321 irin alagbara, irin coiled tube kemikali tiwqn Awọn ohun-ini ẹrọ ati ihuwasi ipata ti weld alagbara, irin duplex pẹlu elekiturodu tuntun

O ṣeun fun lilo si Nature.com.O nlo ẹya ẹrọ aṣawakiri kan pẹlu atilẹyin CSS lopin.Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹrọ aṣawakiri imudojuiwọn kan (tabi mu Ipo Ibamu ṣiṣẹ ni Internet Explorer).Ni afikun, lati rii daju atilẹyin ti nlọ lọwọ, a fihan aaye naa laisi awọn aza ati JavaScript.
Sliders nfihan awọn nkan mẹta fun ifaworanhan.Lo awọn ẹhin ati awọn bọtini atẹle lati gbe nipasẹ awọn ifaworanhan, tabi awọn bọtini idari ifaworanhan ni ipari lati gbe nipasẹ ifaworanhan kọọkan.

Irin alagbara, irin 321 Coil Tube Kemikali Tiwqn

Ipilẹ kemikali ti 321 irin alagbara, irin tubing okun jẹ bi atẹle:
- Erogba: 0.08% max
- Manganese: 2.00% max
- Nickel: 9,00% mi

Irin alagbara, irin 321 Coil Tube Mechanical Properties

Gẹgẹbi Olupese Tube Alagbara Irin 321 Coil Tube, awọn ohun-ini ẹrọ ti irin alagbara irin 321 tubing coil tube ti wa ni tabulated ni isalẹ: Agbara Agbara (psi) Agbara Ikore (psi) Ilọsiwaju (%)

Awọn ohun elo & Awọn lilo ti Irin Alagbara Irin 321 Coil Tube

Ninu ọpọlọpọ awọn ohun elo imọ-ẹrọ, ẹrọ ati awọn ohun-ini ipata ti awọn ẹya irin alagbara, irin (DSS) welded awọn ẹya jẹ awọn ifosiwewe pataki julọ.Iwadi lọwọlọwọ ṣe iwadii awọn ohun-ini ẹrọ ati ilodisi ipata ti awọn alurin irin alagbara irin duplex ni agbegbe ti n ṣe adaṣe 3.5% NaCl ni lilo elekiturodu tuntun ti a ṣe pataki laisi afikun ti awọn eroja alloying si awọn ayẹwo ṣiṣan.Awọn iru ṣiṣan meji ti o yatọ pẹlu atọka ipilẹ ti 2.40 ati 0.40 ni a lo lori awọn amọna E1 ati E2 fun alurinmorin awọn igbimọ DSS, lẹsẹsẹ.Iduroṣinṣin igbona ti awọn akopọ ṣiṣan ni a ṣe ayẹwo nipa lilo itupalẹ thermogravimetric.Akopọ kẹmika ati awọn ohun-ini imọ-ẹrọ ati ipata ti awọn isẹpo welded ni a ṣe ayẹwo ni lilo iwoye itujade ni ibamu pẹlu ọpọlọpọ awọn iṣedede ASTM.Diffraction X-ray ni a lo lati pinnu awọn ipele ti o wa ninu awọn welds DSS, ati elekitironi ọlọjẹ pẹlu EDS ni a lo lati ṣe ayewo microstructure ti awọn welds.Agbara fifẹ ti awọn isẹpo welded ti a ṣe nipasẹ awọn amọna E1 wa laarin 715-732 MPa, nipasẹ awọn amọna E2 – 606-687 MPa.Awọn alurinmorin lọwọlọwọ ti a ti pọ lati 90 A to 110 A, ati awọn líle ti tun a ti pọ.Awọn isẹpo welded pẹlu awọn amọna E1 ti a bo pẹlu awọn ṣiṣan ipilẹ ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ.Ilana irin naa ni resistance ipata giga ni agbegbe 3.5% NaCl.Eleyi jerisi awọn operability ti welded isẹpo ṣe pẹlu rinle ni idagbasoke amọna.Awọn abajade ti wa ni ijiroro ni awọn ofin ti idinku awọn eroja alloying gẹgẹbi Cr ati Mo ti ṣe akiyesi ni awọn welds pẹlu awọn amọna E1 ati E2 ti a bo, ati idasilẹ ti Cr2N ni awọn welds ti a ṣe nipa lilo awọn amọna E1 ati E2.
Itan-akọọlẹ, mẹnuba osise akọkọ ti irin alagbara, irin duplex (DSS) da pada si ọdun 1927, nigba ti a lo fun awọn simẹnti kan nikan ti a ko lo ninu awọn ohun elo imọ-ẹrọ pupọ julọ nitori akoonu erogba giga rẹ1.Ṣugbọn lẹhinna, akoonu erogba boṣewa ti dinku si iye ti o pọju ti 0.03%, ati pe awọn irin wọnyi di lilo pupọ ni awọn aaye pupọ2,3.DSS jẹ idile ti awọn alloys pẹlu iwọn dogba ti ferrite ati austenite.Iwadi ti fihan pe ipele ferritic ni DSS n pese aabo ti o dara julọ lodi si idinku ipata aapọn (SCC) ti kiloraidi, eyiti o jẹ ọran pataki fun awọn irin alagbara austenitic (ASS) ni ọdun 20th.Ni apa keji, ni diẹ ninu imọ-ẹrọ ati awọn ile-iṣẹ miiran4 ibeere fun ibi ipamọ n dagba ni iwọn ti o to 20% fun ọdun kan.Irin imotuntun yii pẹlu ọna austenitic-ferritic ipele-meji le ṣee gba nipasẹ yiyan akojọpọ ti o dara, ti ara-kemikali ati isọdọtun thermomechanical.Ti a ṣe afiwe si irin alagbara alakoso-ọkan, DSS ni agbara ikore ti o ga julọ ati agbara ti o ga julọ lati koju SCC5, 6, 7, 8. Ẹya duplex n fun awọn irin wọnyi ni agbara ti ko ni agbara, lile ati agbara ipata pọ si ni awọn agbegbe ibinu ti o ni awọn acids, chloride acid, omi okun ati awọn kemikali ipata9.Nitori awọn iyipada owo lododun ti awọn ohun elo nickel (Ni) ni ọja gbogbogbo, eto DSS, paapaa iru kekere nickel (lean DSS), ti ṣaṣeyọri ọpọlọpọ awọn aṣeyọri to dayato ti akawe si oju ti aarin onigun (FCC) iron10, 11. Akọkọ. Iṣoro ti awọn apẹrẹ ASE jẹ ni pe wọn tẹriba si ọpọlọpọ awọn ipo lile.Nitorinaa, ọpọlọpọ awọn ẹka imọ-ẹrọ ati awọn ile-iṣẹ n gbiyanju lati ṣe agbega awọn irin alagbara kekere nickel (Ni) miiran ti o ṣe daradara bi tabi dara julọ ju ASS ibile lọ pẹlu weldability to dara ati pe a lo ninu awọn ohun elo ile-iṣẹ bii awọn paarọ ooru omi okun ati ile-iṣẹ kemikali.eiyan 13 fun awọn agbegbe pẹlu ifọkansi giga ti awọn chlorides.
Ni ilọsiwaju imọ-ẹrọ ode oni, iṣelọpọ welded ṣe ipa pataki.Ni deede, awọn ọmọ ẹgbẹ igbekalẹ DSS darapọ nipasẹ alurinmorin aaki idabobo gaasi tabi alurinmorin aaki idabobo gaasi.Awọn weld wa ni o kun fowo nipasẹ awọn tiwqn ti awọn elekiturodu lo fun alurinmorin.Awọn amọna alurinmorin ni awọn ẹya meji: irin ati ṣiṣan.Ni ọpọlọpọ igba, awọn amọna ti a bo pẹlu ṣiṣan, adalu awọn irin ti, nigbati o ba bajẹ, tu awọn gaasi silẹ ati ṣe slag aabo lati daabobo weld lati idoti, mu iduroṣinṣin ti arc, ati ṣafikun paati alloy lati mu didara alurinmorin14 .Irin simẹnti, aluminiomu, irin alagbara, irin kekere, irin agbara giga, bàbà, idẹ, ati idẹ jẹ diẹ ninu awọn irin elekiturodu alurinmorin, lakoko ti cellulose, irin lulú, ati hydrogen jẹ diẹ ninu awọn ohun elo ṣiṣan ti a lo.Nigba miiran iṣuu soda, titanium ati potasiomu tun wa ni afikun si adalu ṣiṣan.
