Диаграмма состояния системы Mg- Ca

Химическое соединение, образующиеся из атомов А и Б, может иметь абсолютно другую кристаллическую решетку. Поэтому его свойства будут радикально отличаться от свойств металлов А и Б.Очень часто химические соединения двух мягких и вязких металлов оказываются твердыми и хрупкими (например, железа с алюминием).

В этой связи особенно важно учитывать возможность образования химических соединений в сварных соединениях.

Для всех типов диаграмм состояния с образованием химического соединения характер строения металла шва очень схожий, с той лишь разницей, что у кромок в случае отсутствия взаимной растворимости будут находится кристаллы чистых металлов А и Б. А в случае ограниченных растворов – соответственно α-кристаллы (раствор С в А) и β-кристаллы (раствор С в Б). Вдали от кромок могут также появиться кристаллы А в С и Б в С.

Основное влияние на свойства сварного шва оказывает зона кристаллов химического соединения, подчас со свойствами, резко отличающимися от свойств близлежащих кристаллов. Такая неоднородность свойств может отрицательно сказаться на работоспособности сварного шва.

На практике часто приходится иметь дело со сваркой не только чистых металлов, но и сплавов. Рассмотрение диаграмм состояния при сплавлении трех и более компонентов более сложное. Однако в сварных соединениях сплавов также могут существовать твердые растворы нескольких компонентов, эвтектические или эвтектоидные смеси, химические соединения. Характер кристаллизации и изменение свойств при сварке сплавов близок характеру кристаллизации и изменения свойств чистых металлов.

Особенности диффузионных процессов при сварке.

При рассмотрении явлений мы исходили из того, что атом не совершает никаких перемещений, кроме тепловых относительно своего среднего положения. В действительности атомы обладают большой свободой перемещения и могут переходить из одного узла решетки в другой.

Диффузия в металлах и сплавах – это элементарные процессы перемещения атомов кристаллического вещества на расстояние больше параметров кристаллической решетки.(социум)

Наиболее вероятный механизм диффузии связан с перемещением атомов по незанятым узловым положениям – вакансиям или междоузлиям (рис.). В сумме такие элементарные перемещения определяют массоперенос.

Если массоперенос направлений и приводит к местным изменениям чужеродных атомов концентрации, то перенос называют гетеродиффузией, а если изменение концентрации чужеродных атомов отсутствует, процесс называют самодиффузией.

Гетеродиффузия- вынужденная(под действием направленных внешних сил),электродиффузия(под действием тока), термодиффузия(под действием градиента температур), бародиффузия(под действием давления)

Самодиффузия-создание искусственного градиента либо изотопным методом, либо плакированием поверхности.

Очень большое значение процессы диффузии имеют при сварке при значительных температурах.

Например, при сварке плавлением, процессы диффузии влияют на степень химической и механической неоднородности металла шва и сварного соединения.

Особенно большое значение процессы гетеродиффузии имеют для формирования сварных соединений разнородных сталей или сплавов, так как обычные закономерности диффузионного процесса осложняются специфическими условиями диффузии – реакционной диффузией и диффузией, вызванной влиянием состава на изменение термодинамической активности растворенного и диффузионной вещества.