Prévention des pores de soudure au laser : Causes et méthodes

Le soudage au laser est largement utilisé dans de nombreuses industries en raison de ses avantages : énergie concentrée, haute précision et excellents résultats.

Cependant, l'utilisation de machines à souder au laser entraîne également des incertitudes potentielles.

Une mauvaise opération ou des processus imparfaits pendant le soudage au laser peuvent souvent entraîner une porosité dans la soudure.

Pour résoudre ce problème, il est important d'identifier d'abord les causes de la porosité et de fournir ensuite des solutions appropriées basées sur l'analyse des causes profondes.

Pourquoi des pores apparaissent-ils pendant le soudage ?

Porosité en soudage au laser est due à l'emprisonnement de gaz pendant le processus de solidification du métal soudé. La vitesse de refroidissement du métal soudé dans le soudage au laser est nettement plus rapide que dans le soudage conventionnel, ce qui rend difficile l'évacuation du gaz et conduit à la formation de pores.

Il existe deux causes principales de porosité dans le soudage au laser :

• Limitations des conditions de frittage et de pressage des matériaux de la métallurgie des poudres, qui se traduisent par une compacité moindre par rapport aux matériaux de fusion.
• La porosité est également un défaut courant dans les procédés de soudage au laser. Pendant le processus de contrôle du plasma, la pression dynamique du gaz auxiliaire affecte l'écoulement du bain de fusion et l'échappement du gaz par les petits trous, ce qui a une incidence directe sur la profondeur de la soudure. soudage par pénétration.

Porosité de la soudure

Processus de formation des soudures

Il existe une corrélation entre le nombre de pores dans une soudure et la taille de la pièce. puissance du laser utilisé. Une augmentation de la puissance du laser est associée à une augmentation du nombre de pores.

On pense que la chaleur élevée générée par l'augmentation de la puissance du laser permet au métal en fusion d'atteindre des températures extrêmement élevées, ce qui entraîne la production de vapeur métallique, rend le métal liquide dans le bassin de fusion instable et provoque des turbulences.

Pour réduire la formation de pores, il est recommandé de diminuer la puissance du laser et d'augmenter la vitesse de soudage. Cela réduira la production de vapeur de métal et minimisera la formation de pores.

Méthode pour éviter que le soudage au laser ne produise un trou d'air

Le principe de la métallurgie est utilisé pour minimiser la formation de pores en introduisant un gaz actif qui se dissout dans la soudure ou réagit avec le métal en fusion pour former des composés. Le soudage par laser à impulsion est également utilisé pour modifier le comportement des petits trous et réduire l'afflux de gaz de protection.

Bien que ces méthodes permettent de réduire le nombre de pores, elles ne peuvent pas les éliminer complètement. La méthode du balancement du faisceau est utilisée pour minimiser ou éliminer les pores dans le soudage laser à pénétration profonde.

Le mouvement alternatif du faisceau sur la soudure prolonge le temps de séjour du métal liquide dans le bain de soudure et augmente l'apport de chaleur par unité de surface, réduisant ainsi le rapport profondeur/largeur de la soudure. Cela favorise la formation de bulles et aide à éliminer les pores. En outre, l'oscillation du flux du faisceau remue le bain de soudure, augmentant la convection et contribuant à l'élimination des pores.

L'utilisation d'un appareil de mesure de la propreté des surfaces et d'une unité RFU permet d'évaluer rapidement et précisément la propreté des pièces. Ces données permettent d'éviter l'impact de la subjectivité humaine dans le processus de nettoyage et de l'optimiser pour une plus grande efficacité, en réduisant les retouches et les coûts de production.