מאפייני ריתוך של חומרי מתכת נפוצים [פלדת פחמן]

ריתוך בלייזר מתאים לריתוך מגוון חומרים. צפיפות ההספק הגבוהה ומהירות הריתוך הגבוהה של הלייזר הופכות את אזור הריתוך והחום של הלייזר לקטנים מאוד. ניתן להתאים את ההרכב הכימי של הריתוך בהתאם לדרישות השונות של מבנה הריתוך, וניתן להשיג את ביצועי הריתוך הטובים ביותר על ידי שליטה בתנאי הריתוך.

פלדת פחמן

לפלדת פחמן נמוכה ולפלדת סגסוגת נמוכה יש יכולת ריתוך טובה, אך בעת שימוש בריתוך לייזר, תכולת הפחמן של החומר (שווה ערך לפחמן C) לא צריכה להיות גבוהה מ-0.25%.

נוסחת חישוב של שווה ערך פחמן:

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

עבור חומרים עם ערך פחמן גדול מ-0.3%, הנטייה לסדקים קרים בריתוך תגדל. התחשבות בהתכווצות מסוימת של הריתוך בתכנון תורמת להפחתת המאמץ השיורי והנטייה לסדקים בריתוך ובאזור המושפע מחום. כאשר חומר עם ערך פחמן גדול מ-0.3% וחומר עם ערך פחמן קטן מ-0.3% מרותכים יחד, ריתוך הטיה מועיל להגבלת טרנספורמציה של מרטנזיט ולהפחתת יצירת סדקים. כאשר ערך הפחמן של החומר גדול מ-0.3%, הפחתת מהירות הכיבוי יכולה גם היא להפחית את הנטייה לסדקים.

פלדה מגולוונת, מכיוון שטמפרטורת האידוי של אבץ (903℃) נמוכה בהרבה מנקודת ההיתוך של פלדה (1535℃), אידוי האבץ בתהליך הריתוך גורם לנקבוביות משמעותיות בריתוך, ולכן קשה להשתמש בריתוך לייזר, במיוחד בריתוך חודר. כיום ישנם ניסויים לקביעת פער של 0.1 מ"מ בין החומר העליון והתחתון כדי לשחרר אדי אבץ מהפער. אך קשה להפעיל את המרווח בייצור בפועל.

לתכולת הגופרית והזרחן יש השפעה מסוימת על הסדק בריתוך. פלדה עם תכולת גופרית גבוהה מ-0.04% או תכולת זרחן גבוהה מ-0.04% נוטה להיסדק במהלך ריתוך בלייזר.

פני השטח של פלדת הפחמן עקב תכולת הפחמן הגבוהה שלה, קל ליצור סדקים מתמצקים וסדקים ב...שכבת פחמן, בדרך כלל אינה מתאימה לריתוך בלייזר.