ריתוך בלייזר התגלה כטכנולוגיית חיבור יעילה ומדויקת ביותר בייצור מודרני. עם זאת, יכולת הריתוך והאיכות האולטימטיבית של חומרי פלדה תלויים במידה רבה בהרכב הכימי שלהם, במיוחד הטומאה ותכולת הפחמן. להלן סקירה כללית של האופן שבו קטגוריות שונות של פלדה מגיבות לריתוך לייזר וההמלצות הטכניות המתאימות.
1. פלדת פחמן
ריתוך בלייזר של פלדת פחמן מניב בדרך כלל תוצאות מצוינות, אך איכות המפרק רגישה מאוד לתכולת הפחמן ולרמות הטומאה של החומר.
- פלדת פחמן נמוכה{{0}:פלדות עם תכולת פחמן מתחת ל-0.25% מציגות יכולת ריתוך מצוינת ולעיתים נדירות דורשות טיפול לאחר-ריתוך.
- פלדת פחמן בינונית עד גבוהה{{0}:ככל שתכולת הפחמן גדלה, מחזורי החימום והקירור המהירים האופייניים לריתוך בלייזר מגבירים את רגישות החומר לטרנספורמציה מרטנסיטית, מה שמוביל לסדיקה של ריתוך ורגישות לחריצים. כדי להפחית את הסיכונים הללו, מומלץ בחום על חימום מוקדם וטיפול בחום לאחר-(PWHT) כדי להקל על המתח שיורי ולמנוע פיצוח קור.
- ריתוך פלדת פחמן לא דומה:בעת חיבור פלדות עם תכולת פחמן שונה, ניתן לקזז מעט את קרן הלייזר לכיוון חומר הפחמן התחתון- כדי לאזן את קלט החום ולהבטיח שלמות המפרק האופטימלית.
2. סגסוגת פלדה ופלדה נמוכה-סגסוגת גבוהה-
ניתן לרתך בהצלחה-פלדות מסגסוגת בינונית-עד-גבוהה ופלדות בסגסוגת-נמוכה- רגילה. על ידי אופטימיזציה של פרמטרי עיבוד לייזר (כגון כוח לייזר, מהירות ריתוך וזרימת גז מגן), היצרנים יכולים להשיג חיבורים מרותכים שתכונותיהם המכניות -כולל חוזק מתיחה וקשיחות- דומות לחלוטין לאלו של המתכת הבסיסית.
3. נירוסטה
בהשוואה לשיטות ריתוך קונבנציונליות (כגון TIG או MIG), נירוסטה מתאימה באופן אידיאלי לריתוך לייזר, המספק באופן עקבי חיבורים באיכות גבוהה-.
- כניסת חום ממוזערת:הודות למהירות הריתוך הגבוהה וצפיפות האנרגיה הגבוהה של הלייזר, אזור-השפעת החום (HAZ) צר ביותר. זה מקל באופן משמעותי על בעיות ריתוך נירוסטה נפוצות, כגון התחממות יתר ועיוות תרמי הנגרם על ידי מקדמי התפשטות ליניאריים גבוהים.
- פגמים-תפרים חופשיים:ריתוך לייזר המבוצע כהלכה בנירוסטה מציגים גימורי משטח חלקים והם נקיים מטבעם מפגמים פנימיים כמו נקבוביות, מיקרו-סדקים ותכלילים.
מכונת ריתוך בלייזר סיביםמציע יתרונות שאין שני להם במזעור עיוות חום ומקסום התפוקה על פני דרגות פלדה שונות. עבור פלדות פחמן וסגסוגת עם שוות פחמן גבוהות יותר, ניהול תרמי מדויק-כולל חימום מוקדם וכוונון פרמטרים-נשאר חיוני כדי להבטיח קשרים ללא סדקים- ובעלי חוזק גבוה-.