Diẹ ninu awọn oniwadi ti gbiyanju lati ṣe iwadi ipa ti iṣeto elekiturodu lori ẹrọ ati iduroṣinṣin ti awọn ẹya irin welded.Singh et al.15 ṣe iwadii ipa ti akopọ ṣiṣan lori elongation ati agbara fifẹ ti awọn alurinmorin ti a fi omi ṣan nipasẹ alurinmorin arc ti inu omi.Awọn abajade fihan pe CaF2 ati NiO jẹ awọn ipinnu akọkọ ti agbara fifẹ ni akawe si wiwa FeMn.Chirag et al.16 ṣe iwadii awọn agbo ogun SMAW nipasẹ yiyatọ ifọkansi ti rutile (TiO2) ninu adalu ṣiṣan elekiturodu.A rii pe awọn ohun-ini ti microhardness pọ si nitori ilosoke ninu ogorun ati ijira ti erogba ati ohun alumọni.Kumar [17] ṣe iwadi apẹrẹ ati idagbasoke awọn ṣiṣan agglomerated fun alurinmorin arc submerged ti awọn aṣọ irin.Nwigbo ati Atuanya18 ṣe iwadii nipa lilo awọn ohun elo iṣuu soda silicate ti o ni potasiomu fun iṣelọpọ awọn ṣiṣan alurinmorin arc ati pe o rii awọn alurinmorin pẹlu agbara fifẹ giga ti 430 MPa ati igbekalẹ ọkà itẹwọgba.Lothongkum et al.19 lo ọna agbara agbara lati ṣe iwadi ida iwọn didun ti austenite ni irin alagbara irin duplex 28Cr-7Ni-O-0.34N ni ojutu NaCl ti o ni afẹfẹ ni ifọkansi ti 3.5% wt.labẹ awọn ipo pH.ati 27°C.Mejeeji ile oloke meji ati micro duplex alagbara, irin ṣe afihan ipa kanna ti nitrogen lori ihuwasi ipata.Nitrojini ko ni ipa lori agbara ibajẹ tabi oṣuwọn ni pH 7 ati 10, sibẹsibẹ, agbara ibajẹ ni pH 10 kere ju ni pH 7. Ni apa keji, ni gbogbo awọn ipele pH ti a ṣe iwadi, agbara bẹrẹ si pọ sii pẹlu akoonu nitrogen ti o pọ sii. .Lacerda et al.20 iwadi pitting ti duplex alagbara, irin UNS S31803 ati UNS S32304 ni 3.5% NaCl ojutu lilo cyclic potentiodynamic polarization.Ni ojutu 3.5 wt.% ti NaCl, awọn ami ti pitting ni a rii lori awọn awo irin meji ti a ṣe iwadii.UNS S31803 irin ni agbara ipata ti o ga julọ (Ecorr), agbara pitting (Epit) ati resistance polarization (Rp) ju UNS S32304 irin.UNS S31803 irin ni o ni kan ti o ga repassivity ju UNS S32304 irin.Gẹgẹbi iwadi nipasẹ Jiang et al.[21], tente imuṣiṣẹsẹhin ti o baamu si ipele ilọpo meji (austenite ati ferrite) ti irin alagbara irin duplex pẹlu to 65% ti akopọ ferrite, ati imuṣiṣẹ ferrite lọwọlọwọ iwuwo pọ si pẹlu jijẹ akoko itọju ooru.O jẹ mimọ daradara pe austenitic ati awọn ipele ferritic ṣe afihan oriṣiriṣi awọn aati elekitirokemika ni oriṣiriṣi awọn agbara elekitirokemika21,22,23,24.Abdo et al.25 lo awọn wiwọn agbara agbara ti polarization spectroscopy ati electrochemical impedance spectroscopy lati ṣe iwadi ipata ti itanna ti laser-welded 2205 DSS alloy ni omi okun artificial (3.5% NaCl) labẹ awọn ipo ti o yatọ si acidity ati alkalinity.Pitting ibajẹ ni a ṣe akiyesi lori awọn aaye ti o han ti awọn apẹrẹ DSS ti idanwo.Da lori awọn awari wọnyi, o ti fi idi rẹ mulẹ pe o wa ni ibatan ibaramu laarin pH ti alabọde dissolving ati resistance ti fiimu ti a ṣẹda ninu ilana gbigbe idiyele, eyiti o ni ipa taara dida pitting ati sipesifikesonu rẹ.Idi ti iwadii yii ni lati loye bii akopọ elekiturodu alurinmorin tuntun ti dagbasoke ṣe ni ipa lori ẹrọ ati iduroṣinṣin-sooro ti welded DSS 2205 ni agbegbe 3.5% NaCl kan.
Awọn ohun alumọni ṣiṣan (awọn ohun elo) ti a lo ninu awọn agbekalẹ ti a bo elekitirodu ni Calcium Carbonate (CaCO3) lati agbegbe Obajana, Ipinle Kogi, Nigeria, Calcium Fluoride (CaF2) lati Ipinle Taraba, Nigeria, Silicon Dioxide (SiO2), Talc Powder (Mg3Si4O10 (OH) ) )2) ati rutile (TiO2) ni a gba lati Jos, Nigeria, ati kaolin (Al2 (OH) 4Si2O5) ti gba lati Kankara, Ipinle Katsina, Nigeria.Potasiomu silicate ti wa ni lo bi a Apapo, o ti wa ni gba lati India.
Gẹgẹbi a ṣe han ni Tabili 1, awọn ohun elo oxides ni a ṣe iwọn ni ominira lori iwọntunwọnsi oni-nọmba kan.Lẹhinna a dapọ pẹlu apopọ silicate potasiomu (23% nipasẹ iwuwo) ninu alapọpo ina (awoṣe: 641-048) lati India Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) fun ọgbọn išẹju 30 lati gba lẹẹ ologbele-sokan.Ṣiṣan omi ti a dapọ tutu ti wa ni titẹ sinu apẹrẹ iyipo lati ẹrọ briquetting ati ki o jẹun sinu iyẹwu extrusion ni titẹ ti 80 si 100 kg / cm2, ati lati inu yara ifunni waya ti wa ni ifunni sinu 3.15mm iwọn ila opin irin alagbara okun extruder.Awọn ṣiṣan ti wa ni je nipasẹ kan nozzle/ku eto ati itasi sinu extruder lati extrude awọn amọna.A ti gba ifosiwewe agbegbe ti 1.70 mm, nibiti o ti ṣe asọye ifosiwewe agbegbe bi ipin ti iwọn ila opin elekiturodu si iwọn ila opin okun.Lẹhinna a ti gbẹ awọn amọna ti a bo ni afẹfẹ fun awọn wakati 24 ati lẹhinna ṣe iṣiro ninu ileru muffle (apẹẹrẹ PH-248-0571/5448) ni 150-250 °C \ (- \) fun awọn wakati 2.Lo idogba lati ṣe iṣiro awọn alkalinity ti sisan.(1) 26;
Iduroṣinṣin gbona ti awọn ayẹwo ṣiṣan ti awọn akopọ E1 ati E2 ni a pinnu nipa lilo itupalẹ thermogravimetric (TGA).Ayẹwo ti isunmọ 25.33 miligiramu ti ṣiṣan ni a kojọpọ sinu TGA fun itupalẹ.Awọn idanwo naa ni a ṣe ni alabọde inert ti a gba nipasẹ ṣiṣan lilọsiwaju ti N2 ni iwọn 60 milimita / min.Ayẹwo naa jẹ kikan lati 30 ° C si 1000 ° C ni iwọn gbigbona ti 10 ° C / min.Ni atẹle awọn ọna ti a mẹnuba nipasẹ Wang et al.27, Xu et al.28 ati Dagwa et al.29, jijẹ igbona ati pipadanu iwuwo ti awọn ayẹwo ni awọn iwọn otutu kan ni a ṣe ayẹwo lati awọn igbero TGA.
Ṣe ilana meji 300 x 60 x 6 mm awọn awo DSS lati mura silẹ fun tita.V-groove ti a ṣe pẹlu a 3mm root aafo, 2mm root iho ati ki o kan 60 ° yara igun.A fi omi ṣan awo naa pẹlu acetone lati yọkuro awọn idoti ti o ṣeeṣe.Weld awọn awopọ nipa lilo irin idabobo arc alurinmorin (SMAW) pẹlu taara lọwọlọwọ elekiturodu rere polarity (DCEP) lilo amọna (E1 ati E2) ati ki o kan itọkasi elekiturodu (C) pẹlu opin kan ti 3.15 mm.Ẹrọ Discharge Itanna (EDM) (Awoṣe: Excetek-V400) ni a lo lati ṣe ẹrọ awọn apẹẹrẹ irin welded fun idanwo ẹrọ ati isọdi ipata.Table 2 fihan awọn apẹẹrẹ koodu ati apejuwe, ati Table 3 fihan orisirisi alurinmorin ẹrọ sile lo lati weld DSS ọkọ.Idogba (2) ni a lo lati ṣe iṣiro titẹ sii ooru ti o baamu.
