321 stainless steel coiled tube chemical composition Ny toetra mekanika sy ny fitondran'ny harafesina amin'ny weld vy stainless duplex miaraka amin'ny electrode vaovao

Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Mampiasa kinova mpitety tranonkala manana fanohanana CSS voafetra ianao.Mba hahazoana traikefa tsara indrindra, manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na esory ny Compatibility Mode amin'ny Internet Explorer).Ho fanampin'izany, mba hiantohana ny fanohanana mitohy, dia asehoy ny tranokala tsy misy fomba sy JavaScript.
Sliders mampiseho lahatsoratra telo isaky ny slide.Ampiasao ny bokotra aoriana sy manaraka mba hivezivezena amin'ny slides, na ny bokotra mpanara-maso ny slides amin'ny farany mba hivezivezena amin'ny slide tsirairay.

Stainless Steel 321 Coil Tube Famoronana simika

Ny firafitry ny simika 321 Stainless vy coil tubing dia toy izao manaraka izao:
- Karbonina: 0,08% max
- Manganese: 2,00% max
- Nikela: 9,00% min

Stainless vy 321 Coil Tube toetra mekanika

Araka ny mpanamboatra Stainless Steel 321 Coil Tube, ny toetra mekanika ny stainless vy 321 coil tubing dia tabulated eto ambany: Tensile Hery (psi) Yield Strength (psi) Elongation (%)

Fampiharana sy fampiasana ny Tube Coil Stainless Steel 321

Amin'ny fampiharana ara-teknika maro, ny toetra mekanika sy harafesina amin'ny rafitra welded duplex stainless steel (DSS) no antony lehibe indrindra.Ny fanadihadiana amin'izao fotoana izao dia nanadihady ny toetra mekanika sy ny fanoherana ny harafesina amin'ny lasantsy vy stainless duplex ao amin'ny tontolo iray manao simulate 3.5% NaCl amin'ny alàlan'ny electrode vaovao noforonina manokana tsy misy fampidirana singa mifangaro amin'ny santionan'ny flux.Karazana fluxes roa samy hafa miaraka amin'ny fanondroana fototra 2.40 sy 0.40 no nampiasaina tamin'ny electrodes E1 sy E2 ho an'ny lasantsy DSS boards.Ny fahamarinan-toerana mafana amin'ny fitambaran'ny flux dia nodinihina tamin'ny alàlan'ny fanadihadiana thermogravimetric.Ny firafitry ny simika ary koa ny toetra mekanika sy harafesina amin'ny tonon-taolana dia nodinihina tamin'ny alàlan'ny spectroscopy emission mifanaraka amin'ny fenitra ASTM isan-karazany.Ny diffraction X-ray dia ampiasaina hamaritana ny dingana misy ao amin'ny welds DSS, ary ny electron scanning miaraka amin'ny EDS dia ampiasaina mba hijerena ny microstructure of welds.Ny tanjaky ny tadin'ny welded vita amin'ny electrodes E1 dia tao anatin'ny 715-732 MPa, ny electrodes E2 - 606-687 MPa.Ny lasantsy dia nitombo avy amin'ny 90 A ka hatramin'ny 110 A, ary nitombo koa ny hamafin'ny.Ny fifandraisana welded miaraka amin'ny electrodes E1 mifono flux fototra dia manana toetra mekanika tsara kokoa.Ny rafitra vy dia manana fanoherana avo lenta amin'ny tontolo 3.5% NaCl.Izany dia manamafy ny operability ny welded tonon-taolana vita amin'ny vao novolavola electrodes.Ny valiny dia resahina momba ny fihenan'ny singa toy ny Cr sy Mo hita ao amin'ny lasantsy misy electrodes E1 sy E2, ary ny famoahana ny Cr2N amin'ny lasantsy vita amin'ny electrodes E1 sy E2.
Ara-tantara, ny filazana ofisialy voalohany momba ny duplex stainless steel (DSS) dia nanomboka tamin'ny 1927, raha tsy nampiasaina afa-tsy tamin'ny fanariana sasany izy io ary tsy nampiasaina tamin'ny ankamaroan'ny fampiharana ara-teknika noho ny votoatiny karbaona avo1.Saingy taorian'izay, ny votoatin'ny karbaona mahazatra dia nihena ho 0,03% ambony indrindra, ary ireo vy ireo dia nanjary nampiasaina betsaka tamin'ny sehatra samihafa2,3.DSS dia fianakaviamben'ny firaka misy ferrite sy austenite eo ho eo.Ny fikarohana dia naneho fa ny dingana ferritic ao amin'ny DSS dia manome fiarovana tsara amin'ny chloride-induced stress corrosion cracking (SCC), izay olana lehibe ho an'ny austenitic stainless steels (ASS) tamin'ny taonjato faha-20.Amin'ny lafiny iray, amin'ny indostria sasany sy ny indostria hafa4 dia mitombo hatrany amin'ny 20% isan-taona ny fangatahana fitahirizana.Ity vy vaovao ity miaraka amin'ny rafitra austenitic-ferritic dingana roa dia azo alaina amin'ny alàlan'ny fifantenana sangan'asa mety, fanadiovana ara-batana sy simika ary thermomechanika.Raha ampitahaina amin'ny vy tsy misy fangarony tokana, ny DSS dia manana tanjaky ny vokatra avo kokoa sy ny fahaiza-manaon'ny SCC5,6,7,8. rano an-dranomasina sy zavatra simika manimba9.Noho ny fiovaovan'ny vidin'ny isan-taona amin'ny firaka nikela (Ni) eo amin'ny tsena ankapobeny, ny rafitra DSS, indrindra fa ny karazana nikela ambany (DSS mahia), dia nahavita zava-bita niavaka maro raha oharina amin'ny vy mifantoka amin'ny tarehy (FCC) 10, 11. Ny olana amin'ny famolavolana ASE dia noho izy ireo iharan'ny fepetra henjana isan-karazany.Noho izany, ny departemanta sy ny orinasa isan-karazany dia manandrana mampiroborobo ny vy tsy misy nikela ambany (Ni) hafa izay miasa tsara na tsara kokoa noho ny ASS nentim-paharazana miaraka amin'ny lasantsy mety ary ampiasaina amin'ny fampiharana indostrialy toy ny mpanakalo hafanana amin'ny ranomasina sy ny indostrian'ny simika.kaontenera 13 ho an'ny tontolo misy chloride be dia be.
Amin'ny fandrosoana ara-teknolojia maoderina, ny famokarana welded dia mitana anjara toerana lehibe.Amin'ny ankapobeny, ny mpikambana ao amin'ny rafitra DSS dia atambatra amin'ny lasantsy arc voaaro entona na lasantsy arc voaaro entona.Ny lasantsy dia misy fiantraikany amin'ny firafitry ny electrode ampiasaina amin'ny lasantsy.Ny electrodes welding dia misy ampahany roa: metaly sy flux.Matetika indrindra, ny electrodes dia rakotra flux, fifangaroan'ny metaly izay, rehefa levona, dia mamoaka entona ary mamorona slag fiarovana mba hiarovana ny lasantsy amin'ny loto, mampitombo ny fahamarinan'ny arc, ary manampy singa alloying hanatsarana ny kalitaon'ny welding14 .Ny vy, aliminioma, vy tsy misy pentina, vy malefaka, vy matanjaka, varahina, varahina, ary varahina dia ny sasany amin'ireo metaly electrode welding, raha ny cellulose, vovoka vy, ary hydrogène no sasany amin'ireo akora flux ampiasaina.Indraindray ny sodium, ny titane ary ny potassium dia ampiana amin'ny fifangaroan'ny flux.
