The effect of cryogenic CO₂cooling on corrosion behaviour of friction stir welded AA2024-T351

Abstract

Cryogenic cooling with CO 2 was applied during friction stir welding of AA2024-T351 in order to reduce the temperature increase during welding, and thus improve the corrosion resistance of the weld. The effect of cryogenic cooling on corrosion susceptibility was investigated with gel visualisation, immersion tests and local electrochemical measurements. The most susceptible area for both uncooled and cooled welds was in the heat-affected zone (HAZ) region, which showed intergranular attack. Cryogenic cooling had no detectable influence on the degree of anodic reactivity in the weld region. However, it did decrease the width of the reactive HAZ.

Effect of cryogenic cooling on corrosion of friction stir welded AA7010‐T7651

“…The liquid CO 2 was delivered through a line nozzle mounted perpendicular to the plate surface and was sprayed onto the weld centre line immediately after the toolpiece. The details of the equipment configuration were described in an earlier paper (Jariyaboon et al , 2009). All of the test welds were supplied by BAE SYSTEMS Advanced Technology Centre (ATC), UK.…”

Microstructure evolution and grain refinement mechanism of Inconel 601H alloy welded joints under compound physical fields of vibration and rapid cooling

“…Kuo et al [8] applied vibration during the welding of 304 stainless steel and found that the vibration reduced the degree of supercooling and increased the nucleation rate of δ-ferrite to refine the grain. Jariyaboon et al [9] found that carbon dioxide cooling reduced the width of the HAZ in an AA2024-T351 aluminum alloy welded joint. Amuda and Mridha et al [10,11] performed liquid nitrogen cooling during the welding of ferritic stainless steel.…”

Estudo do comportamento de corrosão de ligas de alumínio soldadas por fricção (FSW) utilizando técnicas eletroquímicas globais e locais.

“…A soldagem por fricção (FSW) foi inventada por Thomas Wayne no TWI (The Welding Institute), Reino Unido, e patenteada no ano de 1991 (EUA Patente Nº PCT/GB92/02203, 1991). O processo ocorre no estado sólido, não produzindo porosidades ou trincas de solidificação associadas à composição química da liga, ganhando grande relevância na soldagem de ligas de alumínio das séries 2XXX e 7XXX, com elevado teor de cobre e empregadas na indústria aeronáutica, que não são soldáveis através de processos de fusão convencionais (JARIYABOON, et al, 2009). Desde a sua invenção o grande interesse científico e tecnológico despertados por este novo processo levaram o TWI a emitir, até o ano de 2007, 200 licenças para a utilização do processo, e 1900 pedidos de patentes relativos ao processo foram preenchidos (THREADGILL P. L., LEONARD, SHERCLIFF, & WITHERS, 2009).…”

“…Jariyaboon et al (2007) empregaram esta metodologia para obter curvas de polarização e registrar a variação do potencial de circuito aberto da liga de alumínio 2024-T3 soldada por FSW sob diferentes condições. Este mesmo autor (Jariyaboon et al, 2009) usou uma microcélula para avaliar o efeito de um tratamento criogênico aplicado durante a soldagem no comportamento de corrosão das diferentes regiões da solda. Bousquet et al (2011bBousquet et al ( , 2012 Diversos autores têm realizado medidas de microdureza em estudos de corrosão de ligas de alumínio soldadas por FSW com a finalidade mapear as mudanças microestruturais resultantes do processo (PAGLIA & BUCHHEIT, 2006) (PROTON, et al, 2011), (JARIYABOON, et al, 2007), (BOUSQUET, POULON-QUINTIN, PUIGGALI, DEVOS, & TOUZET, 2011).…”

“…Os resultados são conflitantes. Assim, vários autores relatam diminuição da resistência à corrosão na região de solda quando comparada com a matriz não afetada pelo processo de soldagem (BOUSQUET, POULON-QUINTIN, PUIGGALI, DEVOS, & TOUZET, 2011)(JARIYABOON, et al, 2009) (FONDA, et al, 2009.Outros mostram que a região de solda apresenta comportamento mais nobre que o metal base (HU & MELETIS, 2000) (LIU, MURR, NIOU, MCCLURE, & VEGA, 1997) (PROTON, et al, 2011), existindo também indicações de que não há diferenças entre o comportamento de corrosão do metal base e da região de solda (CORRAL, TRILLO, YING, & MURR, 2000). Diferenças de comportamento eletroquímico ao longo da seção transversal da região soldada também têm sido verificadas (HEINS & SKROTZKI, 2002) (SU J. , NELSON, MISHRA, & MAHONEY, 2003) (PROTON, et al, 2011), bem como devido à posição da solda em relação ao avanço da ferramenta.…”