ES2894761T3

ES2894761T3 - Procedimiento y dispositivo para la soldadura por láser de una o varias chapas de acero hechas de acero templable por prensado

Info

Publication number: ES2894761T3
Application number: ES18755424T
Authority: ES
Inventors: Der Heydt Jana Von; Christian Both; Michael Kessler
Original assignee: Baosteel Tailored Banks GmbH
Current assignee: Baosteel Tailored Banks GmbH
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2038-08-09
Also published as: US20200189035A1; PT3678812T; DE102017120611B4; HUE056802T2; PL3678812T3; EP3678812A1; WO2019048172A1; DE102017120611A1; EP3678812B1; CN111065486A

Abstract

Procedimiento para la soldadura por fusión de una o varias chapas de acero (1, 2; 2') hechas de acero templable por prensado, preferentemente acero al manganeso y al boro, en el que la soldadura por fusión se realiza mediante alimentación de alambre de aportación (11) en el baño de fusión (9) generado exclusivamente mediante un haz de láser (6), caracterizado por que el alambre de aportación (11) se recubre con partículas de grafito antes de la soldadura por fusión y el alambre de aportación (11) recubierto de este modo se introduce directamente en el baño de fusión (9) de tal modo que la punta del alambre de aportación (11) se funde en el baño de fusión (9), en donde las partículas de grafito para aplicar sobre el alambre de aportación (11) se mezclan con un vehículo céreo o líquido y la mezcla se aplica como recubrimiento (11.1) sobre el alambre de aportación (11).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y dispositivo para la soldadura por láser de una o varias chapas de acero hechas de acero templable por prensado

La invención se refiere a un procedimiento para la soldadura por fusión de una o varias chapas de acero de acero templable por prensado, preferentemente acero al manganeso y al boro, en el que la soldadura por fusión se realiza alimentando alambre de aportación en el baño de fusión generado mediante un haz de láser (véase, por ejemplo, el documento EP 2832887 A1, que desvela la base para el preámbulo de la reivindicación 1).

Por lo demás, la invención se refiere a un dispositivo para la soldadura por fusión de una o varias chapas de acero, en particular para llevar a cabo un procedimiento del tipo mencionado anteriormente, con una cabeza de soldadura por láser y un equipo de alimentación de alambre para alimentar alambre de aportación al baño de fusión generado exclusivamente mediante un haz de láser (véase, por ejemplo, el documento EP 2832887 A1, que desvela la base para el preámbulo de la reivindicación 13).

En la fabricación de automóviles las denominadas chapas que pueden conformarse en caliente, es decir, templables en prensa, de acero al manganeso y al boro, por ejemplo de la clase de acero 22MnB5, ganan cada vez más importancia. En el estado de suministro, es decir, antes del temple en prensa, aceros de manganeso y al boro presentan una resistencia a la tracción de aproximadamente. 600 MPa y una estructura ferrítica-perlítica. Mediante el temple en presa y el enfriamiento rápido asociado a este después de la conformación puede surgir una estructura completamente martensítica, que puede presentar resistencias a la tracción en el intervalo de 1500 a 2000 MPa. Con frecuencia se fabrican piezas constructivas de este tipo a partir de los denominadas chapas soldadas a medida; es decir, se realiza una unión entre distintos grosores de chapa y/o calidades de material de acuerdo con la demanda, habitualmente mediante soldadura por láser.

En el proceso de conformación en caliente y de temple, en el que se procesan posteriormente las chapas soldadas a medida, su costura de soldadura por regla general debe templarse en la misma medida como los materiales básicos de las pletinas de acero, de las que se componen de chapas soldadas a medida. Para garantizar esto, por ejemplo en la soldadura de pletinas de acero de diferente grosor, en las que en la juntura de ensamble se produce un cambio brusco relativamente grande en el grosor, existen grandes desafíos en el proceso de conformación en caliente. La ventana de proceso (ventana de parámetros) para un proceso de temple adecuado es relativamente pequeña. Además, el proceso de temple es sensible y debe ajustarse con mucha exactitud, lo que a menudo conlleva limitaciones para el usuario en cuanto a la tecnología de producción.

Adicionalmente la soldadura por fusión de chapas de acero que pueden conformarse en caliente, templables en prensa se restringe mediante el recubrimiento de superficie de aluminio prevista con frecuencia. Un recubrimiento de este tipo, por ejemplo un recubrimiento de aluminio-silicio, se prevé habitualmente, para impedir una oxidación de las piezas de trabajo en la conformación en caliente. Sin embargo este recubrimiento de superficie repercute de manera muy negativa en la calidad de costuras de soldadura. Pues mediante la soldadura por fusión de las chapas de acero recubiertas, además del material base, también el recubrimiento de superficie que contiene aluminio se funde, y por ello se introduce aluminio en la costura de soldadura. Si el contenido de aluminio en la costura de soldadura se sitúa entre 2 y 10 % en peso, se produce la formación de zonas ferríticas (fases), que llevan a una disminución de la resistencia de la costura de soldadura. La resistencia de la costura de soldadura se sitúa en estos casos por debajo de la del material base, de modo que cabe contar con una falla de la pieza constructiva en cuestión en la costura de soldadura, independientemente de la combinación de grosores de chapa unida.

Para impedir la formación de ferrita, según el estado de la técnica se lleva a cabo una eliminación al menos parcial del recubrimiento de superficie en la zona marginal de los cantos de chapa que van a soldarse unos con otros antes del proceso de soldadura mediante herramientas mecánicas o ablación láser (compárese el documento EP 2 007 545 B1). Sin embargo, para esta eliminación al menos parcial del recubrimiento de superficie es necesaria una etapa de proceso adicional, que supone tanto muchos costes como mucho tiempo y por consiguiente puede perjudicar la rentabilidad de la producción de piezas constructivas del tipo descrito en este caso.