Lilo Bruker Q8 MAGELLAN opitika spectrometer (OES) pẹlu gigun ti 110 si 800 nm ati sọfitiwia data data SQL, akopọ kemikali ti awọn isẹpo weld ti awọn amọna E1, E2 ati C, ati awọn apẹẹrẹ ti irin ipilẹ, ti pinnu.nlo aafo laarin elekiturodu ati apẹẹrẹ irin labẹ idanwo Ṣe ina agbara itanna ni irisi sipaki.Apeere ti awọn paati jẹ vaporized ati fun sokiri, atẹle nipa itara atomiki, eyiti o ṣejade laini kan pato spectrum31.Fun itupalẹ agbara ti ayẹwo, tube photomultiplier ṣe iwọn wiwa ti iyasọtọ iyasọtọ fun ipin kọọkan, bakanna bi kikankikan ti spekitiriumu naa.Lẹhinna lo idogba lati ṣe iṣiro nọmba resistance pitting deede (PREN).(3) Ipin 32 ati aworan ipinlẹ WRC 1992 ni a lo lati ṣe iṣiro chromium ati awọn deede nickel (Creq ati Nieq) lati awọn idogba.(4) ati (5) jẹ 33 ati 34 lẹsẹsẹ;
Ṣe akiyesi pe PREN nikan ṣe akiyesi ipa rere ti awọn eroja akọkọ mẹta Cr, Mo ati N, lakoko ti ifosiwewe nitrogen x wa ni iwọn 16-30.Ni deede, x ti yan lati inu atokọ ti 16, 20, tabi 30. Ninu iwadii lori awọn irin alagbara irin duplex, iye agbedemeji ti 20 jẹ lilo pupọ julọ lati ṣe iṣiro awọn iye PREN35,36.
Awọn isẹpo welded ti a ṣe ni lilo awọn amọna oriṣiriṣi ni idanwo fifẹ lori ẹrọ idanwo gbogbo agbaye (Instron 8800 UTM) ni iwọn igara ti 0.5 mm/min ni ibamu pẹlu ASTM E8-21.Agbara fifẹ (UTS), 0.2% agbara ikore rirẹ (YS), ati elongation ni a ṣe iṣiro ni ibamu si ASTM E8-2137.
DSS 2205 weldments jẹ ilẹ akọkọ ati didan ni lilo awọn titobi grit oriṣiriṣi (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 ati 1200) ṣaaju itupalẹ lile.Awọn apẹrẹ ti a fi weld ṣe pẹlu awọn amọna E1, E2 ati C. Lile ni iwọn mẹwa (10) lati aarin weld si irin ipilẹ pẹlu aarin ti 1 mm.
X-ray diffractometer (D8 Discover, Bruker, Germany) tunto pẹlu Bruker XRD Commander software fun gbigba data ati Fe-filtered Cu-K-α Ìtọjú pẹlu agbara ti 8.04 keV ti o baamu si igbi ti 1.5406 Å ati iwọn ọlọjẹ ti 3 ° Iwọn ọlọjẹ (2θ) min-1 jẹ 38 si 103 ° fun itupalẹ alakoso pẹlu E1, E2 ati C ati awọn amọna BM ti o wa ni awọn alurinmorin DSS.Ọna isọdọtun Rietveld ni a lo lati ṣe atọka awọn ipele agbegbe nipa lilo sọfitiwia MAUD ti Lutterotti39 ṣapejuwe rẹ.Da lori ASTM E1245-03, itupalẹ metallographic pipo ti awọn aworan airi ti awọn isẹpo weld ti awọn amọna E1, E2 ati C ni a ṣe ni lilo sọfitiwia Aworan J40.Awọn abajade ti iṣiro ida iwọn didun ti ipele ferrite-austenitic, iye apapọ wọn ati iyapa ni a fun ni Tabili.5. Bi o han ni awọn ayẹwo iṣeto ni ọpọtọ.6d, opitika microscopy (OM) onínọmbà ti a ṣe lori PM ati awọn isẹpo welded pẹlu awọn amọna E1 ati E2 lati iwadi awọn mofoloji ti awọn ayẹwo.Awọn ayẹwo jẹ didan pẹlu 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, ati 2000 grit silicon carbide (SiC) sandpaper.Awọn ayẹwo naa lẹhinna ni itanna eletiriki ni ojutu 10% olomi oxalic acid ni iwọn otutu yara ni foliteji ti 5 V fun awọn iṣẹju 10 ati gbe sori ẹrọ maikirosikopu opiti LEICA DM 2500 M fun isọdi ara ẹni.Siwaju didan ti ayẹwo ni a ṣe ni lilo 2500 grit silicon carbide (SiC) iwe fun itupalẹ SEM-BSE.Ni afikun, awọn isẹpo welded ni a ṣe ayẹwo fun microstructure nipa lilo aaye itujade ultra-high ti o ga julọ ti njadejade elekitironi microscope (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, USA) ni ipese pẹlu EMF kan.Ayẹwo 20 × 10 × 6 mm ti ilẹ ni lilo orisirisi awọn iwe-iyanrin SiC ti o wa ni iwọn lati 120 si 2500. Awọn ayẹwo ni a ṣe itanna eletiriki ni 40 g ti NaOH ati 100 milimita ti omi distilled ni foliteji ti 5 V fun 15 s, ati lẹhinna. agesin lori a ayẹwo dimu , be ni SEM iyẹwu, fun gbeyewo awọn ayẹwo lẹhin nu iyẹwu pẹlu nitrogen.Tan ina elekitironi ti ipilẹṣẹ nipasẹ filament tungsten kikan ṣẹda grating lori apẹẹrẹ lati gbe awọn aworan ni ọpọlọpọ awọn titobi, ati awọn abajade EMF ti gba ni lilo awọn ọna ti Roche et al.41 àti Mokobi 42 .
Ọna polarization potentiodynamic elekitirokemika ni ibamu si ASTM G59-9743 ati ASTM G5-1444 ni a lo lati ṣe iṣiro agbara ibajẹ ti awọn awo DSS 2205 ti a fiwe pẹlu E1, E2 ati awọn amọna C ni agbegbe 3.5% NaCl kan.Awọn idanwo elekitirokemika ni a ṣe nipa lilo ohun elo Potentiostat-Galvanostat/ZRA ti iṣakoso kọnputa (awoṣe: PC4/750, Gamry Instruments, USA).Idanwo elekitirodi ni a ṣe lori iṣeto idanwo elekitirodu mẹta: DSS 2205 bi elekiturodu ti n ṣiṣẹ, elekiturodu calomel ti o kun (SCE) gẹgẹbi elekiturodu itọkasi ati ọpa graphite bi elekiturodu counter.Awọn wiwọn ni a ṣe ni lilo sẹẹli elekitirokemika, ninu eyiti agbegbe iṣe ti ojutu jẹ agbegbe ti elekiturodu ti n ṣiṣẹ 0.78 cm2.Awọn wiwọn ni a ṣe laarin awọn agbara -1.0 V si +1.6 V lori OCP ti a ti muduro-tẹlẹ (ti o ni ibatan si OCP) ni iwọn ọlọjẹ ti 1.0 mV/s.
Awọn idanwo iwọn otutu to ṣe pataki ti elekitirokemika ni a ṣe ni 3.5% NaCl lati ṣe iṣiro resistance pitting ti awọn welds ti a ṣe pẹlu awọn amọna E1, E2, ati C.kedere lori awọn pitting o pọju ninu awọn PB (laarin awọn palolo ati transpassive awọn agbegbe), ati welded apẹẹrẹ pẹlu E1, E2, Electrodes C. Nitorina, CPT wiwọn ti wa ni ṣe lati parí mọ awọn pitting o pọju ti alurinmorin consumables.Idanwo CPT ni a ṣe ni ibamu pẹlu awọn ijabọ weld irin alagbara irin duplex45 ati ASTM G150-1846.Lati ọkọọkan awọn irin lati wa ni welded (S-110A, E1-110A, E2-90A), awọn apẹẹrẹ pẹlu agbegbe ti 1 cm2 ni a ge, pẹlu ipilẹ, weld, ati awọn agbegbe HAZ.Awọn ayẹwo naa jẹ didan nipa lilo iwe iyanrin ati 1 µm alumina lulú lulú slurry ni ibamu pẹlu awọn ilana igbaradi metallographic boṣewa.Lẹhin didan, awọn ayẹwo ni a ti sọ di mimọ ni ultrasonically ni acetone fun awọn iṣẹju 2.Ojutu idanwo 3.5% NaCl ni a ṣafikun si sẹẹli idanwo CPT ati iwọn otutu akọkọ ti ni atunṣe si 25°C nipa lilo thermostat (Neslab RTE-111).Lẹhin ti o de iwọn otutu idanwo akọkọ ti 25 ° C, a ti fẹ gaasi Ar fun awọn iṣẹju 15, lẹhinna a gbe awọn ayẹwo sinu sẹẹli, ati pe OCF ti wọn fun awọn iṣẹju 15.Apeere naa lẹhinna jẹ pola nipasẹ fifi foliteji ti 0.3 V ni iwọn otutu ibẹrẹ ti 25°C, ati pe lọwọlọwọ wọn fun iṣẹju 10 min45.Bẹrẹ alapapo ojutu ni iwọn 1 °C/min si 50 °C.Lakoko alapapo ti ojutu idanwo, sensọ iwọn otutu ni a lo lati ṣe atẹle iwọn otutu ti ojutu nigbagbogbo ati tọju akoko ati data iwọn otutu, ati potentiostat/galvanostat ti lo lati wiwọn lọwọlọwọ.Elekiturodu lẹẹdi ni a lo bi elekiturodu counter, ati gbogbo awọn agbara ni a wọn ni ibatan si elekiturodu itọkasi Ag/AgCl.Argon purge ni a ṣe jakejado idanwo naa.
