Perché compaiono le crepe nella saldatura laser? La saldatura laser è una tecnica potente, ma una gestione impropria può causare problemi. Questo articolo esplora i fattori metallurgici e meccanici che causano le cricche di saldatura, tra cui il riscaldamento e il raffreddamento rapidi, gli squilibri delle sollecitazioni e le proprietà del materiale. Comprendendo queste cause, è possibile imparare a prevenire le cricche e migliorare i risultati di saldatura. Immergetevi per scoprire soluzioni pratiche e migliorare l'affidabilità dei vostri progetti di saldatura laser.
Le apparecchiature di saldatura laser utilizzano impulsi laser ad alta energia per focalizzare e fondere il metallo bersaglio, saldando così i pezzi tra loro.
La nuova tecnologia di saldatura ha un effetto positivo, ma se non viene gestita correttamente può provocare cricche a caldo o a freddo.
Quali sono le cause delle cricche di saldatura in una saldatrice laser?
Lo sbilanciamento del riscaldamento e del raffreddamento rapido durante la saldatura laser crea uno stato di stress complesso nel giunto, che è un fattore meccanico che contribuisce alla formazione di cricche.
La saldatura laser è una serie di processi sbilanciati, che portano a una distribuzione non uniforme dei componenti e a una struttura indurita con una bassa resistenza alle cricche durante la rapida solidificazione. Ciò costituisce un fattore metallurgico che favorisce l'innesco di cricche.
Esistono tre tipi di cricche che possono verificarsi durante il processo di saldatura di una saldatrice laser: fessurazioni del prodotto, fessurazioni da liquefazione e fessurazioni da riscaldo.
La cricca cristallina è il risultato della composizione non uniforme nella macro regione della saldatura.
L'area centrale della saldatura è quella in cui la cristallizzazione della fase liquida avviene per ultima e in cui si incontrano i cristalli colonnari su entrambi i lati della saldatura.
Purtroppo, in quest'area si accumula anche un gran numero di impurità con basso punto di fusione, con conseguente segregazione della linea centrale che indebolisce la forza del legame.
In determinate condizioni meccaniche, in questo punto possono verificarsi delle crepe.
Pertanto, è importante identificare e risolvere tempestivamente le crepe che si verificano.
Quindi, cosa si può fare per ridurre l'insorgere di cricche di saldatura in una saldatrice laser?
Le misure principali sono due:
Le cause principali delle cricche termiche durante la saldatura laser ad impulsi sono dovute alla solidificazione della saldatura dopo la processo di saldatura laser. Durante questo processo, la saldatura attraversa un intervallo di temperatura a bassa plasticità, definito zona di temperatura fragile.
La cristallizzazione del metallo saldato è influenzata dalle sollecitazioni di trazione, causate dalla difficoltà di ritiro del metallo saldato.
Questa sollecitazione di trazione provoca una deformazione elastoplastica nella saldatura.
Se il metallo saldato si trova nella zona di temperatura fragile e la deformazione plastica supera la plasticità del metallo, si formeranno delle cricche.
Le cause delle cricche da freddo durante la saldatura laser a impulsi si verificano durante il processo di raffreddamento. A struttura martensitica si forma in prossimità della cucitura e si generano sollecitazioni di saldatura, nonché sollecitazioni microstrutturali.
Il metallo con struttura martensitica ha un'elevata resistenza ma una bassa plasticità e un'alta resistenza. sollecitazione residua rimane nel metallo di saldatura durante il processo di raffreddamento.
Nel caso di acciai ferritici o austenitici bonificati, lo stato di sollecitazione dell'acciaio giunti saldati è caratterizzata dalla formazione di tensioni longitudinali di compressione in prossimità dell'area di saldatura. Ciò è dovuto alla trasformazione martensitica che si verifica in quest'area durante la saldatura.
Questi tipi di sollecitazioni possono provocare la formazione di cricche da freddo.
Cause della fessurazione termica:
Il verificarsi di cricche termiche durante la saldatura laser dipende da vari fattori, tra cui la composizione chimica del metallo saldato e dell'area circostante, le condizioni e le caratteristiche del processo di cristallizzazione, l'entità della microeterogeneità chimica e fisica, la dimensione della deformazione e la velocità di crescita della deformazione.
Attualmente, il meccanismo di formazione delle cricche cristalline è descritto come segue:
Durante il processo di solidificazione di una piegatrice di lastre, la saldatura della saldatrice laser attraversa un intervallo di temperatura a bassa plasticità, definito zona di temperatura fragile.
La cristallizzazione del metallo saldato è influenzata dalle sollecitazioni di trazione, causate dalla difficoltà di ritiro del metallo saldato.
La presenza di tensioni di trazione porta alla deformazione elastoplastica della saldatura.
Se il metallo saldato si trova nella zona di temperatura fragile e la deformazione plastica supera la plasticità del metallo, si formerà una cricca.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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