Ny mpikaroka sasany dia nanandrana nandalina ny fiantraikan'ny fanamafisana electrode amin'ny fahamendrehan'ny mekanika sy ny harafesina amin'ny rafitra vy vita amin'ny welded.Singh et al.15 dia nanadihady ny fiantraikan'ny firafitry ny flux eo amin'ny fanitarana sy ny tanjaky ny fihenjanan'ny welds welded amin'ny alalan'ny lasantsy arka anaty rano.Ny vokatra dia mampiseho fa ny CaF2 sy NiO no tena mamaritra ny tanjaky ny tensile raha oharina amin'ny fisian'ny FeMn.Chirag et al.16 dia nanadihady ny fitambaran'ny SMAW tamin'ny alàlan'ny fanovana ny fifantohan'ny rutile (TiO2) amin'ny fifangaroan'ny flux electrode.Hita fa nitombo ny fananan'ny microhardness noho ny fitomboan'ny isan-jato sy ny fifindran'ny karbaona sy ny silisiôma.Kumar [17] dia nandinika ny famolavolana sy ny fampivoarana ny flux agglomerated ho an'ny lasantsy arka an-dalamby amin'ny takelaka vy.Nwigbo sy Atuanya18 dia nanadihady ny fampiasana ny sodium silicate binders manankarena potasioma ho amin'ny famokarana ny arc welding fluxes ary nahita welds amin'ny tensile tanjaky ny 430 MPa sy ny rafitra voamadinika azo ekena.Lothongkum et al.19 dia nampiasa fomba potentiokinetika hianarana ny ampahany amin'ny austenite amin'ny duplex stainless steel 28Cr-7Ni-O-0.34N amin'ny vahaolana NaCl sahan-drivotra amin'ny fifantohana 3.5% wt.amin'ny fepetra pH.ary 27°C.Ny vy stainless duplex sy micro duplex dia samy mampiseho ny fiantraikan'ny azota amin'ny fihetsika harafesina.Ny azota dia tsy nisy fiantraikany tamin'ny poizina na ny tahan'ny harafesina amin'ny pH 7 sy 10, na izany aza, ny taham-pahafatesana amin'ny pH 10 dia ambany noho ny amin'ny pH 7. Etsy ankilany, amin'ny haavon'ny pH rehetra nodinihina, dia nanomboka nitombo ny mety hisian'ny fitomboan'ny votoatin'ny azota. .Lacerda et al.20 dia nandalina ny fanodinkodinana ny duplex stainless steels UNS S31803 sy UNS S32304 amin'ny vahaolana NaCl 3,5% amin'ny fampiasana polarization potentiodynamic cyclic.Ao amin'ny vahaolana 3,5 wt.% amin'ny NaCl, dia hita eo amin'ny takelaka vy roa nohadihadiana ny famantarana ny fitting.Ny vy UNS S31803 dia manana tanjaky ny korosiana ambony kokoa (Ecorr), ny mety hisian'ny fandotoana (Epit) ary ny fanoherana ny polarization (Rp) noho ny vy UNS S32304.Ny vy UNS S31803 dia manana repassivity ambony kokoa noho ny vy UNS S32304.Araka ny fanadihadiana nataon'i Jiang et al.[21], ny tampon'isan'ny reactivation mifanitsy amin'ny dingana roa (austenite sy ferrite phase) ny duplex stainless vy dia ahitana hatramin'ny 65% ​​ny ferrite composition, ary ny ferrite reactivation ankehitriny hakitroky mitombo amin'ny fitomboan'ny hafanana fitsaboana fotoana.Fantatra tsara fa ny dingana austenitic sy ferritic dia mampiseho fanehoan-kevitra elektrôkimika samihafa amin'ny mety electrochemical samy hafa21,22,23,24.Abdo et al.25 dia nampiasa fandrefesana potentiodynamic amin'ny spectroscopy polarization sy spectroscopy impedance electrochemical mba handinihana ny harafesina electrochemically induced amin'ny firaka laser-welded 2205 DSS amin'ny rano an-dranomasina artifisialy (3.5% NaCl) amin'ny toe-javatra misy asidra sy alkalinity.Hita teo amin'ny faritra miharihary amin'ireo santionany DSS voasedra ny harafesina.Miorina amin'ireo fikarohana ireo, dia hita fa misy fifandraisana mifandanja eo amin'ny pH an'ny medium dissolving sy ny fanoherana ny sarimihetsika miforona amin'ny dingan'ny famindrana fiampangana, izay misy fiantraikany mivantana amin'ny fananganana pitting sy ny famaritana azy.Ny tanjon'ity fandinihana ity dia ny hahatakatra ny fiantraikan'ny firafitry ny electrode welding vao haingana amin'ny fahamendrehana mekanika sy mahatohitra ny DSS 2205 welded amin'ny tontolo NaCl 3.5%.
Ny mineraly flux (ingredients) ampiasaina amin'ny formulations electrode coating dia Calcium Carbonate (CaCO3) avy amin'ny Obajana District, Kogi State, Nigeria, Calcium Fluoride (CaF2) avy amin'ny Taraba State, Nigeria, Silicon Dioxide (SiO2), Talc Powder (Mg3Si4O10(OH). ) )2) sy rutile (TiO2) dia azo avy any Jos, Nizeria, ary kaolin (Al2(OH)4Si2O5) dia azo avy any Kankara, Katsina, Nizeria.Ny silicate potassium dia ampiasaina ho toy ny binder, azo avy any India.
Araka ny aseho ao amin'ny tabilao 1, ny oksizenina mitambatra dia nolanjaina tsy miankina amin'ny fifandanjana nomerika.Avy eo dia nafangaro tamin'ny binder potassium silicate (23% ny lanjany) tao anaty mixer elektrika (modely: 641-048) avy amin'ny Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) nandritra ny 30 minitra mba hahazoana paty semi-solid homogeneous.Ny flux mando mifangaro dia tsindriana ho cylindrical endrika avy amin'ny briquetting milina sy ny sakafo ho any amin'ny extrusion efitra amin'ny fanerena ny 80 ka hatramin'ny 100 kg/cm2, ary avy amin'ny tariby fahana efitra dia omena ho any amin'ny 3.15mm savaivony stainless tariby extruder.Ny flux dia omena amin'ny alàlan'ny rafitra nozzle / maty ary atsipy ao amin'ny extruder mba hanesorana ny electrodes.Ny fandrakofana 1.70 mm dia azo, izay ny fandrakofana dia voafaritra ho ny tahan'ny savaivony electrode amin'ny savaivony kofehy.Avy eo ny electrodes coated dia maina tamin'ny rivotra nandritra ny 24 ora ary avy eo calcined ao amin'ny muffle lafaoro (modely PH-248-0571/5448) amin'ny 150-250 ° C\(-\) nandritra ny 2 ora.Ampiasao ny equation mba hanombanana ny alkalinity ny fikorianan'ny.(1) 26;
Ny fahamarinan-toerana mafana amin'ny santionan'ny flux amin'ny singa E1 sy E2 dia nofaritana tamin'ny fampiasana fanadihadiana thermogravimetric (TGA).Santionan'ny flux 25.33 mg eo ho eo no nampidirina tao amin'ny TGA ho an'ny fanadihadiana.Ny fanandramana dia natao tamin'ny fitaovana inert azo avy amin'ny fikorianan'ny N2 tsy tapaka amin'ny tahan'ny 60 ml / min.Ny santionany dia nafanaina avy amin'ny 30 ° C ka hatramin'ny 1000 ° C amin'ny tahan'ny hafanana 10 ° C / min.Taorian'ny fomba nolazain'i Wang et al.27, Xu et al.28 ary Dagwa et al.29, ny fanimbana ny hafanana sy ny fahaverezan'ny lanjan'ny santionany amin'ny mari-pana sasany dia nodinihina avy amin'ny TGA plots.
Manaova takelaka DSS 300 x 60 x 6 mm roa hanomanana ny fametahana.Ny V-groove dia natao tamin'ny elanelana 3mm, lavaka faka 2mm ary zoro 60 °.Kobanina tamin’ny acetone ilay vilia avy eo mba hanesorana ireo loto mety ho simba.Afangaro ny takelaka amin'ny alàlan'ny welder metaly arc (SMAW) miaraka amin'ny electrode positive polarity (DCEP) mivantana amin'ny alàlan'ny electrodes mifono (E1 sy E2) ary electrode reference (C) misy savaivony 3,15 mm.Electrical Discharge Machining (EDM) (Modely: Excetek-V400) dia nampiasaina hanamboarana santionany vy vita amin'ny milina ho an'ny fitiliana mekanika sy ny toetran'ny harafesina.Ny tabilao 2 dia mampiseho ny kaody ohatra sy ny famaritana, ary ny tabilao 3 dia mampiseho ireo mari-pamantarana fiasana lasantsy isan-karazany ampiasaina amin'ny fametahana ny birao DSS.Ny Equation (2) dia ampiasaina hanisa ny fampidirana hafanana mifanaraka amin'izany.
Amin'ny alàlan'ny Bruker Q8 MAGELLAN optical emission spectrometer (OES) miaraka amin'ny halavan'ny onjam-peo amin'ny 110 ka hatramin'ny 800 nm sy rindrambaiko database SQL, dia nofaritana ny firafitry ny simika amin'ny fifandraisana amin'ny electrodes E1, E2 ary C, ary koa ny santionan'ny metaly fototra.mampiasa ny elanelana misy eo amin'ny électrode sy ny santionany metaly eo ambany fitsapana Mamokatra angovo elektrika amin'ny endrika pitik'afo.Ny santionany amin'ireo singa dia etona sy tifirina, arahin'ny fientanam-po atomika, izay avy eo dia mamoaka spektrum tsipika manokana31.Ho an'ny famakafakana qualitative ny santionany, ny fantsona photomultiplier dia mandrefy ny fisian'ny spectrum natokana ho an'ny singa tsirairay, ary koa ny hamafin'ny spectrum.Avy eo dia ampiasao ny equation mba hanombanana ny isa mitovy amin'ny fanoherana (PREN).(3) Ny tahan'ny 32 sy ny sarin'ny fanjakana WRC 1992 dia ampiasaina hanisa ny chromium sy ny nikela (Creq sy Nieq) avy amin'ny equations.(4) ary (5) dia 33 sy 34 avy;
Mariho fa ny PREN dia tsy mandray afa-tsy ny fiantraikany tsara amin'ireo singa telo lehibe Cr, Mo ary N, raha ny antonta azota x dia eo amin'ny 16-30.Amin'ny ankapobeny, ny x dia voafantina avy amin'ny lisitry ny 16, 20, na 30. Amin'ny fikarohana momba ny vy stainless duplex, ny sanda manelanelana amin'ny 20 dia matetika ampiasaina hanombanana ny sanda PREN35,36.