Lori ọpọtọ.1 ṣe afihan akojọpọ (ni ipin ogorun iwuwo) ti awọn paati ṣiṣan F1 ati F2 ti a lo fun iṣelọpọ ti ipilẹ (E1) ati ekikan (E2) awọn amọna, lẹsẹsẹ.Atọka ipilẹ ṣiṣan ṣiṣan ni a lo lati ṣe asọtẹlẹ ẹrọ ati awọn ohun-ini irin ti awọn isẹpo welded.F1 jẹ paati ti ṣiṣan ti a lo lati wọ awọn amọna E1, eyiti a pe ni ṣiṣan alkaline nitori atọka ipilẹ rẹ jẹ> 1.2 (ie 2.40), ati F2 jẹ ṣiṣan ti a lo lati wọ awọn amọna E2, ti a pe ni ṣiṣan acid nitori ipilẹ rẹ. atọka <0.9 (ie 2.40).0.40).O han gbangba pe awọn amọna ti a bo pẹlu awọn ṣiṣan ipilẹ ni ọpọlọpọ awọn ọran ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara ju awọn amọna ti a bo pẹlu awọn ṣiṣan ekikan.Iwa abuda yii jẹ iṣẹ ti gaba ti ohun elo afẹfẹ ipilẹ ninu eto akopọ ṣiṣan fun elekiturodu E1.Ni ilodi si, yiyọ slag (ipinya) ati spatter kekere ti a ṣe akiyesi ni awọn isẹpo welded pẹlu awọn amọna E2 jẹ ihuwasi ti awọn amọna pẹlu ibora ṣiṣan ekikan pẹlu akoonu giga ti rutile.Akiyesi yii ni ibamu pẹlu awọn awari ti Gill47 pe ipa ti akoonu rutile lori iyọkuro slag ati kekere spatter ti awọn amọna ti a bo acid ṣiṣan ṣe alabapin si didi slag iyara.Kaolin ninu eto ṣiṣan ti a lo lati wọ awọn amọna E1 ati E2 ni a lo bi lubricant, ati lulú talc ṣe ilọsiwaju extrudability ti awọn amọna.Potasiomu silicate binders ni ṣiṣan awọn ọna šiše tiwon si dara arc iginisonu ati iṣẹ iduroṣinṣin, ati, ni afikun si wọn alemora-ini, mu slag Iyapa ni welded awọn ọja.Niwọn igba ti CaCO3 jẹ fifọ nẹtiwọọki (fifọ slag) ni ṣiṣan ati pe o duro lati ṣe ọpọlọpọ ẹfin lakoko alurinmorin nitori jijẹ gbigbona sinu CaO ati nipa 44% CO2, TiO2 (gẹgẹbi olupilẹṣẹ apapọ / slag tẹlẹ) ṣe iranlọwọ lati dinku iye naa. ti ẹfin nigba alurinmorin.alurinmorin ati bayi mu slag detachability bi daba nipa Jing et al.48.Fluorine Flux (CaF2) jẹ ṣiṣan ibinu kemika ti o ṣe imudara mimọ to solder.Jastrzębska et al.49 royin ipa ti akopọ fluoride ti akopọ ṣiṣan yii lori awọn ohun-ini mimọ weld.Ni deede, ṣiṣan ti wa ni afikun si agbegbe weld lati mu iduroṣinṣin arc pọ si, ṣafikun awọn eroja alloying, kọ slag, pọ si iṣelọpọ, ati ilọsiwaju didara adagun weld 50.
Awọn iwo TGA-DTG ti o han ni Ọpọtọ.2a ati 2b ṣe afihan pipadanu iwuwo ipele mẹta lori alapapo ni iwọn otutu ti 30–1000°C ni oju-aye nitrogen kan.Awọn abajade ti o wa ni Awọn nọmba 2a ati b fihan pe fun ipilẹ ati awọn ayẹwo ṣiṣan ekikan, TGA ti tẹ silẹ taara si isalẹ titi ti o fi di afiwera si ipo iwọn otutu, ni ayika 866.49°C ati 849.10°C lẹsẹsẹ.Pipadanu iwuwo ti 1.30% ati 0.81% ni ibẹrẹ ti awọn iyipo TGA ni Ọpọtọ 2a ati 2b jẹ nitori ọrinrin ti o gba nipasẹ awọn ohun elo ṣiṣan, bii evaporation ati gbigbẹ ti ọrinrin ilẹ.Awọn idibajẹ akọkọ ti awọn ayẹwo ti ṣiṣan akọkọ ni awọn ipele keji ati kẹta ni ọpọtọ.2a waye ni awọn sakani iwọn otutu 619.45°C–766.36°C ati 766.36°C–866.49°C, ati ipin ogorun ti ipadanu iwuwo wọn jẹ 2.84 ati 9.48%., lẹsẹsẹ.Lakoko ti awọn ayẹwo ṣiṣan acidic ni Fig. 7b, eyiti o wa ni awọn iwọn otutu ti 665.23 ° C-745.37 ° C ati 745.37 ° C-849.10 ° C, pipadanu iwuwo ogorun wọn jẹ 0.81 ati 6.73%, lẹsẹsẹ, eyiti a sọ si jijẹ gbona.Niwọn bi awọn paati ṣiṣan jẹ inorganic, awọn iyipada ti ni opin si adalu ṣiṣan.Nitorina, idinku ati ifoyina jẹ ẹru.Eyi ni ibamu pẹlu awọn abajade Balogun et al.51, Kamli et al.52 ati Adeleke et al.53.Apapọ pipadanu pipọ ti ayẹwo ṣiṣan ti a ṣe akiyesi ni ọpọtọ.2a ati 2b jẹ 13.26% ati 8.43%, lẹsẹsẹ.Pipadanu ibi-pupọ ti awọn ayẹwo ṣiṣan ni ọpọtọ.2b jẹ nitori awọn aaye yo ti o ga ti TiO2 ati SiO2 (1843 ati 1710 ° C ni atele) bi awọn oxides akọkọ ti o jẹ idapọ ṣiṣan ṣiṣan54,55, lakoko ti TiO2 ati SiO2 ni awọn aaye yo kekere.aaye yo Ohun elo afẹfẹ akọkọ: CaCO3 (825 °C) ninu apẹẹrẹ ṣiṣan ni ọpọtọ.2a56.Awọn iyipada wọnyi ni aaye yo ti awọn oxides akọkọ ni awọn apopọ ṣiṣan jẹ iroyin daradara nipasẹ Shi et al.54, Ringdalen et al.55 ati Du et al.56.Ṣiyesi pipadanu iwuwo lemọlemọfún ni Ọpọtọ 2a ati 2b, o le pari pe awọn ayẹwo ṣiṣan ti a lo ninu awọn awọ elekiturodu E1 ati E2 faragba jijẹ-igbesẹ kan, bi a ti daba nipasẹ Brown57.Iwọn iwọn otutu ti ilana ni a le rii lati awọn igun itọsẹ (wt%) ni ọpọtọ.2a ati b.Niwọn igba ti tẹ TGA ko le ṣe apejuwe ni deede iwọn otutu kan pato eyiti eto ṣiṣan n gba iyipada alakoso ati kristal, itọsẹ TGA ni a lo lati pinnu iye iwọn otutu gangan ti iṣẹlẹ kọọkan (iyipada alakoso) bi tente oke endothermic lati ṣeto eto ṣiṣan naa.
TGA-DTG ìsépo ti nfihan jijẹ gbigbona ti (a) ṣiṣan alkali fun ibora elekiturodu E1 ati (b) ṣiṣan ekikan fun ibora elekiturodu E2.
