Terasmaterjalide laserkeevitus: protsessi omadused ja optimeerimine

Dec 15, 2021 Jäta sõnum

Laserkeevitus on kujunenud kaasaegses tootmises ülitõhusaks ja täpseks liitmistehnoloogiaks. Terasematerjalide keevitatavus ja ülim kvaliteet sõltuvad aga suuresti nende keemilisest koostisest, eriti lisanditest ja süsinikusisaldusest. Allpool on ülevaade sellest, kuidas erinevad terasekategooriad reageerivad laserkeevitusele ja vastavad tehnilised soovitused.

 

1. Süsinikteras

Süsinikterase laserkeevitus annab üldiselt suurepäraseid tulemusi, kuid liite kvaliteet on väga tundlik materjali süsinikusisalduse ja lisandite taseme suhtes.

 

  • Madala süsinikusisaldusega-teras:Alla 0,25% süsinikusisaldusega terastel on suurepärane keevitatavus ja need vajavad harva järel{1}}keevitustöötlust.
  • Keskmise kuni kõrge{0}}süsinikteras:Süsinikusisalduse suurenedes suurendavad laserkeevitusele iseloomulikud kiired kuumutus- ja jahutustsüklid materjali vastuvõtlikkust martensiitsete muundumisele, mis põhjustab keevisõmbluse pragude ja sälkude tundlikkust. Nende riskide maandamiseks on tungivalt soovitatav eelsoojendus ja keevitus{1}}järgne kuumtöötlus (PWHT), et leevendada jääkpinget ja vältida külmpragude tekkimist.
  • Erinevad süsinikterasest keevitustööd:Erineva süsinikusisaldusega teraste ühendamisel saab laserkiirt veidi nihutada madalama -süsinikmaterjali poole, et tasakaalustada soojussisendit ja tagada liite optimaalne terviklikkus.

 

Industrial fiber laser welding process on steel materials showing localized heat dissipation and spark generation during metal fabrication - Kings Laser

 

2. Legeerteras ja madal-legeer-kõrgtugev teras

Keskmise -kuni-kõrge legeerterase ja tavaliste madala-legeerteraste-kõrge tugevusega teraseid saab edukalt laser-keevitada. Laseri töötlemise parameetrite (nagu laseri võimsus, keevituskiirus ja kaitsegaasi vool) optimeerimisega saavad tootjad saavutada keevisliiteid, mille mehaanilised omadused -sealhulgas tõmbetugevus ja sitkus- on täielikult võrreldavad mitteväärismetalli omadega.

 

Laser welding of low-carbon steel displaying a smooth weld bead with a narrow heat-affected zone to prevent welding cracks

 

3. Roostevaba teras

Võrreldes tavapäraste keevitusmeetoditega (nt TIG või MIG) sobib roostevaba teras ideaalselt laserkeevituseks, mis tagab püsivalt kvaliteetsed liitekohad.

 

  • Minimaalne soojussisend:Tänu laseri suurele keevituskiirusele ja suurele energiatihedusele on kuumus{0}}mõjutatud tsoon (HAZ) äärmiselt kitsas. See leevendab märkimisväärselt levinud roostevaba terase keevitusprobleeme, nagu ülekuumenemine ja kõrgetest lineaarpaisumisteguritest põhjustatud termilised moonutused.
  • Defekti{0}}vabad õmblused:Õigesti teostatud roostevabast terasest laserkeevisõmblustel on sile pind ja need ei sisalda sisemisi defekte, nagu poorsus, mikro{0}}praod ja lisandid.

 

 

Defect-free laser welded joint on stainless steel highlighting minimal thermal distortion and smooth surface finish

 

Kiudlaserkeevitusmasinpakub võrratuid eeliseid soojusmoonutuste minimeerimisel ja läbilaskevõime maksimeerimisel erinevate teraseliikide puhul. Kõrgema süsiniku ekvivalendiga süsinik- ja legeerteraste puhul on täpne soojusjuhtimine-sealhulgas eelsoojendus ja parameetrite häälestamine-jäänud oluliseks, et tagada pragudeta-väga{4}}tugev side.