《焊接冶金学》课程PPT教学课件（讲稿）第三章 熔池凝固和焊缝固态相变

焊接冶金学 第三章 熔池凝固和焊缝固忞相变 第三章熔池凝固和焊缝固态相变

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 1 第三章 熔池凝固和焊缝固态相变

焊接冶金学 第三章-池凝固和焊縫 固态相变 第一节熔池凝固 男二节 焊缝固态相变 第三节焊缝中的气孔和夹杂 第四节焊縫性能的控制 第三章熔池凝固和焊缝固态相变

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 2 第四节 焊缝性能的控制 第一节 熔池凝固 第二节 焊缝固态相变 第三节 焊缝中的气孔和夹杂 第三章--熔池凝固和焊缝 固态相变

焊接冶金学 重点内容 1、嬷池凝固条件和特点及一般规律 2、各钢种焊缝的固态相变组织的转变 3、焊縫中的气孔和夹杂问题 4、焊縫性能问题讨论 第三章熔池凝固和焊缝固态相变

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 3 重点内容 1、熔池凝固条件和特点及一般规律 2、各钢种焊缝的固态相变组织的转变 3、焊缝中的气孔和夹杂问题 4、焊缝性能问题讨论

焊接冶金学 §3-1熔池凝固 熔池的凝圄条件和特 1.熔池体积小,冷却速度大 2、熔池中的液态金属处于过热状态 3、熔池在运动状态下结晶 第三章熔池凝固和焊缝固态相变

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 4 §3-1 熔池凝固 一、熔池的凝固条件和特点 1. 熔池体积小，冷却速度大 2．熔池中的液态金属处于过热状态 3．熔池在运动状态下结晶

焊接冶金学 B V品 A B X 第三章熔池凝固和焊缝固态相变

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 5

焊接冶金学 池结晶的一般规律 焊接时,熔池金属的结晶与一般炼钢肘 钢锭的结晶一样,也是在过冷的液体金 属中,首先形成晶核和晶核长大的结晶 过程。生核热力学条件是过冷度而造成 的自由能降低;生核的动力学条件是旬 由能降低的程度。 第三章熔池凝固和焊缝固态相变

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 6 二、熔池结晶的一般规律 焊接时，熔池金属的结晶与一般炼钢时 钢锭的结晶一样，也是在过冷的液体金 属中，首先形成晶核和晶核长大的结晶 过程。生核热力学条件是过冷度而造成 的自由能降低；生核的动力学条件是自 由能降低的程度

焊接冶金学 1.生核 熔池中晶核的生成分为:非自发晶核、自发 晶核。形成两种晶核都需要能量 1)自发晶核 旬发临界晶核所需的能量 er= 16丌 3△Fr 6:新相与液相问的表面张力糸数。 △Fr:单位体积内液固西相自由能之差。 第三章熔池凝固和焊缝固态相变

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 7 1.生核 熔池中晶核的生成分为：非自发晶核、自发 晶核。形成两种晶核都需要能量 1)自发晶核 自发临界晶核所需的能量 2 3 3 16 Fr Er  =  б：新相与液相间的表面张力系数。 ΔFr：单位体积内液固两相自由能之差

焊接冶金学 2)非自发形核 16xo32-3cos0+c0s36 △F 2 0:非自发晶核的浸润角 0=0°CE=0 母材HAZ 晶粒 第三章熔池凝固和焊缝 非自发鼎核的浸润角 8

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 8 2)非自发形核 θ：非自发晶核的浸润角 θ=0℃ EK `=0 ( ) 4 2 3cos cos 3 1 6 ` 3 2 3  −  +   = Fr Ek

焊接冶金学 焊接肘存在两种非自发晶核质点,一种是 合金元素,另一种是现成表面,焊接熔池 边界,正是固液相的相界石,熔池边界芊 熔化的母材晶粒表面为新相晶核的“基 底 熔合区 焊缝 母树 熔合区母材晶粒上成长时柱状晶 第三章熔池凝固和焊缝固态相变 9

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 9 焊接时存在两种非自发晶核质点，一种是 合金元素，另一种是现成表面，焊接熔池 边界，正是固液相的相界石，熔池边界半 熔化的母材晶粒表面为新相晶核的“基 底”

焊接冷金学2.成长 原子由液相不新地向固相转移,晶核的成 长是通过二维成核方式长大,但并不是齐 步前迸,长大趋势不同,有的一直向焊缝 中部发畏;有的只长大很短距离就被抑制 停止长大。当晶体最易长大方向与散热最 快方向相一致,最有利长大 晶核的成长是一个原子厚度从液相中吸 收原子集团来进行的并连续不断地吸附在 晶体表面的小台阶处而迅速长大。 第三章熔池凝固和焊缝固态相变 10

第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 10 2．成长 原子由液相不断地向固相转移，晶核的成 长是通过二维成核方式长大，但并不是齐 步前进，长大趋势不同，有的一直向焊缝 中部发展；有的只长大很短距离就被抑制 停止长大。当晶体最易长大方向与散热最 快方向相一致，最有利长大 晶核的成长是一个原子厚度从液相中吸 收原子集团来进行的并连续不断地吸附在 晶体表面的小台阶处而迅速长大