Лазерная резка стали: выбор газа влияет на прочность швов и затраты

Заведующий лабораторией прочности проката и соединений ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко С. Гуров на конференции «Стальные конструкции: основные тренды 2026» представил результаты исследований влияния лазерной резки на свойства стали. Доклад прозвучал в рамках выставки «Металлоконструкции’2026».

Влияние лазерной резки на структуру стали При лазерной резке металл нагревается до 1400–1600 °С, что приводит к образованию на кромке трехслойной зоны: окалина, обезуглероженный слой (феррит) и мартенсит. Наибольшую опасность представляет обезуглероженный слой — мягкий феррит с пониженными механическими характеристиками. Для низкоуглеродистых сталей (Ст3, С255) зафиксировано полное обезуглероживание на глубину до 150 мкм, для легированных высокой прочности (С355, С390, С440) — частичное до 110 мкм.

Влияние на сварку и прочность Обезуглероженный слой негативно влияет на свойства сварочного шва: при перекристаллизации возникают концентраторы напряжений, и прочность шва снижается на 20–25%.

Рекомендации по выбору газа С. Гуров выделил пять групп сталей с различными требованиями к режимам резки:

Экономическая эффективность Использование кислорода без зачистки (эконом-режим) приводит к 75% брака при сварке. Применение азота (премиум) увеличивает затраты на газ. Оптимальная стратегия — категорирование конструкций по СП 16.13330.2017 и ГОСТ 23118-2019: для ответственных узлов и легированных сталей — азот, для рядовых — кислород с механической зачисткой. Затраты на газ возрастают на 20%, но брак снижается на 60%, что сокращает общие затраты на изготовление 1 т металлоконструкций до 15%.

Оцените материал

Поделиться