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| 液体金属在结晶过程中的化学成分不均匀称为偏析 |
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液体金属在结晶过程中的化学成分不均匀称为偏析焊缝中的偏析 液体金属在结晶过程中所发生的化学成分不均匀的现象称为偏析。凡在合金中溶解度小的元素，其偏析倾向大，一般是S、P、C的偏析倾向大，而Mo、Ni、Cr、W等偏析倾向依次减弱。合金成分的偏析对焊缝金属的性能影响很大，如果偏析杂质能形成易熔共晶或脆性相，则对焊接接头机械性能、抗热裂纹、抗气孔、抗腐蚀等性能的影响就更大。焊缝金属的偏析主要有树枝状偏析和层状偏析两种。树枝状偏析 前面讲过，熔池金属的结晶是在熔池周边半熔化晶粒表面上联生出方向一致的一束树枝晶。由金属学可知，树枝晶的形成是先有晶轴、后有晶枝，晶枝问的间隙是后结晶填满的。先结晶的晶轴部分纯，后结晶部分富含杂质。由二F这种选择结晶所引起化学成分的不均匀性，称为树枝状偏析。这种偏析是在一个晶粒内发生的，所以树枝偏析又称显微偏析。由于晶轴、晶枝与晶枝问的化!学成分不同，因此有可能用金相腐蚀的方法把焊缝金属树枝晶显现出来。 试验表明，偏析程度与结晶时的冷却速度有关。当冷却速度很小时(如焊接时的预热加保温缓冷)，则各元素有充分时间扩散，以达到化学成分均匀化，树枝状偏析程度就小。当冷却速度较大时，则有的元素扩散了，有的还未来得及扩散，树枝状偏析程度就大。当冷却速度很大时(一般焊接情况下)，则合金元素来不及扩散就弥散结晶了，到低温时扩散也较困难，所以树枝状偏析又减弱。合金状态图中液相线与固相线的温度区间越大的合金，越易造成树枝状偏析。碳能增加硫在钢中的偏析，锰却能减少硫的偏析产生层状偏析的原因是刚结晶的金属较纯(并因溶解度降低，杂质还要由已结晶的金属向液体金属扩散)，杂质被排挤到结晶前沿，在快速冷却中，这些杂质来不及向熔池液态金属深处扩散就已凝固，所以形成周期性的含杂质多少不一的结晶层。 随焊缝截面形状的不同，偏析出现的类型也不同。小截面的焊缝易出现层状偏析，大截面的焊缝根部出现层状偏析，而中部和上部则出现树枝状偏析。
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