En el documento US 2008/0011720 A1 se describe un procedimiento de soldadura híbrido de láser- por arco, en el cual pletinas de acero al manganeso y al boro, que presentan una capa de superficie que contiene aluminio, se unen entre sí en unión a tope. El haz de láser está combinado a este respecto con al menos un arco voltaico eléctrico, para fundir el metal en la unión a tope y soldar las pletinas entre sí. El arco voltaico eléctrico se forma mediante un electrodo de soldadura de tungsteno o se forma en el uso de un soplete para soldar MIG en la punta de un alambre de aportación. El alambre de aportación puede contener elementos (por ejemplo Mn, Ni y Cu), que inducen a la transformación del acero en una estructura austenítica y favorecen un mantenimiento de la transformación austenítica en el baño de fusión. Con este procedimiento de soldadura híbrido debe lograrse que pletinas de acero al manganeso y al boro que pueden conformarse en caliente, que están provistas de un recubrimiento a base de aluminio-silicio, puedan soldarse sin eliminación previa del material de recubrimiento en la zona de la costura de soldadura que va a fabricarse, debiendo garantizarse sin embargo que el aluminio que se encuentra en los rebordes de las pletinas no lleve a una disminución de la resistencia a la tracción de la pieza constructiva en la costura de soldadura. Mediante la previsión de un arco voltaico eléctrico detrás del haz de láser el baño de fusión debe homogeneizarse, y por ello las concentraciones de aluminio locales mayores de 1,2 % en peso, que generan una estructura ferrítica, deben eliminarse.

Este procedimiento de soldadura híbrida conocido es relativamente complejo en cuanto al consumo de energía debido a la generación del arco voltaico eléctrico. Además, la velocidad de soldadura es relativamente baja. Además, una costura de soldadura generada mediante soldadura híbrida de láser-arco presenta una forma de costura poco favorable para la conformación posterior, que dado el caso requiere un mecanizado posterior.

Por el documento EP 2 919 942 B1 se conoce un procedimiento para la soldadura con haz de láser de chapas de acero al manganeso y al boro templables en prensa en unión a tope empleando alambre de aportación, en donde el alambre de aportación contiene al menos un elemento de aleación del grupo que comprende manganeso, cromo, molibdeno, silicio y/o níquel, que favorece la formación de austenita en el baño de fusión generado con el haz de láser, y en donde este al menos un elemento de aleación está presente con un porcentaje en masa mayor en al menos 0,1 % en peso que en el acero templable por prensado de las chapas de acero. El alambre de aportación presenta a este respecto la siguiente composición: 0,05 - 0,15 % en peso de C, 0,5 - 2,0 % en peso de Si, 1,0 - 2,5 % en peso de Mn, 0,5 - 2,0 % en peso de Cr Mo, y 1,0 - 4,0 % en peso de Ni, hierro residual e impurezas inevitables, en donde el alambre de aportación presenta un porcentaje en masa de carbono menor en al menos 0,1 % en peso que el acero templable por prensado de las chapas de acero. El procedimiento está caracterizado además por que las chapas de acero empleadas no están recubiertas o se han decapado parcialmente antes de la soldadura mediante el desprendimiento de su recubrimiento en la zona marginal a lo largo de los rebordes que van a soldarse entre sí.

En el documento EP 2737971 A1 se describe un procedimiento de soldadura con haz de láser para la fabricación de chapas soldadas a medida a partir de chapas de acero recubiertas empleando alambre de aportación, en donde las chapas de acero empleadas se componen de acero aleado al boro y presentan un recubrimiento de aluminio-silicio o de zinc. El alambre de aportación contiene carbono o manganeso, en donde el porcentaje en masa de este elemento en el alambre de aportación es mayor que en el material base de las chapas de acero recubiertas. Así el contenido de carbono del alambre de aportación debe situarse en de 0,1 % en peso a 0,8 % en peso y su contenido de manganeso debe situarse en de 1,5 % en peso a 7,0 % en peso más alto que el del material base de las chapas de acero. Por ello debe evitarse una reducción de la resistencia de la costura de soldadura frente a las chapas de acero templables en prensa a consecuencia de la penetración de material de recubrimiento en el baño de fusión generado mediante el haz de láser.

El documento EP 2 736672 B1 desvela un procedimiento para fabricar una pieza constructiva de chapas de acero recubiertas mediante soldadura con haz de láser empleando alambre de aportación, en donde las chapas de acero presentan un recubrimiento a base de aluminio, que en zonas marginales a lo largo de los rebordes que van a soldarse entre sí se ha desprendido antes de la soldadura en tanto que allí todavía queda una capa de aleación intermetálica. El alambre de aportación presenta en este procedimiento conocido la siguiente composición: 0,6 -1 ,5 % en peso de C, 1,0 - 4,0 % en peso de Mn, 0,1 - 0,6 % en peso de Si, como máximo 2,0 % en peso de Cr, y como máximo 0,2 % en peso de Ti, hierro residual e impurezas provocadas mediante el mecanizado.

El documento DE 102010019258 A1 describe un procedimiento para la fabricación de productos de chapa de acero, en el que pletinas de acero al manganeso y al boro de grosor diferente se sueldan por láser a lo largo de una unión a tope mediante un haz de láser, aplicándose un líquido viscoso antes del proceso de soldadura en al menos un canto de unión a tope de las pletinas de acero que van a soldarse entre sí, que contiene al menos un componente que aumenta la resistencia de la costura de soldadura que va a generarse. Como líquido viscoso se emplea a este respecto, por ejemplo, aceite mineral o un líquido, en el que están dispersas partículas de grafito.

