بررسی مقاومت به خوردگی ناحیه جوش آلیاژti-6al-4v جوشکاری شده به روش tig

مقدمه: آلیاژ ti6al4v از آلیاژهای پرکاربرد در صنایع هوایی، دریایی و شیمیایی می باشد. در ارتباط با خوردگی مقطع جوش این آلیاژ تحقیقات معدودی صورت گرفته است هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر شدت جریان بر مقاومت به خوردگی مقطع جوش آلیاژ ti6al4v جوشکاری شده به روش تنگستنگاز خنثی (tig) در محلول های آب دریا و nacl % 3.5می باشد.روش : در  این تحقیق ورقی از جنس آلیاژ ti6al4v به ابعاد mm 3×50×40 و فیلر از جنس آلیاژ    ti6al4v تهیه شد. سپس به منظور بررسی تاثیر شدت جریان بر روی مقاومت به خوردگی مقطع جوش این آلیاژ، نمونه های تهیه شده با شدت جریان های 70، 80 و90 آمپر جوشکاری شد. به منظور مشاهده ریزساختار نمونه ها، ابتدا نسبت به آماده سازی و میکرو اچ قطعات اقدام شد و در ادامه تصویربرداری از قطعات در منطقه فلز پایه، مقطع جوش و منطقه متاثر از حرارت، با استفاده از میکروسکوپ نوری صورت گرفت. برای آزمونهای الکتروشیمیایی پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک، از دستگاه پتانسیواستات استفاده شد. در این آزمون از دو محفظه شیشه ای مجزاء (با الکترود مرجع کالومل اشباع kclsat، الکترود شمارنده گرافیتی و الکترود کاری نمونه قطعات)، به طوری که در محفظه شیشه ای اول، الکترولیت محلول nacl % 3.5 و محفظه شیشه ای دوم، محلول آب دریا شبیه سازی شده استفاده گردید. سپس در شرایط مدار باز به منظور رسیدن به حالت پایداری، نسبت به غوطه وری نمونه های آماده سازی شده از مقاطع جوش با شدت جریان های 70و 80 و 90 آمپر، به مدت زمان 30 دقیقه در هر یک از الکترولیت ها اقدام شد. در این آزمون به روش تافل، پتانسیل خوردگی (ecorr) و دانسیته جریان (icorr) محاسبه گردید.یافته ها: بررسی های ریزساختاری نمونه ها نشان داد فلز پایه دارای ساختار جهت دار فاز α در زمینه فاز β تغییر فرم یافته است. در ناحیه haz به دلیل سرد شدن نسبتاً سریع آلیاژ از دمای بالای استحاله β، فاز α سوزنی ریز تشکیل شده است. در ناحیه جوش نمونه های جوشکاری شده با شدت جریانهای 80 و 90 آمپر نسبت به نمونه 70 آمپر، حرارت بیشتری وارد شده و این امر منجر به رشد بیشتر دانه ها شده است. با افزایش شدت جریان جوشکاری از 70 به 80 آمپر، اندازه دانه ها در ناحیه جوش و همچنین نرخ خوردگی ناحیه جوش افزایش یافته است و با افزایش بیشتر شدت جریان از 80 به 90 آمپر در ناحیه جوش اندازه دانه تغییری نشان نداده و نرخ خوردگی ناحیه جوش نیز کاهش یافته است. برای جوشکاری آلیاژ ti6al4v استفاده از شدت جریان 70 آمپر، مقاومت به خوردگی مناسب تری نسبت به شدت جریانهای 80 و 90 آمپری از خود نشان داده است.نتیجه گیری: بررسی نرخ خوردگی ناحیه جوش آلیاژ ti6al4v در محلول nacl % 3.5 و آب دریا نشان داد که نرخ خوردگی ناحیه جوش آلیاژ در محلول nacl % 3.5 بیشتر از آب دریا است. دلیل آن را نیز می توان به غلظت بالاتر نمک nacl در محلول nacl % 3.5 در مقایسه با آب دریا نسبت داد. در مقایسه شدت جریان های به کار برده شده برای جوشکاری آلیاژ ti6al4v استفاده از شدت جریان 70 آمپر، مقاومت به خوردگی مناسب تری نسبت به شدت جریانهای 80 و 90 آمپری از خود نشان داده است.

Investigation of corrosion resistance of Ti-6Al-4V alloy welding zoneWelded by TIG method

In this research, the effect of current intensity on the corrosion resistance of Ti6Al4V alloy welded by Tungsteninert Gas (TIG) method was investigated. For this purpose, 3 × 50 × 40 mm specimens were prepared and after preparing the surfaces, in a way but joint twoway single pass in vacuum chamber with inert argon with a flow rate of 70, 80 and 90 A were welded. Microstructural studies of base metal (BM), fusion zone (FZ) and heat affected zone (HAZ) were performed using optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Then, in order to investigate the corrosion resistance of Ti6Al4V welded cross sections, the roots of the welded specimens were examined by potentiostatic polarization in seawater and 3.5% NaCl. The results showed that by increasing the welding current intensity from 70 to 80A, the grain size in the weld area as well as the corrosion rate of the weld area in Ti6Al4V alloy increased. By varying the flow intensity from 80 to 90A, the corrosion rate and grain size of the weld zone did not change significantly. The corrosion rate of Ti6Al4V alloy in 3.5% NaCl solution compared to seawater revealed that the corrosion rate of alloy in 3.5% NaCl solution is higher than its corrosion rate in seawater.