Imaginez un monde où le soudage des métaux est aussi précis et efficace que le tracé d'une ligne avec un pointeur laser. Le soudage au laser des métaux, de l'acier au carbone aux alliages de titane, permet justement d'atteindre cet objectif, en offrant une précision et une résistance inégalées. Cet article se penche sur les subtilités du soudage au laser, en explorant les défis et les solutions propres aux différents métaux. À la fin, vous comprendrez comment cette technique de pointe révolutionne la fabrication, en permettant des soudures plus solides et plus propres dans tous les domaines, des composants aérospatiaux aux appareils ménagers de tous les jours.
(1) Lorsque l'équivalent carbone dépasse 0,3%, les problèmes de soudage augmentent en raison d'une plus grande difficulté, d'une sensibilité accrue aux fissures à froid et d'une tendance accrue à la rupture fragile du matériau dans des conditions de fatigue et de basse température. Pour atténuer ces difficultés, les mesures suivantes peuvent être prises :
(2) Le soudage de matériaux à forte teneur en carbone et de matériaux à faible teneur en carbone peut être facilité par l'utilisation du soudage en décalé, qui limite la transformation de martensite et réduit la formation de fissures.
(3) Le soudage au laser La performance de l'acier tué et de l'acier semi-durci est supérieure parce que des désoxydants tels que le silicium et l'aluminium sont ajoutés avant la coulée, ce qui réduit la teneur en oxygène de l'acier à des niveaux très bas.
(4) L'acier dont la teneur en soufre et en phosphore est supérieure à 0,04% est susceptible de présenter des fissures thermiques pendant le soudage au laser.
(5) Le soudage au laser n'est généralement pas recommandé pour l'acier galvanisé dont les structures se chevauchent.
(1) L'acier inoxydable présente d'excellentes performances en matière de soudage au laser.
(2) Par rapport à l'acier au carbone, l'acier inoxydable austénitique a une conductivité thermique plus faible, puisqu'elle ne représente qu'un tiers de celle de l'acier au carbone. Toutefois, son taux d'absorption est légèrement plus élevé. Cela se traduit par une pénétration légèrement plus profonde lors du soudage au laser (d'environ 5% à 10%) par rapport à l'acier au carbone ordinaire.
(3) Lors du soudage au laser de l'acier inoxydable Cr-Ni, le matériau absorbe beaucoup d'énergie et fond efficacement.
(4) L'acier inoxydable ferritique présente une plasticité et une ténacité accrues lorsqu'il est soudé au laser par rapport à d'autres aciers inoxydables. méthodes de soudage.
(5) Soudage au laser de l'acier inoxydable est utilisé dans diverses applications industrielles, telles que le soudage de tubes en acier inoxydable et d'emballages de combustible nucléaire dans les centrales nucléaires, ainsi que dans l'industrie chimique.
Soudage par pénétration profonde est une technique couramment utilisée dans le soudage laser des alliages d'aluminium. Les principales difficultés de ce procédé sont la forte réflectivité de l'alliage d'aluminium au faisceau laser et sa conductivité thermique élevée.
L'une des questions qui se posent au cours de la soudage au laser de l'aluminium et les alliages d'aluminium est la forte augmentation de la solubilité de l'hydrogène dans le matériau à mesure que la température augmente, ce qui entraîne la formation de pores dans la soudure.
Dans le cas d'un soudage à pénétration profonde, il existe également un risque de cavités dans la racine et de mauvaise formation de l'épithélium. cordon de soudure.
Lors du soudage au laser de l'aluminium et des alliages d'aluminium, trois défis majeurs doivent être relevés : la porosité, la fissuration thermique et les irrégularités significatives de la soudure.
La forte réflectivité des alliages d'aluminium rend le soudage au laser très difficile. Pour y remédier, il faut utiliser un laser à haute puissance.
Alliage de titane est un matériau structurel exceptionnel qui présente une résistance spécifique remarquable, une bonne ductilité et une bonne ténacité, ainsi qu'une résistance exceptionnelle à la corrosion.
Cependant, le titane a des propriétés chimiques très réactives et est très sensible à l'oxydation.
En outre, le titane est extrêmement sensible à la fragilisation des espaces causée par la présence d'atomes d'oxygène, d'hydrogène, d'azote et de carbone.
Il est donc essentiel d'accorder une attention particulière au nettoyage des joints et de fournir une protection adéquate contre les gaz pendant les processus de soudage et de fabrication.
Le soudage au laser permet de souder tous les types de superalliages, y compris ceux qui contiennent des niveaux élevés d'Al et de Ti et qui sont difficiles à souder à l'aide d'un laser. soudage à l'arcce qui permet d'obtenir des joints de haute qualité.
Pour le soudage des superalliages, les générateurs laser généralement utilisés sont des lasers à impulsion ou des lasers CO2 continus d'une puissance de 1 à 50 kW.
Il est recommandé d'utiliser de l'hélium ou un mélange d'hélium et d'une petite quantité d'hydrogène comme source d'énergie. gaz de protection pendant le soudage au laser des superalliages.
Le soudage au laser peut être utilisé pour assembler des métaux dissemblables tels que le cuivre-nickel, le nickel-titane, le titane-aluminium et l'acier à faible teneur en carbone-cuivre dans des conditions spécifiques.
Outre les métaux, le soudage au laser peut également être utilisé pour souder des céramiques, du verre, des matériaux composites, etc.
Lors du soudage de céramiques, un préchauffage est nécessaire pour éviter les fissures. Les valeurs recommandées pour le préchauffage sont les suivantes température de préchauffage est de 1500°C et le soudage est effectué dans l'air.
Une lentille de focalisation à longue distance focale est généralement utilisée pour le soudage laser des céramiques, et le remplissage avec un fil de soudage peut également être effectué pour améliorer la résistance du joint.
Cependant, lors du soudage de composites à matrice métallique, des phases fragiles peuvent facilement se former, entraînant des fissures et une diminution de la résistance du joint.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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