El documento US 2014/0042131 A1 describe un sistema y un procedimiento para calentar un alambre de aportación en la soldadura por láser de una o varias chapas de acero. El alambre de aportación presenta a este respecto una primera superficie, que absorbe energía de un haz de láser, y una segunda superficie, que está separada de la primera superficie mediante un grosor t en el intervalo de 0,0254 cm a 0,1143 cm (de 0,010 a 0,045 pulgadas). Una forma de sección transversal del alambre de aportación comprende a este respecto al menos una sección curvada en la dirección del haz de láser, que se extiende a lo largo de la forma de sección transversal del alambre de aportación. Además, la forma de sección transversal presenta un ancho proyectado w en el intervalo de 0,0762 cm a 0,2413 cm (de 0,030 a 0,095 pulgadas).

La presente invención se basa en el objetivo de presentar un procedimiento o un dispositivo del tipo mencionado al principio, con los que chapas de acero, de las cuales al menos una chapa puede fabricarse de acero templable por prensado y presenta un recubrimiento de aluminio, pueden unirse de tal modo que pueden controlarse pérdidas de dureza en la costura de soldadura tras la conformación en caliente (temple en prensa), en donde el procedimiento o el dispositivo deben destacarse por una productividad alta, así como un consumo de energía relativamente reducido. En particular va a indicarse un procedimientos del tipo mencionado al principio, mediante el cual se mejora la templabilidad de la costura de soldadura, y esto independientemente de si las chapas de acero que van a soldarse entre sí son chapas de acero de una calidad de material igual o distinta. Por lo demás, la complejidad en términos de instalación para la realización del procedimiento debe ser relativamente baja. Debe crearse por lo tanto un procedimiento o un dispositivo del tipo mencionado al principio, con los que chapas recubiertas de acero templable por prensado, en particular tales con un recubrimiento a base de aluminio, puedan soldarse entre sí de manera rentable y se mejore la templabilidad de la costura de soldadura, de modo que la ventana de proceso se aumenta para un proceso de temple adecuado y se reducen las restricciones en la tecnología de producción para el usuario.

Para lograr este objetivo se propone un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación 1, así como un dispositivo con las características indicadas en la reivindicación 13. Configuraciones preferidas y ventajosas del procedimiento de acuerdo con la invención o del dispositivo están indicadas en las reivindicaciones dependientes.

La invención prevé en el caso de un procedimiento de soldadura con haz de láser del tipo mencionado al principio que el alambre de aportación se recubra antes de la soldadura por fusión con partículas de grafito y el alambre de aportación recubierto de este modo se introduzca directamente en el baño de fusión de tal modo que la punta del alambre de aportación se funde en el baño de fusión, en donde las partículas de grafito para aplicar sobre el alambre de aportación se mezclan con un vehículo céreo o líquido y la mezcla se aplica como recubrimiento sobre el alambre de aportación.

Mediante el carbono adicional del recubrimiento del alambre de aportación que contiene grafito se mejora considerablemente la templabilidad de la costura de soldadura, independientemente de si las chapas de acero que van a soldarse entre sí son chapas de una calidad de material igual o distinta. El procedimiento de acuerdo con la invención ofrece en particular la perspectiva, de omitir en la soldadura con haz de láser de chapas de acero templables en prensa, por ejemplo chapas de acero al manganeso y al boro de diferente grosor de chapa, que presentan un recubrimiento a base de aluminio, de poder omitir una parte del proceso de decapado o también todo el proceso en la zona marginal de los cantos de chapa que van a soldarse unos con otros. Mediante la omisión del proceso de decapado la productividad de un procedimiento de soldadura con haz de láser de este tipo puede aumentarse claramente. En comparación con un procedimiento de soldadura híbrido de láser-arco el procedimiento de soldadura con haz de láser de acuerdo con la invención permite velocidades de soldadura relativamente altas.

Además, el procedimiento de soldadura con haz de láser de acuerdo con la invención ofrece, en comparación con el procedimiento de soldadura híbrido de láser- arco ofrece la ventaja de que la costura de soldadura por láser generada es relativamente estrecha y destaca por una geometría de costura mejorada.

Una ventaja del procedimiento de acuerdo con la invención con respecto al uso de un alambre de aportación que contiene carbono, como por ejemplo en caso del procedimiento conocido por el documento EP 2737971 A1, consiste en que fundamentalmente se emplea cualquier alambre de aportación comercialmente disponible y puede recubrirse con partículas de grafito. El alambre de aportación empleado para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención debería estar en realidad exento de aluminio o, aparte de impurezas inevitables, está preferentemente exento de aluminio. Por lo tanto, para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención no es necesario, fabricar o crear un alambre de aportación especial. Por consiguiente es posible también el suministro mediante varios proveedores de alambre de aportación. La cantidad de carbono que puede introducirse en el baño de fusión está limitada a este respecto esencialmente solo por la capacidad de absorción del vehículo o la dispersabilidad de las partículas de grafito en el vehículo que sirve como material de recubrimiento y por la capacidad de absorción del baño de fusión.

Una ventaja del procedimiento de acuerdo con la invención frente a la aplicación conocida por el documento DE 10 2010 019 258 A1 de un líquido viscoso sobre un canto de unión a tope de las pletinas de acero que van a soldarse entre sí, en donde el líquido viscoso contiene al menos un componente que aumenta la resistencia de la costura de soldadura que va a generarse, por ejemplo partículas de grafito, consiste en que la introducción del carbono en el baño de fusión y con ello en la costura de soldadura mediante un recubrimiento correspondiente del alambre de aportación es considerablemente más uniforme y efectiva que mediante una cubierta de los cantos de unión a tope. Además, la realización en términos de instalación del procedimiento de acuerdo con la invención es menos compleja que cuando los cantos de unión a tope se cubren con un líquido viscoso del tipo mencionado.

