Caracterización electroquímica de una soldadura con interacción electromagnética de baja intensidad de un acero inoxidable austenítico 321

Abstract

The following investigation consists of the electrochemical study of the effect produced by the electromagnetic interaction of low intensity in the thermally affected zone (ZAT) during the process of welding with protective gas and consumable metallic arc (GMAW) of an austenitic stainless steel AISI 321 with ER310 electrode, which uses a mixture of 98% Ar + 2% O2. The AISI 321 was heat treated by aging at 650°C with two times 40 and 80 hours before welding process. The electrochemical techniques used were: double loop electrochemical potentiodynamics reactivation technique (DL-EPR), Electrochemical Potentiokinetic Reactivation (EPR) and critical pitting temperature (TCP). The results revealed that the electromagnetic interaction presents a significant improvement in the intergranular corrosion resistance of the ZAT conditions that are welded with higher magnetic field strength, even though they passed through a state of aging before welding, these conditions were the ZAT802CM and ZAT804CM which were welded with an intensity of 2 mT and with a type of joint in simple V with heel of 2 and 4 mm respectively, in comparison with the ZAT402CM and ZAT404CM that were aged for 40 hours and welded with a magnetic field intensity of 1 mT. Regarding the metallurgy, the presence of delta ferrite as well as its type of growth in the weld with and without electromagnetic interaction had a big difference, since the ferrite delta in vermicular form restricted the growth of the size of the grain which was satisfactory in the electrochemical results. Likewise, in the welding made in a conventional manner, a large percentage of TiN was found, which behaved as cathode points with respect to the steel inside a saline solution propitiating pitting corrosion.

El presente trabajo de investigación consiste en el estudio electroquímico del efecto que produce la interacción electromagnética de baja intensidad en la zona afectada térmicamente (ZAT) durante el proceso de soldadura con gas de protección y arco metálico consumible (GMAW) de un acero inoxidable austenítico AISI 321 con electrodo ER310, utilizando una mezcla de 98% Ar + 2% O2. El AISI 321 fue tratado térmicamente a 650°C por envejecimiento con dos tiempos de permanencia de 40 y 80 horas previo a la soldadura. Las técnicas electroquímicas utilizadas fueron: técnica de reactivación electroquímica potenciodinámica de doble ciclo (REPDC), técnica de reactivación electroquímica potenciodinámica (REP) y temperatura crítica de picado (TCP). Los resultados revelan que la interacción electromagnética presenta una mejora significativa en la resistencia a la corrosión intergranular de las condiciones de la ZAT que fueron soldadas con mayor intensidad de campo magnético, a pesar de que pasaron por un envejecimiento previo a la soldadura, estas condiciones fueron la ZAT802CM y ZAT804CM las cuales se soldaron con una intensidad de 2 mT y con un tipo de junta en simple V con talón de 2 y 4 mm respectivamente, en comparación con las ZAT402CM Y ZAT404CM que fueron envejecidas por 40 horas y soldadas con una intensidad de campo magnético de 1 mT. Metalúrgicamente hablando la presencia de ferrita delta, así como su tipo de crecimiento en las soldaduras con y sin interacción electromagnética tuvieron una gran diferencia, ya que la ferrita delta en forma vermicular restringió el crecimiento del tamaño de grano lo cual fue satisfactorio en los resultados electroquímicos. Así mismo en las soldaduras realizadas convencionalmente se encontró un gran porcentaje de TiN, los cuales se comportaron como puntos catódicos con respecto al acero dentro de una solución salina propiciando la corrosión por picaduras.