatin paqij kirin.Çareseriyek testê ya 3,5% NaCl li hucreya ceribandinê ya CPT hate zêdekirin û germahiya destpêkê bi karanîna termostatek (Neslab RTE-111) li 25 ° C hate sererast kirin.Piştî gihîştina germahiya testê ya destpêkê ya 25 ° C, gaza Ar 15 hûrdem hat avêtin, paşê nimûne di hucreyê de hate danîn, û OCF ji bo 15 deqîqeyan hate pîvandin.Dûv re nimûne bi sepandina voltaja 0,3 V di germahiya destpêkê ya 25 ° C de polarîze bû, û niha ji bo 10 min45 hate pîvandin.Dest bi germkirina çareseriyê bi leza 1 °C/min heya 50 °C bikin.Di dema germkirina çareseriya ceribandinê de, senzora germahiyê ji bo çavdêriya domdar germahiya çareseriyê û hilanîna daneya dem û germahiyê, û potentiostat / galvanostat ji bo pîvandina heyî tê bikar anîn.Elektrodek grafît wekî elektroda dijber hate bikar anîn, û hemî potansiyel bi elektroda referansa Ag / AgCl ve hatin pîvandin.Paqijkirina Argon li seranserê ceribandinê hate kirin.
Li ser hêjîrê.1 berhevoka (di ji sedî giraniyê de) pêkhateyên fluksê F1 û F2 ku ji bo hilberîna elektrodên alkaline (E1) û asîd (E2) têne bikar anîn, nîşan dide.Indeksa bingehîn a herikînê ji bo pêşbînkirina taybetmendiyên mekanîkî û metalurjîk ên pêlavên weldkirî tê bikar anîn.F1 hêmana herikînê ye ku ji bo pêkirina elektrodên E1 tê bikar anîn, ku jê re fluksa alkalîn tê gotin ji ber ku nîşaneya wê ya bingehîn > 1.2 (ango 2.40) ye, û F2 ew herikîna ku ji bo pêkirina elektrodên E2 tê bikar anîn, ji ber bingehînbûna xwe jê re herikîna asîd tê gotin. index < 0,9 (ango 2,40).0.40).Eşkere ye ku elektrodên ku bi fluksên bingehîn têne pêçandî di pir rewşan de ji elektrodên ku bi fluksên asîdî hatine pêçan xwedan taybetmendiyên mekanîkî çêtir in.Ev taybetmendî fonksiyonek serdestiya oksîdê bingehîn e di pergala pêkhatina fluksê de ji bo elektrodê E1.Berevajî vê, rakirina slaqê (ji hev veqetandin) û pîvaza kêm a ku di girêkên ku bi elektrodên E2 ve têne wellandî de têne dîtin, taybetmendiya elektrodên bi pêleka tîrêjê ya asîdî bi naverokek bilind a rutile ye.Ev çavdêrî bi vedîtinên Gill47 re hevaheng e ku bandora naveroka rutile li ser veqetandina slaqê û şilbûna kêm a elektrodên pêçandî yên tîrêjê di cemidandina zû de dibe alîkar.Kaolin di pergala fluksê de ku ji bo pêkirina elektrodên E1 û E2 tê bikar anîn wekî lubrîcant hate bikar anîn, û toza talc jêhatîbûna elektrodê çêtir kir.Binderên silîkat ên potassium di pergalên fluksê de dibe alîkar ku agirê arkê çêtir û aramiya performansê çêbibe, û ji bilî taybetmendiyên wan ên zeliqandî, veqetandina slaqê di hilberên wellandî de çêtir dike.Ji ber ku CaCO3 di herikandinê de torbendek (şkestîker) e û di dema weldingê de ji ber hilweşîna termal di nav CaO û bi qasî 44% CO2 de gelek dûman çêdike, TiO2 (wek çêkerê torê / berê slaqê) dibe alîkar ku mîqdarê kêm bike. dûman di dema weldingê de.welding û bi vî awayî veqetandina slagê wekî ku ji hêla Jing et al.48 ve hatî pêşniyar kirin çêtir dike.Fluorine Flux (CaF2) herikîna kîmyewî ya êrîşkar e ku paqijiya firoştinê çêtir dike.Jastrzębska et al.49 bandora pêkhateya florîdê ya vê pêkhateya fluksê li ser taybetmendiyên paqijiya weldê ragihand.Bi gelemperî, flux li qada weldê tê zêdekirin da ku aramiya kemerê baştir bike, hêmanên alloyê lê zêde bike, şil çêbike, hilberîneriyê zêde bike, û kalîteya hewza weldê 50 baştir bike.
