Лекция №9 Химическая неоднородность металла сварного соединения (продолжение). Теория сварочных процессов

Лекция №9
Химическая неоднородность металла
сварного соединения (продолжение).
Теория сварочных процессов
Строение границ зёрен.
Граница срастания кристаллов
→ поверхность хорошего совпадения узлов кристаллической
решётки смежных кристаллов и дефектов кристаллической
решётки (дислокаций)
Теория сварочных процессов
𝑁⊥,Тр = 𝑓(𝜃)
𝜃 – угол разориентирования.
Это физическая граница зёрен, 𝛿гр ≈ 10−3 мкм
Не выявляется оптическим микроскопом.
Теория сварочных процессов
На δ_гр происходит сегрегация примесей по Механизму Котрелла
→ к декорированной границе.
Декорированная граница
выявляется травления
шлифа.
Может быть выявлена
оптическим
микроскопом.
Теория сварочных процессов
Физическая граница обладает повышенной потенциальной
энергией (дефекты, микротрещины, сегрегация)
𝜃 < 15°
малоугловые границы
𝜃 > 75°
15 < 𝜃 < 75 большеугловые границы
В исследовательской
практике границы
выявляют электронной
микроскопией (x100 000)
Теория сварочных процессов
Различают:
1. Зона срастания кристалла
→ выявление «первичной» микроструктуры по ликвационной МХН
𝛿л ≈ 101 − 102 мкм (~0,01 … 0,1мм)
Хорошо выявляется травлением и
наблюдается в оптическом
микроскопе.
Теория сварочных процессов
Физические границы подвижны → происходит
процесс миграции в направлении уменьшения
свободной энергии системы.
Миграция – развивается при высоких температурах,
когда интенсивно протекают процессы
«самодиффузии» основного металла (путём
перемещения вакансий, дислоцированных атомов)
Теория сварочных процессов
Результаты миграции физических границ.
Теория сварочных процессов
Теория сварочных процессов
А’С3 – неравновесные фазовые превращения (Feα(C)→Feγ(C))
А’С3 <Т<10000С – перекристаллизация, измельчение зерна основного металла d0
1000<Т<Тmax → рост аустенитного зерна → после охлаждения при Т=200С
А→ФП; дефектная сегрегационная граница бывших аустенитных зёрен.
Теория сварочных процессов
Физические основы формирования сварочных
деформаций и напряжений.
Полубесконечное тело
Тонкостенный лист
𝜎 = 𝜀у 𝐸 - закон Гука
Теория сварочных процессов
Различают два вида сварочных деформаций:
1) Деформация формоизменения (перемещение i-точки изделия
по отношению к О-точке).
2) Деформация определяемая напряжением сжатия (деформация в
локальной зоне).
1
𝜎
𝜎2
𝜎3
Теория сварочных процессов