El procedimiento de acuerdo con la invención puede utilizarse no solo en la unión de varias pletinas de acero de igual grosor de chapa o diferente, de las cuales está fabricada al menos una pletina de acero templable por prensado, preferentemente de acero al manganeso y al boro, sino en particular también en la soldadura con haz de láser de una chapa de acero individual en forma de placa o de fleje de acero templable por prensado, en donde en el último caso mencionado los cantos de chapa que van a soldarse entre sí mediante conformación, por ejemplo mediante rebordeado o conformación por laminado, se mueven unos hacia otros, de modo que están dispuestos finalmente en unión a tope unos dirigidos hacia otros. Por lo demás, una aplicación del procedimiento de acuerdo con la invención también en la soldadura con haz de láser de una o varias chapas de acero de acero templable por prensado, preferentemente acero al manganeso y al boro, en la junta solapada está abarcada en el marco de la invención.

Una configuración preferida de la invención prevé que el recubrimiento del alambre de aportación con partículas de grafito en el lugar de la soldadura por fusión, se lleve a cabo preferentemente de manera continua durante el proceso de la soldadura por fusión. Por ello los costes de producción pueden reducirse. Mediante un recubrimiento del alambre de aportación que se realiza en el lugar de la soldadura por fusión, llevándose a cabo el recubrimiento preferentemente de manera continua durante la soldadura por fusión, la invención puede implementarse en términos de instalación en un modo de construcción compacto. La cantidad de recubrimiento aplicada sobre el alambre de aportación puede ajustarse a este respecto adecuadamente dependiendo de la velocidad de alimentación de alambre y/o de la velocidad de soldadura dentro de un intervalo de cantidad determinado. En particular esta configuración incluye la opción, de ajustar adecuadamente la cantidad de recubrimiento o el contenido de partículas de grafito del material de recubrimiento dependiendo de la composición de las chapas de acero que van a soldarse entre sí, en particular dependiendo del tipo y/o grosor del recubrimiento de superficie de las chapas de acero, de modo que la costura de soldadura después de la conformación en caliente (temple en prensa) presenta un dureza y resistencia comparable al material base de las chapas de acero o preferentemente incluso más alta.

Según una configuración adicional de la invención el recubrimiento del alambre de aportación con partículas de grafito se lleva a cabo entre un dispositivo de avance de alambre y un conducto de guiado que alimenta el alambre de aportación al baño de fusión. De este modo pueden llevarse a cabo de manera muy fiable un recubrimiento cercano al baño de fusión del alambre de aportación con partículas de grafito y la alimentación del alambre de aportación recubierto en el baño de fusión.

El recubrimiento de acuerdo con la invención del alambre de aportación puede realizarse de distinta manera. Preferentemente el recubrimiento del alambre de aportación con partículas de grafito se lleva a cabo mediante un dispositivo de recubrimiento en forma de un baño de inmersión, un dispositivo de aplicación de rodillos o un dispositivo rociador. El dispositivo de aplicación de rodillos puede estar provisto a este respecto con uno o varios rodillos de aplicación, que están provistos preferentemente en cada caso con una ranura anular, cuyo perfil de sección transversal es en una medida determinada mayor que el grosor o el diámetro del alambre de aportación que va a recubrirse, en donde el alambre de aportación se guía de modo que se engancha al menos parcialmente en la ranura anular. Mediante el control de la velocidad de giro del al menos un rodillo aplicador con relación a la velocidad de avance del alambre de aportación la cantidad del material de recubrimiento que va a aplicarse se ajusta o puede ajustarse.

Para recubrir el alambre de aportación con partículas de grafito, esta se mezclan con un vehículo céreo o líquido. El tamaño de partícula medio D50 de las partículas de grafito asciende a este respecto por ejemplo como máximo a 300 |jm, preferentemente como máximo a 200 jm , de manera especialmente preferente como máximo a 100 jm . D50 significa que 50 % de las partículas son más pequeñas que el valor indicado.

Una configuración ventajosa de la invención prevé que como vehículo líquido se emplee aceite, preferentemente aceite de parafina, por ejemplo aceite blanco. En un vehículo pueden dispersarse partículas de grafito de manera muy estable. La mezcla puede contener además estabilizadores y/o aditivos, por ejemplo agentes de humectación u otros agentes coadyuvantes dispersantes. Además el aceite, en particular aceite mineral o el aceite de parafina en sí mismo presenta un alto porcentaje de carbono, que contribuye a una templabilidad mejorada de la costura de soldadura.

El contenido de sólidos de la mezcla compuesta por partículas de grafito y el vehículo para recubrir el alambre de aportación puede situarse por ejemplo en el intervalo de 20 a 80 % en peso, preferentemente en el intervalo de 40 a 80 % en peso.

Según una configuración adicional del procedimiento de acuerdo con la invención la chapa o las chapas de acero presentan una capa de superficie a base de aluminio-silicio, que se extiende hasta al menos un canto longitudinal que va a soldarse de la chapa de acero o de las chapas de acero. Esta configuración ofrece ventajas en los costes, dado que en ella la etapa de proceso adicional del desprendimiento del recubrimiento de aluminio en la zona de los cantos de chapa que van a soldarse, puede omitirse con una introducción de carbono suficiente. Además, esta configuración, en comparación con la soldadura con haz de láser convencional de chapas de acero al manganeso y al boro recubiertas de aluminio tras un decapado previo de los bordes de los cantos de chapa que van a unirse en unión a tope, produce una geometría de costura de soldadura óptima en forma de una sección transversal de soporte mayor. Esto mejora en particular la capacidad de carga dinámica de la costura de soldadura o reduce la fatiga de material en la zona de la costura de soldadura.

