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文档介绍
第三章熔池凝固和焊缝固态相变
熔池金属的凝固
问题:
研究熔池凝固过程的意义所在?
研究内容:
第一节熔池凝固的特点
第二节焊缝固态相变
第三节焊缝中的气孔和夹渣
第四节焊缝性能的控制
1. 熔池的体积小冷却速度大
熔池:30cm3 100g 4~100℃/s
铸钢锭:几吨~几十吨(3~150)×10-4 ℃/s
2. 熔池中的液态金属处于过热状态
熔池:1770±100 ℃铸钢锭:<1550 ℃
3. 熔池在运动状态下结晶
一熔池凝固的条件和特点
1. 熔池中晶核的形成
①自发形核
所需能量:
其中:σ——新相-液相界面张力
ΔFv ——单位体积内固液两相自由能之差
二熔池结晶的一般规律
1. 熔池中晶核的形成
②非自发形核
所需能量:
θ=0 ° →Ek´ = 0 →现成晶核
θ=180° → Ek´= Ek →全自发形核
θ=0 ~180 ° → Ek´/Ek = 0~1
二熔池结晶的一般规律
熔合区母材晶粒上成长的柱状晶
不锈钢自动焊时的交互结晶
二熔池结晶的一般规律
2. 熔池中晶核的长大
①晶粒生长有方向性,某一方向的生长速度最大
②当最大的生长速度方向与最大温度梯度方向一致时,可优先长成–选择性
图3-6 焊缝中柱状晶体的选择长大
二熔池结晶的一般规律
晶粒主轴生长线速度分析
三熔池结晶线速度
焊接工艺参数与θ角之间的关系
厚大焊件表面快速堆焊:
薄板上自动焊接:
其中:
三熔池结晶线速度
熔池金属的凝固
问题:
研究熔池凝固过程的意义所在?
研究内容:
第一节熔池凝固的特点
第二节焊缝固态相变
第三节焊缝中的气孔和夹渣
第四节焊缝性能的控制
1. 熔池的体积小冷却速度大
熔池:30cm3 100g 4~100℃/s
铸钢锭:几吨~几十吨(3~150)×10-4 ℃/s
2. 熔池中的液态金属处于过热状态
熔池:1770±100 ℃铸钢锭:<1550 ℃
3. 熔池在运动状态下结晶
一熔池凝固的条件和特点
1. 熔池中晶核的形成
①自发形核
所需能量:
其中:σ——新相-液相界面张力
ΔFv ——单位体积内固液两相自由能之差
二熔池结晶的一般规律
1. 熔池中晶核的形成
②非自发形核
所需能量:
θ=0 ° →Ek´ = 0 →现成晶核
θ=180° → Ek´= Ek →全自发形核
θ=0 ~180 ° → Ek´/Ek = 0~1
二熔池结晶的一般规律
熔合区母材晶粒上成长的柱状晶
不锈钢自动焊时的交互结晶
二熔池结晶的一般规律
2. 熔池中晶核的长大
①晶粒生长有方向性,某一方向的生长速度最大
②当最大的生长速度方向与最大温度梯度方向一致时,可优先长成–选择性
图3-6 焊缝中柱状晶体的选择长大
二熔池结晶的一般规律
晶粒主轴生长线速度分析
三熔池结晶线速度
焊接工艺参数与θ角之间的关系
厚大焊件表面快速堆焊:
薄板上自动焊接:
其中:
三熔池结晶线速度
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