Corrosión por picado en soldaduras de AISA (AL6XN®)

Abstract

Los aceros inoxidables super-austeníticos (AISA) de alto Mo, en su estado soldado, pueden presentar la problemática de una marcada caída en la resistencia a la corrosión localizada del componente soldado respecto del metal base. En función de esto se han realizado diferentes trabajos sobre estas familias de aleaciones para comprender este fenómeno y asistir a la problemática que se plantea con origen, por un lado, en la marcada tendencia a la segregación química de molibdeno en el metal de soldadura concentrándose en las regiones interdendríticas; y por el otro en la formación de la denominada zona fundida no mezclada (unmixed zone-UMZ) inmediata a la zona afectada por el calor (ZAC) y adyacente al metal fundido (MS). En el presente trabajo se caracteriza el sistema electroquímico compuesto por cordones soldados con y sin metal de aporte sobre un acero Inoxidable Superaustenítico AL6XN® (UNS N08367) como metal base. Los ensayos se realizan según una adaptación del método ASTM G48-A (Ensayo de Resistencia al Picado y Crevice) y la Técnica de Análisis Potenciostático o por Pulsos o tren de onda cuadrada (PPT). En el desarrollo experimental se confeccionaron cordones de soldadura bead-on-plate (BOP), con y sin metal de aporte, sobre una placa de AISA AL6-XN®, empleando el proceso de soldadura Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). Para el ensayo de inmersión las muestras fueron placas, extraídas de cupones, y el mismo fue conducido según ASTM G48-A adaptado a las variaciones propuestas en diversos trabajos patrocinados por el TWI. En dichos trabajos los autores encontraron una variabilidad considerable en ensayos inter-laboratorios atribuibles a dispersión en criterios de temperatura específica de ensayo, tiempo específico de ensayo, criterio de caracterización del daño, preparación de la solución, preparación superficial y dimensiones de la pieza. A su vez, el método A de la norma sólo provee lineamientos generales para el ensayo, no existiendo lineamientos ampliamente aceptados para evaluar el desempeño frente a la corrosión en superaleaciones en su estado soldado. Por lo tanto, el presente trabajo tiene por objetivo estudiar la respuesta de los cordones soldados (en las condiciones con y sin aporte) al ensayo de inmersión con el agregado de Na-EDTA como agente estabilizador de la solución; implementando a su vez la técnica de análisis potencio dinámico por pulsos o tren de onda cuadrada a fin de caracterizar el sistema electroquímico para evaluar tanto al metal de soldadura como a las UMZ en las distintas condiciones experimentales.

High Mo super-austenitic stainless steels (SASS), when welded, can present the drawback of a marked decrease in the resistance to localized corrosion of the welded component with respect to the parent metal. Based on this, different works on these alloy families have been carried out in order to understand this phenomenon and solve this issue resulting from, on the one hand, the marked tendency to chemical segregation of molybdenum in the welding metal being concentrated in the interdendritic regions; and on the other, in the formation of the so-called unmixed zone (UMZ) close to the heat affected zone (HAZ) and adjacent to the melted metal (WM). In this work, it is characterized the electrochemical system consisting of weldments with and without filler metal on a SASS AL6-XN® (UNS N08367) as base metal. Tests are carried out according to an adaptation of the method ASTM G48-A (Tests for Pitting and Crevice Corrosion Resistance) and the Technique for Potentiostatic Analysis by Pulses or square wave train (PPT). In the experimental development, bead-on-plate (BOP) weldings were performed, with and without filler metal, on a SASS plate AL6XN®, using the process Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). For the immersion test, the samples were plates, extracted from welding coupons, and the test was carried out according to ASTM G48-A adapted to the variations proposed in different works sponsored by TWI. In such works, the authors found a considerable variability in interlaboratory studies assignable to dispersion in criteria of test specific temperature, test specific time, damage characterization criteria, solution preparation, superficial preparation and piece dimensions. In turn, the A method of the standard only provides general guidelines for the test, and there are no widely accepted guidelines for assessing the performance in the case of corrosion in super alloys on as welded condition. Therefore, the present work has the aim to study the response of welded beads (autogenous and filler metal condition) to the immersion test with the addition of Na- EDTA as stabilizing agent of the solution; implementing, at the same time, the technique of potentiostatic analysis by pulses or square wave train in order to characterize the electrochemical system to assess both the welding metal and the UMZ in the different experimental conditions.