Laseigenschappen van gangbare metalen materialen [Koolstofstaal]

Laserlassen is geschikt voor het lassen van diverse materialen. De hoge vermogensdichtheid en hoge lassnelheid van de laser zorgen ervoor dat de lasnaad en de warmtebeïnvloede zone zeer klein zijn. De chemische samenstelling van de las kan worden aangepast aan de verschillende eisen van de lasstructuur, en de beste lasprestaties kunnen worden verkregen door de lasomstandigheden te controleren.

Koolstofstaal

Laaggelegeerd staal en koolstofarm staal hebben goede lasbaarheid, maar bij laserlassen mag het koolstofgehalte van het materiaal (koolstofequivalent C) niet hoger zijn dan 0,25%.

Berekeningsformule voor het koolstofequivalent:

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

Bij materialen met een koolstofequivalent van meer dan 0,3% neemt de neiging tot koudscheuren tijdens het lassen toe. Het in het ontwerp rekening houden met een zekere krimp van de lasnaad draagt ​​bij aan het verminderen van de restspanning en de neiging tot scheurvorming in de las en de warmtebeïnvloede zone. Wanneer materialen met een koolstofequivalent van meer dan 0,3% en materialen met een koolstofequivalent van minder dan 0,3% aan elkaar worden gelast, is een schuine las (bias welding) gunstig om de martensiettransformatie te beperken en scheurvorming te verminderen. Bij een koolstofequivalent van meer dan 0,3% kan het verlagen van de afkoelsnelheid de neiging tot scheurvorming eveneens verminderen.

Gegalvaniseerd staal, omdat de verdampingstemperatuur van zink (903℃) veel lager is dan het smeltpunt van staal (1535℃), veroorzaakt zinkverdamping tijdens het lasproces ernstige poriën in de lasnaad. Hierdoor is laserlassen, met name doorlassing, lastig. Er wordt momenteel geëxperimenteerd met een opening van 0,1 mm tussen het boven- en ondermateriaal om zinkdamp via deze opening te laten ontsnappen. Het is echter moeilijk om deze opening in de praktijk te realiseren.

Het zwavel- en fosforgehalte heeft een zekere invloed op scheurvorming tijdens het laserlassen. Staal met een zwavelgehalte hoger dan 0,04% of een fosforgehalte hoger dan 0,04% is gevoeliger voor scheurvorming tijdens laserlassen.

Het oppervlak van koolstofstaal heeft een hoog koolstofgehalte, waardoor het gemakkelijk stollingsscheuren en andere scheuren kan vertonen.koolstoflaag, meestal niet geschikt voor laserlassen.