O equipamento de soldagem a laser utiliza pulsos de laser de alta energia para focar e derreter o metal alvo, soldando assim as peças de trabalho.
A nova tecnologia de soldagem tem um efeito positivo, porém, se não for manuseada corretamente, pode resultar em trincas a quente ou a frio.
O que causa rachaduras na soldagem em uma máquina de solda a laser?
Fatores metalúrgicos
O rápido aquecimento e resfriamento desequilibrados durante a soldagem a laser criam um estado de tensão complexo na junta, que é um fator mecânico que contribui para a fissuração.
A soldagem a laser é uma série de processos desequilibrados, levando a uma distribuição desigual de componentes e a uma estrutura endurecida com baixa resistência a trincas durante a rápida solidificação. Isto constitui um fator metalúrgico que promove o início da trinca.
Fatores mecânicos
Existem três tipos de trincas que podem ocorrer durante o processo de soldagem de uma máquina de solda a laser: trincas de produto, trincas de liquefação e trincas de reaquecimento.
A trinca do cristal é resultado da composição não uniforme na macrorregião da solda.
A área central da solda é onde ocorre por último a cristalização da fase líquida e onde os cristais colunares em ambos os lados da solda se encontram.
Infelizmente, um grande número de impurezas com baixos pontos de fusão também se acumula nesta área, resultando na segregação da linha central que enfraquece a resistência da ligação.
Sob certas condições mecânicas, podem ocorrer fissuras neste local.
Portanto, é importante identificar e resolver prontamente quaisquer fissuras que ocorram.
Então, o que pode ser feito para reduzir a ocorrência de trincas de soldagem em uma máquina de solda a laser?
Existem duas medidas principais:
Alteração de parâmetros da máquina de solda a laser
As principais causas de trincas térmicas durante a soldagem a laser pulsado são devidas à solidificação da solda após o processo de soldagem a laser. Durante este processo, a solda passa por uma faixa de temperatura com baixa plasticidade, denominada zona de temperatura frágil.
A cristalização do metal de solda é influenciada pela tensão de tração, que é causada pela dificuldade de retração do metal soldado.
Essa tensão de tração resulta em deformação elástico-plástica na solda.
Se o metal de solda estiver na zona de temperatura frágil e a deformação plástica exceder a plasticidade do metal, ocorrerão fissuras.
Melhorar razoavelmente o sistema de liga do material de acordo com a natureza da fissura
As causas de trincas a frio durante a soldagem a laser pulsado ocorrem durante o processo de resfriamento. Uma estrutura martensítica se forma perto da costura e são geradas tensões de soldagem, bem como tensões microestruturais.
O metal com estrutura martensítica possui alta resistência, mas baixa plasticidade e tensões residuais permanecem no metal de soldagem durante o processo de resfriamento.
No caso do aço temperado ferrítico ou austenítico, o estado de tensão das juntas soldadas é caracterizado pela formação de tensões de compressão longitudinais próximas à área de solda. Isto é causado pela transformação martensítica que ocorre nesta área durante a soldagem.
Esses tipos de tensões podem resultar na formação de trincas a frio.
Causas de fissura térmica:
A ocorrência de trincas térmicas durante a soldagem a laser depende de vários fatores, incluindo a composição química do metal de solda e da área circundante, as condições e características do processo de cristalização, a extensão da microheterogeneidade química e física, o tamanho da deformação, e a taxa na qual a deformação cresce.
Atualmente, o mecanismo de formação de fissuras cristalinas é descrito a seguir:
Durante o processo de solidificação de uma dobradeira de chapas, a solda da máquina de solda a laser passa por uma faixa de temperatura com baixa plasticidade, denominada zona de temperatura frágil.
A cristalização do metal de solda é influenciada pela tensão de tração, que é causada pela dificuldade de retração do metal soldado.
A presença de tensão de tração leva à deformação elástico-plástica na solda.
Se o metal de solda estiver na zona de temperatura frágil e a deformação plástica exceder a plasticidade do metal, uma trinca se formará.
