Los equipos de soldadura láser utilizan pulsos láser de alta energía para enfocar y fundir el metal objetivo, soldando así las piezas de trabajo.
La nueva tecnología de soldadura tiene un efecto positivo; sin embargo, si no se maneja correctamente, puede provocar grietas en caliente o en frío.
¿Qué causa las grietas de soldadura en una máquina de soldadura láser?
Factores metalúrgicos
El calentamiento y enfriamiento rápido y desequilibrado durante la soldadura láser crea un estado de tensión complejo en la unión, que es un factor mecánico que contribuye al agrietamiento.
La soldadura láser es una serie de procesos desequilibrados que conducen a una distribución desigual de los componentes y a una estructura endurecida con poca resistencia a las grietas durante la solidificación rápida. Esto constituye un factor metalúrgico que promueve la iniciación de grietas.
Factores mecánicos
Hay tres tipos de grietas que pueden ocurrir durante el proceso de soldadura de una máquina de soldadura láser: grietas de producto, grietas de licuefacción y grietas de recalentamiento.
El agrietamiento de los cristales es el resultado de una composición no uniforme en la macrorregión de soldadura.
El área central de la soldadura es donde ocurre por última vez la cristalización de la fase líquida y donde se unen los cristales columnares en ambos lados de la soldadura.
Desafortunadamente, una gran cantidad de impurezas con puntos de fusión bajos también se acumulan en esta área, lo que resulta en una segregación en la línea central que debilita la fuerza de la unión.
Bajo ciertas condiciones mecánicas, pueden ocurrir grietas en esta ubicación.
Por lo tanto, es importante identificar y resolver rápidamente cualquier grieta que se produzca.
Entonces, ¿qué se puede hacer para reducir la aparición de grietas por soldadura en una máquina de soldadura láser?
Hay dos medidas principales:
Cambio de parámetros de la máquina de soldadura láser
Las principales causas del agrietamiento térmico durante la soldadura por láser pulsado se deben a la solidificación de la soldadura tras el proceso de soldadura por láser. Durante este proceso, la soldadura pasa por un rango de temperatura con baja plasticidad, llamado zona de temperatura frágil.
La cristalización del metal soldado está influenciada por la tensión de tracción, que es causada por la dificultad para retraer el metal soldado.
Esta tensión de tracción provoca una deformación elástico-plástica en la soldadura.
Si el metal de soldadura se encuentra en la zona de temperatura frágil y la deformación plástica excede la plasticidad del metal, se producirá agrietamiento.
Mejorar razonablemente el sistema de aleación del material según la naturaleza de la grieta.
Las causas del agrietamiento en frío durante la soldadura por láser pulsado ocurren durante el proceso de enfriamiento. Se forma una estructura martensítica cerca de la costura y se generan tensiones de soldadura y tensiones microestructurales.
El metal con estructura martensítica tiene alta resistencia, pero baja plasticidad y tensiones residuales permanecen en el metal de soldadura durante el proceso de enfriamiento.
En el caso del acero templado ferrítico o austenítico, el estado tensional de las uniones soldadas se caracteriza por la formación de tensiones de compresión longitudinales cerca de la zona de soldadura. Esto se debe a la transformación martensítica que se produce en esta zona durante la soldadura.
Este tipo de tensiones pueden dar lugar a la formación de grietas por frío.
Causas del craqueo térmico:
La aparición de grietas térmicas durante la soldadura láser depende de varios factores, incluida la composición química del metal de soldadura y el área circundante, las condiciones y características del proceso de cristalización, el grado de microheterogeneidad química y física, el tamaño de la deformación y la velocidad a la que crece la cepa.
Actualmente, el mecanismo de formación de grietas cristalinas se describe a continuación:
Durante el proceso de solidificación de una máquina dobladora de chapa, la soldadura de la máquina de soldadura láser pasa por un rango de temperatura con baja plasticidad, llamado zona de temperatura frágil.
La cristalización del metal soldado está influenciada por la tensión de tracción, que es causada por la dificultad para retraer el metal soldado.
La presencia de tensión de tracción provoca una deformación elástico-plástica en la soldadura.
Si el metal de soldadura se encuentra en la zona de temperatura frágil y la deformación plástica excede la plasticidad del metal, se formará una grieta.
