Grietas por soldadura láser: Causas y soluciones

¿Cómo se producen las grietas de soldadura en los equipos de soldadura láser?

Los equipos de soldadura láser utilizan impulsos 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, pero, si no se maneja correctamente, puede provocar grietas calientes o frías.

¿Qué causa las grietas de soldadura en una máquina de soldadura láser?

Factores metalúrgicos

El rápido calentamiento y enfriamiento desequilibrados durante la soldadura láser crea un complejo estado de tensión en la unión, que es un factor mecánico que contribuye a la fisuración.

La soldadura por láser es una serie de procesos desequilibrados, que dan lugar a una distribución desigual de los componentes y a una estructura endurecida con poca resistencia a la fisuración durante la solidificación rápida. Esto constituye un factor metalúrgico que favorece la iniciación de grietas.

Factores mecánicos

Existen tres tipos de grietas que pueden producirse durante el proceso de soldadura de un máquina de soldadura lásergrietas de producto, grietas de licuefacción y grietas de recalentamiento.

La grieta cristalina es el resultado de la composición no uniforme en la macrorregión de la soldadura.

En la zona central de la soldadura es donde se produce la última cristalización en fase líquida y donde se unen los cristales columnares de ambos lados de la soldadura.

Por desgracia, en esta zona también se acumula un gran número de impurezas con puntos de fusión bajos, lo que provoca una segregación en la línea central que debilita la resistencia de la unión.

En determinadas condiciones mecánicas, pueden producirse grietas en este punto.

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 de soldadura en una máquina de soldadura láser?

cómo reducir la aparición de grietas de soldadura en la máquina de soldadura láser

Hay dos medidas principales:

Modificación de los parámetros de la máquina de soldadura láser

Las causas principales de las grietas térmicas durante la soldadura por láser pulsado se deben a la solidificación de la soldadura después de la proceso de soldadura láser. Durante este proceso, la soldadura atraviesa un intervalo de temperatura con baja plasticidad, que se denomina zona de temperatura frágil.

La cristalización del metal de soldadura se ve influida por la tensión de tracción, provocada por la dificultad del metal soldado para contraerse.

Este esfuerzo 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 supera la plasticidad del metal, se formarán grietas.

Mejorar razonablemente el sistema de aleación del material en función de la naturaleza de la grieta.

Las causas de las grietas frías durante la soldadura por láser pulsado se producen durante el proceso de enfriamiento. A estructura martensítica se forma cerca del cordón y se generan tensiones de soldadura, así como tensiones microestructurales.

El metal con estructura martensítica tiene alta resistencia pero baja plasticidad y tensión residual permanece en el metal de soldadura durante el proceso de enfriamiento.

En el caso del acero ferrítico o austenítico templado, el estado de tensión del uniones soldadas se caracteriza por la formación de tensión de compresión longitudinal 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 puede provocar la formación de grietas frías.

Causas de la grieta térmica:

La aparición de grietas térmicas durante la soldadura láser depende de varios factores, como la composición química del metal de soldadura y de la zona circundante, las condiciones y características del proceso de cristalización, el grado de micro heterogeneidad química y física, el tamaño de la deformación y la velocidad a la que crece la deformación.

En la actualidad, el mecanismo de formación de grietas cristalinas se describe de la siguiente manera: 

Durante el proceso de solidificación de un máquina curvadora de chapas, la soldadura de la máquina de soldadura láser atraviesa un intervalo de temperatura con baja plasticidad, denominado zona de temperatura frágil.

La cristalización del metal de soldadura se ve influida por la tensión de tracción, provocada por la dificultad del metal soldado para contraerse.

La presencia de una 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 supera la plasticidad del metal, se formará una grieta.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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