Кореляція між електрохімічними властивостями зварного з’єднання алюмінієвого сплаву системи Al-Mg-Cu-Si та його стійкістю проти локальної корозії

Abstract

Дослідження кореляції між електрохімічними властивостями зварного з’єднання алюмінієвого сплаву системи легування Al-Mg-Cu-Si та його стійкістю проти локальної корозії. Застосовували методи потенціометрії, поляризаційних кривих, прискорені випробування стійкості проти міжкристалітної корозії згідно з ГОСТ 9.913. Застосовували такі засоби вимірювальної техніки: ваги аналітичні ВРЛ 200, потенціостат ПИ-50.1. Визначено електрохімічні властивості в розчині 3% NaCl зварного з’єднання алюмінієвого сплаву системи легування Al-Mg-Cu-Si, отриманого вільною дугою, та оцінено його стійкість проти міжкристалітної корозії. Результатами електрохімічних досліджень встановлено, що потенціал зварного шва та зони термічного впливу є більш благородними порівняно з основним металом. Зважаючи на більшу площу основного металу в конструкції порівняно із зварним швом (площа зварного шва становить не більше 10% від площі основного металу) в цілому можна очікувати задовільну стійкість зварного з’єднання проти суцільної корозії. Максимальна глибина міжкристалітної корозії біляшовноъ зони сплаву Al-Mg-Cu-Si становить близько 0,350 мкм, що більше ніж для основного металу – близько 0,086 мкм. Збільшення глибини руйнування границь зерен у зварному з’єднанні підтверджує факт розміцнення біляшовної зони під час зварювання. Встановлено кореляцію між електрохімічними характеристиками зварного з’єднання алюмінієвого сплаву системи легування Al-Mg-Cu-Si, отриманого вільною дугою, а а саме потенціалом корозії та струмом анодного розчинення в активній області потенціалів та стійкістю проти міжкристалітної корозії. Показано, збільшення глибини міжкристалітної корозії біляшовної зони корелює з більшими струмами анодного розчинення в ній. Встановлено, що термічний цикл зварювання сприяє знеміцненню быляшовной зони зварного з'єднання, отриманого вільної дугою, алюмінієвого сплаву системи легування Al-Mg-Cu-Si, що призводить до зниження стійкості проти міжкристалітної корозії.

Исследование корреляции между электрохимическими свойствами сварного соединения алюминиевого сплава системы легирования Al-Mg-Cu-Si и его стойкостью против локальной коррозии. Использовали методы потенциометрии, поляризационных кривых, ускоренные испытания стойкости против межкристаллитной коррозии по ГОСТ 9.913. Применяли такие средства измерительной техники: весы аналитические ВРЛ 200, потенциостат ПИ-50.1. Изучены электрохимические свойства в растворе 3% NaCl сварного соединения алюминиевого сплава системы легирования Al-Mg-Cu-Si, полученного свободной дугой, оценена его стойкость против межкристаллитной коррозии. Результатами электрохимических исследований установлено, что потенциал сварного шва и зоны термического влияния являются более благородными по сравнению с основным металлом. Учитывая большую площадь основного металла в конструкции по сравнению со сварным швом (площадь сварного шва составляет не более 10% от площади основного металла) в целом можно ожидать удовлетворительную стойкость сварного соединения к сплошной коррозии. Максимальная глубина межкристаллитной коррозии околошовной зоны сварного соединения сплава Al-Mg-Cu-Si составляет около 0,350 мкм, что больше, чем для основного металла – около 0,086 мкм. Увеличение глубины разрушения границ зерен в сварном соединении подтверждает факт разупрочнения околошовной зоны при сварке. Установлена корреляция между электрохимическими характеристиками сварного соединения алюминиевого сплава системы легирования Al-Mg-Cu-Si, полученного свободной дугой, в частности, потенциалом коррозии и током анодного растворения в активной области потенциалов и стойкостью против межкристаллитной коррозии. Показано, что увеличение глубины межкристаллитной коррозии околошовной зоны коррелирует с большими токами анодного растворения зоны. Установлено, что термический цикл сварки способствует разупрочнению околошовной зоны сварного соединения, полученного свободной дугой, алюминиевого сплава системы легирования Al-Mg-Cu-Si, что приводит к снижению стойкости против межкристаллитной коррозии.

The study of the correlation between the electrochemical properties of a welded joint of an aluminum alloy of the Al-Mg-Cu-Si alloying system and its resistance against local corrosion. Potentiometry, polarization curves techniques, accelerated tests of resistance against intergranular corrosion according to GOST 9.913 were used. The measuring equipment analytical VRRL 200 scales, potentiostat PI-50.1 was applied. Electrochemical properties in a solution of 3% NaCl of a welded joint of an aluminum alloy of the Al-Mg-Cu-Si alloying system obtained by a free arc were studied, its resistance against intergranular corrosion was evaluated. In accordance with the results of electrochemical studies it have established that the potential of the weld and the heat-affected zone are more noble in comparison with the base metal. Taking into account the larger area of the base metal in the structure in compare to the weld (the weld area is no more than 10% of the base metal area), in general, satisfactory resistance of the welded joint to uniform corrosion can be expected. The maximum depth of intergranular corrosion of the heat-affected zone of the welded joint of the Al-Mg-Cu-Si alloy is about 0.350 μm, which is more than the depth of intergranular corrosion for the base metal – about 0.086 μm. The increasing of the depth of breaking down of grain boundaries in a welded joint confirms the fact of the softening of the heat-affected zone during welding. A correlation between the electrochemical characteristics of the welded joint of an aluminum alloy of the Al-Mg-Cu-Si alloying system obtained by a free arc, in particular, the corrosion potential and the anodic dissolution current in the active potential region and resistance against to intergranular corrosion was established. It is shown that an increasing of the depth of intergranular corrosion of the heat-affected zone correlates with the large currents of the anodic dissolution of this zone. It has been established that the thermal welding cycle promotes the weakening of the heat-affected zone of the welded joint of an aluminum alloy of the Al-Mg-Cu-Si alloying system, obtained by a free arc. It leads to a decreasing of the resistance against intergranular corrosion.