Как процесът на лазерно рязане-се отразява на механичните свойства на стоманените плочи Q355NH, устойчиви на атмосферни влияния?

Dec 30, 2025 Остави съобщение

Процесът-на лазерно рязане имаминимално отрицателно въздействие върху цялостните механични свойства на Q355NH устойчиви на атмосферни влияния стоманени плочи, благодарение на тясната си зона-засегната от топлина (HAZ) и локализираното топлинно действие. Въпреки това могат да настъпят фини промени взона на изрязан ръб(в много малък диапазон).

info-227-216

1. Основните механични свойства остават непроменени (насипен материал)

Q355NH е ниско{1}}легирана устойчива на атмосферни влияния стомана, предназначена за структурни приложения, с ключови свойства, включително граница на провлачване (по-голяма или равна на 355 MPa), якост на опън (470–630 MPa) и удължение (по-голяма или равна на 22%).
 

Лазерното рязане използва фокусиран, високо{0}}енергиен лъч, за да стопи и изпари стоманата локално. Зоната-засегната от топлина (HAZ) обикновено е<0.5 mm wideза плочи с дебелина, по-малка или равна на 12 mm, и<1 mm for thick plates (12–25 mm).

По-голямата част от плочата (извън HAZ) запазва оригиналната си микроструктура (ферит + перлит) и механични свойства, тъй като не е изложена на високи температури по време на рязане.

За структурни компоненти, направени от лазерно{0}}рязани плочи Q355NH, общата-носеща способност, пластичност и ударна якост са в съответствие с основния материал.

info-235-217

2. Незначителни промени в областта на изрязания ръб (HAZ и слой, засегнат от топлина-)

Основните промени в механичните свойства са ограничени до срязания ръб и непосредствената му близост, причинени от бързо нагряване и охлаждане по време на лазерно рязане:
 

Увеличаване на твърдостта: HAZ претърпява бърза аустенизация и закаляване, образувайки тънък слой мартензит (твърда, крехка микроструктура). За плочи Q355NH твърдостта на HAZ може да се увеличи с20–40%в сравнение с основния материал (напр. твърдост на основата ~180 HV, твърдост на HAZ ~220–250 HV). Това повишаване на твърдостта е локализирано и не засяга общата пластичност на плочата.

Незначително намаление на якостта на удар: Мартензитният слой в HAZ има по-ниска якост на удар от основния материал, особено при ниски температури. Този ефект обаче е пренебрежимо малък за повечето приложения-освен ако точката на концентрация на напрежението на компонента не е точно на ръба на среза (напр. структурни съединения с-тежко натоварване).

Без промяна в устойчивостта на корозия: За разлика от процесите на термично рязане (напр. рязане с пламък), които произвеждат дебели оксидни люспи, чистите ръбове на лазерното рязане образуват равномерен, тънък слой оксид. След естествено изветряне или изкуствено ускоряване на патината, отрязаният ръб ще развие същата защитна патина като основния материал, поддържайки постоянна устойчивост на корозия.

info-234-221

3. Мерки за смекчаване на промените в свойствата на ръба (ако е необходимо)

За приложения със строги изисквания за здравина на ръба (напр. структурни компоненти при ниска-температура,-носещи фуги), предприемете следните целеви стъпки:
 

Леко смилане: Използвайте фино шлифовъчно колело, за да премахнете слоя HAZ (дълбочина 0,1–0,2 mm) - това елиминира твърдия мартензитен слой и възстановява здравината на ръба.

Ниско{0}}температурно отгряване за облекчаване на напрежението: Загрейте зоната на изрязания ръб до200-300 градусаи задръжте за 1-2 часа, след което охладете бавно. Това намалява остатъчното напрежение в HAZ и леко омекотява мартензита, подобрявайки ударната якост, без да се засягат свойствата на основния материал.

Оптимизиране на параметрите на лазерно рязане: Използвайте по-ниска лазерна мощност, по-висока скорост на рязане и азотен помощен газ, за ​​да минимизирате ширината на HAZ и да намалите степента на образуване на мартензит.

info-231-222