Kevirên TGA-DTG ku di Hêjîrê de têne xuyang kirin.2a û 2b kêmbûna giraniya sê-qonaxa li ser germkirinê di navbera germahiya 30-1000 ° C de di atmosferek nîtrojenê de nîşan dide.Encamên di jimarên 2a û b de destnîşan dikin ku ji bo nimûneyên herikîna bingehîn û asîdî, qertafa TGA rasterast dadikeve xwarê heya ku di dawiyê de bibe paralel bi eksê germahiyê, bi rêzê ve li dora 866.49 °C û 849.10 °C.Kêmbûna giraniya 1,30% û 0,81% di destpêka xêzikên TGA-yê de di Xiflteya 2a û 2b de ji ber şilbûna ku ji hêla pêkhateyên herikînê ve tê vegirtin, û her weha evaporasyon û dehydration ya nemahiya rûkalê ye.Parvekirinên sereke yên nimûneyên herikîna sereke di qonaxên duyemîn û sêyemîn de di Fig.2a di germahiyên 619,45°C–766,36°C û 766,36°C–866,49°C de çêbûye û rêjeya kêmbûna giraniya wan jî %2,84 û %9,48 bûye., bi rêzê ve.Dema ku ji bo nimûneyên herikîna asîdî yên di Xiflteya 7b de, ku di germahiyên 665,23°C-745,37°C û 745,37°C-849,10°C de bûn, rêjeya kêmbûna giraniya wan bi rêzê 0,81 û 6,73% bû, ku ji decomposition termal.Ji ber ku pêkhateyên fluksê neorganîk in, avjenî bi tevliheviya fluksê ve têne sînorkirin.Ji ber vê yekê, kêmkirin û oksîdasyon tirsnak e.Ev bi encamên Balogun et al.51, Kamli et al.52 û Adeleke et al.53 re hevaheng e.Berhevoka windabûna girseyî ya nimûneya herikînê ya ku di jimarê de tê dîtin.2a û 2b bi rêzê 13,26% û 8,43% e.Kêm windabûna girseyî ya nimûneyên herikandinê di hêjîrê de.2b ji ber xalên helîna bilind ên TiO2 û SiO2 (bi rêzê 1843 û 1710 °C) wekî oksîtên sereke yên ku tevliheviya fluksê pêk tînin54,55 e, dema ku TiO2 û SiO2 xwedan xalên helînê kêmtir in.xala helandinê Oksîda seretayî: CaCO3 (825 °C) di nimûneya herikînê de di jimarê de.2a56.Van guheztinên di xala helîna oksîtên seretayî yên di tevliheviyên herikandinê de ji hêla Shi et al.54, Ringdalen et al.55 û Du et al.56 ve baş têne ragihandin.Bi dîtina kêmbûna giraniya domdar a di Xiflteya 2a û 2b de, meriv dikare were encamdan ku nimûneyên fluksê yên ku di pêlên elektrodê E1 û E2 de têne bikar anîn di bin hilweşîna yek-gavekî de, wekî ku ji hêla Brown57 ve hatî pêşniyar kirin.Rêjeya germahiyê ya pêvajoyê dikare ji kêşeyên derûnî (wt%) di hêjîrê de were dîtin.2a û b.Ji ber ku kêşeya TGA bi rast nikare germahiya taybetî ya ku tê de pergala fluksê di bin guherîna qonaxê û krîstalîzasyonê de ye vebêje, jêdera TGA tê bikar anîn da ku nirxa germahiya rastîn a her diyardeyê (guhertina qonaxê) wekî lûtkeyek endotermîk ji bo amadekirina pergala fluksê diyar bike.
Kevirên TGA-DTG ku hilweşîna germî ya (a) herikîna alkalînê ji bo pêlava elektrodê E1 û (b) herikîna asîdî ji bo pêlava elektrodê E2 nîşan dide.
Tablo 4 encamên analîza spektrofotometrik û analîza SEM-EDS ya metala bingehîn DSS 2205 û weldanên ku bi karanîna elektrodên E1, E2 û C hatine çêkirin nîşan dide.E1 û E2 nîşan didin ku naveroka kromê (Cr) bi awakî berbiçav daketiye ji sedî 18,94 û 17,04%, û naveroka molîbdenê (Mo) jî bi rêzê 0,06 û 0,08% bû.nirxên weldên bi elektrod E1 û E2 kêmtir in.Ev hinekî li gorî nirxa PREN-ê ya ji bo qonaxa ferritic-austenitîkî ya ji analîza SEM-EDS-ê tête hesibandin e.Ji ber vê yekê, tê dîtin ku qutbûn di qonaxê de bi nirxên PREN yên nizm (weldeyên ji E1 û E2) dest pê dike, bi bingehîn wekî ku di Tabloya 4-ê de hatî destnîşan kirin.Dûv re, kêmbûna naveroka hêmanên alikariya Cr û Mo di weldankên ku bi karanîna elektrod E1 û E2 ve têne hilberandin û nirxên wan ên hevwate yên nizm (PREN) di Tablo 4 de têne destnîşan kirin, ku pirsgirêkek ji bo domandina berxwedanê di hawîrdorên êrîşkar de çêdike, nemaze. li derdorên klorîdê.- hawirdora xwegirtî.Naveroka nîkel (Ni) ya nisbeten bilind a %11,14 û sînorê destûrî yê naveroka manganezê di girêkên wellandî yên elektrodên E1 û E2 de dibe ku bandorek erênî li ser taybetmendiyên mekanîkî yên weldeyên ku di şert û mercên mîna ava behrê de têne bikar anîn de hebe (Hêjîrê 3 ).bi karanîna xebata Yuan û Oy58 û Jing et al.48 li ser bandora pêkhateyên nîkel û manganese yên bilind ên li ser baştirkirina taybetmendiyên mekanîkî yên strukturên weldkirî yên DSS di bin şert û mercên xebitandinê yên giran de hatine çêkirin.
Encamên ceribandina tîrêjê ji bo (a) UTS û 0.2% sag YS û (b) dirêjbûna yekreng û tevahî û veguheztinên wan ên standard.
