1. Quelles sont les causes de la porosité lors du soudage laser ?
Porositéfait référence à de petites bulles de gaz emprisonnées à l’intérieur du cordon de soudure lors de la solidification. Ces vides réduisent la résistance mécanique et peuvent servir de points d’initiation à des fissures ou à de la corrosion.
Principales causes de porosité :
Débit ou couverture de gaz de protection insuffisant
Des gaz de protection comme l'argon ou l'azote sont utilisés pour empêcher la contamination atmosphérique. Si le débit de gaz est trop faible, incohérent ou mal dirigé, de l'oxygène et de la vapeur d'eau peuvent pénétrer dans le bain de fusion et provoquer des bulles de gaz.
Surfaces des pièces contaminées
L'huile, la rouille, l'eau, la peinture ou d'autres contaminants sur la surface métallique peuvent se vaporiser pendant le soudage, formant des gaz qui restent emprisonnés dans le bain de fusion.
Paramètres laser incorrects
Une vitesse excessive, une faible puissance ou une focalisation instable du faisceau peuvent empêcher la totalité de la vapeur de s'échapper, augmentant ainsi le risque de porosité.
2. Quelles sont les causes des fissures dans les soudures laser ?
Fissuressont des défauts liés à la solidification-qui se produisent lorsque le métal en fusion refroidit et se contracte de manière inégale, entraînant une contrainte interne dépassant la résistance du matériau.
Principales causes de fissures :
Mauvaise protection contre les gaz de protection
Semblable à la porosité, un blindage inadéquat permet à l'oxygène et à d'autres gaz de réagir avec le métal en fusion, formant des oxydes qui affaiblissent les joints de grains et favorisent la fissuration.
Taux de refroidissement élevés ou répartition inégale de la chaleur
En particulier avec les matériaux hautement-réfléchissants (comme l'aluminium ou le cuivre), un refroidissement rapide peut provoquer des structures fragiles et des contraintes thermiques, qui entraînent des fissures.
Inadéquation des matériaux ou géométrie du joint
Des différences de dilatation thermique, une conception de joint inappropriée ou un matériau de remplissage incompatible peuvent entraîner une concentration de contraintes au niveau du cordon de soudure.
3. Comment prévenir la porosité et les fissures ?
Meilleures pratiques :
Assurer une sélection et une distribution appropriées du gaz de protection
Utilisez de l'argon ou de l'azote de haute-pureté, maintenez un débit correct (généralement 15 à 25 L/min) et dirigez la buse de gaz selon un angle approprié par rapport à la soudure.
Nettoyer soigneusement le matériau de base
Enlevez l'huile, la peinture, les oxydes, l'humidité et la poussière avant de souder. Utilisez un brossage mécanique, un nettoyage chimique ou un nettoyage au laser si nécessaire.
Optimiser les paramètres du laser
Réglez la puissance, la vitesse et la mise au point appropriées pour garantir une formation stable du trou de serrure et une bonne évacuation des gaz. Un processus stable réduit les défauts internes.
Utiliser le préchauffage et le-traitement thermique après soudage (si nécessaire)
En particulier pour les matériaux sensibles aux fissures-, le préchauffage peut réduire les gradients thermiques et les contraintes internes.
Conclusion
La porosité et les fissures sont deux des problèmes les plus courants lors du soudage au laser. Cependant, avec une protection adéquate contre les gaz de protection, des matériaux propres et des paramètres de processus optimisés, ces défauts peuvent être considérablement réduits ou évités. Les soudures de haute-qualité garantissent non seulement la résistance structurelle, mais prolongent également la durée de vie et la fiabilité du produit final.
- Laser Rayther Lyra Zhang