Ny tonon-taolana vita amin'ny electrodes samihafa dia nosedraina tamin'ny milina fitiliana manerantany (Instron 8800 UTM) amin'ny taham-pandrefesana 0.5 mm / min mifanaraka amin'ny ASTM E8-21.Ny tanjaky ny tensile (UTS), ny tanjaky ny famotehana 0,2% (YS), ary ny elongation dia nokajiana araka ny ASTM E8-2137.
Ny lasantsy DSS 2205 dia nototoina voalohany ary nopotehina tamin'ny fampiasana habe samihafa (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 ary 1200) alohan'ny fanadihadiana ny hamafin'ny.Ny santionany welded dia natao tamin'ny electrodes E1, E2 ary C. Ny hamafin'ny dia refesina amin'ny folo (10) teboka avy eo afovoan'ny weld ho amin'ny fototra metaly amin'ny elanelana 1 mm.
X-ray diffractometer (D8 Discover, Bruker, Allemagne) namboarina tamin'ny rindrambaiko Bruker XRD Commander ho an'ny fanangonana angon-drakitra sy ny taratra Cu-K-α voasivana Fe miaraka amin'ny angovo 8.04 keV mifanaraka amin'ny halavan'ny onjam-peo 1.5406 Å ary ny tahan'ny scan 3. ° Scan range (2θ) min-1 dia 38 ka hatramin'ny 103° ho an'ny famakafakana dingana miaraka amin'ny electrodes E1, E2 ary C ary BM ao amin'ny lasantsy DSS.Ny fomba fanamboarana Rietveld dia nampiasaina mba hanondroana ireo dingana misy amin'ny fampiasana ny rindrambaiko MAUD nofaritan'i Lutterotti39.Miorina amin'ny ASTM E1245-03, ny famakafakana metallografika fatra amin'ny sarin'ny microscopique amin'ny tadin'ny electrodes E1, E2 ary C dia natao tamin'ny alàlan'ny rindrambaiko Image J40.Ny vokatry ny fikajiana ny ampahany amin'ny volume amin'ny dingana ferrite-austenitic, ny sandan'ny salan'isa sy ny fiviliana dia omena ao amin'ny tabilao.5. Araka ny aseho ao amin'ny santionany fanamafisana ao amin'ny aviavy.6d, ny famakafakana microscopy optika (OM) dia natao tamin'ny PM sy welded joints miaraka amin'ny electrodes E1 sy E2 mba handinihana ny morphologie ny santionany.Ny santionany dia voaporitra tamin'ny sandpaper 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, ary 2000 grit silicon carbide (SiC).Ny santionany dia nopetahana electrolytically tamin'ny vahaolana asidra oxalic 10% amin'ny mari-pana amin'ny efitranon'ny 5 V ho an'ny 10 s ary napetraka amin'ny microscope optika LEICA DM 2500 M ho an'ny morphological characterization.Ny famolahana fanampiny ny santionany dia natao tamin'ny alàlan'ny taratasy 2500 grit silicon carbide (SiC) ho an'ny fanadihadiana SEM-BSE.Ho fanampin'izany, nozahana ho an'ny microstructure ireo tonon-taolana vita amin'ny alàlan'ny mikraoskaopy elektronika (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, Etazonia) miaraka amin'ny EMF.Ny santionany 20 × 10 × 6 mm dia nototoina tamin'ny fampiasana sandpapers SiC isan-karazany manomboka amin'ny haben'ny 120 ka hatramin'ny 2500. Ny santionany dia voasokitra amin'ny 40 g ny NaOH sy 100 ml ny rano voadio amin'ny voltase 5 V mandritra ny 15 segondra, ary avy eo apetaka amin'ny fitoeran'ny santionany, hita ao amin'ny efitrano SEM, mba hamakafaka ny santionany aorian'ny fanadiovana ny efitrano misy azota.Ny taratra elektrôna novokarin'ny filamenta tungstène mafana dia mamorona makarakara eo amin'ny santionany mba hamokarana sary amin'ny fampitomboana isan-karazany, ary ny valin'ny EMF dia azo tamin'ny alàlan'ny fomba nataon'i Roche et al.41 sy Mokobi 42 .
Ny fomba polarization electrochemical potentiodynamic araka ny ASTM G59-9743 sy ASTM G5-1444 dia nampiasaina hanombanana ny mety ho fahasimban'ny takelaka DSS 2205 miaraka amin'ny electrodes E1, E2 ary C amin'ny tontolo NaCl 3.5%.Ny fitsapana elektronika dia natao tamin'ny alàlan'ny fitaovana Potentiostat-Galvanostat/ZRA (modely: PC4/750, Gamry Instruments, Etazonia).Ny fitiliana elektrokimia dia natao tamin'ny fametrahana fitsapana elektronika telo: DSS 2205 ho electrode miasa, electrode calomel saturated (SCE) ho electrode reference ary rod graphite ho electrode counter.Ny fandrefesana dia natao tamin'ny alàlan'ny sela electrochemical, izay ny faritry ny asan'ny vahaolana dia ny faritry ny electrode miasa 0,78 cm2.Ny fandrefesana dia natao teo anelanelan'ny -1.0 V ka hatramin'ny + 1.6 V mety ho an'ny OCP efa miorina (mifandraika amin'ny OCP) amin'ny tahan'ny scan 1.0 mV / s.
Ny fitsapana mari-pana manakiana elektrokimia dia natao tamin'ny 3.5% NaCl mba hanombanana ny fanoherana ny lasantsy vita amin'ny electrodes E1, E2 ary C.mazava tsara amin'ny mety ho pitting ao amin'ny PB (eo anelanelan'ny faritra passive sy transpassive), ary ny santionany welded amin'ny E1, E2, Electrodes C. Noho izany, ny fandrefesana CPT dia atao mba hamaritana tsara ny mety ho pitting ny welding consumables.Ny fitsapana CPT dia natao mifanaraka amin'ny tatitra momba ny weld duplex stainless steel 45 sy ASTM G150-1846.Avy amin'ny vy tsirairay ho welded (S-110A, E1-110A, E2-90A), santionany amin'ny faritra 1 cm2 no tapaka, anisan'izany ny fototra, weld ary HAZ faritra.Ny santionany dia nolokoina tamin'ny alalan'ny sandpaper sy 1 µm alumina vovoka vovoka araka ny fomba fanamboarana santionany metallografika.Taorian'ny famolahana dia nodiovina tamin'ny acetone ny santionany nandritra ny 2 minitra.Ny vahaolana fitsapana 3.5% NaCl dia nampidirina tao amin'ny sela fitsapana CPT ary ny mari-pana voalohany dia namboarina ho 25 ° C tamin'ny fampiasana thermostat (Neslab RTE-111).Rehefa mahatratra 25°C ny maripana fitsapana voalohany dia notsofina nandritra ny 15 mn ny entona Ar, avy eo napetraka tao anaty sela ny santionany, ary norefesina 15 mn ny OCF.Ny santionany avy eo dia polarized amin'ny alalan'ny fampiharana ny malefaka 0.3 V amin'ny mari-pana voalohany 25 ° C, ary ny ankehitriny dia refesina nandritra ny 10 min45.Atombohy amin'ny hafanana 1 °C/min hatramin'ny 50 °C ny vahaolana.Mandritra ny famafazana ny vahaolana fitsapana, ny sensor mari-pana dia ampiasaina hanaraha-maso tsy tapaka ny mari-pana amin'ny vahaolana ary hitahiry ny angona momba ny fotoana sy ny mari-pana, ary ny potentiostat / galvanostat dia ampiasaina handrefesana ny ankehitriny.Ny electrode graphite dia nampiasaina ho electrode counter, ary ny mety rehetra dia refesina mifandraika amin'ny electrode reference Ag / AgCl.Ny fanadiovana argon dia natao nandritra ny fitsapana.
