4焊接条件下的凝固形态 熔池中成分过冷的分布因焊缝不同的部位而不同,主要有柱状 晶和少量等轴晶两类。 在焊缝的熔化边界,G较大,结晶速度R较小,成分过冷接近 零,形成平面晶; 远离熔化边界向焊缝中心过渡时,G变小,R增大,结晶形态 随之变化:平面晶→胞状晶→树枝胞状晶(柱状晶区)→等轴 晶。 在实际焊缝中,由于化学成分,板厚和接头形式不同,不 定具有上述结晶形态
4.焊接条件下的凝固形态 熔池中成分过冷的分布因焊缝不同的部位而不同，主要有柱状 晶 和少量等轴晶两类。 在焊缝的熔化边界，G较大，结晶速度R较小，成分过冷接近 零，形成平面晶； 远离熔化边界向焊缝中心过渡时，G变小，R增大，结晶形态 随之变化：平面晶→胞状晶→树枝胞状晶（柱状晶区）→等轴 晶。 在实际焊缝中，由于化学成分，板厚和接头形式不同，不一 定具有上述结晶形态
5焊接工艺对一次组织结构的影响 焊接速度、焊接线能量等焊接工艺条件对一次组织形态有很大的 影响。 熔池结晶速度v和焊接速度vs有如下关系: n≡ Us COSC (3-1) 式中,a一-VR与vR之间的夹角。 研究表明:焊接速度越大,角越大,结晶生长方向的曲线越接 近直线,很少弯曲,形成对生的柱状晶焊缝结构。当焊速越小时, 则晶粒的生长方向越弯曲。如图3-4所示
5.焊接工艺对一次组织结构的影响 焊接速度、焊接线能量等焊接工艺条件对一次组织形态有很大的 影响。 熔池结晶速度vR和焊接速度vS有如下关系： （3-1） 式中，α——vR与vR之间的夹角。 研究表明：焊接速度越大，α角越大，结晶生长方向的曲线越接 近直线，很少弯曲，形成对生的柱状晶焊缝结构。当焊速越小时， 则晶粒的生长方向越弯曲。如图3-4所示。 R = S cos
晶粒成长主轴 Ⅹ a 图3-4焊接速度对一次组织的影响 (a)大焊速(b)小焊速
图3-4 焊接速度对一次组织的影响 （a）大焊速 （b）小焊速
当高速焊时,最后结晶的低熔点夹杂物被推移到焊缝 中心,形成中心弱面,导致焊缝中心易出现纵向裂纹 这就是故热裂敏感性大的奥氏体钢和铝合金焊接时不 能采用大焊速的主要原因 》当焊接电流小时,线能量减小,熔合区附近过热程度 小,结晶时温度梯度大,成分过冷减小,形成胞状晶。 随电流加大,热输入增加,母材过热程度增加,温度 梯度减小,成分过冷增加,焊缝结晶组织成为胞状树 枝晶 当电流进一步加大,焊缝中的树枝晶也随之粗大
当高速焊时，最后结晶的低熔点夹杂物被推移到焊缝 中心，形成中心弱面，导致焊缝中心易出现纵向裂纹。 这就是故热裂敏感性大的奥氏体钢和铝合金焊接时不 能采用大焊速的主要原因。 ➢ 当焊接电流小时，线能量减小，熔合区附近过热程度 小，结晶时温度梯度大，成分过冷减小，形成胞状晶。 随电流加大，热输入增加，母材过热程度增加，温度 梯度减小，成分过冷增加，焊缝结晶组织成为胞状树 枝晶。 ➢ 当电流进一步加大，焊缝中的树枝晶也随之粗大
6焊缝金属的化学成分不均匀性 在熔池进行结晶的过程中,由于冷却速度很快,已凝固的 焊缝金属中合金元素来不及扩散,导致分布不均匀,即偏 析。在焊缝的熔合区,成分极不均匀,为焊接接头的薄弱 地带。 根据偏析的特点分为三类:宏观偏析、微观偏析和熔合线 偏析。 (1)宏观偏析 宏观偏析是由于柱状晶沿一定方向生长,使溶质偏聚于晶 间及部分地区,导致溶质浓度升高
6.焊缝金属的化学成分不均匀性 在熔池进行结晶的过程中，由于冷却速度很快，已凝固的 焊缝金属中合金元素来不及扩散，导致分布不均匀，即偏 析。在焊缝的熔合区，成分极不均匀，为焊接接头的薄弱 地带。 根据偏析的特点分为三类：宏观偏析、微观偏析和熔合线 偏析。 (1)宏观偏析 宏观偏析是由于柱状晶沿一定方向生长，使溶质偏聚于晶 间及部分地区，导致溶质浓度升高