La chapa de acero o chapas de acero de chapa de acero templable por prensado, en particular de acero al manganeso y al boro, que se unen aplicando el procedimiento de acuerdo con la invención, presentan por ejemplo un grosor de al menos 1,8 mm o al menos 2,0 mm. Las chapas de acero pueden presentar a este respecto un grosor de chapa diferente y/o una calidad de material diferente, en particular resistencia a la tracción.

El procedimiento de acuerdo con la invención está previsto en particular para una soldadura de chapa de acero o chapas de acero de acero templable por prensado, por ejemplo, acero al manganeso y al boro, que se sueldan en unión a tope, produciéndose en la unión a tope un cambio brusco de grosor de al menos 0,4 mm. El cambio brusco de grosor puede producirse a este respecto mediante el uso de chapas de acero de diferente grosor de chapa o en el uso de una chapa de acero individual o de chapas de acero de igual grosor de chapa mediante una desalineación de los cantos de chapa que van a unirse unos con otros.

Una configuración adicional de la invención prevé que el porcentaje de partículas de grafito en la mezcla de vehículo y partículas de grafito se ajuste de modo que el alambre de aportación, una vez que la mezcla se haya aplicado sobre este como recubrimiento, un porcentaje en masa de carbono de al menos 0,2 % en peso, preferentemente de al menos 0,3 % en peso. De este modo puede lograrse ya en muchos casos que la costura de soldadura después del temple en prensa de la pieza de trabajo de chapa de acero presente una dureza así como resistencia comparables al material base de las chapas de acero.

Según una configuración preferente adicional de la invención el porcentaje de partículas de grafito en la mezcla de vehículo y partículas de grafito se ajusta de modo que el alambre de aportación, una vez que la mezcla se haya aplicado sobre este como recubrimiento, presenta un porcentaje en masa de carbono superior en de 0,1 % en peso a 1,2 % en peso al porcentaje en masa de carbono del material base de la chapa o de las chapas de acero.

Opcionalmente el alambre de aportación todavía no recubierto antes del recubrimiento de acuerdo con la invención puede contener al menos un elemento de aleación, que favorece la formación de austenita en el baño de fusión generado con el haz de láser. Por ello la templabilidad de la costura de soldadura puede mejorarse adicionalmente, independientemente de si las chapas de acero que van a soldarse entre sí son chapas de acero de una calidad de material igual o distinta.

Para impedir una fragilidad de la costura de soldadura, una configuración adicional de la invención prevé que al baño de fusión durante la soldadura con haz de láser se aplique gas de protección (gas inerte). El gas de protección es preferentemente argón puro, helio, nitrógeno o su mezcla o una mezcla de argón, helio, nitrógeno y/o dióxido de carbono y/u oxígeno.

Una configuración adicional de la invención prevé que la chapa o las chapas de acero en la soldadura con haz de láser se junte o se junten en unión a tope o junta solapada con un intersticio inferior a 0,8 mm, preferentemente inferior a 0,6 mm, de manera especialmente preferente inferior a 0,4 mm. Una anchura de intersticio reducida en el orden de magnitud de pocas décimas de milímetros favorece una velocidad de soldadura alta y con ello una productividad alta del procedimiento de soldadura. Además un anchura de intersticio reducida en el orden de magnitud indicado favorece la optimización de la geometría de costura.

En una configuración preferente de la invención la chapa o chapas de acero que van a soldarse se seleccionan en el sentido de que su material base presenta la composición siguiente: de 0,10 a 0,50 % en peso de C, como máximo 0,40 % en peso de Si, de 0,50 a 2,00 % en peso de Mn, como máximo 0,025 % en peso de P, como máximo 0,010 % en peso de S, como máximo 0,60 % en peso de Cr, como máximo 0,50 % en peso de Mo, como máximo 0,050 % en peso de Ti, de 0,0008 a 0,0070 % en peso de B, y como mínimo 0,010 % en peso de Al, resto Fe e impurezas inevitables. Las piezas constructivas (piezas de trabajo) fabricadas a partir de un acero de este tipo presentan una resistencia a la tracción relativamente alta después del temple en prensa.

De manera adicionalmente preferida en el procedimiento de acuerdo con la invención se emplean chapas de acero al manganeso y al boro, que después del temple en prensa presentan una resistencia a la tracción en el intervalo de 1500 a 2000 MPa.

El alambre de aportación empleado en el procedimiento de acuerdo con la invención presenta preferentemente la siguiente composición: 0,1 - 0,4 % en peso de C, 0,5 - 2,0 % en peso de Si, 1,0 - 2,5 % en peso de Mn, 0,5 - 5,0 % en peso de Cr Mo, y 1,0 - 4,0 % en peso de Ni, hierro residual e impurezas inevitables. Los ensayos han arrojado que con un alambre de aportación de este tipo en la aplicación del procedimiento de acuerdo con la invención puede implementarse una transformación reforzada de la costura de soldadura en una estructura martensítica durante el temple en prensa de las chapas de acero unidas.

El objetivo en el que se basa la presente invención, indicado anteriormente se logra además mediante un dispositivo para la soldadura por fusión de una o varias chapas de acero, en donde el dispositivo presenta una cabeza de soldadura por láser, un equipo de alimentación de alambre para alimentar alambre de aportación al baño de fusión generado exclusivamente mediante un haz de láser y un dispositivo de recubrimiento realizado en forma de un baño de inmersión, mediante el cual el alambre de aportación se recubre con una mezcla cerosa o líquida que contiene partículas de grafito.

El dispositivo de recubrimiento configurado como componente del dispositivo de acuerdo con la invención, según una configuración preferente de la invención, está dispuesto entre un dispositivo de avance de alambre y un conducto de guiado que alimenta el alambre de aportación al baño de fusión. Por ello pueden alcanzarse las ventajas ya indicadas arriba con respecto al procedimiento de acuerdo con la invención.

