Laserlassen van staalmaterialen: proceskenmerken en optimalisatie

Dec 15, 2021 Laat een bericht achter

Laserlassen is in de moderne productie uitgegroeid tot een zeer efficiënte en nauwkeurige verbindingstechnologie. De lasbaarheid en uiteindelijke kwaliteit van staalmaterialen zijn echter sterk afhankelijk van hun chemische samenstelling, met name de onzuiverheid en het koolstofgehalte. Hieronder vindt u een overzicht van hoe verschillende staalcategorieën reageren op laserlassen en de bijbehorende technische aanbevelingen.

 

1. Koolstofstaal

Laserlassen van koolstofstaal levert over het algemeen uitstekende resultaten op, maar de verbindingskwaliteit is zeer gevoelig voor het koolstofgehalte en de onzuiverheidsniveaus van het materiaal.

 

  • Laag-koolstofstaal:Staalsoorten met een koolstofgehalte van minder dan 0,25% vertonen een uitstekende lasbaarheid en behoeven zelden na-lasbehandeling.
  • Gemiddeld tot hoog-Koolstofstaal:Naarmate het koolstofgehalte toeneemt, vergroten de snelle verwarmings- en afkoelcycli die kenmerkend zijn voor laserlassen de gevoeligheid van het materiaal voor martensitische transformatie, wat leidt tot lasscheuren en kerfgevoeligheid. Om deze risico's te beperken, wordt voorverwarmen en een warmtebehandeling na- het lassen (PWHT) sterk aanbevolen om de restspanning te verminderen en koudescheuren te voorkomen.
  • Verschillend koolstofstaallassen:Bij het verbinden van staalsoorten met verschillende koolstofgehalten kan de laserstraal enigszins worden verschoven naar het lagere-koolstofmateriaal om de warmte-inbreng in evenwicht te brengen en een optimale verbindingsintegriteit te garanderen.

 

Industrial fiber laser welding process on steel materials showing localized heat dissipation and spark generation during metal fabrication - Kings Laser

 

2. Gelegeerd staal en laag-gelegeerd hoog-staal

Middelmatig-tot-hooggelegeerd staal en gewoon laag-gelegeerd hoog-staal kunnen met succes met een laser- worden gelast. Door laserverwerkingsparameters (zoals laservermogen, lassnelheid en beschermgasstroom) te optimaliseren, kunnen fabrikanten lasverbindingen realiseren waarvan de mechanische eigenschappen-inclusief treksterkte en taaiheid-volledig vergelijkbaar zijn met die van het basismetaal.

 

Laser welding of low-carbon steel displaying a smooth weld bead with a narrow heat-affected zone to prevent welding cracks

 

3. Roestvrij staal

Vergeleken met conventionele lasmethoden (zoals TIG of MIG) is roestvrij staal bij uitstek geschikt voor laserlassen, dat consistent verbindingen van hoge- kwaliteit oplevert.

 

  • Minimale warmte-inbreng:Dankzij de hoge lassnelheid en hoge energiedichtheid van de laser is de door hitte beïnvloede zone (HAZ) extreem smal. Dit verlicht aanzienlijk veel voorkomende problemen bij het lassen van roestvrij staal, zoals oververhitting en thermische vervorming veroorzaakt door hoge lineaire uitzettingscoëfficiënten.
  • Defect-Vrije naden:Goed uitgevoerde laserlassen in roestvrij staal zorgen voor een gladde oppervlakteafwerking en zijn inherent vrij van interne defecten zoals porositeit, micro-scheuren en insluitsels.

 

 

Defect-free laser welded joint on stainless steel highlighting minimal thermal distortion and smooth surface finish

 

Fiberlaserlasmachinebiedt ongeëvenaarde voordelen bij het minimaliseren van warmtevervorming en het maximaliseren van de doorvoer bij verschillende staalsoorten. Voor koolstof- en gelegeerde staalsoorten met hogere koolstofequivalenten blijft nauwkeurig thermisch beheer-inclusief voorverwarmen en parameterafstemming- essentieel om scheur-vrije, hoge- verbindingen te garanderen.