Varilne lastnosti običajnih kovinskih materialov [ogljikovo jeklo]

Lasersko varjenje je primerno za varjenje različnih materialov. Visoka gostota moči laserja in visoka hitrost varjenja omogočata, da sta laserski var in območje toplotnega vpliva zelo majhna. Kemično sestavo varjenega spoja je mogoče prilagoditi različnim zahtevam varilne strukture, najboljšo učinkovitost varjenja pa je mogoče doseči z nadzorom varilnih pogojev.

Ogljikovo jeklo

Nizkoogljično in nizkolegirano jeklo imata dobro varilno sposobnost, vendar pri laserskem varjenju vsebnost ogljika v materialu (ogljikov ekvivalent C) ne sme biti višja od 0,25 %.

Formula za izračun ogljikovega ekvivalenta:

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

Pri materialih z ogljikovim ekvivalentom več kot 0,3 % se poveča nagnjenost k hladnim razpokam pri varjenju. Upoštevanje določenega krčenja zvara v zasnovi prispeva k zmanjšanju preostalih napetosti in nagnjenosti k razpokam v zvaru in območju toplotnega vpliva. Ko sta material z ogljikovim ekvivalentom več kot 0,3 % in material z ogljikovim ekvivalentom manj kot 0,3 % varjena skupaj, je poševni var koristen za omejitev martenzitne transformacije in zmanjšanje nastanka razpok. Ko je ogljikov ekvivalent materiala večji od 0,3 %, lahko zmanjšanje hitrosti kaljenja prav tako zmanjša nagnjenost k razpokam.

Pri pocinkanem jeklu je temperatura izhlapevanja cinka (903 ℃) precej nižja od tališča jekla (1535 ℃). Izhlapevanje cinka med varjenjem povzroči resne pore v varjenem spoju, zato je lasersko varjenje, zlasti penetrirajoče, težko. Trenutno potekajo poskusi, pri katerih se med zgornjim in spodnjim materialom vzdržuje 0,1 mm reža za sproščanje cinkovih hlapov iz reže. Vendar je v dejanski proizvodnji težko upravljati to režo.

Vsebnost žvepla in fosforja ima določen vpliv na razpoke pri varjenju. Jeklo z vsebnostjo žvepla višjo od 0,04 % ali fosforja višjo od 0,04 % je nagnjeno k razpokam med laserskim varjenjem.

Površina ogljikovega jekla je zaradi visoke vsebnosti ogljika na površini enostavna za nastanek strjevalnih razpok in razpok.ogljikova plast, običajno ni primerna za lasersko varjenje.