熔池金属由液态转变为固态的过程，称焊接熔池的一次结晶，即熔池的凝固过程。焊接熔池的一次结晶具有下列特点：
   1)熔池的体积小，冷却速度大。弧焊时，熔池体积一般不超过30cm3，液态金属的重量不超过200g，与铸锭无法相比。加之受周围冷金属包围.故冷却速度极大，可达100℃/s，导致出现淬硬组织和结晶裂纹的可能性增大。
   2)熔池中的液态金属处于过热状态。钢材焊接时熔池平均温度达(1770±100)℃，超过母材熔点，不仅使冶金反应更激烈，而且导致合金元素的烧损。
   3)熔池的结晶过程始终处于运动状态，且熔化与结晶过程是同步进行的，呈现出熔池的前半部尚在熔化中，而后半部已开始结晶的特殊现象。此外，熔池还不时处 于电弧搅动，气流于扰和熔滴过渡的冲击。这种动态结晶过程，增加了结晶过程的复杂性，但却有利于熔池中气体和杂质的排除，得到较为纯净和致密的焊缝。
   4)熔池的结晶速度取决子电弧停留时间和散热条件。电弧停留时间愈短(意味着焊接速度愈快)，熔池散热条件愈好，则结晶速度愈快，所得晶粒也就愈细，反之亦然。
   5)熔池的一次结晶存在偏析现象。由于冷却条件的不平衡，在同一晶核周围的液体金属仍存在结晶次序的先后，再加上结晶过程中熔池受热的周期性变化，导致晶 体成长速率的周期性改变，结果造成了熔池结晶后成分的不均匀性，即谓之“偏析”。熔池的一次结晶过程可采取如下措施以改善焊接熔池的一次结晶：
    1)进行变质处理，以细化晶粒。
    2)振动绪晶。在熔池结晶时施加低频机械振动、高频超声振动或电磁振动，有击碎柱状晶从而细化晶粒的作用。
    3)控制焊接热输入。调整焊接参数(如适当减小焊接电流和电弧电压、加快焊接速度)，可有效地减小晶粒尺寸，可获得较细的焊缝一次结晶组织。
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