بررسی مقاومت به خوردگی ناحیه جوش آلیاژTi-۶Al-۴V جوشکاری شده به روش TIG

چکیده مقدمه: آلیاژ Ti-۶Al-۴V 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 Ti-۶Al-۴V جوشکاری شده به روش تنگستن-گاز خنثی (TIG) در محلول های آب دریا و NaCl % ۵/۳می باشد. روش­: در  این تحقیق ورقی از جنس آلیاژ Ti-۶Al-۴V به ابعاد mm ۳×۵۰×۴۰ و فیلر از جنس آلیاژ    Ti-۶Al-۴V 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 ۷۰، ۸۰ و۹۰ 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 KCl-sat، الکترود شمارنده گرافیتی و الکترود کاری نمونه قطعات)، به طوری که در محفظه شیشه ای اول، الکترولیت محلول NaCl % ۵/۳ 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 ۷۰و ۸۰ و ۹۰ آمپر، به مدت زمان ۳۰ دقیقه در هر یک از الکترولیت ها اقدام شد. در این آزمون به روش تافل، پتانسیل خوردگی (Ecorr) و دانسیته جریان (icorr) محاسبه گردید. یافته­ها: 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 نسبتا سریع آلیاژ از دمای بالای استحاله β، فاز α سوزنی ریز تشکیل شده است. در ناحیه جوش نمونه های جوشکاری شده با شدت جریانهای ۸۰ و ۹۰ آمپر نسبت به نمونه ۷۰ آمپر، حرارت بیشتری وارد شده و این امر منجر به رشد بیشتر دانه ها شده است. با افزایش شدت جریان جوشکاری از ۷۰ به ۸۰ آمپر، اندازه دانه ها در ناحیه جوش و همچنین نرخ خوردگی ناحیه جوش افزایش یافته است و با افزایش بیشتر شدت جریان از ۸۰ به ۹۰ آمپر در ناحیه جوش اندازه دانه تغییری نشان نداده و نرخ خوردگی ناحیه جوش نیز کاهش یافته است. برای جوشکاری آلیاژ Ti-۶Al-۴V استفاده از شدت جریان ۷۰ آمپر، مقاومت به خوردگی مناسب تری نسبت به شدت جریانهای ۸۰ و ۹۰ آمپری از خود نشان داده است. نتیجه­گیری: بررسی نرخ خوردگی ناحیه جوش آلیاژ Ti-۶Al-۴V در محلول NaCl % ۵/۳ و آب دریا نشان داد که نرخ خوردگی ناحیه جوش آلیاژ در محلول NaCl % ۵/۳ بیشتر از آب دریا است. دلیل آن را نیز می توان به غلظت بالاتر نمک NaCl در محلول NaCl % ۵/۳ در مقایسه با آب دریا نسبت داد. در مقایسه شدت جریان های به کار برده شده برای جوشکاری آلیاژ Ti-۶Al-۴V استفاده از شدت جریان ۷۰ آمپر، مقاومت به خوردگی مناسب تری نسبت به شدت جریانهای ۸۰ و ۹۰ آمپری از خود نشان داده است.

کلیدواژه ها:

آلیاژ Ti-۶Al-۴V ، مقاومت به خوردگی ، جوشکاری TIG ، NaCl % ۵/۳ ، آب دریا