Втвърдяването на стопилката
Как от течната заваръчна вана се получава здрав, насочен шев
AI generated Заваръчната вана е течен метал, който се втвърдява за части от секундата. При това кристалите растат от страната на шева към средата, образуват се и точно тук възникват пукнатини при втвърдяване и горещи пукнатини. Който разбира втвърдяването, знае защо средата на шева е слабото място — и как да го избегне.
При разтопява основния и до течна заваръчна вана. Това, което се случва след това, решава качеството на шева: стопилката се втвърдява за части от секундата и то не как да е, а по строги металургични правила.
Втвърдяването винаги започва от най-студеното място — това е страната на шева, тоест контактът с още твърдия . Тук, на линията на стопяване, се образуват първите зародиши. Тъй като топлината се отнася навън, кристалите растат от двете страни перпендикулярно на линията на стопяване към средата на шева. Образуват се дълги, стълбовидни кристали — . В средата на шева двете растящи фронтове се срещат.
Точно това място е ахилесовата пета. При срещата растящите кристали избутват пред себе си последните замърсявания и нискотопими съставки — те се събират в средата като . Тази централна ликвация е класическата зона за и , защото там вредни елементи като сяра и фосфор са концентрирани и шевът при свиване е под опън.
Вторият проблем е — температурният диапазон между началото и края на втвърдяването. Чистите метали и евтектиките се втвърдяват при фиксирана температура, сплавите — в диапазон. Колкото по-широк е този интервал, толкова по-вероятно е да се образува кашесто преходно състояние, в което могат да възникнат пукнатини. Затова някои стомани (с високо съдържание на сяра/фосфор) са особено податливи на пукнатини.
Имаш два лоста срещу . Първо съставът: добавъчен материал с малко (при неръждаеми стомани) или чисти, бедни на сяра добавъчни материали държат безобидна. Второ геометрията: твърде дълбока, тясна заваръчна вана (дълбоко съотношение на проникване) принуждава кристалите да растат един срещу друг и да изтласкат всички замърсявания в средата. По-широка вана или люлеене разпределя фронта на втвърдяване и обезврежда средата.
Също и в следващата зависи от втвърдяването: заваръчната вана отделя толкова топлина, че до нея едрее. Едрите зърна са по-меки и по-податливи на пукнатини — още една причина да държиш внасянето на топлина под контрол.