Taybetmendiyên hêzê yên maddeya bingehîn (BM) û girêkên weldkirî yên ku ji elektrodên pêşkeftî (E1 û E2) û elektrodek bazirganî ya berdest (C) hatine çêkirin, di du herikên welding ên cihêreng ên 90 A û 110 A de hatine nirxandin. 3(a) û (b) UTS, YS bi 0.2% veqetandî, digel daneyên dirêjbûna wan û veguheztina standard nîşan bidin.Encamên UTS û YS ji %0.2-ê ku ji Fig.3a ji bo nimûneya jimare nirxên çêtirîn nîşan dide.1 (BM), nimûne hejmar.3 (weld E1), nimûne hejmar.5 (weld E2) û nimûne hejmar.6 (weldên bi C) bi rêzê 878 û 616 MPa, 732 û 497 MPa, 687 û 461 MPa û 769 û 549 MPa ne, û guheztinên wan ên standard.Ji fig.110 A) nimûneyên bi rêzê 1, 2, 3, 6 û 7 têne hejmartin, bi kêmtirîn taybetmendiyên tîrêjê yên pêşniyarkirî yên ku ji 450 MPa zêdetir di ceribandina tîrêjê de û 620 MPa di ceribandina tîrêjê de ji hêla Grocki32 ve hatî pêşniyar kirin.Dirêjbûna nimûneyên weldingê yên bi elektrodên E1, E2 û C, ku bi nimûneyên No. bi rêzê ve, plastîk û durustiyê nîşan dide.têkiliya bi metalên bingehîn.Dirêjbûna jêrîn bi kêmasiyên weldingê yên muhtemel an pêkhatina herikîna elektrodê hate ravekirin (Hêjîrê. 3b).Dikare were encamdan ku BM polayê zengarnegir duplex û girêkên weldkirî yên bi elektrodên E1, E2 û C bi gelemperî ji ber naveroka nîkelê ya nisbeten zêde xwedan taybetmendiyên tansiyonê pirtir in (Table 4), lê ev taybetmendî di girêkên weldkirî de hate dîtin.Kêmtir E2 ji pêkhateya asîdî ya fluksê tê wergirtin.Gunn59 bandora alloyên nîkelê li ser baştirkirina taybetmendiyên mekanîkî yên pêlavên wellandî û kontrolkirina hevsengiya qonaxê û belavkirina elementan nîşan da.Ev dîsa vê rastiyê piştrast dike ku elektrodên ku ji pêkhateyên herikîna bingehîn têne çêkirin xwedan taybetmendiyên mekanîkî yên çêtir in ji elektrodên ku ji tevliheviyên herikîna asîd têne çêkirin, wekî ku Bang et al.60 pêşniyar kiriye.Ji ber vê yekê, tevkariyek girîng ji zanîna heyî re di derbarê taybetmendiyên hevbenda weldkirî ya elektroda nû ya pêçandî (E1) ya bi taybetmendiyên tansiyonê yên baş de hatî çêkirin.
Li ser hêjîrê.Wêneyên 4a û 4b taybetiyên mîkrohişkiya Vickers ên nimûneyên ceribandî yên pêlavên wellandî yên elektrodên E1, E2 û C nîşan didin.4b encamên serhişkiya ku li her du aliyên nimûneyê hatine bidestxistin nîşan dide.Nirxên serhişkiyê yên ku di dema welding nimûneyên jimare 2, 3, 4 û 5 de, yên ku bi elektrodên E1 û E2 ve girêdayî ne, têne wergirtin, dibe ku ji ber strukturên hûrgelî yên di dema hişkbûna di çerxên welding de bin.Zêdebûnek tûj di serhişkiyê de hem di HAZ-ya qelew û hem jî di HAZ-a hûrgelê ya hemî nimûneyên jimare 2-7 de hate dîtin (li kodên nimûneyê li Tablo 2 binêre), ku dikare bi guherînek gengaz a di mîkrostrukturê de were ravekirin. weldê di encama nimûneyên kromê-weldê de ji ber belavbûnên dewlemend in (Cr23C6).Li gorî nimûneyên welding ên din 2, 3, 4 û 5, nirxên serhişkiya girêkên weldkirî yên nimûneyên Hejmar 6 û 7 di Hêjîrê de.4a û 4b li jor (Table 2).Li gorî Mohammed et al.61 û Nowacki û Lukoje62, dibe ku ev ji ber nirxa δ-ferrite ya bilind û zextên mayî yên di weldê de, û her weha kêmbûna hêmanên alloykirinê yên wekî Mo û Cr di weldê de be.Nirxên serhişkiyê yên hemî nimûneyên ceribandinê yên têne hesibandin li devera BM hevgirtî xuya dikin.Meyla di encamên analîza serhişkiya nimûneyên wellandî de bi encamên lêkolînerên din re hevaheng e61,63,64.
Nirxên serhişkiyê yên pêlavên wellandî yên nimûneyên DSS (a) nîv-beşa nimûneyên wellandî û (b) beşa tevahî ya hevgirên weldkirî.
