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  但焊接熔池結(jié)晶與一般的鋼板結(jié)晶相比有如下特點(diǎn)。熔池體積小,冷卻速度快焊接熔池的尺寸形狀取決于焊接方法、耐磨襯板熱物理性質(zhì)和工藝參數(shù),典型的熔池形狀是一個(gè)半橢球狀。一般焊接電流增大時(shí),熔池的深度隨之增大,而熔寬相當(dāng)減小;焊接電弧電壓增大時(shí),熔深減小而熔寬相對增大。   焊接速度增大時(shí),整個(gè)熔池體積減小,并呈細(xì)長狀。焊接熱輸入增大時(shí),熔池長度也隨之增大。除了電渣焊外,一般焊接方法的熔池質(zhì)量不超過100g,體積是很小的;而且熔池周圍又被冷金屬包圍,因此熔池的冷卻速度快,平均冷卻速度約為4-100℃/s。   熔池溫度分布不均勻,液態(tài)金屬處于過熱狀態(tài)熔池前部和中心處于過熱狀態(tài),發(fā)生耐磨襯板的熔化;熔池后部溫度較低,熔池底部接近耐磨襯板的熔點(diǎn)。熔池的平均溫度一般超過鋼板的熔點(diǎn)200-500℃。焊接熱輸入越大,熔池的平均溫度越高,熔池的過熱度越大。   熔池處于不斷運(yùn)動狀態(tài),熔池存在時(shí)間短焊接熔池中的液態(tài)金屬始終處于運(yùn)動狀態(tài)。由于熔池隨熱源作同步運(yùn)動,熔池前部熔化的同時(shí),熔池后部也在凝固。即熔池各部位或整個(gè)熔池停留于液態(tài)的時(shí)間極短,熔池凝固速度是相當(dāng)快的。




  碳化鉻耐磨板生成晶核的條件是過冷度。在一定范圍內(nèi)過冷度越大,固液兩相的自由能相差越多,越有利于形成晶核。焊接時(shí)的冷卻速度高,容易較大的過冷度,有利于凝固過程的進(jìn)行。與雙金屬耐磨板一樣,碳化鉻耐磨板熔池中的晶核也是以異質(zhì)晶核(非自發(fā)晶核)為主。   熔池中存在有兩種所謂現(xiàn)成表面:一種是合金元素或雜質(zhì)的懸浮質(zhì)點(diǎn),由于溫度高,可以成為異質(zhì)晶核的難熔質(zhì)點(diǎn)很少(在一般正常情況下所起作用不大);另一種就是熔合區(qū)附近加熱到半熔化狀態(tài)基本金屬的晶粒表面,這個(gè)半熔化的晶粒的尺寸與構(gòu)造新相形成條件,而成為新形核的表面。   也就是說,熔池凝固時(shí)主要是以半熔化的母材晶粒為晶核并長大。因此,熔池具備了有利的形核條件。焊接時(shí),為改善碳化鉻耐磨板焊縫金屬的性能,通過焊接材料加入一定量的合金元素(如鋁、、鈦、鉬等)可以作為熔池中非自發(fā)晶核的質(zhì)點(diǎn),從而使焊縫金屬晶粒細(xì)化。   焊接熱循環(huán)作用下的焊縫形成有幾個(gè)重要階段,首先是耐磨襯板的局部和填充金屬熔化,然后是熔化金屬由液相到固相的凝固結(jié)晶,再就是連續(xù)冷卻的固態(tài)相變。熔焊方法形成的焊接熔池的凝固結(jié)晶過程是晶體生產(chǎn)晶核與晶核長大的過程。


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