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  3. 何谓偏析现象?焊缝的偏析有哪几种?

何谓偏析现象?焊缝的偏析有哪几种?

admin2013-12-03  26
问题 何谓偏析现象?焊缝的偏析有哪几种?
选项
答案偏析是指合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象。例如低碳钢，当在晶界上碳和其他杂质元素含量比钢的平均含量略高些，就称为碳或杂质在晶界上的偏析。偏析都是在一次结晶时产生的。焊缝中的偏析主要有显微偏析、区域偏析和层状偏析三种。 (1)显微偏析。焊缝中的显微偏析有枝晶偏析和晶问偏析。柱状晶粒长大过程，是结晶的轴向延长和径向扩展的综合。溶池结晶过程示意图如图1一14所示，焊缝结晶时，结晶中心(结晶轴)最先结晶，其金属最纯；后结晶的部分含合金元素和杂质略高，特别是晶粒的外缘和前端，由于是最后结晶，所以合金元素和杂质更高。这种在一个柱状晶粒内部，合金元素分布不均匀的现象叫枝晶偏析，也称晶内偏析。[*]焊缝结晶过程是无数个柱状晶粒同时生长的过程，每个晶粒都有自己的枝晶轴，很多相邻的晶粒都以自己的枝晶轴为中心向四周发展，所以相邻晶粒之间的液体结晶最迟，含有较多的合金元素和杂质，这个现象称为晶间偏析。 (2)区域偏析。整个焊缝金属范围内的合金元素分布不均匀的现象称为区域偏析。影响区域偏析的因素主要有焊接材料、冷却速度、焊缝断面形状等。例如：焊缝的断面形状为宽焊缝时，杂质聚集在焊缝的上部，如图1—15(a)所示，这种情况对焊缝在高温时的强度影响不大。而当窄焊缝时，各柱状晶粒的交界在中心，因此有较多的杂质聚集在窄焊缝中心，如图1一15(b)所示，极易形成热裂纹。[*] (3)层状偏析。熔池进行一次结晶时，晶体并不是径直向前生长。当晶体释放出结晶潜热，晶体成长速度减慢，熔池结晶出现停顿；当结晶潜热散尽，晶体的成长速度要加快，结晶又重新开始。这种周期性的结晶，造成晶体沿着生长方向溶质含量和杂质含量周期性地变动，一层含量高，一层含量低，交替分布的偏析现象称为层状偏析，层状偏析示意图如图1一16所示。
解析
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