焊缝金属的结晶有什么特征

    答：焊接时，熔合区附近加热到半熔化状态的母材晶粒，成为熔池金属非自发形核核心，形成焊缝金属与母材金属生长在一起的“联生结晶”，如图1所示。局部熔化母材的晶粒越粗大，凝固后焊缝金属的晶粒也就越粗大。由于结晶从母材半熔化晶粒上生长，所以柱状晶比较发达，只在熔池中心可能出现等轴晶。由于焊缝凝固是在热源的不断移动下进行的，随着熔池的推进，最大温度梯度也在不断改变，因此柱状晶长大的有利方向会随之变化。一般柱状晶垂直于熔池边缘弯曲地长大。

    图1    联生结晶

    在显微镜下进行微观分析，还可发现每个柱状晶还有不同的晶态，如平面晶、胞状晶、胞状树枝晶、树枝晶和等轴晶。在熔合线附近，由于温度梯度较大，结晶速度较小，所以平面晶得到发展。随着远离熔化边界向焊缝中推移时，，温度梯度逐渐减小，而结晶速度逐渐增大，所以结晶形态将由平面晶向胞状晶、树枝晶和等轴晶发展，如图2所示。

    图2    焊缝中结晶形态的变化（R-结晶速度；G-温度梯度）

   1-平面晶；2-包状晶；3-树枝柱状晶；4-等轴晶