凝固偏析

物理化学作用机理

凝固偏析发生在液态金属熔池中某些元素或合金比其他元素或合金更快结晶成固态晶体时。这往往是由于元素在液态和固态下的溶解度不同。例如，某些元素在液体中强烈排列在特定晶面上，增大了对新晶核的吸引力，提高了晶体生长速度。

焊接中的冶金相关性及风险

凝固偏析会导致晶粒大小不均和组织的无规律，进而导致熔池中气孔和韧性下降。这些气孔会严重损害焊缝的机械强度，导致裂纹或热裂纹。此外，晶体生长速度不均会在组织中产生应力，增加脆断风险。

车间实践与操作指南

为减少凝固偏析，重要的是控制熔化过程，使所有元素同时均匀结晶。这可以通过选择正确的焊接合金、正确的温度控制和采用合适的脱氧剂来实现。一个例子是使用硅作为脱氧剂，它结合氧，同时调节晶体生长速度。同样重要的是确保熔化过程足够慢，以实现均匀的晶体形成，但又不能慢到出现气孔。