A continuación la invención se explica con más detalle mediante un dibujo que representa varios ejemplos de realización. Muestran esquemáticamente:

figura 1 una vista en perspectiva de partes de un dispositivo para llevar a cabo el procedimiento de soldadura por fusión de acuerdo con la invención, en donde mediante un haz de láser se sueldan entre sí dos chapas de acero del mismo grosor, templables en prensa en unión a tope empleando alambre de aportación;

figura 2 una vista en perspectiva de partes de un dispositivo para llevar a cabo el procedimiento de soldadura por fusión de acuerdo con la invención, en donde en este caso mediante un haz de láser se sueldan entre sí dos chapas de acero de diferente grosor, templables en prensa en unión a tope empleando alambre de aportación;

figura 3 una vista en sección longitudinal de un dispositivo de recubrimiento para recubrir un alambre de aportación para un dispositivo de soldadura con haz de láser de acuerdo con la figura 1 o figura 2; figura 4 un ejemplo adicional que no pertenece a la invención de un dispositivo de recubrimiento para recubrir un alambre de aportación para un dispositivo de soldadura con haz de láser de acuerdo con la figura 1 o figura 2, en una vista frontal o lateral, en donde está representado un conducto de guía de alambre en corte longitudinal; y

figura 5 otro ejemplo de realización más de un dispositivo de recubrimiento para recubrir un alambre de aportación para un dispositivo de soldadura con haz de láser de acuerdo con la figura 1 o figura 2, en una vista frontal o lateral, en donde los componentes del dispositivo están representados parcialmente en un corte vertical.

En las figuras 1 y 2 se esboza un dispositivo de soldadura con haz de láser, mediante el cual puede llevase a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención. El dispositivo comprende un soporte (no mostrado), sobre el que dos flejes o pletinas 1, 2 de acero de calidad de material igual o diferente están dispuestos de tal modo que sus cantos que van a soldarse entre sí están situados unos junto a otros como unión a tope.

Al menos una de las chapas de acero 1,2 está fabricada de acero templable por prensado, preferentemente acero al manganeso y al boro. Las chapas de acero 1, 2 se unen en unión a tope con un intersticio 3 de pocas décimas de milímetros. El intersticio 3 asciende por ejemplo a menos de 0,6 mm, preferentemente menos de 0,4 mm. Siempre que las chapas de acero 1, 2 estén fabricadas de acero de calidad de material diferente, de este modo una de las chapas de acero 1 o 2 presenta por ejemplo una calidad de estimulación profunda relativamente blanda, mientras que la otra chapa de acero 2 o 1 se compone de acero de resistencia más alta.

El acero templable por prensado, del que se compone al menos una de las chapas de acero 1, 2 que van a unirse entre sí, puede presentar por ejemplo la siguiente composición química:

como máximo 0,45 % en peso de C,

como máximo 0,40 % en peso de Si,

como máximo 2,0 % en peso de Mn,

como máximo 0,025 % en peso de P,

como máximo 0,010 % en peso de S,

como máximo 0,8 % en peso de Cr Mo,

como máximo 0,05 % en peso de Ti,

como máximo 0,0050 % en peso de B, y

como mínimo 0,010 % en peso de Al,

resto Fe e impurezas inevitables.

En el estado de suministro, es decir, antes de un tratamiento térmico y enfriamiento rápido, las pletinas de acero templables en prensa 1, 2 presentan un límite elástico Re de preferentemente al menos 300 MPa; su resistencia a la tracción Rm asciende por ejemplo al menos a 480 MPa, y su alargamiento de rotura As⁰se sitúa preferentemente en al menos 10 %. Tras la conformación en caliente (temple en prensa), es decir, un calentamiento a la temperatura de austenización de aproximadamente de 900 a 950 °C, conformación a esta temperatura y enfriamiento rápido subsiguiente, las pletinas de acero 1, 2 presentan un límite elástico Re de aproximadamente 1.100 MPa, una resistencia a la tracción Rm de aproximadamente de 1.500 a 2000 MPa y un alargamiento de rotura Aso de aproximadamente 5,0 %.

Las chapas de acero 1, 2 están provistas preferentemente de un recubrimiento 4 metálico de aluminio o zinc. Se trata por ejemplo de un recubrimiento Al-Si. El recubrimiento de superficie metálico 4 está aplicado sobre el material base preferentemente a ambos lados, por ejemplo, mediante recubrimiento por inmersión de baño fundido, al conducirse un fleje de acero templable por prensado, preferentemente acero al manganeso y al boro a través de un baño de fusión de zinc- o Al-Si, se elimina del fleje el exceso de material de recubrimiento por soplado y a continuación el fleje recubierto se trata posteriormente, en particular se calienta. El contenido de aluminio del recubrimiento de superficie 4 puede situarse en el intervalo de 70 a 90 % en peso.

Como alternativa también solo una de las chapas de acero 1, 2 que van a soldarse puede presentar un recubrimiento de superficie 4 que contiene aluminio o zinc. Además, el recubrimiento de superficie 4 puede estar aplicado dado el caso solo sobre un lado de la chapa o las chapas de acero 1, 2, por ejemplo mediante deposición en fase gaseosa (PVD) física o mediante un proceso de recubrimiento electrolítico.

Las chapas de acero 1, 2, tal como se muestra en la figura 1, pueden ser esencialmente del mismo grosor. El grosor de chapa se sitúa por ejemplo en el intervalo de 0,8 a 3,0 mm, preferentemente en el intervalo de 1,8 mm a 3,0 mm, mientras que el grosor del recubrimiento de superficie 4 metálico sobre el lado de chapa respectivo puede ascender a menos de 100 |jm, en particular menos de 50 |jm.

Por encima de las chapas de acero 1, 2 está esbozada una sección de una cabeza de soldadura por láser 5, que está provista de una óptica para la formación y alineación de un haz de láser 6, en particular una lente de enfoque 7. El haz de láser 6 se genera, por ejemplo mediante una instalación de láser Nd:YAG, que suministra una potencia en el intervalo de 5 a 6 kW.

