レーザー溶接は、現代の製造における高効率かつ精密な接合技術として登場しました。しかし、鋼材の溶接性と最終的な品質は、その化学組成、特に不純物と炭素含有量に大きく依存します。以下は、さまざまなカテゴリーの鋼がレーザー溶接にどのように反応するか、および対応する技術的推奨事項の概要です。
1. 炭素鋼
炭素鋼のレーザー溶接は一般に優れた結果をもたらしますが、接合部の品質は材料の炭素含有量と不純物レベルに非常に影響されます。
- 低-炭素鋼:炭素含有量が 0.25% 未満の鋼は優れた溶接性を示し、溶接後処理がほとんど必要ありません。-
- 中～高炭素鋼-:炭素含有量が増加すると、レーザー溶接の特徴である急速な加熱と冷却のサイクルにより、材料のマルテンサイト変態に対する感受性が高まり、溶接割れやノッチ感受性が発生します。これらのリスクを軽減するには、予熱と溶接後熱処理 (PWHT) を行って残留応力を軽減し、低温割れを防ぐことを強くお勧めします。-
- 異種炭素鋼溶接:炭素含有量の異なる鋼を接合する場合、レーザー ビームを低炭素材料に向かってわずかにオフセットして、入熱のバランスをとり、最適な接合の完全性を確保できます。{0}}
2. 合金鋼と低-合金高-鋼
中-～-高合金鋼および通常の低-合金高-鋼は、うまくレーザー溶接できます。-レーザー加工パラメータ (レーザー出力、溶接速度、シールド ガス流量など) を最適化することで、メーカーは-引張強度や靭性を含む-機械的特性が母材の特性と完全に匹敵する溶接継手を実現できます。
3. ステンレス鋼
従来の溶接方法（TIG や MIG など）と比較して、ステンレス鋼はレーザー溶接に最適であり、一貫して高品質の接合を実現できます。-
- 最小限の熱入力:レーザーの高い溶接速度と高いエネルギー密度のおかげで、熱影響部（HAZ）は非常に狭くなります。{0}これにより、高い線膨張係数によって引き起こされる過熱や熱歪みなど、ステンレス鋼の溶接によくある問題が大幅に軽減されます。
- 欠陥-ない縫い目:ステンレス鋼で適切に行われたレーザー溶接は滑らかな表面仕上げを示し、本質的に気孔、微小亀裂、介在物などの内部欠陥がありません。-
ファイバーレーザー溶接機さまざまな鋼種にわたって熱歪みを最小限に抑え、スループットを最大化するという比類のない利点を提供します。より高い炭素当量を有する炭素鋼および合金鋼の場合、亀裂のない高強度の接合を保証するには、-予熱やパラメータ調整を含む-正確な熱管理が引き続き不可欠です。-