Sự đông đặc của kim loại nóng chảy
Làm thế nào từ vũng hàn lỏng thành mối hàn rắn, có hướng
AI generated Vũng hàn là kim loại lỏng đông đặc trong tích tắc. Trong quá trình đó, các tinh thể phát triển từ mép hàn vào giữa, hình thành, và chính ở đây phát sinh nứt đông đặc và nứt nóng. Ai hiểu sự đông đặc sẽ biết tại sao giữa mối hàn là điểm yếu — và cách tránh nó.
Khi , làm nóng chảy kim loại cơ bản và thành vũng hàn lỏng. Điều gì xảy ra sau đó quyết định chất lượng mối hàn: kim loại nóng chảy đông đặc trong tích tắc, và không phải ngẫu nhiên mà theo các quy luật luyện kim nhất định.
Sự đông đặc luôn bắt đầu từ chỗ lạnh nhất — đó là mép hàn, tức là chỗ tiếp xúc với vẫn còn rắn. Tại đây, trên đường nóng chảy, những mầm tinh thể đầu tiên hình thành. Vì nhiệt truyền ra ngoài, các tinh thể phát triển từ cả hai mép vuông góc với đường nóng chảy về phía giữa mối hàn. Hình thành các tinh thể dài, dạng cột — . Ở giữa mối hàn, hai mặt trước phát triển gặp nhau.
Chính chỗ này là điểm yếu. Khi gặp nhau, các tinh thể đang phát triển đẩy các tạp chất cuối cùng và các thành phần dễ chảy về phía trước — chúng tích tụ ở giữa thành . Sự thiên tích giữa này là vùng điển hình cho và , vì ở đó các nguyên tố có hại như lưu huỳnh và phốt pho tập trung và mối hàn chịu ứng suất kéo khi co ngót.
Vấn đề thứ hai là — khoảng nhiệt độ giữa bắt đầu và kết thúc đông đặc. Kim loại nguyên chất và eutectic đông đặc ở một nhiệt độ cố định, hợp kim thì trong một khoảng. Khoảng này càng rộng, càng dễ hình thành trạng thái chuyển tiếp nhão, nơi nứt có thể phát sinh. Vì vậy một số loại thép (có hàm lượng lưu huỳnh/phốt pho cao) đặc biệt dễ nứt.
Bạn có hai cách chống . Thứ nhất là thành phần: kim loại bổ sung có một chút (với thép không gỉ) hoặc kim loại bổ sung sạch, ít lưu huỳnh giữ cho vô hại. Thứ hai là hình học: vũng hàn quá sâu, hẹp (tỷ lệ độ ngấu sâu) buộc các tinh thể phát triển trực tiếp vào nhau và ép tất cả tạp chất vào giữa. Vũng rộng hơn hoặc đưa que qua lại phân bố mặt trước đông đặc và làm giảm nhẹ vùng giữa.
Cả trong tiếp theo cũng phụ thuộc vào sự đông đặc: vũng hàn tỏa nhiều nhiệt đến mức bên cạnh bị thô hạt. Hạt thô mềm hơn và dễ nứt hơn — một lý do nữa để kiểm soát nhiệt lượng đầu vào.