熔焊凝固微观凝固的和偏析的特征分析显微镜

焊缝凝固的宏观描述

焊缝的凝固是在非平衡条件下进行的，必须从宏观和微观两个
角度对其进行研究。宏观凝固重点考虑焊接熔池的尾部边缘和凝固
晶界这两个位置。从溶质再分配的角度来看，宏观研究处理的方法
就是，仍将焊缝凝固的前沿作为平面界面前沿来考虑，尽管在微观
上来看，这个固液界面前沿通常是胞状晶或树枝晶。焊接熔池的宏
观形状明显受到焊接条件的影响，尤其是焊接热流、焊接热输入和
焊接速度。

微观凝固将用于描述有关凝固亚晶粒的形成和溶质再分配现象
，凝固亚晶粒的形貌，有胞状晶和树枝晶。几个凝固参数k、GL、R
和GR将影响微观凝固的特性和偏析的特性。

熔焊接头中的焊缝凝固形核，主要受周围母材的联生长大所支
配。从热力学上讲，联生形核所需的驱动力很小，并且非常重要的
是，联生形核不需要过冷度就会形核。新形成的晶粒与所依附形核
的母材晶粒，保持着相同的晶体学位向，因此，穿过熔化边界时两
者的晶界连续。

对于体心立方和面心立方金属，大多数为可焊接的工程类合金
，这些金属优先沿着立方体边缘，即 100 方向凝固。因为这些方
向为相互垂直的直角方向，是凝固最为有利的方向，因此，有时也
把这些方向称为“易于生长的方向”。这种生长方向一直会伴随着
晶粒凝固，直到凝固晶粒与固液界面相互接触为止，或直到凝固晶
粒碰到已优先定位的相邻焊缝金属晶粒后为止。后一种情况也称为
“竞争性长大”。这些晶粒之问的边界表示为凝固晶界。联生形核
和竞争性长大

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