ствует об ориентационном соответствии ряда одинаковых кристаллических зародышей, подобно зубьям в гребенке. Чем больше времени предоставляется зародышам для приобретения такого ориентацион-ного соответствия, тем толще вырастают кристаллиты.

Однако на вопрос, какие факторы влияют на параметры кристаллита, современная теория кристаллизации не дает однозначного ответа. Это связано с тем, что до настоящего времени нет еще единого мнения о том, какой показатель процесса является ведущим. По многим представлениям размеры всех без исключения элементов внутреннего строения первичных форм затвердевания — ширина ячейки и ее пограничных зон, ширина дендритных осей и расстояние между ними, размеры неметаллических включений, толщина пластинок в эвтектических колониях — зависят от скорости кристаллизации. Увеличение скорости охлаждения и соответствующее ускорение кристаллизации, за исключением случаев появления новых неравновесных структурных составляющих, сопровождается уменьшением размеров перечисленных элементов внутреннего строения. При затвердевании в кристаллизаторе слитка из алюминиевого сплава обычно образуются три зоны, каждая из которых отличается структурой, размером и ориентировкой зерен. Первая, или периферийная, как известно, состоит из беспорядочно ориентированных мелких зерен;. вторая — зона столбчатых кристаллитов; в третьей кристаллиты равноосные, они крупнее, чем в первой, но также беспорядочно ориентированы. В зависимости от условий охлаждения и наличия примесей при одном и том же химическом составе сплава в структуре слитка могут быть одна, две или все три указанные зоны. Так, на чистом алюминии третья зона практически отсутствует.

В металле шва периферийная зона почти неразличима. Однако в расположении кристаллитов можно заметить следующую особенность зависимости от скорости сварки. При малой скорости сварки кристаллизация на чистом металле происходит плоским фронтом, по мере ее ускорения и появления примесей создаются ячейки (в идеальном случае — шестигранного сечения), затем ячеистые, столбчатые и равноосные дендрита. Разумеется, не все перечисленные структурные формы присутствуют в шве одновременно. Наименьшая скорость кристаллизации наблюдается на краю шва вблизи основного металла. Поэтому на алюминии высокой частоты, содержащем 99,993—99,999 % А1, при малой скорости сварки независимо от структуры основного металла на краю шва можно видеть результат кристаллизации плоским фронтом (рис. 20). По мере приближения к центру шва появляется ячеистая структура. Однако последующее превращение ее в другие формы не наблюдается даже при скорости более 90 м/ч. На техническом алюминии ячеистые субзерна фиксируются уже у границы сплавления. Далее они переходят в ячеистые дендриты, а появление равноосных дендритов наблюдается при скорости сварки более 15 м/ч в центре шва. На сплаве АМгб вблизи границы сплавления сразу же вырастают ячеистые дендриты, а равноосные дендриты проявляются на всех исследованных скоростях 20—60 м/ч и более. При сварке чистого и технического алюминия со скоростью 15—30 м/ч кристаллы

Рис. 20. Микроструктура сварного соединения алюминия А995, [а) и А7 (б) (Х150).

в центральной части шва имеют перистую или веерную форму. По мере увеличения скорости от 30 до 90 м/ч наблюдается некоторое снижение размеров кристаллита, при этом строгая ^ обратная пропорциональная зависимость его от скорвсти сварки не соблюдается.

Между размерами кристаллита и его внутренним строением нет жесткой связи. Например, измельчение кристаллитов при введении в сплав 1 модификатора зародышевого действия может сопровождаться огрублением 1 дендритов, а увеличение скорости сварки приводит к уменьшению размеров кристаллитов и параметров внутреннего строения из-за уменьшения толщины и увеличения числа ветвей дендрита.

Другое объяснение влияния быстрого охлаждения связано с рекристаллизацией. Чем быстрее охлаждение материала, тем выше в нем уровень напряжений, которые способствуют рекристаллизации путем пластической деформации. По данным А. А. Бочвара скорость охлаждения не связана непосредственно с размером макрозерна, ее увеличение в очень большой степени способствует измельчению внутреннего строения зерна. По данным Б. Ь. Гуляева [7] с увеличением скорости охлаждения слитка алюминия марки АД средний размер макрозерна снижается. Такой же характер зависимости дендритного 4*51