Paslanmaz çelik, doğal korozyon direnci, yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci ve mukavemeti nedeniyle çok çeşitli uygulamalarda kullanılan bir malzeme çözümüdür. Lazer kaynaklı bağlantıların en yüksek mukavemeti ve çeşitli diğer özellikleri sunması nedeniyle, birçok otomotiv, tıbbi ve askeri ve havacılık (MIL/AERO) uygulamasında ayrı paslanmaz çelik parçaların yüksek güçlü bir kaynak işlemiyle birleştirilmesi diğer kaynak veya yapıştırma yöntemlerine göre tercih edilir. faydalar. Bunlar şunları içerir:
Küçük HAZ alanı:Paslanmaz çelik bağlantıların genellikle sadece güçlü olması değil, aynı zamanda kozmetik açıdan da temiz olması gerekir. Lazer, ısıdan etkilenen en küçük bölgeyi veya "HAZ"ı sunar. Bu aynı zamanda karmaşık kaynak modellerine sahip veya kaynak yapılacak alana ulaşmanın zor olduğu ürünler için lazer kaynağını ideal hale getirir. Lazer ışını çok hassas bir şekilde odaklanabildiği için çevredeki yüzeylere zarar verme, çukurlaşma veya deforme olma olasılığı da azalır.
Temizleme işlemi:Lazer kaynak işlemi basitçe metallerin eritilmesi olduğundan, (tipik olarak) dolgu malzemelerine ihtiyaç yoktur ve ek çevresel riskler yoktur. Bu çoğu zaman lazer kaynağını en uygun maliyetli ve çevre dostu seçenek haline getirir. Tıbbi cihazlarda ve cerrahi uygulamalarda kullanılan paslanmaz çelik borular gibi son ürünlerde, lazerin genel temizliği, ürünlerin kirletici madde ve çapaklardan arınmış olarak teslim edilmesini sağlar.
Daha az korozyon:Geleneksel TIG veya MIG kaynağında kaynak için kullanılan elektrot eser miktarda nem içerir. Kaynağın ısısı suyun hızla ayrışmasına neden olur ve bunu yaparken metalin içine giren hidrojeni serbest bırakarak kırılgan hale gelmesine neden olur. Lazer kaynağı, ısıyı iletmek için bir elektroda ihtiyaç duymadığından, kendiliğinden oluşan korozyon riski yoktur.
Kesinlik:Güç çıkışı, kaynak boyutu, kaynak derinliği, kaynak hızı ve lazer ışınının paslanmaz çelik yüzey üzerindeki izi son derece kontrol edilebilir. Sonuç çok hassas bir kaynaktır. Bu optimum kontrol sayesinde en ince paslanmaz levhalar da lazerle kaynaklanabilir.
Azaltılmış Termal Bozulma:Paslanmaz çeliğin lazerle kaynaklanmasının ek bir faydası, geleneksel kaynak teknikleriyle karşılaştırıldığında termal distorsiyonun ve artık gerilimlerin azalmasıdır. Bu özellikle sade karbonlu çeliklere göre %50 daha fazla termal genleşmeye sahip paslanmaz çelikler için önemlidir.
Otomasyon:Yüksek düzeyde kontrollü bir prosesin diğer bir faydası da lazer kaynağının yüksek düzeyde programlanabilir ve robotik olmasıdır. Otomatikleştirme, metal inert gaz (MIG)* veya tungsten inert gaz (TIG)* kaynak yöntemlerine kıyasla daha kolay olduğundan, daha fazla tekrarlanabilirlik ve daha hızlı üretim elde edilebilir.
4 tip paslanmaz çelik malzemenin anlaşılması
Paslanmaz çelik her türün malzeme özelliğine göre tarif edilmektedir. Bunlar, her biri için lazer kaynakla ilgili hususlar ve gereksinimlerdir.
Östenitik paslanmaz çelikler
300 serisi paslanmaz çelikler östenitik paslanmaz çeliklerdir. Bu paslanmaz çelikler, korozyon direnci ve tokluk gerektiren uygulamalarda ve termal bozulmanın dikkate alındığı durumlarda kullanılır. 300 serisi paslanmaz çelikler petrol, ulaşım, kimya ve enerji üretimi endüstrilerinde geniş bir uygulama yelpazesinde bulunabilir. Bu paslanmaz çelikler özellikle yüksek sıcaklıktaki ortamlarda kullanışlıdır. Bu paslanmaz çelik serisi hem darbeli hem de sürekli dalga (CW) lazer kaynağı için uygundur. Lazer kaynaklı paslanmaz çelik, çoğu östenitik paslanmaz çeliğin daha düşük ısı iletkenliği nedeniyle düşük karbonlu çeliklerle karşılaştırıldığında biraz daha iyi kaynak nüfuziyet derinliği ve daha yüksek kaynak hızı sağlar. Lazer kaynağından elde edilen daha yüksek hızlar, tanecik sınırlarında krom karbürlerin çökelmesinin neden olduğu korozyona karşı duyarlılığın azaltılmasında da avantajlıdır. Kaynak işlemleri sırasında ısı girişi çok yüksek olduğunda krom karbür çökelmesi meydana gelebilir.
Ferritik paslanmaz çelikler
Ferritik 400 serisi paslanmaz çelik tipik olarak çok az nikel içerir veya hiç nikel içermez ve ostenitik kalitelerle karşılaştırıldığında iyi bir lazer kaynaklanabilirliğine sahip değildir. Bazı durumlarda ferritik paslanmaz çelik kalitelerinin lazerle kaynaklanması bağlantının sağlamlığını ve korozyon direncini bozar. Tokluktaki azalma kısmen ısıdan etkilenen bölgede iri tanelerin oluşmasından ve yüksek karbon içerikli kalitelerde meydana gelen martensit oluşumundan kaynaklanmaktadır. Isıdan etkilenen bölge, hızlı soğuma hızı nedeniyle daha yüksek bir sertliğe sahip olabilir, bu da kırılganlığı artırır.
Martensitik paslanmaz çelikler
The martensitic 400 series of stainless steel is more challenging to laser weld than the austenitic and ferritic grades. Laser welding high carbon martensitic grades (>{{0}}.15% karbon), malzemenin ısıdan etkilenen bölgede kırılgan olmasına neden olabilir. Karbon içeriği %0,1'in üzerinde olan martensitik paslanmaz çelik kaynak yapılacaksa, östenitik paslanmaz çelik dolgu malzemesinin kullanılması kaynak dayanıklılığını artırabilir ve çatlamaya karşı duyarlılığı azaltabilir ancak ısıdan etkilenen bölgedeki kırılganlığı azaltamaz. Kaynak yapmadan önce malzemenin ön ısıtılması veya lazer kaynak sonrası malzemenin 650-750 derecede temperlenmesi ısıdan etkilenen bölgedeki kırılganlığın azaltılmasına yardımcı olacaktır.
Dubleks paslanmaz çelikler
Dubleks paslanmaz çelikler, östenitik-ferritik paslanmaz çeliklerin bir karışımıdır. Bu paslanmaz çelikler, ostenit ve ferrit içeren iki fazlı bir mikro yapı ile karakterize edilir. Ostenit ve ferritin hacimsel fraksiyonları kabaca eşittir. Ana alaşım elementleri krom, nikel ve molibdendir. Dubleks paslanmaz çelikler genellikle az miktarda nitrojenle de alaşımlanır. Dubleks malzeme genellikle iyi sonuçlarla kaynaklanabilir.