The Study on Metallurgical Structure and Corrosion Resistance of Dissimilar Welds between ASTM A790 SAF 2205 and ASTM A312TP 316L Stainless Steel Pipe by Gas Tungsten Arc Welding Process

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการเชื่อมท่อเหล็กกล้าไร้สนิมต่างชนิดระหว่างเกรด ASTM A790 SAF 2205 และ ASTM A312 TP 316L ด้วยกระบวนการเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊สปกคลุมที่ส่งผลต่อโครงสร้างทางโลหะวิทยาและความต้านการกัดกร่อนของแนวเชื่อม ในการทดลองนี้ใช้ลวดเชื่อม AWS A5.9 ER2209 เชื่อมรอยต่อระหว่างท่อเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A790 SAF 2205 เข้าด้วยกัน ส่วนอีกเงื่อนไขหนึ่งใช้ลวดเชื่อม AWS A5.14 ERNiCrMo-3 เชื่อมรอยต่อระหว่างท่อเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A790 SAF 2205 และ ASTM A312 TP 316L จากนั้นตรวจสอบโครงสร้างทางโลหะวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสง และทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนด้วยเทคนิคโพเทนชิโอไดนามิกส์ โพลาไรเซชันรวมถึงเทคนิคแบบจุ่ม (Immersion Test) ผลการวิจัยพบว่าโครงสร้างพื้นฐานของเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A790 SAF 2205 มีองค์ประกอบเป็นเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ ส่วนเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A312 TP 316L มีโครงสร้างพื้นฐานเป็นออสเทนไนต์ ส่วนบริเวณแนวเชื่อมด้วยโลหะเติม AWS A5.9 ER2209 และ AWS A5.14 ERNiCrMo-3 พบโครงสร้างเฟอร์ไรต์-ออสเทนไนต์ และออสเทนไนต์ ตามลำดับ นอกจากนี้การใช้ทั้งสองเทคนิคทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนพบว่า อัตราการกัดกร่อนสูงสุดเกิดขึ้นกับแนวเชื่อมด้วยลวดเชื่อม AWS A5.14 ERNiCrMo-3 บนรอยต่อระหว่างวัสดุท่อเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด ASTM A790 SAF 2205 และ ASTM A312 TP 316L

This research studies dissimilar welding between ASTM A790 SAF 2205 and ASTM A312 TP 316L stainless steel pipe by using gas tungsten arc welding (GTAW) process which affects the metallurgical structure and corrosion resistance of weldment. The filler metal used in this experiment is AWS A5.9 ER2209 for joining the ASTM A790 SAF 2205 together and AWS A5.14 ERNiCrMo-3 for joining the dissimilar material between ASTM A790 SAF 2205 and ASTM A312 TP 316L. The metallurgical structure was examined by using an optical microscope (OM) and the corrosion resistance of welded joint was carried out with potentiodynamic polarization and immersion test method. From the result, it was found that the general microstructure of ASTM A790 SAF 2205 comprises ferrite and austenite, ASTM A312 TP 316L is austenite. AWS A5.9 ER2209 and AWS A5.14 ERNiCrMo-3 welded metal found ferrite-austenite and austenite respectively. Moreover, both corrosion resistance test methods reflect the highest corrosion rate that occurs on the dissimilar welded joint between ASTM A790 SAF 2205 and ASTM A312 TP 316L which was welded by AWS A5.14 ERNiCrMo-3 filler metal.