Ao amin'ny fig.1 dia mampiseho ny composition (amin'ny lanja isan-jato) ny flux singa F1 sy F2 ampiasaina amin'ny famokarana ny alkaline (E1) sy asidra (E2) electrodes, tsirairay avy.Ny mari-pamantarana fototra amin'ny flux dia ampiasaina haminavina ny toetra mekanika sy metallurgique amin'ny tonon-taolana.F1 no singa ao amin'ny flux ampiasaina hanarona ny E1 electrodes, izay antsoina hoe alkaline flux satria ny fototra fanondroana dia> 1.2 (izany hoe 2.40), ary F2 dia ny flux ampiasaina hanarona ny E2 electrodes, antsoina hoe asidra flux noho ny fototra. fanondroana <0.9 (ie 2.40).0.40).Mazava fa ny electrodes mifono fluxes fototra amin'ny ankamaroan'ny toe-javatra dia manana toetra mekanika tsara kokoa noho ny electrodes mifono amin'ny asidra fluxes.Ity toetra ity dia asan'ny fanjakazakan'ny oksida fototra ao amin'ny rafitry ny firafitry ny flux ho an'ny electrode E1.Mifanohitra amin'izany, ny fanesorana slag (separability) sy ny spatter ambany hita ao amin'ny tonon-taolana welded amin'ny E2 electrodes dia toetra mampiavaka ny electrodes amin'ny asidra flux coating amin'ny avo afa-po ny rutile.Ity fandinihana ity dia mifanaraka amin'ny fikarohana nataon'i Gill47 fa ny fiantraikan'ny votoaty rutile amin'ny famotsorana ny slag sy ny tsipìka ambany amin'ny electrodes mifono asidra dia manampy amin'ny fanamainana haingana.Kaolin ao amin'ny rafitra flux ampiasaina amin'ny akanjo electrodes E1 sy E2 dia nampiasaina ho menaka, ary talc vovoka nanatsara ny extrudability ny electrodes.Ny fatorana potasioma silicate amin'ny rafitra flux dia manampy amin'ny fandoroana arc tsara kokoa sy ny fahamarinan-toerana, ary, ankoatry ny fananany adhesive, manatsara ny fisarahan'ny slag amin'ny vokatra welded.Satria ny CaCO3 dia mpanapaka harato (slag breaker) ao amin'ny flux ary mirona hamokatra setroka be mandritra ny lasantsy noho ny fahapotehan'ny hafanana ao amin'ny CaO ary eo amin'ny 44% CO2, ny TiO2 (toy ny mpanamboatra harato / taloha) dia manampy amin'ny fampihenana ny habetsahana. ny setroka mandritra ny welding.lasantsy ary noho izany dia manatsara ny fanala ny slag araka ny soso-kevitr'i Jing et al.48.Fluorine Flux (CaF2) dia flux mahery vaika simika izay manatsara ny fahadiovan'ny solder.Jastrzębska et al.49 dia nitatitra ny fiantraikan'ny firafitry ny fluoride amin'ity firafitry ny flux ity amin'ny toetran'ny fahadiovana.Amin'ny ankapobeny, ny flux dia ampiana ao amin'ny faritra weld mba hanatsarana ny fahamarinan-toerana arc, manampy singa alloying, manangana slag, mampitombo ny vokatra, ary manatsara ny kalitaon'ny weld dobo 50.
Ireo singa mifandraika amin'ny TGA-DTGNy 2a sy 2b dia mampiseho fatiantoka telo dingana rehefa mafana amin'ny hafanana 30–1000°C ao anaty atmosfera azota.Ny vokatra ao amin'ny sary 2a sy b dia mampiseho fa ho an'ny santionan'ny flux fototra sy asidra, ny TGA curve dia midina mahitsy mandra-pahatongan'ny farany mifanandrify amin'ny axe mari-pana, manodidina ny 866,49°C sy 849,10°C tsirairay avy.Ny fahaverezan'ny lanja amin'ny 1,30% sy 0,81% amin'ny fiandohan'ny TGA curves amin'ny sary 2a sy 2b dia vokatry ny hamandoana entin'ny singa flux, ary koa ny etona sy ny tsy fahampian-drano ny hamandoana ambonin'ny tany.Ny fatiantoka lehibe amin'ny santionan'ny flux lehibe amin'ny dingana faharoa sy fahatelo amin'ny aviavy.2a dia nitranga tamin'ny mari-pana 619.45°C–766.36°C sy 766.36°C–866.49°C, ary ny isan-jaton'ny fahaverezan'izy ireo dia 2.84 sy 9.48%., tsirairay avy.Raha ho an'ny santionan'ny flux asidra ao amin'ny sary 7b, izay tao amin'ny mari-pana amin'ny 665.23 ° C–745.37 ° C sy 745.37 ° C–849.10 ° C, dia 0.81 sy 6.73% ny isan-jaton'izy ireo. fanimbana ny hafanana.Satria ny singa flux dia tsy organika, ny volatiles dia voafetra amin'ny fifangaroan'ny flux.Noho izany, ny fampihenana sy ny oxidation dia mahatsiravina.Izany dia mifanaraka amin'ny valin'ny Balogun et al.51, Kamli et al.52 ary Adeleke et al.53.Ny fitambaran'ny fatiantoka faobe amin'ny santionan'ny flux hita ao amin'ny aviavy.2a sy 2b dia 13,26% ary 8,43% avy.Kely kokoa ny fahaverezan'ny santionany amin'ny flux amin'ny aviavy.Ny 2b dia noho ny haavon'ny TiO2 sy SiO2 (1843 sy 1710 ° C tsirairay avy) ho oxides lehibe mandrafitra ny fifangaroan'ny flux54,55, raha ny TiO2 sy SiO2 kosa dia manana teboka mitsonika ambany.teboka levona Oksida voalohany: CaCO3 (825 °C) ao amin'ny santionan'ny flux amin'ny aviavy.2a56.Ireo fiovana eo amin'ny toerana levon'ny oxides voalohany amin'ny fifangaroan'ny flux dia taterin'i Shi et al.54, Ringdalen et al.55 ary Du et al.56.Raha jerena ny fihenan'ny lanja mitohy ao amin'ny Fig. 2a sy 2b, dia azo tsoahina fa ny santionan'ny flux ampiasaina amin'ny coatings electrode E1 sy E2 dia mandalo dingana iray, araka ny soso-kevitr'i Brown57.Ny mari-pana amin'ny dingana dia azo jerena avy amin'ny curve derivative (wt%) amin'ny aviavy.2a sy b.Satria ny TGA curve dia tsy afaka mamaritra tsara ny mari-pana manokana izay iharan'ny rafitra flux ny fiovan'ny dingana sy ny kristaly, ny derivative TGA dia ampiasaina hamaritana ny sandan'ny mari-pana amin'ny tranga tsirairay (fiovan'ny dingana) ho tampon'ny endothermic hanomanana ny rafitra flux.
TGA-DTG curve mampiseho ny hafanana mafana ny (a) alkaline flux ho an'ny E1 electrode coating sy (b) asidra flux ho E2 electrode coating.
Ny tabilao 4 dia mampiseho ny valin'ny famakafakana spectrophotometric sy ny famakafakana SEM-EDS amin'ny metaly fototra DSS 2205 sy ny lasantsy vita amin'ny electrodes E1, E2 ary C.E1 sy E2 dia naneho fa ny votoatin'ny chromium (Cr) dia nihena be ho 18,94 sy 17,04%, ary ny votoatin'ny molybdène (Mo) dia 0,06 sy 0,08%.ambany ny soatoavin'ny welds amin'ny electrodes E1 sy E2.Ity dia mifanaraka kely amin'ny sanda PREN kajy ho an'ny dingana ferritic-austenitic avy amin'ny fanadihadiana SEM-EDS.Noho izany dia hita fa manomboka eo amin'ny sehatra ny pitting miaraka amin'ny soatoavina PREN ambany (welds avy amin'ny E1 sy E2), amin'ny ankapobeny araka ny voalaza ao amin'ny tabilao 4. Izany dia manondro ny fahapotehana sy ny mety hisian'ny rotsak'orana amin'ny lasantsy.Aorian'izay, ny fampihenana ny votoatin'ny singa mifangaro Cr sy Mo amin'ny lasantsy novokarina tamin'ny alàlan'ny electrodes E1 sy E2 ary ny sanda mitovy aminy (PREN) ambany dia aseho amin'ny tabilao 4, izay miteraka olana amin'ny fitazonana ny fanoherana amin'ny tontolo mahery vaika, indrindra fa amin'ny tontolo chloride.-misy tontolo iainana.Ny votoatin'ny nikela (Ni) somary ambony amin'ny 11,14% sy ny fetra azo ekena amin'ny votoatin'ny manganese ao amin'ny tonon-taolana amin'ny electrodes E1 sy E2 dia mety hisy fiantraikany tsara amin'ny toetra mekanika amin'ny lasantsy ampiasaina amin'ny toe-javatra simulating ny rano an-dranomasina (sary 3). ).dia natao tamin'ny fampiasana ny asan'ny Yuan sy Oy58 ary Jing et al.48 amin'ny vokatry ny firafitry ny nikela sy manganese ambony amin'ny fanatsarana ny toetra mekanika amin'ny rafitra welded DSS ao anatin'ny fepetra henjana.
