Оcновы сварки судовых конструкций
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 49 50 51 52 53 54 55... 277 278 279
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Связь между составами точек 1
и 3 определяется коэффициентом ликвации х
(рис. 4.3, б).
Чем больше этот коэффициент отличается от единицы, тем больше состав
первых кристаллитов отличается от затвердевающей в последнюю очередь
жидкости. Отсюда ясно, что скорость кристаллизации в значительной
мере определяет средний состав затвердевшего металла. При малой
скорости кристаллизации избыточная примесь в жидком металле успевает
удалиться от фронта кристаллизации, постепенно обогащая объем остающейся
фазы. При увеличении скорости кристаллизации, особенно при дендритной
форме фронта в жидкой фазе, примесь не успевает удалиться от фронта
кристаллизации. В этом случае средний состав затвердевшего металла
ближе к исходному составу жидкого - ликвация станет меньше.
Фактические скорости роста
кристаллов даже в слитках значительной массы всегда имеют большие
значения, и удаление примеси в незакристаллизовавшийся металл происходит
не полностью. Если предположить, что скорость кристаллизации мала
(стремится к нулю), то застывший металл долго находится при повышенной
температуре (здесь скорости диффузии элементов в жидком металле
велики), примесь может выровнять свою концентрацию по всему объему, и
конечной неоднородности состава наблюдаться не будет. При некотором
повышении г исходная неоднородность еще велика и одновременно
сокращается время на выравнивание содержания примеси в застывающем
металле, что приведет к увеличению ликвационной неоднородности металла.
Наиболее велика ликваци-онная неоднородность в кипящей стали, где диффузия
в процессе затвердевания усиливается «кипением» (перемешиванием стали в
процессе кристаллизации).
Известно также, что кроме
неравномерности распределения примеси во всем объеме
закристаллизовавшегося металла имеется неоднородность распределения
примеси в осях и межосевых промежутках дендритов (дендритная
неоднородность). Влияние скоростей роста дендритов (скорости охлаждения)
на дендритную неоднородность такое же, как и ее влияние на зональную
неоднородность.
Теория кристаллизации сварочной
ванны возникла на базе общей теории кристаллизации металлов и теории
кристаллизации слитков (отливок). Необходимость создания такой
самостоятельной теории обусловлена рядом специфических особенностей,
присущих процессу сварки. Основными из них являются:
1) условия кристаллизации металла
сварочной ванны, когда в нее вводится теплота от локализованного
движущегося сварочного источника тепла (сварочной
дуги); |
2) наличие в ванне жидкого металла, ограниченного
количества центров кристаллизации в виде полурасплавившихся зерен
основного металла на границе сплавления;
3) наличие в ванне значительного градиента
температур, большой перегрев металла в центральной части
ванны;
4) значительное перемешивание металла ванны,
вызванное движением его под влиянием давления дуги;
5) малый объем ванны и непродолжительность ее
существования в расплавленном состоянии, кристаллизация металла при
больших скоростях роста кристаллов.
Кроме этого, часто наблюдается
исходная химическая неоднородность жидкого металла в различных
районах сварочной ванны, вызванная различием в химическом составе
основного и наплавленного металла. В соответствии с современными
воззрениями процесс кристаллизации металла в условиях сварочного
нагрева можно представить следующим образом.
Кристаллизация сварочной ванны
происходит по периферии и ввод в нее тепла принципиально меняет
закономерности роста кристаллитов от границ сплавления к центру ванны
по сравнению с кристаллизацией слитка. Здесь, на границе раздела фаз,
наряду с отводом тепла существует и его подвод. Если границу раздела
твердого и жидкого металла в сварочной ванне (рис. 4.4, а) развернуть в прямую
линию ЛБВ (рис.
4.4, б), то левее
точки Б будут
расположены участки головной части ванны (там происходит расплавление
металла), а правее, до точки В - участки хвостовой части (в
ней происходит кристаллизация жидкого металла сварочной ванны).
Видно, что на участке ЛБ подвод тепла из
ванны превышает его отвод в твердый металл, а на участке БВ отвод
тепла больше подвода; в точке Б тепла отводится столько,
сколько подводится.
Кристаллизация металла сварочной
ванны начинается на тех участках ее межфазной поверхности, где отвод
тепла в основной металл и окружающую среду начинает превышать его
подвод от сварочного источника теплоты. Рост кристаллов происходит
путем образования новых атомных слоев твердой фазы. Первые
кристаллиты начинают свой рост у линии сплавления от
полурасплавившихся зерен основного металла и имеют ориентацию этих
зерен, при этом растущие кристаллиты значительно разориентированы. Рост
кристаллитов в ванне идет по эпитаксиальному механизму, т. е. в своем
развитии они стремятся продолжить кристаллографическое направление
кристаллов подложки (полурасплавившегося зерна основного металла).
Число кристаллитов у линии сплавления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 49 50 51 52 53 54 55... 277 278 279
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
