Características de soldadura de materiales metálicos comunes [Acero al carbono]

La soldadura láser es adecuada para soldar una gran variedad de materiales. Su alta densidad de potencia y velocidad de soldadura reducen considerablemente la zona afectada por el calor y el área de soldadura. La composición química de la soldadura se puede ajustar según los requisitos de la estructura, y se obtiene un rendimiento óptimo controlando las condiciones de soldadura.

Acero carbono

El acero con bajo contenido de carbono y el acero de baja aleación tienen buena soldabilidad, pero al utilizar soldadura láser, el contenido de carbono del material (equivalente de carbono C) no debe ser superior al 0,25 %.

Fórmula de cálculo del equivalente de carbono:

C=C%+Mn/6%+Ni/15%+Cr/13%+Cu/13%+Mo/4%

Para materiales con un equivalente de carbono superior al 0,3 %, aumenta la tendencia a la fisuración en frío durante la soldadura. Considerar una cierta contracción de la soldadura en el diseño contribuye a reducir la tensión residual y la tendencia a la fisuración en la soldadura y la zona afectada por el calor. Al soldar materiales con un equivalente de carbono superior al 0,3 % y materiales con un equivalente de carbono inferior al 0,3 %, la soldadura en diagonal es beneficiosa para limitar la transformación martensítica y reducir la generación de fisuras. Cuando el equivalente de carbono del material es superior al 0,3 %, reducir la velocidad de enfriamiento también puede disminuir la tendencia a la fisuración.

Debido a que la temperatura de vaporización del zinc (903 °C) es mucho menor que el punto de fusión del acero (1535 °C), la evaporación del zinc durante el proceso de soldadura provoca porosidades importantes en la soldadura, lo que dificulta el uso de la soldadura láser, especialmente la soldadura por penetración. Actualmente se están realizando experimentos para crear un espacio de 0,1 mm entre los materiales superior e inferior para liberar el vapor de zinc. Sin embargo, resulta difícil lograr este espacio en la producción real.

El contenido de azufre y fósforo influye en la fisura de la soldadura. El acero con un contenido de azufre superior al 0,04 % o un contenido de fósforo superior al 0,04 % es propenso a fisurarse durante la soldadura láser.

La superficie del acero al carbono, debido a su alto contenido de carbono superficial, es propensa a producir grietas de solidificación y fisuras en el acero.Capa de carbono, generalmente no apta para soldadura láser.