A la cabeza de soldadura por láser 5 está asociado un conducto 8 para la alimentación de gas de protección. La abertura del conducto de gas de protección 8 está orientada esencialmente hacia el baño de fusión 9 generada con el haz de láser 6, así como la costura de soldadura 14. Con 8.1 se señala un depósito de gas comprimido que sirve como fuente de gas de protección. Como gas de protección se emplea preferentemente argón puro o por ejemplo una mezcla de argón, helio y/o dióxido de carbono.

Además, a la cabeza de soldadura por láser 5 está asociado un conducto de guiado 10, mediante la cual al baño de fusión 9 se alimenta material adicional en forma de un alambre 11, en donde la punta del alambre de aportación 11 se funde en el baño de fusión 9. El alambre de aportación 11 no contiene esencialmente ningún aluminio. Puede presentar por ejemplo la siguiente composición química:

0,1 % en peso de C,

0,8 % en peso de Si,

1,8 % en peso de Mn,

0,35 % en peso de Cr,

0,6 % en peso de Mo, y

2,25 % en peso de Ni,

resto Fe e impurezas inevitables.

El ejemplo de realización esbozado en la figura 2 se diferencia del ejemplo de realización mostrado en la figura 1 en que las chapas de acero 1, 2' son de distinto grosor, de modo que en la unión a tope se presenta un cambio brusco de grosor d. Por ejemplo, una de las chapas de acero 2' posee un grosor de chapa en el intervalo de 0,8 mm a 1,2 mm, mientras que la otra chapa de acero 1 presenta un grosor de chapa en el intervalo de 1,6 mm a 3,0 mm. Además las chapas de acero 1,2' que van a unirse entre sí en unión a tope pueden diferenciarse unas de otras también en su calidad de material. Por ejemplo, la pletina 1 más gruesa está fabricada de acero de resistencia más alta, mientras que la pletina de acero 2' más fina posee una calidad para embutición profunda blanda. Las chapas de acero 1, 2' se unen unas a otras asimismo con un intersticio 3 de pocas décimas de milímetros.

De acuerdo con la invención el dispositivo de soldadura con haz de láser comprende un dispositivo de recubrimiento 12, mediante el cual el alambre de aportación 11 se recubre con una mezcla cerosa o líquida que contiene partículas de grafito. El dispositivo de recubrimiento 12 indicado en las figuras 1 y 2 únicamente en forma de una caja puede implementarse en distintas formas de realización. Está dispuesto preferentemente entre un dispositivo de avance de alambre 13 y el conducto de guiado 10 que alimenta el alambre de aportación 11 al baño de fusión 9 (compárese las figuras 3 a 5).

En la figura 3 se representa un ejemplo de realización, en el cual el dispositivo de recubrimiento 12 presenta una cámara 12.1 como depósito colector para el alojamiento de un agente de recubrimiento líquido. La cámara 12.1 contiene por consiguiente un baño de inmersión 15 formado por agente de recubrimiento líquido. El agente de recubrimiento se alimenta a la cámara 12.1 a través de una abertura de entrada 12.2, que desemboca por ejemplo cerca del fondo 12.3 de la cámara 12.1 en esta. El agente de recubrimiento líquido es una mezcla de un vehículo líquido y partículas de grafito. El vehículo es preferentemente aceite, de manera especialmente preferente aceite de parafina, por ejemplo el denominado aceite blanco.

La cámara 12.1 presenta una entrada 12.4 y una salida 12.5 para la conducción a través de un alambre de aportación 11 que va a recubrirse. Delante de la entrada 12.4 está dispuesto un dispositivo de avance de alambre 13, que presenta al menos un rodillo impulsor 13.1 y un rodillo complementario 13.2, que están en contacto con el alambre de aportación 11 con una cierta fuerza de apriete.

La superficie de abertura o de sección transversal de la salida 12.5 es en una medida determinada mayor que la superficie de sección transversal del alambre de aportación 11 sin revestir. La salida 12.5 y el alambre de aportación 11 delimitan por consiguiente un intersticio anular 12.6, cuyo tamaño de intersticio radial se corresponde aproximadamente con el grosor deseado de un recubrimiento 11.1 en forma de envoltura que va a aplicarse sobre el alambre de aportación 11. El tamaño de intersticio del intersticio anular 12.6 se selecciona en correspondencia con la cantidad de material de recubrimiento que va a aplicarse. Como alternativa o adicionalmente la salida 12.5 de la cámara 12.1 puede estar provista de una pantalla anular ajustable de manera variable, mediante la cual el tamaño de intersticio del intersticio anular 12.6 existente entre el alambre de aportación 11 y la abertura de salida 12.5 puede ajustarse de manera variable, preferentemente de manera gradual.

La entrada 12.4, a través de la cual el alambre de aportación 11 que va a recubrirse llega a la cámara 12.1, está dispuesta y dimensionada de modo que el alambre de aportación 11 se guía concéntricamente en la medida de lo posible hacia la pared interna de la salida 12.5. La entrada 12.4 puede estar delimitada para ello mediante una guía deslizante 12.41.

La salida 12.5 de la cámara 12.1 puede estar definida por ejemplo por un manguito 12.7, que presenta preferentemente una pared interna cilíndrica y se adentra en el interior de la cámara 12.1. Como alternativa el manguito 12.7 podría sobresalir también en el lado externo, por ejemplo en el lado inferior de la cámara 12.1. A la salida 12.5 se une el conducto de guiado 10 que guía el alambre de aportación 11 recubierto durante el proceso de soldadura por fusión hacia el baño de fusión. Por lo demás, la cámara 12.1 por encima del nivel de baño de inmersión 15.1 está provista preferentemente de al menos una abertura de escape de aire o de compensación de presión 12.8.

