Influence of Welding Energy on Intergranular and Pitting Corrosion Susceptibility of UNS S32205 Duplex Stainless-steel Joints

Abstract

This study analysed the integrity of welded joints of a UNS S32205 duplex stainless steel, using different welding energies: 0.5 kJ.mm -1 , 1.0 kJ.mm -1 , and 3.5 kJ.mm -1 . Microstructural characterisation, tensile testing, intergranular attack susceptibility testing (ASTM A262 practice A) and pitting/crevice corrosion resistance tests (critical pitting temperature test, ASTM G48 practice C) were performed in these welded joints. The results showed that the tensile properties of the welded joints did not vary significantly with the welding energy. The microstructure's ferrite content in the molten zone (MZ) was proportional to the welding energy: the ferrite concentration in the 0.5 kJ.mm -1 weldings was approximately 75%. When the welding energy increased to 3.5 kJ.mm -1 , the amount of ferrite dropped to 54%. The 3.5 kJ.mm -1 welded joint featured a comparatively higher proportion of coarser austenite grains. The HAZ of the 3.5 kJ.mm -1 welded joint was comparatively more susceptible to the intergranular attack along the α/γ interfaces, while in the base metal and the other two welded joints, the intergranular attack along the α/γ interfaces was not prominent. Additionally, the pitting corrosion took place preferentially in the ferrite phase of the HAZ for all welding conditions.

Study of Sensitization in Gas Tungsten Arc Welded 304 Stainless Steel Joints Using 308L Filler Metal

“…The slower cooling rate after welding may promote chromium carbide formation at the grain boundaries. The other researcher reported that the lower cooling rate due to the higher welding energy applied on the duplex stainless steel weld may have promoted the sensitization [11]. EDS results revealed that chromium-rich carbides exist at the grain boundaries and occur at samples ID-1, ID-2, and ID-3 (Figure 4-6).…”

Análise mecânica e metalúrgica da união soldada entre um aço inoxidável duplex S32205 com metal de adição de aço inoxidável superaustenítico ER-385-904L

“…Esta análise consistiu na conversão da imagem original em uma imagem em escala binária de contraste, em seguida são calculadas as áreas ocupadas pelas duas escalas binárias, quanto melhor for o contraste da imagem original mais confiável será o cálculo feito pelo software [10]. Abaixo são apresentados os reagentes utilizados no experimento para o ensaio micrográfico.…”

“…Na Figura 7 podem ser observadas a formação de constituinte de primeira fase como, a austenita de contorno de grãos (GBA), austenita de witmanstatten (WA), austenita intragranular (IGA) e austenita secundária (γ2) [10].…”

“…Embora as regiões do metal de base e metal de solda terem apresentado alguns desvios nos valores de microdureza, quando comparados aos valores máximos permissíveis, é no metal de solda que é possível observar quase que total incidência de valores acima do valor máximo especificado pode haver uma relação direta do aumento da dureza localizada nas regiões da ZTA e do metal de base com a formação de fases intermetálicas com dureza superior à liga, devido ao ciclo térmico recebido pela junta durante a soldagem [10].…”

“…Outro fator que pode elevar a microdureza dos aços inoxidáveis duplex é o aumento da quantidade de ferrita. A ferrita possui maior dureza quanto comparada à austenita, entretanto esta condição estaria presente no metal de base, ZTA e zona de ligação [10,14]. Os valores alcançados pelo metal de adição, por conterem uma matriz totalmente austenítica resultaram inferiores aos encontrados nos aços inoxidáveis duplex.…”