Korroosio-olosuhteiden kokeelliset menetelmät liitosten testaukseen

Abstract

Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli kartoittaa ja vertailla korroosiontestausmenetelmiä hitsausliitosten testaamiseen. Työn tulokset toimivat esiselvityksenä LUT-yliopiston teräslaboratoriolle korroosiontestauslaitteiston hankintaa tai rakentamista varten. Työssä selvitettiin mitä erityispiirteitä hitsausliitosten korroosiolla on verrattuna perusaineen korroosioon, sekä miten valitut korroosiontestausmenetelmät eroavat toisistaan. Tutkimus toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jossa vertailtiin kolmea standardisoitua kiihdytettyä korroosiotestiä: jatkuvaa suolasumua, vuorottelevaa upotusta sekä syklistä korroosiotestiä.

Tutkimuksessa havaittiin, että hitsausprosessi jakaa liitoksen kolmeen eri vyöhykkeeseen. Nämä mikrorakenteeltaan erilaiset vyöhykkeet yhdessä hitsauksesta syntyneiden epäjatkuvuuksien kanssa altistavat liitoksen paikallisille korroosiomuodoille. Menetelmien vertailun tuloksena syklinen korroosiotesti on ainoa menetelmä, joka kykenee realistisesti simuloimaan liitoksen korroosiomekanismeja, kun puolestaan jatkuva suolasumu ja vuorottainen upotus soveltuvat parhaiten laadunvalvontaan ja vertailevaan tutkimukseen. Tuloksissa esitelläänkin kaksi eri skenaariota teräslaboratorion päätöksen tueksi: kustannustehokas laadunvalvonta mihin suositellaan jatkuvaa suolasumua ja laadukas sekä realistinen testaaminen mihin suositellaan syklistä testiä. Mahdollisissa jatkotutkimuksissa olisi tärkeää selvittää kiihdytettyjen korroosiotestien korrelaatio todellisiin käyttöolosuhteisiin, sekä hitsausparametrien ja pintakäsittelyjen mahdollista vaikutusta korroosionkestävyyteen.

The aim of this bachelor’s thesis was to survey and compare corrosion testing methods for testing welded joints. The results of the work serve as a preliminary study for the LUT University steel laboratory for the acquisition or construction of corrosion testing equipment. The work investigated the special characteristics of corrosion of welded joints compared to base metal corrosion, as well as how the selected corrosion testing methods differ from each other. The research was conducted as a literature review, which compared three standardized accelerated corrosion tests: continuous salt spray, alternate immersion and cyclic corrosion testing.

The study found that the welding process divides the joint into three different zones. These microstructurally different zones, together with the discontinuities caused by welding, make the joint susceptible to localized forms of corrosion. As a result of comparing methods, the cyclic corrosion test is the only method capable of realistically simulating the corrosion mechanisms of the joint, whereas continuous salt spray and alternate immersion are best suited for quality control and comparative research. Consequently, the results present two different scenarios to support the steel laboratory’s decision-making: cost-effective quality control, where continuous salt spray is recommended, and high-quality and realistic testing, where cyclic test is recommended. In possible further research, it would be important to investigate the correlation between accelerated corrosion tests and actual operating conditions, as well as the potential impact of welding parameters and surface treatments on corrosion resistance.