关于熔池结晶的一般规律
一、熔池中晶核的形成
结晶过程必须在过冷的条件下进行,生成晶核(简称形核)的热力学条件是过冷度所造成的自由能降低,进行结晶过程的动力条件是自由能降低的程度。过冷度越大,自由能降低得越多,就越有利于凝固(结晶)的进行。
根据结晶理论,形核方式有两种:自发形核和非自发形核。所以,对于焊接熔池结晶来说,非自发形核起了主要作用。
在焊接条件下,熔池中存在两种现成的固相界面:一是合金元素或杂质的悬浮质点;二是熔合区附近加热到半熔化状态的母材晶粒表面,非自发晶核就依附在这个表面上以柱状晶的形态向熔池中心成长,形成所谓的交互结晶或称联生结晶。
(熔池结晶的规律)
二、熔池中晶核的长大
1、晶体长大的条件。对金属来说,过冷度越大,长大速率越快。
2、晶体长大的宏观形态。如果散热有方向性,则晶体沿散热最快方向的反方向长大速度最快。另外,晶体具有各向异性,它在某一定的方向上最容易长大,即有优先成长方向,它由母材金属晶格类型所决定。
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