Ciri-ciri Kimpalan Bahan Logam Biasa [Keluli karbon]

Kimpalan laser sesuai untuk mengimpal pelbagai bahan. Ketumpatan kuasa laser yang tinggi dan kelajuan kimpalan yang tinggi menjadikan kimpalan laser dan zon yang terjejas haba sangat kecil. Komposisi kimia kimpalan boleh diselaraskan mengikut keperluan struktur kimpalan yang berbeza, dan prestasi kimpalan terbaik boleh diperolehi dengan mengawal keadaan kimpalan.

Keluli karbon

Keluli karbon rendah dan keluli aloi rendah mempunyai keupayaan kimpalan yang baik, tetapi apabila menggunakan kimpalan laser, kandungan karbon bahan (setara karbon C) tidak boleh lebih tinggi daripada 0.25%.

Formula pengiraan setara karbon:

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

Bagi bahan yang mempunyai setara karbon lebih daripada 0.3%, kecenderungan retakan sejuk kimpalan akan meningkat. Memandangkan pengecutan tertentu pada kimpalan dalam reka bentuk adalah kondusif untuk mengurangkan tegasan baki dan kecenderungan retakan dalam kimpalan dan zon yang terjejas haba. Apabila bahan yang mempunyai setara karbon lebih besar daripada 0.3% dan bahan yang mempunyai setara karbon kurang daripada 0.3% dikimpal bersama, kimpalan bias adalah bermanfaat untuk mengehadkan transformasi martensit dan mengurangkan penghasilan retakan. Apabila setara karbon bahan lebih daripada 0.3%, mengurangkan kelajuan pelindapkejutan juga boleh mengurangkan kecenderungan retakan.

Keluli tergalvani, kerana suhu pengewapan zink (903℃) jauh lebih rendah daripada takat lebur keluli (1535℃), penyejatan zink dalam proses kimpalan menyebabkan liang yang serius dalam kimpalan, jadi sukar untuk menggunakan kimpalan laser, terutamanya kimpalan menembusi. Kini terdapat eksperimen untuk menetapkan jurang 0.1mm antara bahan atas dan bawah untuk melepaskan wap zink daripada jurang. Tetapi sukar untuk mengendalikan pelepasan dalam pengeluaran sebenar.

Kandungan sulfur dan fosforus mempunyai kesan tertentu terhadap retakan kimpalan. Keluli dengan kandungan sulfur lebih tinggi daripada 0.04% atau kandungan fosforus lebih tinggi daripada 0.04% mudah retak semasa kimpalan laser.

Permukaan keluli karbon kerana kandungan karbon permukaannya yang tinggi, mudah menghasilkan retakan pemejalan dan retakan padalapisan karbon, biasanya tidak sesuai untuk kimpalan laser.