77 (118)

5

STRUKTURA ZŁĄCZY SPAWANYCH I ICH WŁAŚCIWOŚCI TECHNOLOGICZNE

5.1. Krystalizacja spoiny

W wyniku miejscowego stopienia spawanego metalu i spoiwa (jeśli jest dodawane) powstaje przemieszczające się jeziorko spawalnicze, którego kształt i objętość zależą od właściwości cieplno-fizycznych metalu, energii liniowej spawania i warunków technologicznych spawania. Charakterystyczne cechy jeziorka, mające bardzo istotny wpływ na właściwości powstałej z niego spoiny, to:

—    mała objętość, wynosząca dla większości łukowych metod spawania ok. 0,5+5 cm³;

—    bardzo duża prędkość krystalizacji, powodowana intensywnym odprowadzaniem ciepła do otaczającego metalu (dużą szybkością chłodzenia).

Narastanie kryształów, których zarodkami są częściowo nadtopione ziarna spawanego metalu, zależy od kształtu jeziorka spawalniczego i prędkości jego przemieszczania się. Kierunek narastania jest prostopadły do chwilowego położenia frontu krystalizacji, linii podziału ciecz-zakrzepły metal (rys. 5.1). W jeziorku eliptycznym, charakterystycznym dla spawania z małą prędkością, kryształy narastają krzywoliniowo w kierunku jeziorka i wyrastające z dwóch przeciwległych brzegów schodzą się niemal stycznie do siebie w osi spoiny (rys. 5. la). W jeziorku bardzo wydłużonym wzrost kryształów przebiega prawie równolegle do siebie, narastają one przeciwbieżnie i stykają się czołowo, tworząc wyraźną linię trans-krystalizacji (rys. 5.Ib, c). Ma to istotny wpływ na segregację zanieczyszczeń i faz międzymetalicznych w spoinie i na większą jej skłonność do pękania gorącego (rys. 5.5, 5.6,5.7).

Struktura tworząca się podczas krzepnięcia jeziorka metalu nosi nazwę struktury pierwotnej, w odróżnieniu od struktury wtórnej wynikającej z przemian alotropowych powstałych po obróbce cieplnej. Krystalizację z fazy ciekłej nazywa się również pierwotną. Struktura pierwotna spoiny ma najczęściej charakter