Assessment of the effect of Nd:YAG laser pulse operating parameters on the metallurgical characteristics of different tool steels using DOE software

Evaluación del efecto de los parámetros de funcionamiento de los pulsos láser Nd:YAG sobre las características metalúrgicas de diferentes aceros para herramientas utilizando el software DOE

Para garantizar la fiabilidad de las superficies soldadas de las herramientas de reparación, debe mejorarse la calidad del revestimiento. Se estudiaron las relaciones entre las características metalúrgicas del revestimiento y los parámetros de entrada del láser mediante el software de diseño de experimentos. Se investigó la influencia de la potencia del láser, la velocidad de soldadura, la posición del punto focal y el diámetro del alambre de soldadura en la geometría del cordón de soldadura (es decir, la penetración, la anchura de la zona de revestimiento y la anchura de la zona afectada por el calor), la homogeneidad microestructural, la dilución y la resistencia de la unión en los aceros para herramientas 1.2083, 1.2312 y 1.2343, comúnmente utilizados, utilizando el software DOE.

INTRODUCCIÓN

Los moldes de inyección de polímeros requieren a menudo algún tipo de revestimiento de reparación durante el funcionamiento y todo el ciclo de vida debido a los diferentes mecanismos de fallo en los moldes [1-3]. Se requieren procesos y procedimientos de soldadura especiales para el revestimiento de reparación debido a los considerables problemas metalúrgicos y a la baja soldabilidad de los aceros para herramientas. Entre otros procesos conocidos, el revestimiento por láser se está convirtiendo en una técnica cada vez más atractiva debido a las propiedades de la radiación láser: alta energía de entrada, baja distorsión, mínima dilatación entre el material base y el revestimiento, así como una microestructura más refinada debido a las altas velocidades de enfriamiento [4]. A pesar de que el equipo y los materiales de aportación necesarios se encuentran fácilmente disponibles en el mercado, faltan trabajos científicos publicados sobre el revestimiento por reparación con láser pulsado de aceros para herramientas. Los parámetros de entrada de la soldadura láser determinan la forma del cordón revestido por láser y las propiedades metalúrgicas del revestimiento [5]. El objetivo principal de este trabajo es establecer y analizar estadísticamente las condiciones óptimas de los parámetros de entrada del láser pulsado para el cladding de aceros para herramientas utilizando alambres precolocados.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material