Table 4 fihan awọn esi ti spectrophotometric onínọmbà ati SEM-EDS igbekale ti DSS 2205 mimọ irin ati welds ṣe nipa lilo E1, E2 ati C amọna.E1 ati E2 fihan pe akoonu ti chromium (Cr) dinku ni kiakia si 18.94 ati 17.04%, ati akoonu ti molybdenum (Mo) jẹ 0.06 ati 0.08%, lẹsẹsẹ.awọn iye ti welds pẹlu awọn amọna E1 ati E2 jẹ kekere.Eyi jẹ die-die ni ila pẹlu iye PREN iṣiro fun ipele ferritic-austenitic lati inu itupalẹ SEM-EDS.Nitorinaa, o le rii pe pitting bẹrẹ ni ipele pẹlu awọn iye PREN kekere (welds lati E1 ati E2), ni ipilẹ bi a ti ṣalaye ninu tabili 4. Eyi jẹ itọkasi idinku ati ojoriro ti o ṣeeṣe ti alloy ni weld.Lẹhin naa, idinku ninu akoonu ti Cr ati awọn eroja alloying Mo ni awọn welds ti a ṣe ni lilo awọn amọna E1 ati E2 ati awọn iye deede pitting kekere wọn (PREN) ni a fihan ni Tabili 4, eyiti o ṣẹda iṣoro fun mimu resistance ni awọn agbegbe ibinu, ni pataki. ni awọn agbegbe kiloraidi.-ti o ni awọn ayika.Awọn akoonu ti nickel (Ni) ti o ga julọ ti 11.14% ati opin iyọọda ti akoonu manganese ni awọn isẹpo welded ti awọn amọna E1 ati E2 le ti ni ipa rere lori awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn weldments ti a lo ni awọn ipo ti n ṣe simulating omi okun (Fig. 3). ).ni a ṣe ni lilo iṣẹ Yuan ati Oy58 ati Jing et al.48 lori ipa ti nickel giga ati awọn akopọ manganese lori imudarasi awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn ẹya welded DSS labẹ awọn ipo iṣẹ ṣiṣe to lagbara.
Awọn abajade idanwo fifẹ fun (a) UTS ati 0.2% sag YS ati (b) aṣọ ati elongation kikun ati awọn iyapa boṣewa wọn.
Awọn ohun-ini agbara ti ohun elo ipilẹ (BM) ati awọn isẹpo welded ti a ṣe lati awọn amọna ti o ni idagbasoke (E1 ati E2) ati elekiturodu ti o wa ni iṣowo (C) ni a ṣe iṣiro ni awọn ṣiṣan alurinmorin oriṣiriṣi meji ti 90 A ati 110 A. 3 (a) ati (b) ṣafihan UTS, YS pẹlu aiṣedeede 0.2%, pẹlu elongation wọn ati data iyapa boṣewa.Awọn abajade aiṣedeede UTS ati YS ti 0.2% ti a gba lati Ọpọtọ.3a ṣafihan awọn iye ti o dara julọ fun apẹẹrẹ No.1 (BM), apẹẹrẹ No.3 (weld E1), ayẹwo No.5 (weld E2) ati ayẹwo No.6 (welds pẹlu C) jẹ 878 ati 616 MPa, 732 ati 497 MPa, 687 ati 461 MPa ati 769 ati 549 MPa, lẹsẹsẹ, ati awọn iyapa boṣewa wọn.Lati ọpọtọ.110 A) jẹ awọn apẹẹrẹ ti o ni nọmba 1, 2, 3, 6 ati 7, ni atele, pẹlu awọn ohun-ini fifẹ ti a ṣe iṣeduro ti o kere ju 450 MPa ni idanwo fifẹ ati 620 MPa ni idanwo fifẹ ti a daba nipasẹ Grocki32.Awọn elongation ti alurinmorin apẹẹrẹ pẹlu awọn amọna E1, E2 ati C, ni ipoduduro nipasẹ awọn ayẹwo No.2, No. lẹsẹsẹ, afihan ṣiṣu ati otitọ.ibatan si awọn irin mimọ.Isalẹ elongation ti a se alaye nipa ṣee ṣe alurinmorin abawọn tabi awọn tiwqn ti elekiturodu ṣiṣan (Fig. 3b).O le wa ni pari wipe BM ile oloke meji alagbara, irin ati ki o welded isẹpo pẹlu E1, E2 ati C amọna ni apapọ ni significantly ti o ga fifẹ-ini nitori won jo ga nickel akoonu (Table 4), sugbon yi ohun ini ti a woye ni welded isẹpo.E2 ti o munadoko diẹ ni a gba lati inu akojọpọ ekikan ti ṣiṣan.Gunn59 ṣe afihan ipa ti awọn alloys nickel lori imudarasi awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn isẹpo welded ati iṣakoso iwọntunwọnsi alakoso ati pinpin ipin.Eyi tun jẹrisi otitọ pe awọn amọna ti a ṣe lati awọn akopọ ṣiṣan ipilẹ ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ ju awọn amọna ti a ṣe lati awọn akojọpọ ṣiṣan ekikan, bi a ti daba nipasẹ Bang et al.60.Nitorinaa, a ti ṣe ilowosi pataki si imọ ti o wa tẹlẹ nipa awọn ohun-ini ti isọpọ welded ti elekiturodu tuntun ti a bo (E1) pẹlu awọn ohun-ini fifẹ to dara.
Lori ọpọtọ.Awọn nọmba 4a ati 4b fihan awọn abuda microhardness Vickers ti awọn ayẹwo idanwo ti awọn isẹpo welded ti awọn amọna E1, E2 ati C. 4a fihan awọn abajade lile ti a gba lati itọsọna kan ti apẹẹrẹ (lati WZ si BM), ati ni ọpọtọ.4b ṣe afihan awọn abajade lile ti a gba ni ẹgbẹ mejeeji ti apẹẹrẹ.Awọn iye líle ti o gba lakoko alurinmorin ti awọn apẹẹrẹ Awọn nọmba.Imudara didasilẹ ni lile ni a ṣe akiyesi mejeeji ni HAZ isokuso ati ni HAZ ti o dara julọ ti gbogbo awọn apẹẹrẹ No. weld naa nitori abajade awọn ayẹwo chromium-weld jẹ ọlọrọ ni itujade (Cr23C6).Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn ayẹwo alurinmorin miiran 2, 3, 4 ati 5, awọn iye líle ti awọn isẹpo welded ti awọn apẹẹrẹ No.. 6 ati 7 ni Ọpọtọ.4a ati 4b loke (Table 2).Gẹgẹbi Mohammed et al.61 ati Nowacki ati Lukoje62, eyi le jẹ nitori iye ferrite δ ti o ga julọ ati awọn aapọn ti o ku ni weld, bakanna bi idinku awọn eroja alloying gẹgẹbi Mo ati Cr ni weld.Awọn iye líle ti gbogbo awọn ayẹwo idanwo ni agbegbe BM dabi pe o wa ni ibamu.Ilọsiwaju ninu awọn abajade ti itupalẹ lile ti awọn apẹẹrẹ welded ni ibamu pẹlu awọn ipinnu ti awọn oniwadi miiran61,63,64.
Awọn iye líle ti awọn isẹpo welded ti awọn apẹẹrẹ DSS (a) apakan idaji ti awọn apẹẹrẹ welded ati (b) apakan kikun ti awọn isẹpo welded.
Awọn ipele oriṣiriṣi ti o wa ninu welded DSS 2205 pẹlu awọn amọna E1, E2 ati C ni a gba ati iwoye XRD fun igun diffraction 2 \ (\ theta \) ti han ni aworan 5. Awọn oke ti austenite (\(\ gamma \) ) ati ferrite (\(alpha \)) awọn ipele ni a damọ ni awọn igun iyatọ ti 43° ati 44°, ni ifẹsẹmulẹ ni ipari pe akojọpọ weld jẹ irin alagbara 65 alakoso meji-meji.ti DSS BM fihan nikan austenitic (\ (\ gamma \)) ati ferritic (\ (\ alpha \)) awọn ipele, ifẹsẹmulẹ awọn microstructural esi gbekalẹ ninu Isiro 1 ati 2. 6c, 7c ati 9c.Ferritic (\(alpha \)) alakoso ti a ṣe akiyesi pẹlu DSS BM ati pe o ga julọ ninu weld si elekiturodu C jẹ itọkasi ti ipata resistance, niwọn igba ti alakoso yii ṣe ifọkansi lati mu ilọsiwaju ipata ti irin, bi Davison ati Redmond66 ni. ti a sọ, wiwa awọn eroja imuduro ferrite, gẹgẹbi Cr ati Mo, ṣe imunadoko fiimu palolo ti ohun elo ni awọn agbegbe ti o ni kiloraidi.Tabili 5 ṣe afihan ipele ferrite-austenitic nipasẹ iwọn-ọpọlọpọ.Ipin ida iwọn didun ti ipele ferrite-austenitic ninu awọn isẹpo welded ti elekiturodu C ti waye ni isunmọ (≈1: 1).Ferrite kekere (\(alpha \)) apakan apakan ti awọn weldments nipa lilo awọn amọna E1 ati E2 ninu awọn abajade ida iwọn didun (Table 5) tọkasi ifamọ ti o ṣee ṣe si agbegbe ibajẹ, eyiti o jẹrisi nipasẹ itupalẹ elekitirokemika.timo (Fig. 10a, b)), niwon ipele ferrite n pese agbara giga ati idaabobo lodi si idinku ibajẹ ti aapọn ti chloride.Eyi ni idaniloju siwaju nipasẹ awọn iye líle kekere ti a ṣe akiyesi ni awọn welds ti awọn amọna E1 ati E2 ni ọpọtọ.4a,b, eyiti o ṣẹlẹ nipasẹ ipin kekere ti ferrite ni ọna irin (Table 5).Iwaju austenitic ti ko ni iwọntunwọnsi (\(\gamma \)) ati ferritic (\(\ alpha \)) awọn ipele ni awọn isẹpo welded nipa lilo awọn amọna E2 tọkasi ailagbara gangan ti irin si ikọlu ipata aṣọ.Ni ilodisi, iwoye XPA ti awọn irin-ọna meji ti awọn isẹpo welded pẹlu awọn amọna E1 ati C, pẹlu awọn abajade ti BM, nigbagbogbo tọka si wiwa ti austenitic ati awọn eroja imuduro ferritic, eyiti o jẹ ki ohun elo naa wulo ni ikole ati ile-iṣẹ petrochemical. , nitori jiyan Jimenez et al.65;Davidson & Redmond66;Shamant ati awon miran67.
