EFFECT OF COLD WORK ON HAZ WELD DECAY OF TYPE AISI 304 STAINLESS STEEL

Mohamed Milad, N. Zreiba and J. Ben Nasr*



Tripoli University, Faculty of Engineering, Libya
* National School for Engineers of Sfax, 3038 Sfax, Tunisia

E-mail: Mohamed_m_m2000@yahoo.com

الملخص



تمّ في هذا البحث دراسة تأثير كلا من الشغل على البارد وطاقة اللحام على حساسية ((Sensitization الصلب الاوستينيتي المقاوم للصدأ نوع (AISI304) بحيث تم درفلة عينات من هذا الصلب على البارد لإنقاص سمكها لقيم تصل إلى 50% من السمك الأصلي قبل أن يتم لحامها بطريقة اللحام بقوس التنجستن (TIG). استعملت طريقتان لمعرفة مدى تعرض هذه العينات للصدأ، الطريقة الأولي تعتمد على إظهار البنية المجهرية باستعمال حمض الاكساليك وفقا للمواصفة الأمريكية (ASTM A262), أما الطريقة الثانية فترتبط بمنحنيات الاستقطاب الكهروكيميائي ويرمز لها بالرمز (DL- EPR).
بينت النتائج المتحصل عليها أن تأثير الدرفلة على البارد على حساسية الصلب يكون ملحوظا ومميزا وذا قيمة معتبرة عند نسب الدرفلة من %10 إلى %35 تقريبا. أظهرت النتائج أيضا أنه عند هذا المدى من الدرفلة فإن نسبة الدرفلة الحرجة والتي بعدها يبدأ النقص في مقدار حساسية الصلب للصدأ تتناسب تناسبا عكسيا مع كمية طاقة اللحام. أما عند نسب الدرفلة من %35 إلى %50 تقريبا فإنه لوحظ تأثير ضعيف لكل من نسبة الدرفلة وطاقة اللحام.


ABSTRACT



The weld decay (sensitization) of type 304 stainless steel (SS) is evaluated as a function of prior cold work and welding heat input. Type AISI 304SS is cold rolled to various percentages of thickness reduction up to 50% cold reduction (CR) at ambient temperature before being TIG welded. The susceptibility of 304SS to weld decay is evaluated using ASTM A262 practice A and electrochemical potentiokinetic reactivation (EPR) tests.
The results indicate that the influence of pre-welding cold work on the degree of sensitization (DOS) appears to be distinct and appreciable within the range of 10% to 35%CR. In addition, within this range the critical level of cold work after which the DOS starts decreasing is found to be inversely related to the amount of welding heat input. Meanwhile, at higher levels of deformation approximately ≥ 35CR%, the results indicate that neither the cold work nor the welding heat input significantly influences the amount of DOS. Analysis of the reactivation scans obtained after the EPR test demonstrate that the DOS is almost independent of the activation current density (Ia), rather the reactivation current density (Ir) mostly influences the results. Microstructural investigation shows that the priority of the intergranular corrosion (IGC) appears to be at austenite grain boundaries and less likely at ferrite / austenite interfaces of the weld metal. Meanwhile, transgranular attack at austenite bulk matrix along the defects is rarely observed.