Bagaimana proses-pemotongan laser memengaruhi sifat mekanis pelat baja pelapukan Q355NH? - Pengetahuan

Proses-pemotongan laser telah dilakukandampak negatif minimal pada sifat mekanik keseluruhan pelat baja pelapukan Q355NH, berkat zona terdampak panas (HAZ) yang sempit dan aksi termal yang terlokalisasi. Namun, perubahan kecil mungkin terjadi di dalamnyadaerah tepi potong(dalam rentang yang sangat kecil).

info-227-216

1. Sifat Mekanik Inti Tetap Tidak Berubah (Bahan Massal)

Q355NH adalah baja pelapukan paduan rendah-yang dirancang untuk aplikasi struktural, dengan sifat utama termasuk kekuatan luluh ( Lebih besar dari atau sama dengan 355 MPa), kekuatan tarik (470–630 MPa), dan perpanjangan ( Lebih besar dari atau sama dengan 22%).

Pemotongan laser menggunakan sinar{0}energi tinggi yang terfokus untuk melelehkan dan menguapkan baja secara lokal. Zona yang terkena dampak panas-(HAZ) biasanya<0.5 mm wideuntuk pelat dengan ketebalan kurang dari atau sama dengan 12 mm, dan<1 mm for thick plates (12–25 mm).

Sebagian besar pelat (di luar HAZ) mempertahankan struktur mikro aslinya (ferit + perlit) dan sifat mekaniknya, karena tidak terkena suhu tinggi selama pemotongan.

Untuk komponen struktural yang terbuat dari pelat Q355NH yang dipotong laser, keseluruhan kapasitas dukung beban, keuletan, dan ketangguhan benturan konsisten dengan bahan dasarnya.

info-235-217

2. Perubahan Halus di Area Tepi Potong (HAZ dan Panas-Lapisan yang Terkena Dampak)

Perubahan sifat mekanik utama terbatas pada tepi potongan dan sekitarnya, yang disebabkan oleh pemanasan dan pendinginan yang cepat selama pemotongan laser:

Peningkatan Kekerasan: HAZ mengalami austenitisasi dan quenching yang cepat, membentuk lapisan tipis martensit (struktur mikro yang keras dan rapuh). Untuk pelat Q355NH, kekerasan HAZ dapat meningkat sebesar20–40%dibandingkan dengan bahan dasar (misalnya, kekerasan dasar ~180 HV, kekerasan HAZ ~220–250 HV). Kenaikan kekerasan ini bersifat lokal dan tidak mempengaruhi keuletan pelat secara keseluruhan.

Pengurangan Kecil dalam Ketangguhan Dampak: Lapisan martensit di HAZ memiliki ketangguhan impak yang lebih rendah dibandingkan bahan dasarnya, terutama pada suhu rendah. Namun, efek ini dapat diabaikan untuk sebagian besar aplikasi-kecuali titik konsentrasi tegangan komponen berada tepat di tepi potongan (misalnya, sambungan struktur-beban berat).

Tidak Ada Perubahan Ketahanan Korosi: Tidak seperti proses pemotongan termal (misalnya pemotongan api) yang menghasilkan kerak oksida tebal, tepi pemotongan laser yang bersih membentuk lapisan oksida tipis dan seragam. Setelah pelapukan alami atau percepatan patina buatan, tepi potongan akan mengembangkan patina pelindung yang sama seperti bahan dasar, sehingga menjaga ketahanan terhadap korosi yang konsisten.

info-234-221

3. Tindakan untuk Mengurangi Perubahan Properti Edge (Jika Diperlukan)

Untuk aplikasi dengan persyaratan ketat pada ketangguhan tepi (misalnya,-komponen struktural bersuhu rendah, sambungan-beban), lakukan langkah-langkah yang ditargetkan berikut:

Penggilingan Ringan: Gunakan roda gerinda halus untuk menghilangkan lapisan HAZ (kedalaman 0,1–0,2 mm) - ini menghilangkan lapisan martensit yang keras dan mengembalikan ketangguhan tepinya.

Annealing Penghilang Stres Suhu-Rendah: Panaskan area tepi potongan hingga200–300 derajatdan tahan selama 1–2 jam, lalu dinginkan perlahan. Hal ini mengurangi tegangan sisa di HAZ dan melunakkan martensit sedikit, meningkatkan ketangguhan impak tanpa mempengaruhi sifat bahan dasar.

Optimalkan Parameter Pemotongan Laser: Gunakan daya laser yang lebih rendah, kecepatan pemotongan yang lebih tinggi, dan gas bantuan nitrogen untuk meminimalkan lebar HAZ dan mengurangi derajat pembentukan martensit.

info-231-222