ПРО КЛАСТЕРНИЙ МЕХАНІЗМ КРИСТАЛІЗАЦІЇ ШВІВ ПРИ ДУГОВОМУ ЗВАРЮВАННІ МЕТАЛІВ І СПЛАВІВ

Анотація

У даній роботі була поставлена задача проаналізувати літературні дані про кластерний механізм кристалізації сплавів в області ливарного і металургійного виробництва та можливість його застосування для процесу кристалізації металу в зварювальній ванні при дуговому зварюванні та наплавленні металів і сплавів. Літературні дані показали, що для пояснення багатьох властивостей виливків і злитків в металургійному виробництві широко використовують кластерний механізм їх кристалізації. Показано, що раніше використовувався дифузний механізм кристалізації розплавів сталей і сплавів, тобто, механізм росту кристалів як приєднання атомів речовини з розплаву до твердої фазі (підкладці), не витримує критики. Однак, цей старий підхід використаний у всіх роботах по кристалізації швів при зварюванні і наплавленні. Цей же підхід завжди використовували в роботах, які присвячені вивченню впливу магнітних полів (МП) при дуговому зварюванні на подрібнення структури швів. У сучасних дослідженнях в області ливарного і металургійного виробництв виходять з того, що в розплавленому металі вже є кластери. Кластери є центрами кристалізації. Процес кристалізації розплавів представляється як приєднання до більших кристаликів (кластерам) дрібніших. Раніше було встановлено, що подрібнення структурних складових металу швів при зварюванні з впливом МП відбувається на стадії їх первинної кристалізації.

Виконано наплавлення без дії і з дією керуючого знакозмінного поперечного магнітного поля частотою 6 Гц. При цьому в структурі валика, наплавленого з дією поля, спостерігалося подрібнення зерна в 2 рази. Це подрібнення структури наплавленого металу відбувалося при первинній його кристалізації. Припустили, що це сталося за кластерним механізмом кристалізації.