Ликвация при затвердевании
Ликвация при затвердевании — это процесс, при котором одни металлы или сплавы в жидком состоянии кристаллизуются в твёрдые кристаллы быстрее, чем другие. Это приводит к неодинаковому размеру кристаллов и может вызывать образование пор и снижение вязкости.
Физико-химический механизм действия
Ликвация при затвердевании возникает, когда в жидкой сварочной ванне одни элементы или сплавы кристаллизуются в твёрдые кристаллы быстрее, чем другие. Это часто связано с различной растворимостью элементов в жидком и твёрдом состоянии. Например, некоторые элементы в жидкости могут сильно концентрироваться на определённых сторонах кристаллов, что увеличивает силу притяжения для новых зародышей и повышает скорость роста кристаллов.
Металлургическая значимость и риски при сварке
Ликвация при затвердевании может приводить к неодинаковому размеру кристаллов и неравномерной структуре, что, в свою очередь, вызывает образование пор и снижение вязкости в сварочной ванне. Эти поры могут значительно снизить механическую прочность сварного шва и привести к трещинам или горячим трещинам. Кроме того, неодинаковая скорость роста кристаллов может вызывать напряжения в структуре, что повышает риск разрушения.
Практика в мастерской и указания к действию
Чтобы свести ликвацию при затвердевании к минимуму, важно контролировать процесс плавления так, чтобы все элементы кристаллизовались одновременно и равномерно. Этого можно достичь выбором правильного сварочного сплава, корректным контролем температуры и применением подходящих раскислителей. Пример — использование кремния в качестве раскислителя, который связывает кислород и одновременно регулирует скорость роста кристаллов. Также важно убедиться, что процесс плавления идёт достаточно медленно для однородного образования кристаллов, но не настолько медленно, чтобы возникало порообразование.