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2026-01-01 21:31 本頁面
【正文】 主要方法是 小線能量 、 多層焊 和 錘擊焊道表面 等。 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 52 三、熔池結(jié)晶組織的細(xì)化 通過提高形核率和抑制晶粒長大兩個方面 1． 變質(zhì)處理 通過焊接材料向熔池加入一定量的合金元素 (如B、 Mo、 V、 Ti、 Nb等 ) , 作為熔池中非自發(fā)晶核的質(zhì)點 ,從而使焊縫晶粒細(xì)化。 焊接速度越慢 , 柱狀晶越彎曲。生長速度 R與焊接速度 υ滿足關(guān)系式 : ?c o sυ?R在熔合區(qū)上晶粒開始成長的瞬時（圖中 H 和 F點） , 晶粒生長線速度 R為零，即焊縫邊緣的生長速度最慢。 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 46 二、熔池結(jié)晶特征 ? 聯(lián)生結(jié)晶 ? 柱狀晶生長方向與速度的變化 ? 熔池凝固組織形態(tài)的多樣性 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 47 1. 聯(lián)生結(jié)晶 ? 在熔池中存在兩種現(xiàn)成固相表面：一種是合金元素或雜質(zhì)的懸浮質(zhì)點（在正常情況下所起作用不大）；另一種就是熔池邊界未熔母材晶粒表面，非自發(fā)形核就依附在這個表面，在較小的過冷度下以柱狀晶的形態(tài)向焊縫中心生長，稱為聯(lián)生結(jié)晶 (也稱外延生長 )。 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 44 3. 動態(tài)凝固過程 ? 處于熱源移動方向前端的母材不斷熔化，連同過渡到熔池中的熔融的焊接材料一起在電弧吹力作用下，對流至熔池后部。這也是造成高碳、高合金鋼以及鑄鐵材料焊接性差的主要原因之一。因為它的溫度遠(yuǎn)低于液相線溫度，所以對于黑色金屬的壓鑄件來說，能大大減輕金屬對模具的熱沖擊，提高壓鑄模具的壽命，擴(kuò)大黑色金屬壓鑄的應(yīng)用范圍。在澆鑄斷面較大的鑄坯以及澆鑄質(zhì)量要求較高時，電磁攪拌技術(shù)便成為首選。 立式離心鑄造機(jī) 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 36 2．超聲波振動 ? 超聲波振動可在液相中產(chǎn)生空化作用，形成空隙，當(dāng)這些空隙崩潰時，液體迅速補(bǔ)充，液體流動的動量很大，產(chǎn)生很高的壓力。 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 34 三、動力學(xué)細(xì)化 1．鑄型振動 2．超聲波振動 3．液相攪拌 4．流變鑄造 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 35 1．鑄型振動 ? 在凝固過程中振動鑄型可 使液相和固相發(fā)生相對運(yùn)動 ，導(dǎo)致 枝晶破碎 形成結(jié)晶核心。 ?當(dāng)細(xì)化效果達(dá)到最佳值時澆注是最理想的，隨合金熔化溫度和孕育劑種類的不同，達(dá)到最佳細(xì)化效果所需要的時間也不同。 孕育劑含有直接作為非自發(fā)生核的物質(zhì) 孕育劑能與液相中某些元素 反應(yīng) 生成較穩(wěn)定的 化合物 而產(chǎn)生非自發(fā)生核 在液相中造成很大的 微區(qū)富集 而迫使結(jié)晶相提前彌散析出而生核 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 32 合金種類 孕育劑主要組元 加入量 wt% 加入方法 碳鋼及合金鋼 Ti ~ 鐵合金 V ~ B ~ 鑄鐵 SiFe， Ca, Ba, Sr ~， 與 SiFe復(fù)合 鐵合金 鋁合金 Ti, Zr , Ti+B, Ti+C Ti:。 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 30 二、孕育處理 ?孕育處理是澆注之前或澆注過程中向液態(tài)金屬中添加少量物質(zhì)以達(dá)到細(xì)化晶粒、改善宏觀組織目的的一種工藝方法。 懸浮澆注用渦流導(dǎo)入法的澆注系統(tǒng) 料斗 離心集液包 直澆道 第五章 鑄件及焊縫宏觀組織及其控制 28 懸浮澆注法的特點 1) 顯著細(xì)化鑄件組織，提高力學(xué)性能，改善鑄件厚大斷面力學(xué)性能均勻性； 2) 減小凝固收縮，使冒口減小 15～ 35%； 3) 減少縮松，提高鑄件致密性； 4) 減小鑄造應(yīng)力，減小鑄件熱裂傾向； 5) 改善宏觀偏析； 6) 提高凝固速度，改善鑄型受熱狀況； 7) 可以實現(xiàn)澆注過程合金化。 對薄壁鑄件，可采用高蓄熱
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