IMG34

lanego metalu. Wprowadzone do ciekłego metalu obniżają energię powstawania zarodków, zwiększając tym samym ich liczbą. Jednocześnie substancje powierzchniowo aktywne segregujące w czasie krzepnięcia na froncie krystalizacji obniżają energię powierzchniową, granic krystalitów, co znacznie ogranicza ich wzrost.

Wielkość ziarna, mm

Rys. 6.27. Wpływ wielkości ziarna spoiny stali austenitycznej Cr-Ni modyfikowanej podczas spawania azotkiem aluminium na ciągliwość w temperaturze 925°C [68]

6.4.3. Zewnętrzne oddziaływanie na metal w jeziorku

6.4.3.1. Elektromagnetyczne mieszanie jeziorka spawalniczego

Mieszanie kąpieli w jeziorku może zostać przeprowadzone za pomocą pobudzenia elektromagnetycznego. Pokazano to schematycznie na rysunku 6.28. Dodając zmienne pole magnetyczne równoległe do elektrody spawalniczej, wywołuje się ruchy metalu w jeziorku, co prowadzi do rozdrobnienia ziaren. Rozdrobnienie może następować w wyniku zarówno fragmentacji dendrytów, jak i zarodkowania heterogenicznego na cząstkach przenoszonych w głąb kąpieli. Ponieważ jednak przy spawaniu stało-ciekła strefa spoiny z dendrytami jest wąska, a dendryty są drobne i gęsto ułożone, prawdopodobieństwo ich odrywania jest niewielkie [69]. Duża trwałość zarodków heterogenicznych wynika z tego, że wzbudzanie elektromagnetyczne jeziorka spawalniczego powoduje obniżenie jego temperatury, a zatem zwiększa prawdopodobieństwo przetrwania zarodków. Przykład struktury stali ferrytycznej chromowej spawanej bez mieszania elektromagnetycznego oraz z mieszaniem pokazano na rysunku 6.29. Widać wyraźnie, że mieszanie jeziorka doprowadziło do utworzenia w osiowej części spoiny dużej ilości równoosiowych ziaren. Ponieważ stal zawierała 0,32% Ti, dużo dendrytów w swej centralnej części miało cząstki bogate w Ti, co wskazuje na to, że dominującym mechanizmem rozdrobnienia ziaren było heterogeniczne zarodkowanie [72]. Badając