ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кристаллизация металла в сварочной ванне и микроструктура Трещины в сварных соединениях из "Ручная дуговая сварка металлов " Сварное соединение образуется совместной кристаллизацией основного и наплавленного металла. [c.32] Псд действием тепла дуги и нагретых газов на основном металле образуется углублсн 1е и жидкий металл оттесняется в сторо 1у, п]Н)гизоположиую пере.мещению дуги. [c.32] По мере удаления источника тепла (дуги) образующаяся полость за. юлняется расплавленным основным и электродным металлами, после чего нач1шается их совместная кристаллизация. [c.32] Длительность кристаллизации сварочной ванны исчисляется временем нахождения ванны в жидком состоянии и измеряется секундами. [c.33] При охлаждении процесс кристаллизации протекает периодически. Это объясняется тем, что после кристаллизации первого слоя происходит некоторая задержка охлаждения, вызванная ухудшением теплоотдачи и выделением скрытой теплоты кристаллизации. Образовавшийся первый слой кристаллов имеет форму, соответствующую поверхности охлаждения. После некоторой остановки, намечающей линию раздела между первым и вторым кристаллизационным слоем, начинает кристаллизоваться второй слой. После образования второго слоя и выделения им скрытой теплоты кристаллизации теплоотвод замедляется и вновь происходит остановка. Толщина кристаллизационного слоя зависит от объема жидкого мета.пл и условий Т1 П. пптвода. Чем сильнее теплоотвод и чем меньше объем жидкого металла, тем меньше толщина слоя. Толщина слоев кристаллизации может колебаться от десятых долей до нескольких миллиметров. По краям ванны, где скорость охлаждения большая, кристаллизационные слои толще. [c.33] На рис. 11 показана схема кристаллизации металла шва. [c.33] Поверхность охлаждения каждого слоя криволинейна, поэтому каждый кристалл неоколько наклонен относительно других. В результате прорастания кристаллов из одного слоя в другой образуются столбчатые кристаллы в виде дендритов. [c.33] Стр ч тура металла сварного соединения выявляется по мак-рощлифам для выявления кристаллизационных слоев требуется, подвергнуть макрошлиф глубокому травлению специальными реактивами. [c.33] При кристаллизации металла шва имеет место ликвация. Ликвацией называют неравномерное распределение составляющих, приводящее к неоднородности химического состава сплава. [c.34] Зональная ликвация сварного шва вызывается неодновременной его кристаллизацией. Она приобретает заметное развитие только в нижних однопроходных швах значительного сечения и заключается в том, что жидкий, д еталл шва по мере кристаллизации в значительной степени обогащается примесями. В сварном шве в последнюю очередь затвердевает средняя часть, в которой и сосредоточивается наибольшее количество примесей. Таким образом и возникает разница в химическом составе периферийной и центральной частей шва. Это явление и носит название зональной ликвации. [c.34] Увеличение скорости охлаждения уменьшает склонность к зональной ликвации, так как в металле при этом образуется значительное количество центров кристаллизации, как в средней, гак и в периферийной части шва. Поэтому при сварке в связи с большими скоростями охлаждения шва зональная ликвация незначительна. [c.34] При затвердевании стали первые кристаллы твердого раствора будут содержать меньше примесей, чем исходный жидкий оплав. Поэтому образовавшийся кристаллит (дендрит) неоднороден по химическому составу. Центральные и начальные части дендритов состоят из наиболее чистого металла, в то время как междендритное пространство и пограничные зоны кристаллов, затвердевающих последними, в наибольшей степени загрязнены примесями. [c.34] Это явление носит название внутрикристаллической (дендритной) или микроскопической ликвации. Увеличение скорости охлаждения вызывает усиление дендритной ликвации, так как выравнивание химического состава внутри дендритов вследствие малого времени диффузии крайне незначительно. Поэтому дендритная ликвация имеет при сварке большее значение, чем зональная. [c.34] На свойства сварного шва наряду с химическим составом значительное влияние оказывает его микроструктура. Р1зучение микроструктуры позволяет установить первичную и вторичную структуру металла шва. [c.35] Под первичной структурой следует понимать характер расположения первичных кристаллов, образовавшихся в процессе затвердевания сварочной ванны. Для выявления первичной структуры сварных швов углеродистых и низколегированных сталей требуется специальная их обработка. [c.35] Вторичная структура представляет собой действительную структуру, образовавшуюся в результате фазовых превращений, происшедших в шве после затвердевания сварочной ванны. [c.35] Изучение вторичных микроструктур имеет большое значение для установления зависимости механических свойств сварного соединения от химического состава шва и основного металла, от термического воздействия процесса сварки или специальной термической обработки. [c.35] Вернуться к основной статье