Qonaxên cihêreng ên ku di DSS 2205-a wellandî de bi elektrodên E1, E2 û C hene hatin bidestxistin û spektrayên XRD yên ji bo goşeya perçebûnê 2\(\theta\) di Fig. 5 de têne xuyang kirin. ) û qonaxên ferrîte (\(\alpha\)) li goşeyên difraksîyonê yên 43° û 44° hatin nas kirin, bi rengekî bêkêmasî piştrast kirin ku pêkhateya weldê du qonax 65 polayê zengarnegir e.ku DSS BM tenê qonaxên austenitic (\(\ gamma\)) û ferritic (\(\alpha\)) nîşan dide, encamên mîkrosaziyê yên ku di jimarên 1 û 2 de hatine pêşkêş kirin piştrast dike. 6c, 7c û 9c.Qonaxa ferritîk (\(\alpha\)) ya ku bi DSS BM-ê re tê dîtin û lûtkeya bilind a di weldê de bi elektroda C re berxwedana wê ya korozyonê nîşan dide, ji ber ku ev qonax armanc dike ku berxwedana korozyonê ya pola zêde bike, wekî Davison û Redmond66. diyar kir, hebûna hêmanên îstîqrarker ên ferrîtê, yên wekî Cr û Mo, bi bandor fîlima pasîf a materyalê li hawîrdorên ku klorîd hene aram dike.Tabloya 5 qonaxa ferrît-austenîtîk ji hêla metalografiya mîqdar ve nîşan dide.Rêjeya perçeya qebareyê ya qonaxa ferrît-austenîtîk di girêkên weldkirî yên elektrodê C de bi qasî (≈1:1) tê bidestxistin.Pêkhatina qonaxa ferrîtê ya nizm (\(\alpha\)) a weldankên ku elektrodên E1 û E2 bikar tînin di encamên perçeya qebareyê de (Table 5) hestiyariyek muhtemel a ji hawîrdora korozîf re nîşan dide, ku ji hêla analîzên elektrokîmyayî ve hatî pejirandin.pejirandiye (Wêne. 10a,b)), ji ber ku qonaxa ferrîtê hêz û parastinek bilind li hember şikestina korozyona stresê ya ji ber klorîdê peyda dike.Ev ji hêla nirxên hişk ên kêm ên ku di weldên elektrod E1 û E2 de di hêjîrê de têne dîtin ve tê pejirandin.4a,b, ku ji ber rêjeya kêm a ferrîtê di avahiya pola de têne çêkirin (Table 5).Hebûna qonaxên austenîtîk (\(\ gamma\)) û ferîtîk (\(\alpha\)) yên nehevseng ên di girêkên wellandî de ku bi elektrodên E2 bikar tînin, xetereya rastîn a pola ji êrîşa korozyonê ya yekbûyî nîşan dide.Berevajî vê, spektrayên XPA yên polayên du-qonaxê yên pêlavên wellandî yên bi elektrodên E1 û C, digel encamên BM, bi gelemperî hebûna hêmanên stabîlîzker ên austenitic û ferritic destnîşan dikin, ku materyalê di avakirin û pîşesaziya petrokîmyayê de bikêr dike. , ji ber ku Jimenez et al.65 arguman kir;Davidson & Redmond66;Şamant û yên din67.
Mîkrografên optîkî yên hevgirêdanên wellandî yên elektrodên E1 yên bi geometrîyên weldê yên cihêreng: (a) HAZ xeta fusionê nîşan dide, (b) HAZ xeta fusionê di mezinbûnek bilind de nîşan dide, (c) BM ji bo qonaxa ferrît-austenîtîk, (d) geometriya weldê , (e) Devera veguhêz li nêzîk nîşan dide, (f) HAZ qonaxa ferrît-austenîtîk bi mezinbûnek bilindtir nîşan dide, (g) qada weldê qonaxa ferrît-austenîtîk Qonaxa tansiyonê nîşan dide.
Mîkrografên optîkî yên elektrodê E2 li geometrîyên cihêreng ên weldê diqelişînin: (a) HAZ xeta hevgirtinê nîşan dide, (b) HAZ xeta hevgirtinê bi mezinbûnek bilind nîşan dide, (c) BM ji bo qonaxa mezin a ferrît-austenîtîk, (d) geometriya weldê, (e) ) qada veguherînê ya li derdorê nîşan dide, (f) HAZ qonaxa ferritîk-austenîtîk bi mezinbûnek bilindtir nîşan dide, (g) qada welding qonaxa ferritîk-austenîtîk nîşan dide.
Wêneyên 6a-c û, wek nimûne, strukturên metallografî yên girêkên DSS-ê yên ku bi elektrodek E1 li cîhêreng ên geometrî yên weldingê hatine weld kirin nîşan didin (Wêne 6d), ku nîşan dide ku mîkrografên optîkî li ku derê mezinkirinên cûda hatine girtin.Li ser hêjîrê.6a, b, f - qadên veguhêz ên pêlavên welded, ku avahiya hevsengiya qonaxê ya ferrite-austenite nîşan dide.Wêneyên 7a-c û mînakî her weha OM-ya hevbeşek DSS-ê ya ku bi elektrodek E2 li cîhêreng ên geometrî yên weldingê hatî weld kirin nîşan didin (Wêne 7d), ku nuqteyên analîzê yên OM-ê di mezinkirinên cihêreng de temsîl dike.Li ser hêjîrê.7a,b,f qada veguheztina hevbendek welded di hevsengiya ferritic-austenitîk de nîşan dide.OM li devera welding (WZ) di jimarê de tê nîşandan.1 û jimar.2. Welds ji bo elektrod E1 û E2 6g û 7g, rêzê.OM li ser BM di jimarên 1 û 2 de tê nîşandan.6c, e û 7c, e, bi rêzê, bi elektrodên E1 û E2 re rewşa girêkên welded nîşan dide.Qada ronahiyê qonaxa austenît û devera reş a tarî qonaxa ferrîtê ye.Hevsengiya qonaxê li devera bi bandor a germê (HAZ) li nêzê xeta fusionê avakirina barên Cr2N destnîşan kir, wekî ku di mîkrografên SEM-BSE de di Hêjîrê de tê xuyang kirin.8a,b û di Fig.9a,b.Hebûna Cr2N di qonaxa ferrîtê ya nimûneyan de di Hêjîrê de tê dîtin.8a,b û ji hêla analîza xala SEM-EMF û diagramên xeta EMF yên perçeyên weldkirî ve hatî pejirandin (Hêjîrê. 9a-b), ji ber germahiya germa weldingê ya bilind e.Germbûn danasîna krom û nîtrojenê bileztir dike, ji ber ku germahiya bilind di weldê de hevbera belavbûna nîtrojenê zêde dike.Van encaman piştgirî didin lêkolînên Ramirez et al.68 û Herenyu et al.69 ku destnîşan dikin ku, bêyî naveroka nîtrojenê, Cr2N bi gelemperî li ser fêrîte, sînorên genim, û sînorên α/\(\gamma\) tê razandin. lêkolînerên din.70.71.
