Por que aparecem rachaduras na soldagem a laser? A soldagem a laser é uma técnica poderosa, mas o manuseio inadequado pode causar problemas. Este artigo explora os fatores metalúrgicos e mecânicos que causam rachaduras na soldagem, incluindo aquecimento e resfriamento rápidos, desequilíbrios de tensão e propriedades do material. Ao compreender essas causas, você pode aprender a evitar rachaduras e melhorar os resultados da soldagem. Mergulhe de cabeça para descobrir soluções práticas e aumentar a confiabilidade de seus projetos de soldagem a laser.
O equipamento de soldagem a laser utiliza pulsos de laser de alta energia para focalizar e derreter o metal alvo, soldando assim as peças de trabalho
A nova tecnologia de soldagem tem um efeito positivo, mas, se não for manuseada corretamente, pode resultar em trincas a quente ou a frio.
O que causa rachaduras de solda em uma máquina de solda a laser?
O aquecimento e o resfriamento rápidos e desequilibrados durante a soldagem a laser criam um estado de tensão complexo na junta, que é um fator mecânico que contribui para a formação de rachaduras.
A soldagem a laser é uma série de processos desequilibrados que levam a uma distribuição desigual dos componentes e a uma estrutura endurecida com baixa resistência a trincas durante a rápida solidificação. Isso constitui um fator metalúrgico que promove o início de trincas.
Há três tipos de rachaduras que podem ocorrer durante o processo de soldagem de um máquina de solda a laserrachaduras de produto, rachaduras de liquefação e rachaduras de reaquecimento.
A trinca cristalina é resultado da composição não uniforme na região macro da solda.
A área central da solda é onde a cristalização da fase líquida ocorre por último 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 nessa área, resultando em segregação na linha central, o que enfraquece a resistência da ligação.
Sob certas condições mecânicas, podem ocorrer rachaduras nesse local.
Portanto, é importante identificar e resolver prontamente quaisquer rachaduras que ocorram.
Então, o que pode ser feito para reduzir a ocorrência de trincas de solda em uma máquina de solda a laser?
Há duas medidas principais:
As principais causas de trincas térmicas durante a soldagem a laser por pulso são devidas à solidificação da solda após a processo de soldagem a laser. Durante esse processo, a solda passa por uma faixa de temperatura com baixa plasticidade, que é chamada de zona de temperatura frágil.
A cristalização do metal de solda é influenciada pela tensão de tração, que é causada pela dificuldade de contração 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, haverá formação de trincas.
As causas das trincas a frio durante a soldagem a laser por pulso ocorrem durante o processo de resfriamento. A estrutura martensítica se forma próximo à costura e são geradas tensões de soldagem, bem como tensões microestruturais.
O metal com uma estrutura martensítica tem alta resistência, mas baixa plasticidade e tensão residual permanece no metal de solda durante o processo de resfriamento.
No caso do aço ferrítico ou austenítico temperado, o estado de tensão do juntas soldadas é caracterizada pela formação de tensão compressiva longitudinal perto da área de solda. Isso é causado pela transformação martensítica que ocorre nessa área durante a soldagem.
Esses tipos de estresse podem resultar na formação de trincas a frio.
Causas de rachaduras térmicas:
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 as características do processo de cristalização, a extensão da micro heterogeneidade química e física, o tamanho da deformação e a taxa de crescimento da deformação.
Atualmente, o mecanismo de formação de rachaduras no cristal 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, chamada de zona de temperatura frágil.
A cristalização do metal de solda é influenciada pela tensão de tração, que é causada pela dificuldade de contração 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, haverá a formação de uma trinca.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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