显微偏析

合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊接金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。

熔池一次结晶时，由于柱状晶体的不断长大和推移，会把杂志“赶”向熔池中心，使熔池中心的杂质含量比其它部位多，这种现象称为区域偏析。

焊缝的断面形状对区域偏析的分布影响很大。窄而深的焊缝，各柱状晶的交界在其焊缝的中心，因此焊缝中心聚集有较多的杂质。这种焊缝在其中心部位极易产生热裂纹。宽而浅的焊缝，杂质则聚集在焊缝的上部，这种焊缝具有较高的抗热裂能力。

液态材料凝固后，铸锭或铸件化学成分和组织的不均匀现象称为偏析。铸件的偏析可分为晶内偏析、区域偏析和比重偏析三类。

1、晶内偏析（又称枝晶偏析）是指晶粒内各部分化学成分不均匀的现象。这种偏析出现在具有一定凝固温度范围的合金铸件中。为防止和减少晶内偏析的产生，在生产中常采取缓慢冷却或孕育处理的方法。

2、区域偏析是指铸件截面的整体上化学成分和组织的不均匀。避免区域偏析的发生，主要应该采取预防措施，如控制浇注温度不要太高，采取快速冷却使偏析来不及发生，或采取工艺措施造成铸件断面较低的温度梯度，使表层和中心部分接近同时凝固。

3、比重偏析是指铸件上、下部分化学成分不均匀的现象。为防止比重偏析，在浇注时应充分搅拌金属液或加速合金液的冷却，使液相和固相来不及分离，凝固即告结束。偏析过大会使铸件各部分的力学性能有很大的差异，降低铸件的质量。 2100433B

铸件凝固后，在截面上各个部分及晶粒内部往往出现化学成分不均匀的现象称为偏析，可分为晶内偏析、区域偏析和比重偏析三种类型，后二者为宏观偏析，使铸件的各部分性能不一致，严重影响铸件质量，往往使铸件报废。

偏析的产生主要与合金的化学成分有关。不同化学成分的合金其结晶温度范围不同，范围越宽越容易产生区域偏析。此外，偏析倾向还与冷却凝固速度和凝固时所受压力等工艺因素有关。设计者在确定铸件材质时应认真考虑材质的偏析特性，若必须采用易产生偏析的合金时，则应在铸件断面结构设计和选择铸造方法时充分注意，采取措施减少偏析的产生。

合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。

焊缝中的偏析现象有以下三种：

⑴显微偏析

熔池一次结晶时，最先结晶的结晶中心金属最纯，后结晶部分含其它合金元素和杂质略高，最后结晶部分，即结晶的外端和前缘所含其它合金元素和杂质最高。在一个柱状晶粒内部和晶粒之间的化学成分分布不均现象称为显微偏析。

⑵区域偏析

熔池一次结晶时，由于柱状晶体的不断长大和推移，会把杂质“赶”向熔池中心，使熔池中心的杂质含量比其它部位多，这种现象称为区域偏析。焊缝的断面形状对区域偏析的分布影响很大。窄而深的焊缝，各柱状晶的交界在其焊缝的中心，因此焊缝中心聚集有较多的杂质。这种焊缝在其中心部位极易产生热裂纹。宽而浅的焊缝，杂质则聚集在焊缝的上部，这种焊缝具有较高的抗热裂能力。

⑶层状偏析

熔池在一次结晶的过程中，要不断地放出结晶潜热，当结晶潜热达到一定数值时，熔池的结晶就出现暂时的停顿。以后随着熔池的散热，结晶又重新开始，形成周期性的结晶，伴随着出现结晶前沿液体金属中杂质浓度的周期变动，产生周期性的偏析称为层状偏析。层状偏析集中了一些有害元素，因此缺陷往往出现在层状偏析中。由层状偏析所造成的气孔。 2100433B