(a) analîza SEM-EMF-ê (1, 2 û 3) ya hevbeşek welded bi E2 re;
Morfolojiya rûkal a nimûneyên nûner û EMF-yên têkildar ên wan di Fig.10-c.Li ser hêjîrê.Wêneyên 10a û 10b mîkrografên SEM û spektrayên wan ên EMF yên pêlavên weldkirî nîşan didin ku bi rêzê ve elektrod E1 û E2 li qada weldingê bikar tînin, û di jimarê de.10c mîkrografên SEM û spektrên EMF yên OM-ê yên ku qonaxên austenite (\(\ gamma\)) û ferrit (\(\alpha\)) hene bêyî baran nîşan dide.Wekî ku di spektruma EDS-ê de di Xiflteya 10a de tê xuyang kirin, rêjeya Cr (21.69 wt.%) û Mo (2.65 wt.%) li gorî 6.25 wt.% Ni hestek hevsengiya têkildar a qonaxa ferrît-austenîtîk dide.Mîkrosaziya bi kêmbûna zêde ya naveroka kromê (15,97 wt.%) û molîbdenê (1,06 wt.%) li gorî naveroka zêde ya nîkel (10,08 wt.%) di mîkrosaziya tevna wellandî ya elektroda E2 de, ku di keman.1. Berawird bikin.Spectrum EMF 10b.Şêweyê asîkul bi strukturên austenîtîk ên ziravtir ku di WZ-ê de di wêneyê de tê xuyang kirin.10b kêmbûna gengaz a hêmanên ferrîtîzekirinê (Cr û Mo) di weldê de û barîna nîtrîda kromê (Cr2N) - qonaxa austenitîk piştrast dike.Belavbûna pariyên baranê li ser sînorên qonaxên austenîtîk (\(\ gamma\)) û ferritîk (\(\alpha\)) yên hevgirêdanên wellandî yên DSS vê gotinê piştrast dike72,73,74.Ev di heman demê de di performansa wê ya korozyonê ya belengaz de jî encam dide, ji ber ku Cr wekî hêmana sereke ya avakirina fîlimek pasîf tê hesibandin ku berxwedana herêmî ya korozyonê ya pola59,75 çêtir dike ku di Fig. 10b de tê xuyang kirin.Dikare were dîtin ku BM di mîkrografa SEM-ê ya Fig. 10c de safîkirina genimê xurt nîşan dide ji ber ku encamên wê yên spektura EDS Cr (23.32 wt%), Mo (3.33 wt%) û Ni (6.32 wt) nîşan didin.%) taybetmendiyên kîmyewî yên baş.%) wekî hêmanek alloyek girîng a ji bo kontrolkirina mîkrosaziya hevsengiya qonaxa ferrît-austenîtîk a avahiya DSS76.Encamên analîza spektroskopî ya pêkhatî ya EMF ya hevgirên weldkirî yên elektroda E1 karanîna wê di avahîsaziyê û hawîrdorên hindik êrîşkar de rastdar dike, ji ber ku çêkerên austenite û stabîlîzkerên ferrîtê yên di mîkrostrukturê de bi standarda DSS AISI 220541.72 ji bo hevgirên weldkirî, 77 re tevdigerin.
Mîkrografên SEM yên pêlavên welding, ku (a) elektroda E1 ya devera welding xwedan spektromek EMF ye, (b) elektroda E2 ya devera welding xwedan spektromek EMF ye, (c) OM xwedan spektromek EMF ye.
Di pratîkê de, hate dîtin ku weldên DSS di moda bi tevahî ferrîtîk (moda F) de hişk dibin, digel ku navokên austenite li binê germahiya solvus a ferritic, ku bi giranî bi rêjeya wekheviya kromî-nîkel ve girêdayî ye (Creq/Nieq) ve girêdayî ye (> 1.95 moda F pêk tîne) Hin lêkolîner ev bandora pola ji ber şiyana belavbûna xurt a Cr û Mo wekî hêmanên ferrît-çêker ên di qonaxa ferrîtê de dîtin8078,79.Eşkere ye ku DSS 2205 BM mîqdarek zêde ya Cr û Mo-yê vedihewîne (Creq bilindtir nîşan dide), lê ji weldê bi elektrodên E1, E2 û C re naveroka Ni-ya nizimtir heye, ku beşdarî rêjeya Creq/Nieq bilind dibe.Ev di lêkolîna heyî de jî diyar dibe, wekî ku di Tablo 4 de tê xuyang kirin, ku rêjeya Creq / Nieq ji bo DSS 2205 BM li jor 1.95 hate destnîşankirin.Tê dîtin ku weldeyên bi elektrod E1, E2 û C, bi rêzê, di moda austenîtîk-ferrîtîk (moda AF), moda austenîtîk (moda A) û moda ferritic-austenîtîk de, ji ber naveroka bilindtir a moda mezin (moda FA) hişk dibin. .), wekî ku di Tabloya 4-ê de tê xuyang kirin, naveroka Ni, Cr û Mo di weldê de kêmtir e, ku nîşan dide ku rêjeya Creq / Nieq ji ya BM kêmtir e.Ferrîta seretayî di weldên elektrodê E2 de xwedan morfolojiya ferrîtê ya vermikuler bû û rêjeya Creq/Nieq ya diyarkirî 1,20 bû ku di Tablo 4 de hatî destnîşan kirin.
