Influence of purge quality and surface preparation on weld microstructure and degradation of austenitic stainless steel pressure piping

316或316L级不锈钢焊接管线钢广泛应用于石油和天然气工业，主要用于输送腐蚀性很强的物质。焊接这些钢的主要挑战之一是焊接区发生变色，也称为热着色，这通常会导致零件报废。变色现象的产生与根部焊道及随后的填充和盖层焊接过程中铬氧化物的形成有关。最近的研究表明，熔合区的氧捕获也可能是变色现象发生的一个可能来源。然而，焊接过程中氧气水平对变色程度和对显微组织和腐蚀性能的破坏程度的影响尚未量化。除了氧气水平外，表面处理已被确定为一个非常重要的工艺参数，它可能会影响接头的质量及其在使用条件下的耐用性。因此，本研究的主要目的是通过确定控制机制来研究起始基材、焊接工艺参数和表面准备对变色的程度和严重程度的影响及其与接头组织和性能的关系。工业伙伴项目的成果将是根据所选材料实施改进的表面准备和焊接程序，以达到可接受的变色程度。#(Cr)#(Lf)Les acier浇注管道表面S和不含氧的316L超声波，扩大了S S的工业，主要是浇注S腐蚀性物质。L的原则是在南方的区域进行变色，而不是传统的变色和变色。L的原产地是变色和变色，形成了氧化铬铜铜合金。这些研究的中心是对L的矛盾的研究，可能是L的幻影。首当其冲的是，L的影响力来自于L对微观结构和微观结构的影响和对量化腐蚀的关注。从目前的情况来看，这是S重要的易受影响因素之一，也是一个重要的影响因素。L的研究对象是L对材料的影响，L对表面的处理和处理，L对建筑结构和结构的影响。S的事业和S的事业，都是可接受的，也是最好的选择。

Welded pipeline steels made of 316 or 316L grade stainless steels are widely used in oil and gas industry mainly for the transportation of very corrosive substances. One of the main challenges in welding of these steels is the occurrence of discoloration, also called heat tinting, of the weld region which results often in the rejection of the part. The origin of the discoloration phenomenon has been related to the formation of chromium oxides during the welding of the root pass and subsequent fill and cap passes. Recent research has indicated that oxygen trapping in the fusion zone could also be a probable source for the occurrence of the discoloration phenomenon. However, the influence of the oxygen level present during welding on the extent of discoloration and level of damage to the microstructure and corrosion properties has not been quantified yet. In addition to the oxygen level, surface preparation has been identified as a very important process parameter that could affect the quality of the joint and its durability under service conditions. The main objective of the present research is therefore to investigate the influence of starting base material, weld process parameters, and surface preparation on the extent and severity of the discoloration and its correlation with joint structure and properties through the identification of the governing mechanisms. The outcome of the project for the industrial partner will be to implement improved surface preparations and welding procedures as a function of the selected material in order to achieve acceptable discoloration levels.#(cr)#(lf)Les aciers pour pipeline soudés en aciers inoxydables 316 ou 316L sont largement utilisés dans l'industrie du pétrole et du gaz, principalement pour le transport de substances très corrosives. L'un des principaux défis du soudage de ces aciers est la décoloration de la zone de soudure, également appelée coloration due à la chaleur, qui se traduit souvent par le rejet de la pièce. L'origine du phénomène de décoloration est liée à la formation d'oxydes de chrome lors du soudage. Des recherches récentes ont indiqué que le piégeage de l'oxygène dans la zone de fusion pourrait également être une source probable de l'apparition du phénomène de décoloration. Cependant, l'influence du niveau d'oxygène présent pendant le soudage sur l'étendue de la décoloration et le niveau d'endommagement de la microstructure et des propriétés de corrosion n'a pas encore été quantifié. Outre le niveau d'oxygène, la préparation de la surface a été identifiée comme un paramètre de processus très important susceptible d'affecter la qualité du joint et sa durabilité en conditions de service. L'objectif principal de la présente recherche est donc d'étudier l'influence du matériau de départ, des paramètres du processus de soudage et de la préparation de la surface sur l'étendue et la gravité de la décoloration, ainsi que sa corrélation avec la structure et les propriétés des joints grâce à l'identification des mécanismes directeurs. Pour le partenaire industriel, le projet aboutira à la mise en oeuvre de procédés de préparation de la surface et de soudage améliorés en fonction du matériau sélectionné, afin de parvenir à des niveaux de décoloration acceptables.