Ny valin'ny fitsapana tensile ho an'ny (a) UTS sy 0,2% sag YS ary (b) fanamiana sy fanalavana feno ary ny fivilian-dàlana mahazatra azy ireo.
Ny toetran'ny tanjaky ny akora fototra (BM) sy ny tonon-taolana vita amin'ny electrodes novolavolaina (E1 sy E2) ary ny electrode ara-barotra (C) dia nodinihina tamin'ny tondra-drano roa samihafa amin'ny 90 A sy 110 A. 3 (a) ary (b) asehoy ny UTS, YS miaraka amin'ny 0,2% offset, miaraka amin'ny angon-drakitra momba ny fanalavana sy ny fivilian-dàlana.Ny valin'ny UTS sy YS dia 0.2% azo avy amin'ny Fig.3a dia mampiseho ny sanda tsara indrindra ho an'ny santionany no.1 (BM), santionany no.3 (weld E1), santionany no.5 (weld E2) ary santionany no.6 (welds miaraka amin'ny C) dia 878 sy 616 MPa, 732 ary 497 MPa, 687 ary 461 MPa ary 769 ary 549 MPa, ary ny fivilian-dàlana mahazatra azy ireo.Avy amin'ny aviavy.110 A) dia santionany laharana 1, 2, 3, 6 ary 7, miaraka amin'ny fananana tensile ambany indrindra mihoatra ny 450 MPa amin'ny fitsapana tensile ary 620 MPa amin'ny fitsapana tensile natolotry ny Grocki32.Ny elongation ny welding santionany amin'ny electrodes E1, E2 sy C, aseho amin'ny alalan'ny santionany No. 2, No. 3, No. 4, No. 5, No. 6 sy No. 7, amin'ny welding ankehitriny 90 A sy 110 A, tsirairay avy, maneho ny plasticity sy ny fahamarinana.fifandraisana amin'ny metaly fototra.Ny elongation ambany dia nohazavaina amin'ny mety ho lesoka lasantsy na ny firafitry ny flux electrode (sary 3b).Azo tsoahina fa ny BM duplex stainless vy sy welded tonon-taolana amin'ny E1, E2 sy C electrodes amin'ny ankapobeny manana tensile toetra ambony kokoa noho ny somary avo nikela afa-po (Table 4), fa izany fananana dia hita ao amin'ny welded tonon-taolana.Ny E2 tsy dia mahomby dia azo avy amin'ny firafitry ny asidra amin'ny flux.Gunn59 dia naneho ny fiantraikan'ny firaka nikela amin'ny fanatsarana ny toetra mekanika amin'ny tonon-taolana sy ny fifehezana ny equilibrium sy ny fizarana singa.Izany indray dia manamafy ny zava-misy fa electrodes vita amin'ny fototra flux compositions manana mekanika tsara kokoa noho ny electrodes vita amin'ny asidra flux fifangaroana, araka ny soso-kevitr'i Bang et al.60.Noho izany, ny fandraisana anjara lehibe dia natao tamin'ny fahalalana efa misy momba ny fananan'ny welded miaraka amin'ny electrode mifono vaovao (E1) miaraka amin'ny fananana tensile tsara.
Ao amin'ny fig.Figures 4a sy 4b mampiseho ny Vickers microhardness toetra santionany andrana ny welded tonon-taolana ny electrodes E1, E2 sy C. 4a mampiseho ny hamafin'ny vokatra azo avy amin'ny lalana iray ny santionany (avy amin'ny WZ ho BM), ary amin'ny aviavy.4b dia mampiseho ny hamafin'ny vokatra azo amin'ny lafiny roa amin'ny santionany.Ny soatoavin'ny hamafin'ny fandrefesana ny santionany Nos. 2, 3, 4 ary 5, izay mifamatotra miaraka amin'ny electrodes E1 sy E2, dia mety ho noho ny firafitry ny voamadinika mandritra ny fanamafisana amin'ny tsingerin'ny welding.Ny fitomboana mafy amin'ny hamafin'ny dia voamarika na tao amin'ny HAZ misy voa madinika nahandroina sy tao amin'ny HAZ voa madinika nahandroina ny santionany Nos. 2-7 (jereo ny santionany fehezan-dalàna ao amin'ny tabilao 2), izay azo hazavaina amin'ny mety ho fiovana eo amin'ny microstructure ny ny weld vokatry ny chromium-weld santionany dia manan-karena amin'ny emissions (Cr23C6).Raha ampitahaina amin'ny santionany lasantsy 2, 3, 4 ary 5, ny lanjan'ny hamafin'ny tonon-taolana amin'ny santionany No. 6 sy 7 ao amin'ny Fig.4a sy 4b etsy ambony (Table 2).Araka ny voalazan'i Mohammed et al.61 sy Nowacki ary Lukoje62, izany dia mety ho noho ny sandan'ny ferrite δ avo sy ny adin-tsaina sisa tavela ao amin'ny weld, ary koa ny fihenan'ny singa toy ny Mo sy Cr ao amin'ny weld.Ny lanjan'ny hamafin'ny santionany andrana rehetra ao amin'ny faritry ny BM dia toa tsy miova.Ny fironana amin'ny valin'ny fanadihadiana hamafin'ny santionany welded dia mifanaraka amin'ny fehin-kevitry ny mpikaroka hafa61,63,64.
Ny sandan'ny hamafin'ny tonon-taolana amin'ny santionany DSS (a) ny antsasaky ny santionany welded ary (b) ny ampahany feno amin'ny tady welded.
Ny dingana isan-karazany misy ao amin'ny welded DSS 2205 amin'ny E1, E2 ary C electrodes dia azo ary ny XRD spectra ho an'ny diffraction zoro 2 \ (\ theta \) dia aseho amin'ny sary. 5. Tendrombohitra austenite (\(\ gamma \) ) ary ny ferrite (\(\alpha\)) dia fantatra amin'ny zoro diffraction 43° sy 44°, izay manamafy fa ny firafitry ny weld dia vy tsy misy vy 65 dingana roa.fa ny DSS BM dia tsy mampiseho afa-tsy ny austenitic (\(\gamma\)) sy ny ferritic (\(\alpha\)), izay manamarina ny valin'ny microstructural aseho amin'ny sary 1 sy 2. 6c, 7c ary 9c.Ny feritika (\(\alpha\)) voamarika miaraka amin'ny DSS BM sy ny tendrony avo amin'ny lasantsy amin'ny electrode C dia manondro ny fanoherana ny harafesiny, satria io dingana io dia mikendry ny hampitombo ny fanoherana ny harafesina amin'ny vy, toy ny nataon'i Davison sy Redmond66 Nilaza, ny fisian'ny ferrite stabilizing singa, toy ny Cr sy Mo, mahomby stabilizes ny passive sarimihetsika ny fitaovana ao amin'ny klôro-misy tontolo iainana.Ny tabilao 5 dia mampiseho ny dingana ferrite-austenitic amin'ny metallography quantitative.Ny tahan'ny ampahany amin'ny ampahany amin'ny dingana ferrite-austenitic amin'ny tonon-taolana amin'ny electrode C dia tratra eo ho eo (≈1: 1).Ny ferrite ambany (\ (\ alpha \)) firafitry ny weldments mampiasa E1 sy E2 electrodes ao amin'ny vokatry ny ampahany ampahany amin'ny boky (Table 5) dia manondro ny mety ho fahatsapana ho manimba tontolo iainana, izay nohamafisin'ny electrochemical fanadihadiana.voamarina (sary 10a, b)), satria ny dingana ferrite dia manome hery sy fiarovana ambony amin'ny fikorontanan'ny adin-tsaina vokatry ny chloride.Izany dia manamafy bebe kokoa ny ambany hamafin'ny soatoavina hita ao amin'ny welds electrodes E1 sy E2 ao amin'ny aviavy.4a,b, izay vokatry ny ampahany ambany amin'ny ferrite ao amin'ny rafitra vy (Table 5).Ny fisian'ny tsy voalanjalanja austenitic (\(\gamma\)) sy ferritic (\(\alpha\)) dingana amin'ny welded tonon-taolana mampiasa E2 electrodes dia manondro ny tena vulnerability ny vy amin'ny fanamiana harafesiny fanafihana.Mifanohitra amin'izany, ny spectra XPA amin'ny vy roa tonta miaraka amin'ny electrodes E1 sy C, miaraka amin'ny valin'ny BM, dia matetika manondro ny fisian'ny singa austenitic sy ferritic stabilizing, izay mahatonga ny fitaovana ilaina amin'ny fananganana sy ny indostrian'ny petrochemical. , satria niady hevitra Jimenez et al.65;Davidson & Redmond66;Shamant sy ny hafa67.
