ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Плавление металлов, сварочная ванна из "Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений Издание 2 " Металлы — кристаллические вещества, характеризующиеся при данных условиях строго определенным пространственным расположением атомов. Такое расположение атомов у каждого металла обусловлено их энергетическим состоянием (взаимодействие электронов с ядром) и соответственно минимумом свободной энергии Р системы атомов. Таким образом, металл в твердом состоянии при данной температуре имеет определенное, энергетически наиболее устойчивое кристаллическое (атомное) строение с минимумом свободной энергии Р. [c.26] Нагрев или охлаждение изменяют энергетическое состояние атомов, т. е. амплитуду колебаний атомов (отклонения от узловых положений), энергетические условия внутри самого атома. Все это может привести к изменению их взаимного расположения, которое прн данной температуре будет соответствовать минимуму свободной энергии системы атомов прн изменившемся энергетическом состоянии. Свободная энергия любой системы атомов с повышением температуры уменьшается с определенной скоростью. Поэтому, если свободная энергия системы у атомов при температуре ниже 7 (рис. 3,1) больше свободной энергии системы а атомов, а при температуре выше наоборот, то модификация системы а будет устойчивой ниже температуры Т, а системы выше этой температуры. [c.26] Таким образом, условия плавления металла влияют на процесс последующей кристаллизации и соответственно на свойства металла сварного шва. Рассматривая влияние условий плавления на последующую кристаллизацию и свойства, необходимо остановиться на роли неметаллических включений и карбидов неизбежно присутствующих в сталях и металле сварочной ванны И те, и другие, сохраняясь после расплавления в жидком металле также могут служить центрами несамопроизвольной кристалли зации. На практике несамопроизвольную кристаллизацию ис пользуют для модификации — измельчения кристаллитов при затвердевании. Модифицирующее действие таких включений сохраняется только в том случае, если они не растворяются в ванне расплавленного металла. В связи с этим представляют интерес температуры плавления и растворения твердых и тугоплавких включений, которые могут находиться в стали при ее нагреве и плавлении. Поведение этих включений при плавлении особенно большое значение имеет для сварки, так как продолжительность пребывания металла при высоких температурах в твердом и жидком состояниях очень невелика. [c.28] По температуре и продолжительности существования расплавленного металла в сварочной ванне при различных видах сварки можно судить о поведении различных включений стали в процессе плавления и формирования сварочной ванны, о их влиянии ца последующую кристаллизацию. [c.29] Исходя из сказанного, можно считать, что к началу кристаллизации в сварочной ванне из-за большого перегрева либо нет совсем, либо остается очень мало естественных центров кристаллизации, какими могли стать сохранившиеся группировки атомов, и неизбежно наличие искусственных зародышей кристаллизации, природа и число которых зависят от состава свариваемого и присадочного материалов и условий сварки. Попадание из металла, электродного покрытия или флюса в ванну соединений таких металлов, как , Мо, V, Т1, 2г, КЬ, В. использование в качестве раскислителей А1, Т1, 2г может способствовать сохранению в ванне к началу кристаллизации тугоплавких частиц. [c.29] Возникающие в сварочной ванне конвекционные потоки в связи с воздействие л газодинамической и электромагнитной сил должны приводить к рассредоточению нерастворившнхся тугоплавких частиц. [c.30] Вернуться к основной статье