การศึกษาโครงสร้างทางโลหะวิทยาและความต้านทานการกัดกร่อนของรอยเชื่อมท่อเหล็กกล้าไร้สนิมต่างชนิดเกรด ASTM A790 SAF 2205 และ ASTM A312 TP 316L โดยกระบวนการเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊สปกคลุม
DOI: 10.14416/j.ind.tech.2021.08.004
คำสำคัญ:
ความต้านทานการกัดกร่อน, เหล็กกล้าไร้สนิม, ASTM A790 SAF 2205, ASTM A312 TP 316Lบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการเชื่อมท่อเหล็กกล้าไร้สนิมต่างชนิดระหว่างเกรด ASTM A790 SAF 2205 และ ASTM A312 TP 316L ด้วยกระบวนการเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊สปกคลุมที่ส่งผลต่อโครงสร้างทางโลหะวิทยาและความต้านการกัดกร่อนของแนวเชื่อม ในการทดลองนี้ใช้ลวดเชื่อม AWS A5.9 ER2209 เชื่อมรอยต่อระหว่างท่อเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A790 SAF 2205 เข้าด้วยกัน ส่วนอีกเงื่อนไขหนึ่งใช้ลวดเชื่อม AWS A5.14 ERNiCrMo-3 เชื่อมรอยต่อระหว่างท่อเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A790 SAF 2205 และ ASTM A312 TP 316L จากนั้นตรวจสอบโครงสร้างทางโลหะวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสง และทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนด้วยเทคนิคโพเทนชิโอไดนามิกส์ โพลาไรเซชันรวมถึงเทคนิคแบบจุ่ม (Immersion Test) ผลการวิจัยพบว่าโครงสร้างพื้นฐานของเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A790 SAF 2205 มีองค์ประกอบเป็นเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ ส่วนเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A312 TP 316L มีโครงสร้างพื้นฐานเป็นออสเทนไนต์ ส่วนบริเวณแนวเชื่อมด้วยโลหะเติม AWS A5.9 ER2209 และ AWS A5.14 ERNiCrMo-3 พบโครงสร้างเฟอร์ไรต์-ออสเทนไนต์ และออสเทนไนต์ ตามลำดับ นอกจากนี้การใช้ทั้งสองเทคนิคทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนพบว่า อัตราการกัดกร่อนสูงสุดเกิดขึ้นกับแนวเชื่อมด้วยลวดเชื่อม AWS A5.14 ERNiCrMo-3 บนรอยต่อระหว่างวัสดุท่อเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A790 SAF 2205 และ ASTM A312 TP 316L
เอกสารอ้างอิง
[2] J.C. Lippold and D.J. Kotecki, Welding metallurgy and weldability of stainless steels, 1st ED., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, 2005.
[3] J. Verma and R.V. Taiwade, Dissimilar welding behavior of 22% Cr series stainless steel with 316L and its corrosion resistance in modified aggressive environment, Journal of Manufacturing Process 24(Part 1), 2016, 1-10.
[4] S. Chandra-ambhorn, Foundations of corrosion, 5th Ed., Chulalongkorn University Publisher, Thailand, 2015.
[5] Y. Prawoto, Synergy of erosion and galvanic effects of dissimilar steel welding: Field failure analysis case study and laboratory test results, Journal of King Saud University – Engineering Sciences 25 (1), 2013, 59–64.
[6] S. Li, X. Ren, X. Ji and Y. Gui, Effects of microstructure changes on the superplasticity of 2205 duplex stainless steel, Materials and Design 55, 2014, 146-151.
[7] S. Geng, J. Sun, L. Guo and H. Wang, Evolution of microstructure and corrosion behavior in 2205 duplex stainless steel GTA-welding joint, Journal of Manufacturing Process, 2015, 24, 32-37.
[8] Y. Zhang, S. Cheng, S. Wu and F. Cheng, The evolution of microstructure and intergranular corrosion resistance of duplex stainless steel joint in multi-pass welding, Journal of Materials Processing Technology, 2020, 277, 116471.
[9] N.P. Kumar and N.S. Shanmugam, Some studies on nickel based Inconel 625 hard overlays on AISI 316L plate by gas metal arc welding based hardfacing process, Wear, 2020, 456-457, 203394.
[10] S. Sirohi, C. Pandey and A. Goyal, Role of the Ni-based filler (IN625) and heat-treatment on the mechanical performance of the GTA welded dissimilar joint of P91 and SS304H steel, Journal of Manufacturing Processes, 2021, 65, 174-189.