Micrographs optika amin'ny tonon-taolana E1 electrodes miaraka amin'ny geometries weld samy hafa: (a) HAZ mampiseho ny tsipika fusion, (b) HAZ mampiseho ny tsipika fusion amin'ny magnification ambony kokoa, (c) BM ho an'ny ferritic-austenitic dingana, (d) weld geometry , (e) Mampiseho ny faritra tetezamita eo akaiky, (f) HAZ mampiseho ny ferritic-austenitic phase amin'ny magnification ambony kokoa, (g) Weld faritra mampiseho ny ferritic-austenitic phase Tensile phase.
Ny micrographs optika amin'ny lasantsy electrode E2 amin'ny géometrika lasantsy isan-karazany: (a) HAZ mampiseho ny tsipika fusion, (b) HAZ mampiseho ny tsipika fusion amin'ny fampitomboana ambony kokoa, (c) BM ho an'ny feritika-austenitic ampahany betsaka, (d) weld geometry, (e) ) mampiseho ny faritra tetezamita eo amin'ny manodidina, (f) HAZ mampiseho ny ferritic-austenitic dingana amin'ny ambony magnification, (g) welding faritra mampiseho ny ferritic-austenitic dingana.
Ny sary 6a-c ary, ohatra, dia mampiseho ny firafitry ny metallografika amin'ny tonon-taolana DSS welded mampiasa electrode E1 amin'ny geometries welding isan-karazany (sary 6d), manondro ny toerana nalaina ny micrographs optika tamin'ny magnifications samy hafa.Ao amin'ny fig.6a, b, f - faritra fifindran'ny tonon-taolana, mampiseho ny firafitry ny equilibrium ny ferrite-austenite.Ny sary 7a-c ary ohatra dia mampiseho ihany koa ny OM amin'ny fiaraha-miombon'antoka DSS amin'ny alàlan'ny electrode E2 amin'ny géométrie lasantsy isan-karazany (sary 7d), maneho ny teboka famakafakana OM amin'ny fampitomboana samihafa.Ao amin'ny fig.7a,b,f dia mampiseho ny faritra fifindran'ny tonon-taolana amin'ny equilibrium ferritic-austenitic.OM ao amin'ny faritra welding (WZ) dia aseho amin'ny sary.1 sy fig.2. Welds ho an'ny electrodes E1 sy E2 6g sy 7g, tsirairay avy.Ny OM amin'ny BM dia aseho amin'ny sary 1 sy 2. Ao amin'ny sary.6c, e ary 7c, e mampiseho ny tranga ny welded tonon-taolana amin'ny electrodes E1 sy E2, tsirairay avy.Ny faritra maivana dia ny dingana austenite ary ny faritra mainty mainty dia ny dingana ferrite.Ny fitovian'ny dingana ao amin'ny faritra voan'ny hafanana (HAZ) akaikin'ny tsipika fusion dia nanondro ny fiforonan'ny Cr2N precipitates, araka ny aseho amin'ny micrographs SEM-BSE ao amin'ny Fig.8a,b ary voamarina ao amin'ny fig.9a,b.Ny fisian'ny Cr2N hita ao amin'ny dingana ferrite ny santionany ao amin'ny Fig.8a,b ary nohamafisin'ny famakafakana teboka SEM-EMF sy ny sarin'ny tsipika EMF amin'ny faritra welded (sary 9a-b), dia noho ny hafanana hafanana ambony kokoa.Ny circulation dia manafaingana ny fampidirana ny chromium sy ny azota, satria ny mari-pana ambony ao amin'ny weld dia mampitombo ny diffusion coefficient ny azota.Ireo valiny ireo dia manohana ny fanadihadiana nataon'i Ramirez et al.68 sy Herenyu et al.69 izay mampiseho fa, na inona na inona votoatin'ny azota, ny Cr2N dia matetika apetraka amin'ny voam-bary ferrite, sisintany voa, ary α / \ (\ gamma \), araka ny soso-kevitr'i mpikaroka hafa.70.71.
(a) famakafakana SEM-EMF (1, 2 ary 3) amin'ny fiaraha-miasa misy E2;
Ny endriky ny endriky ny santionany solontena sy ny EMF mifanaraka aminy dia aseho amin'ny sary.10a–c.Ao amin'ny fig.Ny sary 10a sy 10b dia mampiseho ny micrographs SEM sy ny spectra EMF amin'ny tonon-taolana mampiasa electrodes E1 sy E2 ao amin'ny faritra welding, tsirairay avy, ary amin'ny aviavy.10c dia mampiseho ny SEM micrographs sy ny EMF spectra of OM misy austenite (\(\gamma\)) sy ferrite (\(\alpha\)) tsy misy precipitates.Araka ny asehon'ny spectrum EDS amin'ny sary 10a, ny isan-jaton'ny Cr (21.69 wt.%) sy Mo (2.65 wt.%) raha oharina amin'ny 6.25 wt.% Ni dia manome fahatsapana ny fifandanjana mifanaraka amin'ny dingana ferrite-austenitic.Microstructure amin'ny fampihenana avo ny votoatin'ny chromium (15.97 wt.%) sy molybdène (1.06 wt.%) raha oharina amin'ny avo afa-po ny nikela (10.08 wt.%) ao amin'ny microstructure ny welded fiaraha-miasa ny electrode E2, aseho ao amin'ny aviavy.1. Ampitahao.EMF spectrum 10b.Ny endrika acicular miaraka amin'ny firafitry ny austenitika mafimafy kokoa hita ao amin'ny WZ aseho amin'ny aviavy.10b dia manamafy ny mety ho fihenan'ny singa ferritizing (Cr sy Mo) ao amin'ny weld sy ny rotsak'orana ny chromium nitride (Cr2N) - ny austenitic dingana.Ny fizarana ny rotsak'orana amin'ny sisin-tanin'ny austenitic (\(\gamma\)) sy ny ferritic (\(\alpha\)) dia manamafy izany fanambarana izany72,73,74.Izany koa dia miteraka faharatsian'ny harafesiny, satria ny Cr dia heverina ho singa fototra amin'ny fananganana sarimihetsika passive izay manatsara ny fanoherana ny harafesina eo an-toerana amin'ny vy59,75 araka ny aseho amin'ny sary 10b.Hita fa ny BM ao amin'ny mikrôgrafia SEM ao amin'ny sary 10c dia mampiseho fanatsarana voamaina matanjaka satria ny valin'ny spectrum EDS dia mampiseho Cr (23.32 wt%), Mo (3.33 wt%) ary Ni (6.32 wt).%) fananana simika tsara.%) ho toy ny singa manan-danja alloying amin'ny fanamarinana ny equilibrium microstructure ny ferrite-austenitic dingana ny DSS76 rafitra.Ny vokatry ny famakafakana spectroscopic EMF compositional ny tonon-taolana E1 electrode dia manamarina ny fampiasana azy amin'ny fanorenana sy ny tontolo somary mahery setra, satria ny austenite sy ny stabilizers ferrite ao amin'ny microstructure mifanaraka amin'ny DSS AISI 220541.72 fenitra ho an'ny welded tonon-taolana, 77.
SEM micrographs amin'ny welded joints, izay (a) electrode E1 amin'ny faritra welding dia manana spectrum EMF, (b) electrode E2 amin'ny faritra welding dia manana spectrum EMF, (c) OM dia manana spectrum EMF.
Amin'ny fampiharana, dia voamarika fa ny lasantsy DSS dia mivaingana amin'ny fomba feno ferritic (F-mode), miaraka amin'ny nuclei austenite nucleating ambanin'ny mari-pana solvus ferritic, izay miankina indrindra amin'ny tahan'ny chromium amin'ny nikela (Creq / Nieq) (> 1.95 dia fomba F) Ny mpikaroka sasany dia nahatsikaritra io fiantraikan'ny vy io noho ny fahaizan'ny diffusing mahery ny Cr sy Mo ho singa ferrite ao amin'ny phase ferrite8078,79.Mazava fa ny DSS 2205 BM dia misy Cr sy Mo be dia be (mampiseho Creq ambony), saingy manana votoaty Ni ambany kokoa noho ny lasantsy miaraka amin'ny electrodes E1, E2 ary C, izay manampy amin'ny tahan'ny Creq / Nieq ambony kokoa.Miharihary ihany koa izany amin'ny fanadihadiana amin'izao fotoana izao, araka ny aseho amin'ny tabilao 4, izay nahitana ny tahan'ny Creq / Nieq ho an'ny DSS 2205 BM mihoatra ny 1.95.Hita fa ny welds amin'ny electrodes E1, E2 sy C mafy mafy ao amin'ny austenitic-ferritic mode (AF mode), austenitic mode (A mode) ary ferritic-austenitic fomba, tsirairay avy, noho ny ambony afa-po ny bulk mode (FA mode). .), araka ny asehon'ny tabilao 4, ny votoatin'ny Ni, Cr ary Mo ao amin'ny weld dia kely kokoa, izay manondro fa ny tahan'ny Creq / Nieq dia ambany noho ny an'ny BM.Ny ferrite voalohany ao amin'ny welds electrode E2 dia nanana morphology ferrite vermicular ary ny tahan'ny Creq / Nieq voafaritra dia 1.20 araka ny voalaza ao amin'ny tabilao 4.
