Controllando con precisione la corrispondenza dei parametri tra un laser ad alta-potenza e una bassa pressione ambientale-e utilizzando un ambiente sotto vuoto per sopprimere l'effetto di assorbimento inverso di bremsstrahlung (IB) del pennacchio di plasma-questo studio ha ottenuto una saldatura a penetrazione profonda-di piastre in lega di titanio ultra-spesse (classe 100 mm). Inoltre, il processo ha prodotto giunti saldati che presentano un elevato grado di uniformità sia nella microstruttura che nelle proprietà meccaniche nell'intero intervallo di spessori.
Questo documento convalida la fattibilità di ottenere giunzioni di alta-qualità di leghe di titanio ultra-spesse-specificamente nell'intervallo di spessori di 100 mm-utilizzando la saldatura a raggio laser sotto vuoto (VLBW). Riducendo la pressione ambientale al di sotto di 10 Pa, il pennacchio di plasma viene praticamente eliminato, migliorando così significativamente la capacità di penetrazione dell'energia laser. Con una potenza di 30 kW e una pressione ambiente di 0,3 Pa, è stato ottenuto con successo un giunto-privo di difetti con una profondità di penetrazione di 95 mm; in particolare, il contenuto di elementi gassosi interstiziali (N, H e O) all'interno del giunto è rimasto sostanzialmente invariato rispetto al metallo base. La zona di fusione del giunto è costituita principalmente da listelli distribuiti uniformemente-come ′ martensite, che mostrano microdurezza uniforme e distribuzioni di resistenza in tutto il suo intero spessore. Il giunto ha raggiunto una resistenza alla trazione di 987 MPa-dimostrando la stessa-resistenza della saldatura rispetto al metallo di base-mentre l'energia d'impatto e la resistenza alla frattura superavano entrambe il 90% dei valori del metallo di base, mostrando così un eccellente equilibrio tra resistenza e tenacità.