Awọn micrographs opitika ti awọn isẹpo welded ti awọn amọna E1 pẹlu oriṣiriṣi awọn geometries weld: (a) HAZ ti n ṣafihan laini idapọ, (b) HAZ ti n ṣafihan laini idapọ ni titobi giga, (c) BM fun alakoso ferritic-austenitic, (d) geometry weld , (e) Ṣe afihan agbegbe iyipada ti o wa nitosi, (f) HAZ ṣe afihan ipele ferritic-austenitic ni imudara ti o ga julọ, (g) Agbegbe Weld ṣe afihan ipele ipele ti ferritic-austenitic Tensile.
Opitika micrographs ti E2 elekiturodu welds ni orisirisi weld geometries: (a) HAZ fifi awọn seeli ila, (b) HAZ fifi awọn seeli ila ni ga magnification, (c) BM fun awọn ferritic-austenitic olopobobo alakoso, (d) weld geometry, (e)) ti nfihan agbegbe iyipada ni agbegbe, (f) HAZ ti n ṣe afihan ipele ferritic-austenitic ni titobi giga, (g) agbegbe alurinmorin ti o nfihan ipele ferritic-austenitic.
Awọn eeya 6a–c ati, fun apẹẹrẹ, ṣe afihan eto metallographic ti awọn isẹpo DSS welded ni lilo elekiturodu E1 ni ọpọlọpọ awọn geometries alurinmorin (Ọpọlọpọ 6d), ti n tọka si ibiti a ti mu awọn micrographs opiti ni awọn iwọn oriṣiriṣi.Lori ọpọtọ.6a, b, f – awọn agbegbe iyipada ti awọn isẹpo welded, ti n ṣe afihan ilana iwọntunwọnsi alakoso ti ferrite-austenite.Awọn eeya 7a-c ati fun apẹẹrẹ tun ṣe afihan OM ti iṣọpọ DSS kan ti a ṣe welded nipa lilo elekiturodu E2 ni ọpọlọpọ awọn geometries alurinmorin (olusin 7d), ti o nsoju awọn aaye itupalẹ OM ni awọn titobi oriṣiriṣi.Lori ọpọtọ.7a,b,f ṣe afihan agbegbe iyipada ti isẹpo welded ni iwọntunwọnsi ferritic-austenitic.OM ni agbegbe alurinmorin (WZ) ti han ni ọpọtọ.1 ati ọpọtọ.2. Welds fun amọna E1 ati E2 6g ati 7g, lẹsẹsẹ.OM on BM ti han ni isiro 1 ati 2. Ni ọpọtọ.6c, e ati 7c, e fihan ọran ti awọn isẹpo welded pẹlu awọn amọna E1 ati E2, lẹsẹsẹ.Agbegbe ina jẹ alakoso austenite ati agbegbe dudu dudu ni ipele ferrite.Idogba ipele ipele ni agbegbe ti o ni ipa lori ooru (HAZ) nitosi laini idapọ tọkasi dida ti Cr2N precipitates, bi o ṣe han ninu awọn micrographs SEM-BSE ni Ọpọtọ.8a,b ati timo ninu ọpọtọ.9a,b.Iwaju Cr2N ti a ṣe akiyesi ni ipele ferrite ti awọn ayẹwo ni Ọpọtọ.8a,b ati timo nipasẹ SEM-EMF ojuami onínọmbà ati EMF ila awọn aworan atọka ti welded awọn ẹya ara (Fig. 9a-b), jẹ nitori awọn ti o ga alurinmorin ooru otutu.Circulation accelerates awọn ifihan ti chromium ati nitrogen, niwon ga otutu ninu awọn weld mu ki awọn pinpin kaakiri olùsọdipúpọ ti nitrogen.Awọn abajade wọnyi ṣe atilẹyin awọn ijinlẹ nipasẹ Ramirez et al.68 ati Herenyu et al.69 ti n fihan pe, laibikita akoonu nitrogen, Cr2N nigbagbogbo ni ifipamọ lori awọn irugbin ferrite, awọn aala ọkà, ati awọn aala α / \ (\ gamma \), bi tun daba nipasẹ miiran oluwadi.70.71.
(a) iranran SEM-EMF onínọmbà (1, 2 ati 3) ti a welded isẹpo pẹlu E2;
Ẹya ara-ara ti awọn apẹẹrẹ aṣoju ati awọn EMF ti o baamu wọn han ni Awọn Ọpọtọ.10a–c.Lori ọpọtọ.Awọn eeya 10a ati 10b fihan awọn micrographs SEM ati iwoye EMF wọn ti awọn isẹpo welded nipa lilo awọn amọna E1 ati E2 ni agbegbe alurinmorin, lẹsẹsẹ, ati ni ọpọtọ.10c fihan SEM micrographs ati EMF spectra ti OM ti o ni austenite (\ (\ gamma \)) ati ferrite (\ (\ alpha \)) awọn ipele laisi eyikeyi precipitates.Gẹgẹbi a ṣe han ni irisi EDS ni aworan 10a, ipin ogorun Cr (21.69 wt.%) ati Mo (2.65 wt.%) ni akawe si 6.25 wt.% Ni n funni ni oye ti iwọntunwọnsi ti o baamu ti ipele ferrite-austenitic.Microstructure pẹlu idinku giga ninu akoonu ti chromium (15.97 wt.%) ati molybdenum (1.06 wt.%) ni akawe pẹlu akoonu giga ti nickel (10.08 wt.%) ninu microstructure ti isẹpo welded ti elekiturodu E2, ti o han ni eeya.1. Afiwera.EMF julọ.Oniranran 10b.Apẹrẹ acicular pẹlu ilana austenitic ti o dara julọ ti a rii ninu WZ ti o han ni ọpọtọ.10b jẹrisi idinku ti o ṣeeṣe ti awọn eroja ferritizing (Cr ati Mo) ninu weld ati ojoriro ti chromium nitride (Cr2N) - apakan austenitic.Pipin awọn patikulu ojoriro pẹlu awọn aala ti austenitic (\ (\ gamma \)) ati ferritic (\ (\ alpha \)) awọn ipele ti awọn isẹpo welded DSS jẹrisi alaye yii72,73,74.Eyi tun ṣe abajade ni iṣẹ ibajẹ ti ko dara, niwọn bi a ti ka Cr lati jẹ ipin akọkọ fun ṣiṣẹda fiimu palolo kan ti o mu ilọsiwaju ipata agbegbe ti irin59,75 bi o ti han ni aworan 10b.A le rii pe BM ninu micrograph SEM ni aworan 10c ṣe afihan isọdọtun ọkà ti o lagbara bi awọn abajade iwoye EDS rẹ ṣe afihan Cr (23.32 wt%), Mo (3.33 wt%) ati Ni (6.32 wt).%) awọn ohun-ini kemikali to dara.%) bi ohun pataki alloying ano fun yiyewo awọn iwọntunwọnsi microstructure ti ferrite-austenitic alakoso DSS76 be.Awọn abajade ti iṣiro EMF spectroscopic ti akojọpọ ti awọn isẹpo welded ti elekiturodu E1 ṣe idalare lilo rẹ ni ikole ati awọn agbegbe ibinu diẹ, nitori awọn iṣaaju austenite ati awọn amuduro ferrite ninu microstructure ni ibamu pẹlu boṣewa DSS AISI 220541.72 fun awọn isẹpo welded, 77.
SEM micrographs ti awọn isẹpo welded, nibiti (a) elekiturodu E1 ti agbegbe alurinmorin ni EMF spectrum, (b) elekiturodu E2 ti agbegbe alurinmorin ni EMF spectrum, (c) OM ni EMF spectrum kan.
