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焊縫的結晶 金相組織觀察
1.焊縫的結晶交互
熔化焊是通過加熱使被焊金屬的聯接處達到熔化狀態,焊縫金屬凝固后實現金屬的焊接。聯接處的母材和焊縫金屬具有交互結晶的特征,焊縫金屬與聯接處母材具有共同的晶粒,即熔池金屬的結晶是從熔合區母材的半熔化晶粒上開始向焊縫中心成長的。這種結晶形式稱為交互結晶或聯生結晶。當晶體*易長大方向與散熱*快方向一致時,晶體便優先得到成長,有的晶體由于取向不利于成長,晶粒的成長會被遏止。這就是所謂選擇長大,并形成焊縫中的柱狀晶。
2.焊縫的結晶形態
根據濃度過冷的結晶理論,合金的結晶形態與溶質的濃度C0、結晶速度(或晶粒長大速度)及和溫度梯度G有關。當結晶速度及和溫度梯度G不變時,隨著金屬中溶質濃度的提高,濃度過冷增加,從而使金屬的結晶形態由平面晶變為胞狀晶,胞狀樹枝晶,樹枝狀晶及等軸晶。 當合金成分一定時,結晶速度越快,濃度過冷越大,結晶形態由平面晶發展到胞狀晶、樹枝狀晶,*后為等軸晶。當合金成分C0和結晶速度R一定時,隨著溫度梯度G的升高,濃度過冷將減小因而結晶形態會由等軸晶變為樹枝晶,直至平面晶。隨著晶粒的成長,熔池中晶粒界面前的濃度過冷和溫度梯度也隨著發生變化。因而,熔池全部凝固以后,各處將會出現不同的結晶形態。在焊接熔池的熔化邊界上,溫度梯度G較大,焊縫的結晶速度R很小,因此此處的濃度過冷*小,隨著焊接熔池的結晶。溫度梯度G由熔化邊界處直到焊縫中心逐漸變小,熔池的結晶速度R卻逐漸增大,到焊縫中心處,溫度梯度*小,結晶速度*大,故濃度過冷*大。由上述分折可知,焊縫中結晶形態的變化,由熔合區直到焊縫中心,依次為:平面晶,胞狀晶,樹枝狀晶,等軸晶。
焊縫的結晶 金相組織觀察
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