•сится воздействие на структуру путем модифицирования (измельчения), которое может быть осуществлено с помощью динамических процессов, введением замедляющих- рост добавок и зародышевых добавок, растворением зародышей и т. д.

Как и при литье слитков, шов малого размера легче получить более однородным, чем крупный. Естественное стремление увеличить глубину провара основного металла при однопроходной дуговой сварке с целью повышения производительности наталкивается на увеличение размеров ванны и усиление неоднородности шва. Вследствие этого ухудшается стойкость против образования дефектов (пор, горячих трещин), снижаются механические свойства сварного соединения. В этом плане лучшие возможности создает ЭЛС с ее узкой ванной относительно малой массы. С помощью ЭЛС удается получить высокого качества соединения практически на всех свариваемых сплавах. Худшими возможностями обладает ЭШС. Поэтому данным способом можно получить равноценные с основным металлом соединения только на техническом алюминии и низколегированных термически неупроч-•няемых сплавах. Дуговая сварка занимает промежуточное положение.

Определенные достижения в ослаблении физической и химической неоднородности независимо от способа сварки дает перемешивание металла в ванне. Предпринимались попытки механически (путем встряхивания) измельчать структуру шва. Однако они не получили распространения из-за нестабильности получаемых результатов. Кроме того, для каждого шва требуются свои характеристики встряхивания, а необходимое оборудование здесь достаточно громоздко. Более перспективным оказалось магнитное воздействие на ванну. Применение внешних магнитных полей имело целью создание определенным образом ориентированных пондеромоторных сил преимущественно в жидком металле сварочной ванны с целью возбуждения в нем контролируемого движения достаточной интенсивности. Этот метод магнитометалло(гидро)динамического воздействия на состояние и кристаллизацию сварочной ванны назван электромагнитным перемешиванием. Такие работы велись В. П. Чернышом [37]. Среди других исследований можно отметить работы, проводимые в Ташкентском и Воронежском политехнических институтах, МВТУ им. Н. Э. Баумана и др. М. А. Абраловым данный процесс назван электромагнитным воздействием [38]. Для осуществления ЭМП по способу, разработанному в Киевском политехническом институте, используются аксиальные (относительно электрода) прерывистые реверсируемые магнитные поля. Они создаются поочередным пропусканием по обмоткам соленоидов, размещенных на токоподводящем мундштуке сварочного аппарата либо корпуса сварочной горелки, разнополярных групп однополупериодно выпрямленных импульсов тока сетевой частоты.

В опытах М. А. Абралова электромагнитную катушку и горелку размещали по разные стороны от свариваемого образца. При этом образование новых кристаллитов в результате ЭВМ при сварке сплава АМц не обнаружено, а на сплавах 1420 и АМгб выявляется заметное измельчение кристаллов, причем воздействие импульсным знакопеременным магнитным полем приводит к большому измельчению первичной

структуры по сравнению с воздействием постоянным полем. Независимо от рода внешнего магнитного поля существует определенный диапазон режимов ЭВМ, в котором наблюдается наибольшее измельчение. Оптимальная частота импульсов поля может изменяться в пределах 0,6—15 Гц. Вероятный механизм действия ЭВМ по А. М. Болдыреву следующий: измельчение кристаллов происходит вследствие периодического изменения концентрационного переохлаждения перед фронтом кристаллизации [39]. В. П. Черныш считает причиной измельчения структуры сварных швов сохранение большого числа активных частиц, не подвергавшихся дезактивации, в результате снижения перегрева центральных участков сварочной ванны при ЭВМ на расплав. М. А. Абралов исходит из того, что при температурных колебаниях возле фронта кристаллизации неизбежно периодическое оплавление затвердевшего металла. При этом в первую очередь оплавляются те участки шва, которые имеют большее содержание растворенной примеси, т. е. более низкую температуру плавления. У дендритов это основания ветвей второго порядка. Поэтому при температурных колебаниях возле межфазной поверхности ветви дендритов отделяются от главного ствола.

Отделившаяся ветвь способна образовать новый кристаллит без дополнительного зародыша. При ЭВМ такие условия создаются либо вследствие знакопеременного перемешивания расплавленного металла, либо в результате периодического колебания дуги вдоль или поперек сварочной ванны. При наличии в сплаве примесей, способных образовывать зародыши, измельчение при периодическом подплавлении представляется следующим образом. При обычных условиях затвердевания сварного шва подобные примеси, обычно тугоплавкие, дезактивируются в расплавленном металле под воздействием тепла дуги и значительного перегрева сварочной ванны. Поэтому они не способствуют образованию новых кристаллитов. После затвердевания металла тугоплавкие примеси восстанавливают свою активационную способность, а при последующем попадании в расплав возле фронта кристаллизации вследствие подплавления последнего они могут выполнять роль готовых центров кристаллизации. Таким образом, ЭВМ позволяет периодически уменьшать размеры структурных элементов кристаллитов, а следовательно, снижать степень химической неоднородности, периодически изменять направления роста ячеек (ячеистых дендритов, дендритов), т. е. повышать зубчатость границ и увеличивать площадь соприкосновения столбчатых кристаллитов у оси шва, что ведет к повышению стойкости против образования кристаллизационных трещин. Что касается выбора характеристик ЭВМ, то здесь необходимо учитывать, что расплавленный металл сварочной ванны без воздействия внешнего магнитного поля осуществляет циркулирующее движение только лишь под влиянием сварочного тока. Движение жидкого металла сварочной ванны под дополнительным воздействием электромагнитного поля определяется родом сварочного тока и видом внешнего поля. Наиболее сложное движение осуществляет расплавленный металл в случае переменного сварочного тока и переменного магнитного поля. В общем случае движение жидкого металла имеет