Ni iṣe, o ti ṣe akiyesi pe awọn alurinmorin DSS ṣinṣin ni ipo ferritic ni kikun (F-mode), pẹlu awọn ekuro austenite ti o wa ni isalẹ iwọn otutu solvus ferritic, eyiti o dale lori chromium si ipin deede nickel (Creq/Nieq) (> 1.95 jẹ ipo F) Diẹ ninu awọn oniwadi ti ṣe akiyesi ipa yii ti irin nitori agbara itọka ti o lagbara ti Cr ati Mo bi awọn eroja ti o ṣẹda ferrite ni ipele ferrite8078,79.O han gbangba pe DSS 2205 BM ni iye giga ti Cr ati Mo (fifihan Creq ti o ga julọ), ṣugbọn ni akoonu Ni kekere ju weld pẹlu awọn amọna E1, E2 ati C, eyiti o ṣe alabapin si ipin Creq / Nieq ti o ga julọ.Eyi tun han gbangba ninu iwadi lọwọlọwọ, bi o ṣe han ni Table 4, nibiti a ti pinnu ipin Creq/Nieq fun DSS 2205 BM loke 1.95.O le rii pe awọn welds pẹlu awọn amọna E1, E2 ati C lile ni ipo austenitic-ferritic (Ipo AF), ipo austenitic (Ipo A) ati ipo ferritic-austenitic, ni atele, nitori akoonu ti o ga julọ ti ipo olopobobo (ipo FA) .), bi o han ni Table 4, awọn akoonu ti Ni, Cr ati Mo ni weld jẹ kere, o nfihan pe Creq/Nieq ratio ni kekere ju ti BM.Ferrite akọkọ ninu awọn welds elekiturodu E2 ni morphology vermicular ferrite ati ipin Creq/Nieq ti a pinnu jẹ 1.20 bi a ti ṣalaye ninu Tabili 4.
Lori ọpọtọ.11a fihan O pọju Circuit Ṣii (OCP) ni akoko fun ọna irin AISI DSS 2205 ni ojutu 3.5% NaCl.O le rii pe iyipo ORP n yipada si agbara ti o dara diẹ sii, ti n tọka hihan fiimu palolo lori dada ti apẹẹrẹ irin, idinku ninu agbara n tọka ipata gbogbogbo, ati agbara igbagbogbo nigbagbogbo lori akoko tọkasi dida a palolo film lori akoko., Dada ti awọn ayẹwo jẹ idurosinsin ati ki o ni Sticky 77. Awọn ekoro ṣe apejuwe awọn sobsitireti esiperimenta labẹ awọn ipo iduroṣinṣin fun gbogbo awọn ayẹwo ninu ohun itanna ti o ni 3.5% NaCl ojutu, pẹlu ayafi ti ayẹwo 7 (weld isẹpo pẹlu C-electrode), eyi ti fihan kekere aisedeede.Aisedeede yii le ṣe afiwe si wiwa awọn ions kiloraidi (Cl-) ninu ojutu, eyiti o le mu iyara ipata pọ si, nitorinaa jijẹ iwọn ibajẹ.Awọn akiyesi lakoko ibojuwo OCP laisi agbara lilo fihan pe Cl ninu ifura le ni ipa lori resistance ati iduroṣinṣin thermodynamic ti awọn ayẹwo ni awọn agbegbe ibinu.Ma et al.81 ati Lotho et al.5 jẹrisi ẹtọ pe Cl- ṣe ipa kan ni isare ibajẹ ti awọn fiimu palolo lori awọn sobusitireti, nitorinaa idasi si yiya siwaju sii.
Itupalẹ elekitirokemika ti awọn ayẹwo iwadi: (a) itankalẹ ti RSD da lori akoko ati (b) polarization potentiodynamic ti awọn ayẹwo ni 3.5% NaCl ojutu.
Lori ọpọtọ.11b ṣe afihan itupalẹ afiwera ti awọn iṣipopada polarization potentiodynamic (PPC) ti awọn isẹpo welded ti awọn amọna E1, E2 ati C labẹ ipa ti 3.5% NaCl ojutu.Awọn ayẹwo BM Welded ni PPC ati 3.5% NaCl ojutu fihan ihuwasi palolo.Tabili 5 ṣe afihan awọn igbelewọn itupalẹ elekitirokemika ti awọn ayẹwo ti o gba lati awọn iha PPC, gẹgẹ bi Ecorr (agbara ibajẹ) ati Epit (o pọju ipata) ati awọn iyapa ti o somọ wọn.Ti a ṣe afiwe si awọn apẹẹrẹ miiran No.2 ati No. ).Awọn ohun-ini passivating ti o ga julọ ti iṣaaju ni akawe si igbehin jẹ nitori iwọntunwọnsi ti akopọ microstructural ti irin (austenitic ati awọn ipele ferritic) ati ifọkansi ti awọn eroja alloying.Nitori wiwa ti ferrite ati awọn ipele austenitic ni microstructure, Resendea et al.82 ṣe atilẹyin ihuwasi palolo ti DSS ni media ibinu.Išẹ kekere ti awọn ayẹwo ti a ṣe pẹlu awọn amọna E1 ati E2 le ni nkan ṣe pẹlu idinku ti awọn eroja alloying akọkọ, gẹgẹbi Cr ati Mo, ni agbegbe alurinmorin (WZ), niwon wọn ṣe idaduro ipele ferrite (Cr ati Mo), ṣe bi passivators Alloys ni austenitic alakoso oxidized steels.Ipa ti awọn eroja wọnyi lori resistance pitting jẹ nla ni ipele austenitic ju ni ipele ferritic.Fun idi eyi, awọn ferritic alakoso faragba passivation yiyara ju awọn austenitic alakoso ni nkan ṣe pẹlu akọkọ passivation agbegbe ti awọn polarization ti tẹ.Awọn eroja wọnyi ni ipa pataki lori resistance pitting DSS nitori idiwọ pitting ti o ga julọ ni ipele austenitic ni akawe si ipele ferritic.Nitorinaa, iyara iyara ti ipele ferrite jẹ 81% ti o ga ju ti apakan austenite.Botilẹjẹpe Cl-ni ojutu ni ipa odi to lagbara lori agbara passivating ti fiimu irin83.Nitoribẹẹ, iduroṣinṣin ti fiimu passivating ti apẹẹrẹ yoo dinku pupọ84.Lati Tabili.6 tun fihan pe agbara ipata (Ecorr) ti awọn isẹpo welded pẹlu elekiturodu E1 ko ni iduroṣinṣin diẹ ninu ojutu ni akawe si awọn isẹpo welded pẹlu elekiturodu E2.Eyi tun jẹrisi nipasẹ awọn iye kekere ti líle ti awọn welds nipa lilo awọn amọna E1 ati E2 ni ọpọtọ.4a,b, eyiti o jẹ nitori akoonu kekere ti ferrite (Table 5) ati akoonu kekere ti chromium ati molybdenum (Table 4) ninu ọna irin ti a ṣe.O le pari pe resistance ipata ti awọn irin ni agbegbe okun ti a ṣedasilẹ pọ si pẹlu idinku lọwọlọwọ alurinmorin ati dinku pẹlu kekere Cr ati akoonu Mo ati akoonu ferrite kekere.Gbólóhùn yii wa ni ibamu pẹlu iwadi nipasẹ Salim et al.85 lori ipa ti awọn paramita alurinmorin gẹgẹbi alurinmorin lọwọlọwọ lori iduroṣinṣin ibajẹ ti awọn irin welded.Bi kiloraidi ti wọ inu irin nipasẹ awọn ọna oriṣiriṣi bii gbigba capillary ati itankale, awọn pits (pitting corrosion) ti apẹrẹ aiṣedeede ati ijinle ti ṣẹda.Ilana naa yatọ si pataki ni awọn ipinnu pH ti o ga julọ nibiti awọn ẹgbẹ agbegbe (OH-) ṣe ifamọra ni irọrun si dada irin, ṣeduro fiimu palolo ati pese aabo afikun si oju irin25,86.Ti o dara ju ipata resistance ti awọn ayẹwo No.. 1 ati No.. 7 jẹ o kun nitori awọn niwaju ninu awọn irin be ti kan ti o tobi iye ti δ-ferrite (Table 5) ati kan ti o tobi iye ti Cr ati Mo (Table 4), niwon awọn ipele ti ipata pitting jẹ pataki julọ ni irin, welded nipasẹ ọna DSS, ni ọna austenitic-alakoso awọn ẹya.Nitorinaa, akojọpọ kemikali ti alloy ṣe ipa ipinnu ninu iṣẹ ipata ti isẹpo welded87,88.Ni afikun, a ṣe akiyesi pe awọn apẹẹrẹ welded ni lilo awọn amọna E1 ati C ninu iwadii yii ṣe afihan awọn iye Ecorr kekere lati awọn igbọnwọ PPC ju awọn ti a fiweranṣẹ ni lilo elekiturodu E2 lati awọn igun OCP (Table 5).Nitorinaa, agbegbe anode bẹrẹ ni agbara kekere.Iyipada yii jẹ nipataki nitori imuduro apakan ti Layer passivation ti a ṣẹda lori dada ti ayẹwo ati pola ti cathodic ti o waye ṣaaju imuduro kikun ti OCP89 ti waye.Lori ọpọtọ.12a ati b ṣe afihan awọn aworan profaili opiti 3D ti awọn apẹrẹ ti o bajẹ ti idanwo labẹ ọpọlọpọ awọn ipo alurinmorin.O le rii pe iwọn ibajẹ pitting ti awọn apẹẹrẹ n pọ si pẹlu agbara ipata pitting isalẹ ti a ṣẹda nipasẹ lọwọlọwọ alurinmorin giga ti 110 A (Fig. 12b), ni afiwe si iwọn ipata pitting ti a gba fun awọn welds pẹlu ipin lọwọlọwọ alurinmorin kekere ti 90 A. (Fig. 12a).Eyi jẹrisi ẹtọ Mohammed90 ti awọn ẹgbẹ isokuso ti wa ni akoso lori oju ti ayẹwo lati pa fiimu pasifiti ilẹ run nipa ṣiṣafihan sobusitireti si ojutu 3.5% NaCl ki kiloraidi bẹrẹ lati kọlu, nfa ohun elo lati tu.