Li ser hêjîrê.11a Potansiyela Circuit Open (OCP) li gorî demê ji bo avahiyek pola AISI DSS 2205 di çareseriya 3.5% NaCl de nîşan dide.Dikare were dîtin ku qertafa ORP ber bi potansiyelek erênîtir ve diçe, ku xuyabûna fîlimek pasîf li ser rûyê nimûneya metalê destnîşan dike, daketina potansiyelê korozyonek gelemperî destnîşan dike, û potansiyelek hema hema domdar bi demê re avakirina fîlimek nîşan dide. filmê pasîf bi demê re.Rûyê nimûneyê îstîqrar e û xwedan 77 Stiky ye. Kevir di bin şert û mercên îstîqrar de ji bo hemî nimûneyan di elektrolîtek ku %3,5 çareseriya NaCl tê de ye, ji bilî nimûneya 7 (hevgirêdana weldê bi C-elektrodê) nîşan dide. ku bêîstîkrariyeke hindik nîşan dide.Ev bêserûberî dikare bi hebûna îyonên klorîdê (Cl-) di çareseriyê de were berhev kirin, ku dikare reaksiyona korozyonê pir bileztir bike, bi vî rengî pileya korozyonê zêde bike.Çavdêriyên di dema şopandina OCP-ê de bêyî potansiyela serîlêdanê destnîşan kirin ku Cl di reaksiyonê de dikare bandorê li berxwedan û aramiya termodînamî ya nimûneyan li hawîrdorên êrîşkar bike.Ma et al.81 û Lotho et al.5 îdiaya piştrast kir ku Cl- di lezkirina hilweşandina fîlimên pasîf ên li ser substratan de rolek dilîze, bi vî rengî beşdarî cil û bergên din dibe.
Analîzên elektrokîmyayî yên nimûneyên lêkolînkirî: (a) pêşkeftina RSD-ê li gorî demê û (b) potansîyodînamîka polarîzasyona nimûneyan di çareseriya 3,5% NaCl de.
Li ser hêjîrê.11b analîzek berawirdî ya kelûpelên polarîzasyona potensiodînamîka (PPC) yên pêlavên weldkirî yên elektrod E1, E2 û C di bin bandora çareseriyek 3,5% NaCl de pêşkêş dike.Nimûneyên BM yên welded ên di PPC û çareseriya 3.5% NaCl de tevgerek pasîf nîşan didin.Tabloya 5 parametreyên analîza elektrokîmyayî yên nimûneyên ku ji kevçîyên PPC-yê hatine wergirtin, wekî Ecorr (potansiyela korozyonê) û Epit (potansiyela korozyonê ya qutkirî) û veguheztinên wan ên têkildar nîşan dide.Li gorî nimûneyên din ên hejmar 2 û hejmar 5, ku bi elektrodên E1 û E2 hatine weldkirin, nimûneyên jimare 1 û jimar 7 (BM û hevgirêdanên bi elektrodê C) potansiyelek mezin ji bo korozyonê di çareseriya NaCl de nîşan didin (Hêl. 11b. ).Taybetmendiyên pasîvkirinê yên berê li gorî ya paşîn ji ber hevsengiya pêkhateya mîkrostrukturî ya pola (qonaxên austenîtîk û ferritî) û berhevbûna hêmanên alloykirinê ne.Ji ber hebûna qonaxên ferrît û austenitîk di mîkrostrukturê de, Resendea et al.82 piştgirî da tevgera pasîf a DSS di medyaya êrîşkar de.Performansa kêm a nimûneyên ku bi elektrodên E1 û E2 hatine wellandîkirin dikare bi kêmbûna hêmanên sereke yên alloybûnê, wek Cr û Mo, li devera welding (WZ) re têkildar be, ji ber ku ew qonaxa ferrîtê (Cr û Mo) aram dikin, wekî pasîvator Alloys di qonaxa austenitic ji pola oxidized.Bandora van hêmanan li ser berxwedana pitîbûnê di qonaxa austenîtîk de ji qonaxa ferrîtîk mezintir e.Ji ber vê yekê, qonaxa ferrîtîk ji qonaxa austenîtîk ku bi herêma yekem a pasîvasyonê ya kembera polarîzasyonê ve girêdayî ye zûtir derbas dibe.Van hêmanan bandorek girîng li ser berxwedana qulikê ya DSS-ê heye ji ber ku di qonaxa austenîtîk de li gorî qonaxa ferrîtîk berxwedana wan ya bilindtir e.Ji ber vê yekê, pasîvkirina bilez a qonaxa ferrîtê ji ya qonaxa austenite% 81 zêdetir e.Her çend Cl- di çareseriyê de bandorek neyînî ya xurt li ser şiyana pasîfkirina fîlima pola83 heye.Ji ber vê yekê, aramiya fîlima pasîvkirina nimûneyê dê pir kêm bibe84.Ji Table.6 di heman demê de destnîşan dike ku potansiyela korozyonê (Ecorr) ya pêlavên weldkirî yên bi elektroda E1 di çareseriyê de li gorî hevgirên weldkirî yên bi elektroda E2 re hinekî kêmtir aram e.Ev di heman demê de ji hêla nirxên kêm ên serhişkiya