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熔池结晶的一般规律是什么?

发布时间: 2019-10-22作者：baile100浏览量：

答1)熔池结晶必须在过冷条件下进行。过冷度愈大，自由能降低愈多，就越有利于凝固(结晶)的进行。过冷度越小，自发形核的晶坯尺寸临界值y值越大，就越不容易形核。由于熔池金属处于过热状态，在凝固初始阶段过冷不会太大，在过热度最大的熔池中心区域尤其不能自发形核。
2)在熔池边缘区域，有现成的固相界面存在，正是非自

发形核的良好位置；又由于非自发形核所需的形核能量比自发形核低，因此在此处非自发形核极易进行。所以对焊接熔池的结品来说，非自发形核起主要作用。

3)在一般焊接条件下，熔池中存在两种现成固相界面：
个是合金元素或杂质的悬浮质点表面；另一个是熔合区附近焊缝加热到半熔化状态的母材晶粒母材表面。非自发晶核依附在母材晶粒表面，以柱状晶体的形态向未熔化区熔合线
熔池中心成长，形成交互结晶，图1-20熔合区交互又称联生结晶，如图1-20所示。 (联生)结晶
4)晶核形成后立即开始长大，而晶体长大同样伴有体积自由能的降低和表面自由能的增加，因此晶体长大也必须在液相过冷的条件下才能进行，只是长大所需的过冷度比形核所需的过冷度小得多。对金属来说，过冷度越大，长大速率越快。
如果晶核的周围都是过冷区，散热可以沿四面八方各个方向进行，则晶体沿各个方向长大速率都差不多，就形成等轴晶。焊缝中通常见到的主要是柱状晶，但在一定条件下，如厚件堆焊或始焊温度低，焊缝中心也会出现等轴晶。由于焊缝凝固是在热源不断移动情况下进行的，随着熔池的推进，最大温度梯度也在不断改变，因此柱状晶长大的有利方向也随之变化。在一般条件下，熔池呈椭圆形，柱状晶垂直于熔池边缘弯曲地长大，如图1-21所示。

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