Le soudage laser convient à l'assemblage d'une grande variété de matériaux. La forte densité de puissance et la vitesse de soudage élevée du laser permettent de réduire considérablement la zone de soudure et la zone affectée thermiquement. La composition chimique de la soudure peut être ajustée en fonction des exigences structurelles, et des performances optimales sont obtenues par la maîtrise des paramètres de soudage.
acier au carbone
L'acier à faible teneur en carbone et l'acier faiblement allié ont une bonne soudabilité, mais lors de l'utilisation du soudage laser, la teneur en carbone du matériau (équivalent carbone C) ne doit pas être supérieure à 0,25 %.
Formule de calcul de l'équivalent carbone :
C=C%+Mn/6%+Ni/15%+Cr/13%+Cu/13%+Mo/4%
Pour les matériaux dont l'équivalent carbone est supérieur à 0,3 %, la tendance à la fissuration à froid lors du soudage augmente. La prise en compte d'un certain retrait de la soudure lors de la conception permet de réduire les contraintes résiduelles et la tendance à la fissuration dans la zone de soudure et la zone affectée thermiquement. Lors du soudage de matériaux dont l'équivalent carbone est supérieur à 0,3 % et de matériaux dont l'équivalent carbone est inférieur à 0,3 %, le soudage en biais est avantageux pour limiter la transformation martensitique et réduire l'apparition de fissures. Lorsque l'équivalent carbone du matériau est supérieur à 0,3 %, la réduction de la vitesse de trempe permet également de réduire la tendance à la fissuration.
L'acier galvanisé présente un problème particulier : la température de vaporisation du zinc (903 °C) étant bien inférieure à son point de fusion (1 535 °C), l'évaporation du zinc lors du soudage provoque d'importantes porosités dans la soudure. De ce fait, le soudage laser, et notamment le soudage par pénétration, s'avère difficile à mettre en œuvre. Des essais sont actuellement menés pour créer un jeu de 0,1 mm entre les matériaux supérieur et inférieur afin de permettre l'évacuation des vapeurs de zinc. Cependant, la mise en œuvre de ce jeu reste complexe en production.
La teneur en soufre et en phosphore influe sur la fissuration lors du soudage. Les aciers dont la teneur en soufre ou en phosphore dépasse 0,04 % sont susceptibles de se fissurer lors du soudage laser.
La surface de l'acier au carbone, du fait de sa teneur élevée en carbone, est sujette aux fissures de solidification et aux fissures internes.Couche de carbone, généralement inadaptée au soudage laser.
Date de publication : 28 septembre 2022