weldeyan ve bi karanîna elektrod E1 û E2 di hêjîrê de tê pejirandin.4a,b, ku ji ber naveroka kêm a ferrîtê (Table 5) û kêmbûna naveroka krom û molîbdenumê (Table 4) di avahiya pola de ye.Dikare were encamdan ku berxwedana korozyonê ya polayan di hawîrdora deryayî ya simulkirî de bi kêmbûna kêşeya weldingê re zêde dibe û bi naveroka kêm Cr û Mo û naveroka ferrîtê ya kêm kêm dibe.Ev gotin bi lêkolînek Salim et al.85 re li ser bandora pîvanên weldingê yên wekî heyama welding li ser yekitiya korozyonê ya polayên welded re hevaheng e.Gava ku klorîd bi rêyên cûrbecûr wekî vegirtin û belavkirina kapîlarî di nav pola de diherike, qulikên bi şekl û kûrahiyek nehevdeng çêdibin.Mekanîzma di çareseriyên pH yên bilind de cihêreng e ku komên derdorê (OH-) bi hêsanî ber bi rûxara pola ve têne kişandin, fîlima pasîf stabîl dike û parastina zêde ji rûyê pola re peyda dike25,86.Berxwedana herî baş a korozyonê ya nimûneyên Hejmar 1 û Hejmar 7 bi giranî ji ber hebûna mîqdarek mezin a δ-ferrîtê (Table 5) û hejmareke mezin a Cr û Mo (Table 4) di avahiya pola de ye, ji ber ku asta korozyonê bi giranî di pola de, ku bi rêbaza DSS-ê ve hatî weld kirin, di avahiya qonaxa austenîtîk a parçeyan de heye.Ji ber vê yekê, pêkhateya kîmyewî ya alloyê di performansa korozyonê ya hevbeşa welded87,88 de rolek diyarker dilîze.Wekî din, hate dîtin ku nimûneyên ku di vê lêkolînê de bi karanîna elektrodên E1 û C hatine wellandî kirin ji bendikên PPC-ê ji yên ku bi elektrodê E2-ê ji kelûpelên OCP-ê hatine weld kirin nirxên Ecorr kêmtir nîşan didin (Table 5).Ji ber vê yekê, herêma anode bi potansiyelek kêmtir dest pê dike.Ev guhertin bi giranî ji ber îstîqrara qismî ya tebeqeya pasîvasyonê ya ku li ser rûyê nimûneyê hatî çêkirin û polarîzasyona katodîkî ya ku berî ku aramkirina tevahî ya OCP89 pêk were, pêk tê.Li ser hêjîrê.12a û b dîmenên profîler ên optîkî yên 3D yên nimûneyên ku bi ceribandinê hatine koroz kirin di bin şert û mercên cûrbecûr welding de nîşan didin.Dikare were dîtin ku mezinahiya korozyona pîta ya nimûneyan bi potansiyela korozyonê ya nizm a ku ji hêla herika weldingê ya bilind a 110 A (Hêjî. 12b) ve hatî çêkirin, zêde dibe, li gorî mezinahiya korozyonê ya ku ji bo weldingên bi rêjeyek heyama weldingê kêmtir e. 90 A. (Wêne 12a).Ev îdiaya Mohammed90 piştrast dike ku li ser rûyê nimûneyê bandên şemitandinê çêdibin da ku fîlima pasîvkirina rûkalê hilweşînin bi rahiştina substratê ji% 3.5 çareseriyek NaCl re da ku klorîd dest bi êrişê bike, û dibe sedema hilweşîna materyalê.
Analîza SEM-EDS di Tablo 4 de destnîşan dike ku nirxên PREN yên her qonaxek austenîtîk ji yên ferrîtê di hemî weldan û BM de bilindtir in.Destpêkirina qulikê li navbera ferît/austenît ji ber nehevsengbûn û veqetandina hêmanên ku li van deveran diqewimin, hilweşandina qata maddî ya pasîf bileztir dike91.Berevajî qonaxa austenîtîk, ku li wir nirxa hevberê berxwedanê (PRE) bilintir e, destpêkirina qulikê di qonaxa ferrîtîk de ji ber nirxa PRE ya jêrîn e (Table 4).Qonaxa austenite dixuye ku mîqdarek girîng a stabîlîzkerê austenite (çareseriya nîtrojenê) heye, ku ji vê hêmanê zencîreyek bilindtir peyda dike û, ji ber vê yekê, berxwedanek bilindtir ji pitting92 re peyda dike.
Li ser hêjîrê.Xiflteya 13 ji bo weldanên E1, E2, û C kêşeyên germahiya pitting krîtîk nîşan dide.Ji ber ku di dema ceribandina ASTM-ê de dendika heyî ji 100 μA/cm2 zêde bû, diyar e ku welda @110A bi E1 germahiya krîtîk a herî kêm 27,5°C nîşan da û li dû wê jî lêxistina E2 @ 90A CPT 40 nîşan dide. °C, û di rewşa C@110A de CPT ya herî bilind 41 °C ye.Encamên hatine dîtin bi encamên çavdêrî yên ceribandinên polarîzasyonê re lihevhatinek baş in.