Ao amin'ny fig.11a dia mampiseho Open Circuit Potential (OCP) mifanohitra amin'ny fotoana ho an'ny rafitra vy AISI DSS 2205 amin'ny vahaolana 3.5% NaCl.Hita fa ny fiolahana ORP dia miova mankany amin'ny mety tsara kokoa, manondro ny fisehon'ny sarimihetsika passive eo ambonin'ny santionany metaly, ny fihenan'ny mety dia manondro ny harafesina amin'ny ankapobeny, ary ny mety ho tsy miova rehefa mandeha ny fotoana dia manondro ny fananganana a sarimihetsika passive rehefa mandeha ny fotoana., Ny endrik'ilay santionany dia miorina ary manana Sticky 77. Ny curves dia mampiseho ny substrate andrana amin'ny fepetra tsy miovaova ho an'ny santionany rehetra amin'ny electrolyte misy 3,5% NaCl solution, afa-tsy ny santionany 7 (fifandraisana lasantsy miaraka amin'ny C-electrode), izay mampiseho tsy fandriam-pahalemana kely.Io tsy fandriam-pahalemana io dia azo ampitahaina amin'ny fisian'ny chloride ions (Cl-) ao anaty vahaolana, izay afaka manafaingana be ny fihetsiky ny harafesina, ka mampitombo ny haavon'ny harafesina.Ny fandinihana nandritra ny OCP scan nefa tsy azo ampiharina dia nampiseho fa ny Cl ao amin'ny fanehoan-kevitra dia mety hisy fiantraikany amin'ny fanoherana sy ny fahamarinan'ny thermodynamic ny santionany amin'ny tontolo mahery vaika.Ma et al.81 sy Lotho et al.5 dia nanamafy ny filazana fa ny Cl- dia mitana anjara toerana amin'ny fanaparitahana ny fahapotehan'ny sarimihetsika passive amin'ny substrate, ka manampy amin'ny fitafy bebe kokoa.
Famakafakana electrochemical ny santionany nodinihina: (a) fivoaran'ny RSD miankina amin'ny fotoana sy (b) polarization potentiodynamic ny santionany amin'ny 3.5% NaCl vahaolana.
Ao amin'ny fig.11b dia manolotra famakafakana fampitahana ny curves polarization potentiodynamic (PPC) ny tonon-taolana amin'ny electrodes E1, E2 ary C eo ambany fitarihan'ny vahaolana 3.5% NaCl.Ny santionan'ny BM vita amin'ny PPC sy ny vahaolana NaCl 3.5% dia nampiseho fitondran-tena passive.Ny tabilao 5 dia mampiseho ny mari-pamantarana famakafakana elektrokimia amin'ny santionany azo avy amin'ny curves PPC, toy ny Ecorr (potensial corrosion) sy Epit (potensial corrosion) ary ny fiviliana mifandraika amin'izany.Raha oharina amin'ny santionany hafa No. 2 sy No. 5, welded amin'ny electrodes E1 sy E2, santionany No. 1 sy No. 7 (BM sy welded tonon-taolana amin'ny electrode C) dia nampiseho ny mety ho avo mety ho pitting harafesiny amin'ny NaCl vahaolana (sary 11b). ).Ny fananana passivating ambony kokoa amin'ny teo aloha raha oharina amin'ny farany dia noho ny fifandanjana ny firafitry ny microstructural ny vy (austenitic sy ferritic dingana) sy ny fifantohana ny alloying singa.Noho ny fisian'ny ferrite sy austenitic dingana ao amin'ny microstructure, Resendea et al.82 dia nanohana ny fitondran-tenan'ny DSS amin'ny haino aman-jery mahery setra.Ny fampisehoana ambany ny santionany welded amin'ny E1 sy E2 electrodes dia azo ampifandraisina amin'ny fahapotehan'ny singa alloying lehibe, toy ny Cr sy Mo, ao amin'ny faritra welding (WZ), satria izy ireo mampitony ny ferrite dingana (Cr sy Mo), miasa toy ny passivators Alloys ao amin'ny dingana austenitic amin'ny vy oxidized.Ny fiantraikan'ireo singa ireo amin'ny fanoherana ny pitting dia lehibe kokoa amin'ny dingana austenitika noho ny amin'ny dingana ferrite.Noho izany antony izany, ny dingana ferrite dia mandalo passivation haingana kokoa noho ny dingana austenitic mifandray amin'ny faritra passivation voalohany amin'ny curve polarization.Ireo singa ireo dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fanoheran'ny pitting DSS noho ny fanoherana avo lenta amin'ny dingana austenitika raha oharina amin'ny dingana ferrite.Noho izany, ny passivation haingana ny dingana ferrite dia 81% ambony noho ny an'ny austenite dingana.Na dia Cl-in vahaolana manana fiantraikany ratsy mafy amin'ny passivating fahaiza ny vy film83.Noho izany dia hihena be ny fahamarinan'ny sarimihetsika mandalo amin'ny santionany84.Avy amin'ny latabatra.6 koa dia mampiseho fa ny mety ho harafesina (Ecorr) ny welded tonon-taolana miaraka amin'ny E1 electrode dia somary tsy marin-toerana amin'ny vahaolana raha oharina amin'ny welded tonon-taolana amin'ny E2 electrode.Izany koa dia manamafy ny ambany sanda ny hamafin'ny welds mampiasa electrodes E1 sy E2 ao amin'ny aviavy.4a,b, izay noho ny ambany afa-po ny ferrite (Table 5) sy ny ambany afa-po ny chromium sy molybdène (Table 4) ao amin'ny rafitra vy vita amin'ny.Azo tsoahina fa ny fanoherana ny harafesina amin'ny vy ao amin'ny tontolo an-dranomasina simulated dia mitombo miaraka amin'ny fihenan'ny lasantsy ary mihena amin'ny votoatin'ny Cr sy Mo ambany ary ny votoatin'ny ferrite ambany.Ity fanambarana ity dia mifanaraka amin'ny fanadihadiana nataon'i Salim et al.85 momba ny fiantraikan'ny mari-pandrefesana toy ny lasantsy amin'izao fotoana izao amin'ny tsy fivadihan'ny vy vita amin'ny vy.Rehefa miditra amin'ny vy ny klôro amin'ny alàlan'ny fomba isan-karazany toy ny fidiran'ny kapilara sy ny fanaparitahana, dia miforona ireo lavaka (fitsoran'ny lavaka) amin'ny endrika sy ny halaliny tsy mitovy.Ny mekanika dia tsy mitovy amin'ny vahaolana pH avo kokoa izay misy ny vondrona manodidina (OH-) voasarika fotsiny amin'ny vy, mampitony ny sarimihetsika passive ary manome fiarovana fanampiny amin'ny surface vy25,86.Ny fanoherana ny harafesina tsara indrindra amin'ny santionany No. 1 sy No. 7 dia noho ny fisian'ny firafitry ny vy amin'ny δ-ferrite be dia be (Table 5) ary Cr sy Mo (Table 4) be dia be. Ny haavon'ny harafesina dia misy indrindra amin'ny vy, welded amin'ny fomba DSS, ao amin'ny rafitra austenitic-phase amin'ny ampahany.Noho izany, ny firafitry ny simika ny firaka dia mitana anjara toerana lehibe eo amin'ny fanatanterahana ny harafesiny welded joint87,88.Ho fanampin'izany, dia voamarika fa ny santionany welded mampiasa ny E1 sy C electrodes amin'ity fandinihana ity dia nampiseho ambany ny sanda Ecorr avy amin'ny curves PPC noho ny welded mampiasa ny E2 electrode avy amin'ny OCP curves (Tabilao 5).Noho izany, ny faritra anode dia manomboka amin'ny mety ambany kokoa.Ity fiovana ity dia noho ny fanamafisana ny ampahany amin'ny sosona passivation miforona eo ambonin'ny santionany sy ny polarization cathodic izay mitranga alohan'ny hahatratrarana ny fanamafisana tanteraka ny OCP89.Ao amin'ny fig.12a sy b dia mampiseho sary profiler optika 3D amin'ny santionany efa harafesina amin'ny toe-javatra samihafa.Hita fa mihamitombo ny haben'ny harafesina amin'ny santionany miaraka amin'ny mety ho harafesina ambany kokoa noho ny lasantsy avo lenta amin'ny 110 A (sary 12b), azo ampitahaina amin'ny haben'ny harafesina azo ho an'ny lasantsy miaraka amin'ny tahan'ny lasantsy ambany kokoa. 90 A. (sary 12a).Izany dia manamafy ny filazan'i Mohammed90 fa miforona eny ambonin'ny santionany ny fehin-kibo mba handrava ny sarimihetsika passivation eny ambonin'ny tany amin'ny alàlan'ny fampiharihariana ny substrate amin'ny vahaolana NaCl 3,5% ka manomboka manafika ny klôro, mahatonga ny akora ho levona.
