Плавление и кристаллизация металла при точечной, рельефной и шовной сварке

При точечной, рельефной и шовной сварке сварное соеди­нение образуется из общей ванны жидкого металла в результате кристаллизации. Расплавление металла начинается с центральной зоны соединения и постоянно расширяется на периферию. Расплав­ленный металл удерживается от вытекания в зазор уплотняющим пояском, где сварка произошла в твердой фазе. На поверхности металла обычно присутствуют пленка оксидов и остатки загрязне­ний даже после тщательной зачистки. Все эти неметаллические ве­щества частично выдавливаются к периферии в начальной стадии нагрева, а часть их распределяется по всему объему литого ядра.

Расплавленный металл литого ядра под действием электрома­гнитных сил, возникающих от взаимодействия сварочного тока с его

і

собственным электромагнитным полем, находится п движении н хорошо перемешивается. При этих способах сварки средний хнммче - l кий состав литого ядра не изменяется, так как весь объем его хо­рошо герметизирован н надежно изолирован от окружающей атмо­сферы.

После выключения сварочного тока начинается быстрое охлаж­дение и возникают первые центры кристаллизации на поверхности оплавленных зерен. Преимущественное развитие получают те зерна,

ориентация которых наиболее благоприятна для опюда теплоты. Рост зерен идет в форме демаршов до взаимной встречи в центре ядра (рис. і8).

При сварке цветных металлов и сплавов на их основе кристалли­зация вследствие большой теплопроводности идет с большей ско­ростью. Если эти материалы имеют небольшой температурный интервал кристаллизации, то образуются дендриты. При большом интервале кристаллизации в цеі ре литого ядра появляется область неориентированных кристаллог,->гому также способствует ликвация во время охлаждения. По м ре кристаллизации расплавленный металл обогащается легирующп. ш примесями и его состав прибли­жается к составу эвтектики, а оставшаяся масса металла начинает кристаллизоваться сразу из многих центров. Во время кристалли­зации метапл затвердевает как бы в «изложнице», которая образуется массой свариваемого металла Несвободная усадка приводит к обра­зованию рыхлог Этот дефекі устраняется проковкой, которая вы­зывает термопластическую деформацию еще нагретого металла.