第三章 熔池凝固和焊缝固态相变.ppt

文档介绍：第三章
熔池凝固和焊缝固态相变
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第四节焊缝性能的控制
第一节熔池凝固
第二节焊缝固态相变
第三节焊缝中的气孔和夹杂
第三章--熔池凝固和焊缝固态相变
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重点内容
1、熔池凝固条件和特点及一般规律
2、各钢种焊缝的固态相变组织的转变
3、焊缝中的气孔和夹杂问题
4、焊缝性能问题讨论
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§3-1 熔池凝固
一、熔池的凝固条件和特点
1. 熔池体积小,冷却速度大


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二、熔池结晶的一般规律
焊接时,熔池金属的结晶与一般炼钢时钢锭的结晶一样,也是在过冷的液体金属中,首先形成晶核和晶核长大的结晶过程。生核热力学条件是过冷度而造成的自由能降低;生核的动力学条件是自由能降低的程度。
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熔池中晶核的生成分为:非自发晶核、自发晶核。形成两种晶核都需要能量 1)自发晶核
自发临界晶核所需的能量
б:新相与液相间的表面张力系数。
ΔFr:单位体积内液固两相自由能之差。
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2)非自发形核
θ:非自发晶核的浸润角
θ=0℃ EK`=0
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焊接时存在两种非自发晶核质点,一种是合金元素,另一种是现成表面,焊接熔池边界,正是固液相的相界石,熔池边界半熔化的母材晶粒表面为新相晶核的“基底”。
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原子由液相不断地向固相转移,晶核的成长是通过二维成核方式长大,但并不是齐步前进,长大趋势不同,有的一直向焊缝中部发展;有的只长大很短距离就被抑制停止长大。当晶体最易长大方向与散热最快方向相一致,最有利长大
晶核的成长是一个原子厚度从液相中吸收原子集团来进行的并连续不断地吸附在晶体表面的小台阶处而迅速长大。
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