تأثیر زمان ضربان جوشکاری لیزری Nd:YAG بر رفتار خوردگی فولاد 316L در اسیدسولفوریک

نویسندگان

1 دانشکده متالورژی و مواد، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشکده متالورژی و مواد، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.522457.2080
چکیده

فولاد زنگ نزن316L  یکی از انواع فولادهای زنگ نزن آستنیتی است که به دلیل وجود عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن و تشکیل یک لایه غیرفعال بر روی سطح آن‌ها مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد. این ویژگی در کنار جوش پذیری بالا، آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای مختلف صنعتی از جمله نفت، گاز، پتروشیمی و پزشکی تبدیل کرده است. در این تحقیق از فرایند جوشکاری لیزر پالسی Nd:YAG برای اتصال دو قطعه فولاد زنگ نزن 316L  استفاده شد و تأثیر زمان ضربان بر کیفیت و سختی جوش و مقاومت به خوردگی در محیط اسید سولفوریک بررسی شد. نتایج تجزیه و تحلیل خوردگی در این مطالعه نشان داد که کاهش زمان ضربان در فرایند جوشکاری لیزر به دلیل تشکیل دانه‌های هم محور در ناحیه جوش تأثیر بسزایی در کاهش نرخ خوردگی فلز جوش دارد. هنگامی که زمان ضربان از 8 میلی‌ثانیه به 4 میلی‌ثانیه کاهش می‌یابد، گرمای ورودی از 100 به 124 ژول بر میلی‌متر افزایش می‌یابد و نرخ انجماد R و گرادیان حرارتی G و نسبت‌های G/R و G×R کاهش می‌یابد، که باعث می‌شود دانه‌ها به صورت هم محور و یکنواخت در ناحیه جوش شکل بگیرند. این نوع ساختار به دلیل چینش منظم و متراکم دانه‌ها، خواص مکانیکی بهتر و مقاومت بیشتری در برابر عوامل خورنده مانند اسیدها و نمک‌ها ایجاد می‌کند و باعث کاهش جریان خوردگی از 520 nA/(cm^2) به 90 nA/(cm^2)  می‌شود.