Onínọmbà SEM-EDS ni Tabili 4 fihan pe awọn iye PREN ti apakan austenitic kọọkan ga ju ti ferrite ni gbogbo awọn welds ati BM.Ibẹrẹ ti pitting ni wiwo ferrite/austenite yara yara iparun ti Layer ohun elo palolo nitori aibikita ati ipinya awọn eroja ti o waye ni awọn agbegbe wọnyi91.Ko dabi alakoso austenitic, nibiti iye pitting resistance deede (PRE) ti ga julọ, ipilẹṣẹ pitting ni ipele ferritic jẹ nitori iye PRE kekere (Table 4).Ipele austenite dabi ẹni pe o ni iye pataki ti amuduro austenite (solubility nitrogen), eyiti o pese ifọkansi ti o ga julọ ti nkan yii ati, nitorinaa, resistance giga si pitting92.
Lori ọpọtọ.Nọmba 13 ṣe afihan awọn iwọn otutu pitting to ṣe pataki fun awọn welds E1, E2, ati C.Ni fifunni pe iwuwo lọwọlọwọ pọ si 100 µA/cm2 nitori pitting lakoko idanwo ASTM, o han gbangba pe @110A weld pẹlu E1 ṣe afihan iwọn otutu pitting ti o kere ju ti 27.5°C atẹle nipasẹ E2 @ 90A soldering fihan CPT ti 40 °C, ati ninu ọran ti C@110A CPT ti o ga julọ jẹ 41°C.Awọn abajade ti a ṣe akiyesi wa ni adehun ti o dara pẹlu awọn abajade akiyesi ti awọn idanwo polarization.
Awọn ohun-ini ẹrọ ati ihuwasi ipata ti awọn alurin irin alagbara irin duplex ni a ṣe iwadii nipa lilo awọn amọna E1 ati E2 tuntun.Electrode ipilẹ (E1) ati elekitirodi ekikan (E2) ti a lo ninu ilana SMAW ni a bo ni aṣeyọri pẹlu akopọ ṣiṣan pẹlu ipin agbegbe gbogbogbo ti 1.7 mm ati atọka ipilẹ ti 2.40 ati 0.40, lẹsẹsẹ.Iduroṣinṣin igbona ti awọn ṣiṣan ti a pese sile nipa lilo TGA ni alabọde inert ti ni iṣiro.Iwaju akoonu giga ti TiO2 (%) ninu matrix ṣiṣan ṣe ilọsiwaju yiyọ slag ti awọn weldments fun awọn amọna ti a bo pẹlu ṣiṣan ekikan (E2) ni akawe si awọn amọna ti a bo pẹlu ṣiṣan ipilẹ (E1).Botilẹjẹpe awọn amọna meji ti a bo (E1 ati E2) ni agbara ibẹrẹ ti o dara.Awọn ipo alurinmorin, paapaa titẹ sii ooru, lọwọlọwọ alurinmorin ati iyara, ṣe ipa pataki ni iyọrisi iwọntunwọnsi austenite/ferrite ti DSS 2205 welds ati awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ ti weld.Awọn isẹpo welded pẹlu E1 elekiturodu fihan awọn ohun-ini fifẹ ti o dara julọ (shear 0.2% YS = 497 MPa ati UTS = 732 MPa), ifẹsẹmulẹ pe awọn amọna amọna ti o ni ipilẹ ti o ni itọka ipilẹ giga ti a fiwe si awọn amọna ti a fi omi ṣan acid.Electrodes ṣe afihan awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ pẹlu ipilẹ kekere.O han gbangba pe ninu awọn isẹpo welded ti awọn amọna pẹlu ibora tuntun (E1 ati E2) ko si iwọntunwọnsi ti ipele ferrite-austenitic, eyiti o ṣafihan nipa lilo OES ati itupalẹ SEM-EDS ti weld ati ni iwọn nipasẹ ida iwọn didun ni awọn weld.Metallography jẹrisi iwadi SEM wọn.microstructures.Eyi jẹ nipataki nitori idinku awọn eroja alloying gẹgẹbi Cr ati Mo ati idasilẹ ti o ṣeeṣe ti Cr2N lakoko alurinmorin, eyiti o jẹrisi nipasẹ wiwa laini EDS.Eyi ni atilẹyin siwaju nipasẹ awọn iye líle kekere ti a ṣe akiyesi ni awọn welds pẹlu awọn amọna E1 ati E2 nitori ipin kekere wọn ti ferrite ati awọn eroja alloying ni ọna irin.Agbara Ibajẹ Ẹri (Ecorr) ti awọn welds ni lilo elekiturodu E1 fihan pe o kere diẹ si sooro si ipata ojutu ni akawe si awọn welds nipa lilo elekiturodu E2.Eyi jẹrisi imunadoko ti awọn amọna ti o ṣẹṣẹ dagbasoke ni awọn welds ti a ṣe idanwo ni agbegbe 3.5% NaCl laisi akopọ alloy idapọmọra ṣiṣan.O le pari pe resistance ipata ni agbegbe okun ti a ṣedasilẹ pọ si pẹlu idinku lọwọlọwọ alurinmorin.Nitorinaa, ojoriro ti awọn carbides ati awọn nitrides ati idinku atẹle ni idena ipata ti awọn isẹpo welded nipa lilo awọn amọna E1 ati E2 ni a ṣe alaye nipasẹ lọwọlọwọ alurinmorin ti o pọ si, eyiti o yori si aidogba ni iwọntunwọnsi alakoso ti awọn isẹpo welded lati awọn irin-idi meji.
Nigbati o ba beere, data fun iwadi yii yoo pese nipasẹ onkọwe oniwun.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. ati Liimatainen J. Microstructure ti Super ile oloke meji alagbara, irin akoso lulú Metallurgy gbona isostatic titẹ ni ise ooru itọju.Irin.omo ile iwe.ifarakanra.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. ati Kitagawa Y. Iṣakoso microstructure ni didapọ awọn irin alagbara irin ode oni.Ni Ṣiṣe Awọn Ohun elo Tuntun fun Agbara Itanna To ti ni ilọsiwaju, 419-422 (2005).
Smook O. Microstructure ati awọn ohun-ini ti awọn irin alagbara irin alagbara ile oloke meji ti irin lulú igbalode.Royal Institute of Technology (2004)
Lotto, TR ati Babalola, P. Polarization Ihuwasi Ibajẹ ati Itupalẹ Microstructural ti AA1070 Aluminiomu ati Silicon Carbide Matrix Composites at Acid Chloride Concentrations.ẹlẹrọ arekereke.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. ati Ferro P. ilana alurinmorin, microstructural ayipada ati ik-ini ti duplex ati Super duplex alagbara, irin.Irin alagbara Duplex 141–159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. ati Karaaslan A. Ipa ti akoko annealing ati oṣuwọn itutu agbaiye lori ilana fifisilẹ ni awọn irin-idaduro ipata-meji.Irin.ijinle sayensi.itọju ooru.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S ati Ravi K. Idagbasoke ti awọn irin alagbara irin alagbara duplex duplex (LDSS) pẹlu ẹrọ ti o dara julọ ati awọn ohun-ini ipata ninu yàrá.Alma ti o ni ilọsiwaju.ojò ipamọ.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. ati Isgor OB Metallurgical ati electrochemical-ini ti Super duplex alagbara, irin cladding fẹlẹfẹlẹ lori ìwọnba irin sobsitireti gba nipasẹ lesa alloying ni a lulú Layer.ijinle sayensi.Aṣoju 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. ati Kuroda, K. Awọn igbiyanju lati fipamọ nickel ni awọn irin alagbara austenitic.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. ati Gonome F. Idagbasoke ti jara tuntun ti awọn irin alagbara irin alagbara duplex duplex.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON Irin Ijabọ Imọ-ẹrọ No.. 126 (2021).