Porque é que aparecem fissuras na soldadura a laser? A soldadura a laser é uma técnica poderosa, mas um manuseamento incorreto pode causar problemas. Este artigo explora os factores metalúrgicos e mecânicos que causam fissuras na soldadura, incluindo aquecimento e arrefecimento rápidos, desequilíbrios de tensão e propriedades do material. Ao compreender estas causas, pode aprender a evitar fissuras e a melhorar os seus resultados de soldadura. Mergulhe na descoberta de soluções práticas e aumente a fiabilidade dos seus projectos de soldadura a laser.
O equipamento de soldadura a laser utiliza impulsos de laser de alta energia para focar e fundir o metal alvo, soldando assim as peças de trabalho
A nova tecnologia de soldadura tem um efeito positivo, no entanto, se não for manuseada corretamente, pode resultar em fissuras a quente ou a frio.
O que causa as fissuras de soldadura numa máquina de soldadura a laser?
O aquecimento e arrefecimento rápidos e desequilibrados durante a soldadura a laser criam um estado de tensão complexo na junta, que é um fator mecânico que contribui para a fissuração.
A soldadura a laser é uma série de processos desequilibrados, que conduzem a uma distribuição desigual dos componentes e a uma estrutura endurecida com baixa resistência à fissuração durante a solidificação rápida. Isto constitui um fator metalúrgico que promove a iniciação de fissuras.
Existem três tipos de fissuras que podem ocorrer durante o processo de soldadura de um máquina de soldadura por laserFissuras de produto, fissuras de liquefação e fissuras de reaquecimento.
A fissura cristalina é o resultado da composição não uniforme na região macro da soldadura.
A área central da soldadura é onde a cristalização da fase líquida ocorre por último, e onde os cristais colunares de ambos os lados da soldadura se encontram.
Infelizmente, um grande número de impurezas com pontos de fusão baixos também se acumula nesta área, resultando em segregação na linha central que enfraquece a resistência da ligação.
Sob certas condições mecânicas, podem ocorrer fissuras neste local.
Por conseguinte, é importante identificar e resolver prontamente quaisquer fissuras que ocorram.
Então, o que pode ser feito para reduzir a ocorrência de fissuras de soldadura numa máquina de soldadura a laser?
Há duas medidas principais:
As principais causas de fissuras térmicas durante a soldadura por laser pulsado devem-se à solidificação da soldadura após a processo de soldadura por laser. Durante este processo, a soldadura passa por uma gama de temperaturas com baixa plasticidade, que é referida como a zona de temperatura frágil.
A cristalização do metal de solda é influenciada pela tensão de tração, que é causada pela dificuldade de contração do metal soldado.
Esta tensão de tração resulta numa deformação elástico-plástica na soldadura.
Se o metal de solda estiver na zona de temperatura frágil e a deformação plástica exceder a plasticidade do metal, formar-se-ão fissuras.
As causas das fissuras a frio durante a soldadura por laser pulsado ocorrem durante o processo de arrefecimento. A estrutura martensítica forma-se perto da junta e são geradas tensões de soldadura, bem como tensões microestruturais.
O metal com uma estrutura martensítica tem elevada resistência mas baixa plasticidade e tensão residual permanece no metal de soldadura durante o processo de arrefecimento.
No caso do aço ferrítico ou austenítico temperado, o estado de tensão da juntas soldadas é caracterizada pela formação de tensões de compressão longitudinais perto da área de soldadura. Isto é causado pela transformação martensítica que ocorre nesta área durante a soldadura.
Estes tipos de tensões podem resultar na formação de fissuras a frio.
Causas de fissuras térmicas:
A ocorrência de fissuras térmicas durante a soldadura a laser depende de vários factores, incluindo a composição química do metal de solda e da área circundante, as condições e características do processo de cristalização, a extensão da micro heterogeneidade química e física, o tamanho da deformação e a taxa de crescimento da deformação.
Atualmente, o mecanismo de formação de fissuras nos cristais é descrito da seguinte forma:
Durante o processo de solidificação de uma máquina de dobrar chapa, a soldadura da máquina de soldar a laser passa por uma gama de temperaturas com baixa plasticidade, designada por zona de temperatura frágil.
A cristalização do metal de solda é influenciada pela tensão de tração, que é causada pela dificuldade de contração do metal soldado.
A presença de tensão de tração conduz a uma deformação elástico-plástica na soldadura.
Se o metal de solda estiver na zona de temperatura frágil e a deformação plástica exceder a plasticidade do metal, formar-se-á uma fenda.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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