Ny famakafakana SEM-EDS ao amin'ny tabilao 4 dia mampiseho fa ny soatoavin'ny PREN isaky ny dingana austenitika dia ambony noho ny an'ny ferrite amin'ny welds sy BM rehetra.Ny fanombohana ny pitting amin'ny interface ferrite/austenite dia manafaingana ny fandringanana ny sosona materialy passive noho ny tsy fitoviana sy ny fisarahana amin'ireo singa mitranga amin'ireo faritra ireo91.Mifanohitra amin'ny dingana austenitic, izay avo kokoa ny sanda mitovy amin'ny fanoheran'ny pitting (PRE), ny fanombohana ny fizotry ny feritika dia noho ny sanda PRE ambany kokoa (Table 4).Ny dingan'ny austenite dia toa misy be dia be ny austenite stabilizer (nitrogène solubility), izay manome fifantohana ambony kokoa amin'ity singa ity ary, noho izany, fanoherana avo kokoa amin'ny pitting92.
Ao amin'ny fig.Ny sary 13 dia mampiseho fiolahana mari-pana manakiana ho an'ny lasantsy E1, E2, ary C.Raha jerena fa ny hakitroky amin'izao fotoana izao dia nitombo ho 100 µA / cm2 noho ny pitting nandritra ny fitsapana ASTM, dia mazava fa ny lasantsy @110A miaraka amin'ny E1 dia mampiseho ny mari-pana faran'izay kely indrindra amin'ny 27.5 ° C arahin'ny E2 @ 90A ny fametahana dia mampiseho CPT amin'ny 40. °C, ary amin'ny tranga C@110A ny CPT ambony indrindra dia 41°C.Ny vokatra voamarika dia mifanaraka tsara amin'ny valin'ny fitsapana polarization.
Ny toetra mekanika sy ny fitondran'ny harafesina amin'ny lasantsy vy stainless duplex dia nodinihina tamin'ny fampiasana ny electrodes E1 sy E2 vaovao.Ny electrode alkaline (E1) sy ny electrode asidra (E2) ampiasaina amin'ny dingan'ny SMAW dia voarakotra soa aman-tsara miaraka amin'ny firafitry ny flux miaraka amin'ny tahan'ny fandrakofana ankapobeny amin'ny 1.7 mm ary ny fanondroana alkaline 2.40 sy 0.40, tsirairay avy.Ny fahamarinan-toerana mafana amin'ny fluxes nomanina tamin'ny fampiasana TGA amin'ny fitaovana inert dia nodinihina.Ny fisian'ny avo afa-po ny TiO2 (%) ao amin'ny flux matrix nanatsara ny fanesorana slag ny weldments ho an'ny electrodes mifono amin'ny asidra flux (E2) raha oharina amin'ny electrodes mifono amin'ny fototra flux (E1).Na dia ny electrodes roa mifono (E1 sy E2) manana arc tsara fanombohana fahaiza-manao.Ny fepetran'ny lasantsy, indrindra fa ny fampidirana hafanana, ny lasantsy ankehitriny ary ny hafainganam-pandeha, dia manana anjara toerana lehibe amin'ny fanatrarana ny fifandanjan'ny dingana austenite / ferrite amin'ny lasantsy DSS 2205 sy ny toetra mekanika tsara amin'ny lasantsy.Ny tonon-taolana welded amin'ny E1 electrode nampiseho tsara tensile toetra (hetezana 0.2% YS = 497 MPa sy UTS = 732 MPa), manamafy fa ny fototra flux mifono electrodes manana fototra fototra fanondroana raha oharina amin'ny asidra flux mifono electrodes.Ny electrodes dia mampiseho toetra mekanika tsara kokoa miaraka amin'ny alkalinity ambany.Mazava ho azy fa ao amin'ny welded tonon-taolana ny electrodes miaraka amin'ny coating vaovao (E1 sy E2) dia tsy misy fitovian'ny ny ferrite-austenitic dingana, izay nambara tamin'ny alalan'ny OES sy SEM-EDS fanadihadiana ny weld sy ny habetsahan'ny ampahany amin'ny boky. ny weld.Ny metallography dia nanamafy ny fianarany SEM.microstructures.Izany dia noho ny fihenan'ny singa mifangaro toy ny Cr sy Mo ary ny mety ho famotsorana ny Cr2N mandritra ny lasantsy, izay nohamafisin'ny scanning tsipika EDS.Izany dia tohanan'ny soatoavin'ny hamafin'ny ambany hita amin'ny lasantsy miaraka amin'ny electrodes E1 sy E2 noho ny ampahany ambany amin'ny singa ferrite sy alloying ao amin'ny rafitra vy.Ny Evidence Corrosion Potential (Ecorr) amin'ny welds mampiasa ny electrode E1 dia hita fa tsy dia mahatohitra ny harafesiny vahaolana raha oharina amin'ny welds mampiasa ny E2 electrode.Izany dia manamafy ny fahombiazan'ny electrodes vao novolavolaina amin'ny welds notsapaina tao amin'ny 3,5% NaCl tontolo iainana tsy misy flux fifangaroan'ny firaka.Azo tsoahina fa ny fanoherana ny harafesina ao amin'ny tontolo an-dranomasina simulated dia mitombo miaraka amin'ny fihenan'ny lasantsy.Noho izany, ny rotsak'orana ny carbide sy ny nitrides sy ny fihenan'ny manaraka ny harafesiny fanoherana ny welded tonon-taolana mampiasa E1 sy E2 electrodes dia nohazavaina tamin'ny alalan'ny nitombo welding ankehitriny, izay nitarika ho amin'ny tsy fifandanjana eo amin'ny dingana fifandanjan'ny welded tonon-taolana avy amin'ny vy roa tanjona.
Amin'ny fangatahana, ny angona momba ity fanadihadiana ity dia homena ny mpanoratra tsirairay avy.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. ary Liimatainen J. Microstructure ny super duplex stainless vy niforona tamin'ny vovoka metallurgy mafana isostatic fanerena amin'ny fitsaboana hafanana indostrialy.Metal.almà.trance.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. ary Kitagawa Y. Ny fifehezana mikraoba amin'ny fampidirana ireo vy tsy misy kilema maoderina.Amin'ny fanodinana akora vaovao ho an'ny angovo elektromagnetika mandroso, 419–422 (2005).
Smook O. Ny microstructure sy ny fananan'ny super duplex stainless steels amin'ny vovoka metallurgy maoderina.Royal Institute of Technology (2004)
Lotto, TR ary Babalola, P. Polarization Corrosion Behavior and Microstructural Analysis of AA1070 Aluminum and Silicon Carbide Matrix Composites amin'ny Acid Chloride Concentrations.Injeniera maharesy lahatra.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. ary Ferro P. Welding dingana, fiovana microstructural sy ny toetra farany ny duplex sy super duplex stainless steels.Duplex stainless vy 141–159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. ary Karaaslan A. Ny fiantraikan'ny fotoana fanodinkodinana sy ny tahan'ny fampangatsiahana amin'ny dingan'ny fametrahana amin'ny vy tsy misy korosiana roa.Metal.ny siansa.fitsaboana hafanana.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S ary Ravi K. Fampandrosoana ny lean duplex stainless steels (LDSS) miaraka amin'ny toetra mekanika sy harafesina tsara ao amin'ny laboratoara.Almà ambony.tanky fitehirizana.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. ary Isgor OB Metallurgical sy electrochemical fananana ny super duplex stainless vy cladding sosona amin'ny malefaka substrates azo tamin'ny laser alloying amin'ny vovoka sosona.ny siansa.Rep. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. ary Kuroda, K. Ezaka amin'ny famonjena nikela amin'ny vy tsy misy vy austenitic.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. ary Gonome F. Fampivoarana andiana vy tsy mitongilana duplex vaovao.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON Steel Technical Report No. 126 (2021).