Taybetmendiyên mekanîkî û tevgera korozyonê ya weldeyên pola zengarnegir duplex bi karanîna elektrodên nû E1 û E2 vekolîn kirin.Elektroda alkaline (E1) û elektroda asîdî (E2) ku di pêvajoya SMAW-ê de têne bikar anîn bi serfirazî bi pêkhateyek fluksê ya bi rêjeya vegirtina giştî ya 1.7 mm û bi rêzê ve bi rêzdarî 2.40 û 0.40 nîşanek alkaline ve hate pêçan.Stabiliya germî ya fluksên ku bi karanîna TGA-yê di navgînek bêhêz de hatine amadekirin hate nirxandin.Hebûna naverokek zêde ya TiO2 (%) di matrixa herikînê de rakirina şûşê ya weldankên ji bo elektrodên ku bi herikîna asîdî (E2) pêçandî ne li gorî elektrodên ku bi herikîna bingehîn (E1) hatine pêçan, çêtir kir.Her çend du elektrodên pêçandî (E1 û E2) xwedan şiyana destpêkirina arkê baş in.Şertên weldingê, nemaze têketina germê, niha û leza weldingê, di bidestxistina hevsengiya qonaxa austenite/ferrîtê ya weldanên DSS 2205 û taybetmendiyên mekanîkî yên hêja yên weldê de rolek girîng dileyzin.Hevgirêkên ku bi elektrodê E1 ve hatine wellandîkirin taybetmendiyên çewisandinê yên hêja nîşan didin (birçîn 0.2% YS = 497 MPa û UTS = 732 MPa), piştrast dike ku elektrodên pêvekirî yên fluksa bingehîn li gorî elektrodên pêvekirî yên bi herikîna asîdê xwedan indexek bingehîn a bilind in.Elektrod taybetmendiyên mekanîkî yên çêtir bi alkalîniya kêm nîşan didin.Eşkere ye ku di nav hevgirêdanên elektrodên wellandî yên bi pêçek nû (E1 û E2) de hevsengiya qonaxa ferrît-austenitîk tune ye, ku bi karanîna analîza OES û SEM-EDS ya weldê hate xuyang kirin û ji hêla perçeya qebareyê ve hatî pîvandin. weldê.Metallography lêkolîna wan ya SEM piştrast kir.mîkrostrukturên.Ev bi giranî ji ber kêmbûna hêmanên alloykirinê yên wekî Cr û Mo û berdana gengaz a Cr2N di dema weldingê de ye, ku ji hêla şopandina xeta EDS ve hatî pejirandin.Ev ji hêla nirxên hişk ên kêm ên ku di weldeyên bi elektrodên E1 û E2 de têne dîtin ji ber rêjeya wan a kêm a ferrît û hêmanên alloyî di avahiya pola de têne piştgirî kirin.Potansiyela Korozyonê ya Delîlan (Ecorr) ya weldên ku elektroda E1 bikar tînin li gorî weldeyên ku elektroda E2 bikar tînin hinekî kêmtir berxwedêr in li hember korozyona çareseriyê.Ev bandorkeriya elektrodên nû yên pêşkeftî di weldên ku di hawîrdora 3.5% NaCl de bêyî pêkhatina alloyek tevliheviya fluksê hatine ceribandin piştrast dike.Dikare were encamdan ku berxwedana korozyonê di hawîrdora deryayî ya simulkirî de bi kêmbûna kêşeya welding re zêde dibe.Bi vî rengî, barîna karbîd û nîtrîdan û dûv re kêmbûna berxwedana korozyonê ya pêlavên wellandî yên ku bi elektrodên E1 û E2 bikar tînin, bi zêdebûna herikîna weldingê ve hate rave kirin, ku bû sedema bêhevsengiyek di hevsengiya qonaxê ya girêkên weldkirî yên ji polayên du-armanc de.
Li ser daxwazê, daneyên ji bo vê lêkolînê dê ji hêla nivîskarê têkildar ve were peyda kirin.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. û Liimatainen J. Mîkrostruktura pola zengarnegir a super duplex ku di tedawiya germahiya pîşesaziyê de ji hêla metalurjiya toz ve zexta îsostatîkî ya germ tê çêkirin.Hesinî.alma mater.trance.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. û Kitagawa Y. Kontrola mîkrostrukturê di tevlêbûna polayên zengarnegir ên nûjen de.Di Pêvajoya Materyalên Nû de Ji bo Enerjiya Elektromanetîk a Pêşketî, 419–422 (2005).
Smook O. Mîkrostruktur û taybetmendiyên polayên zengarnegir ên super dupleks ên metalurjiya toza nûjen.Enstîtuya Teknolojiyê ya Royal (2004)
Lotto, TR û Babalola, P. Tevliheviya Korozyonê ya Polarîzasyon û Analîza Mîkrostrukturî ya AA1070 Aluminum û Silicon Carbide Matrix Composites at Acid Chloride Concentrations.Endezyarê persuasive.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. û Ferro P. Pêvajoya welding, guherîna mîkrostruktur û taybetmendiyên dawîn ên polên zengarnegir duplex û super duplex.Duplex pola zengarnegir 141–159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. û Karaaslan A. Bandora dema helandinê û rêjeya sarbûnê ya li ser pêvajoya hilweşandinê di polayên du-qonaxî yên berxwedêr ên korozyonê de.Hesinî.zanist.tedawiya germê.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S û Ravi K. Pêşxistina polayên zengarnegir ên duplex (LDSS) yên bi taybetmendiyên mekanîkî û korozyonê yên hêja di laboratorê de.Alma mater pêşketî.tank depo.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. û Isgor OB Taybetmendiyên metalurjîk û elektrokîmyayî yên qatên pêlavê yên polayê zengarnegir ên super duplex ên li ser binerdeyên pola yên nerm ên ku bi alikariya lazerê di qatek toz de têne wergirtin.zanist.Rep. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. and Kuroda, K. Hewldanên ji bo xilaskirina nîkelê di polayên zengarnegir austenitic de.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. û Gonome F. Pêşxistina rêzikek nû ya polayên zengarnegir duplex ên bêhêz.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. Rapora Teknîkî ya NIPPON Steel Hejmar 126 (2021).