En la figura 4 está representado un ejemplo adicional que no pertenece a la invención de un dispositivo de recubrimiento 12, mediante el cual se recubre el alambre de aportación 11 que se alimenta al baño de fusión 9 durante el proceso de soldadura por fusión. En este ejemplo el dispositivo de recubrimiento 12 está realizado como sistema de aplicación de rodillos. El dispositivo de recubrimiento 12 presenta al menos un contenedor 12.9 en forma de cuba para el alojamiento de agente de recubrimiento 15' líquido. El agente de recubrimiento es 15' a su vez una mezcla de un vehículo líquido y partículas de grafito. El vehículo puede ser en particular un aceite de parafina, por ejemplo aceite blanca.

Al contenedor en forma de cuba 12.9 está asociado al menos un rodillo de alojamiento 12.10 inmerso parcialmente en el agente de recubrimiento 15', que transmite agente de recubrimiento 15' alojado desde el contenedor 12.9 a un rodillo aplicador 12.11.

El rodillo aplicador 12.11 está provisto preferentemente de una ranura anular (no mostrada), cuyo perfil de sección transversal es en una medida determinada mayor que el perfil de sección transversal del alambre de aportación 11 que va a recubrirse, en donde el alambre de aportación 11 se guía de modo que se engancha al menos parcialmente en el rodillo aplicador 12.11. El rodillo de alojamiento 12.10 puede presentar a este respecto un saliente circundante (no mostrado), que a su vez se engancha en la ranura anular.

Mediante el control de la velocidad de giro del al menos un rodillo aplicador 12.11 y/o del al menos un rodillo de alojamiento 12.10 inmerso en el agente de recubrimiento con relación a la velocidad de avance del alambre de aportación 11 la cantidad del material de recubrimiento que va a aplicarse se ajusta o puede ajustarse.

El alambre de aportación 11 recubierto mediante el al menos un rodillo aplicador 12.11 o varios rodillos aplicadores 12.11 de este tipo se alimenta entonces a través del conducto de guiado 10 al baño de fusión 9 generado mediante el haz de láser 6. El dispositivo de avance de alambre 13 dispuesto delante del dispositivo de recubrimiento 12 de acuerdo con la figura 4 presenta a su vez al menos un rodillo impulsor 13.1 y un rodillo complementario 13.2, que están en contacto con el alambre de aportación 11 con cierre por fricción.

En la figura 5 se representa un ejemplo de realización adicional de un dispositivo de recubrimiento 12, mediante el cual se recubre el alambre de aportación 11 que se alimenta al baño de fusión 9 durante el proceso de soldadura por fusión. El dispositivo de recubrimiento 12 comprende en este caso un baño de inmersión 15, en el que está dispuesto al menos un rodillo de inversión 12.12, de modo que el alambre de aportación 11 transportado mediante un dispositivo de avance de alambre 13 dispuesto delante del baño de inmersión 15 en la dirección del conducto de guiado 10 se conduce a través del baño de inmersión 15. Con 12.13 están señalados otros rodillos de inversión opcionales, que están dispuestos fuera del baño de inmersión 15. Los rodillos de inversión 12.12, 12.13 están provistos preferentemente con una ranura anular (no mostrada), cuyo perfil de sección transversal (ancho) es en una medida determinada mayor que el perfil de sección transversal (diámetro) del alambre de aportación 11 que va a recubrirse.

Entre el rodillo de inversión 12.2 dispuesto en el baño de inmersión 15 y el conducto de guiado 10 puede estar dispuesto un dispositivo de rascado o de ajuste de grosor de capa 16, mediante el cual el grosor o la cantidad del material de recubrimiento que va a aplicarse puede ajustarse. El dispositivo de rascado o de ajuste de grosor de capa 16 puede estar formado por ejemplo por al menos una pantalla de rascado anular y/o una tobera de gas inerte o de aire comprimido (no mostrada) dirigida hacia el alambre de aportación 11 recubierto. El tamaño de intersticio del intersticio anular entre pantalla de rascado e alambre de aportación 11 se selecciona en correspondencia con la cantidad de material de recubrimiento que va a aplicarse. Preferentemente la pantalla de rascado 16 puede ajustarse variable, así el tamaño de intersticio del intersticio anular 12.6 existente entre el alambre de aportación y la pantalla de rascado puede ajustarse de manera variable, preferentemente de manera gradual. El exceso de material de recubrimiento (agente de recubrimiento) cae del alambre de aportación 11 en el dispositivo de rascado o de ajuste de grosor de capa 16 retornando hacia el recipiente de baño de inmersión 15.2.

Como alternativa la abertura de entrada del conducto de guiado 10 puede estar dispuesta también en el baño de inmersión 15, de modo que el extremo sumergido en el baño de inmersión 15 del conducto de guiado 10 asume la función de un dispositivo de ajuste de grosor de capa.

La realización de la invención no está limitada a los ejemplos de realización esbozados en el dibujo. Por el contrario, son concebibles numerosas variantes que también se usan en caso de un diseño de la invención que se aparta de los ejemplos esbozados, tal como se indica en las reivindicaciones adjuntas. En particular el marco de la invención abarca la combinación de características individuales o varias de las características de los ejemplos de realización explicados mediante las figuras 1 a 5.

Lista de referencias

1 chapa de acero (pieza de trabajo)

2 chapa de acero (pieza de trabajo)

2' chapa de acero (pieza de trabajo)

3 intersticio (intersticio de unión)

4 recubrimiento metálico, por ejemplo de Al, Al-Si o Zn

5 cabeza de soldadura por láser

6 haz de láser

7 lente de enfoque

8 conducto de alimentación para gas de protección

8.1 fuente de gas de protección

9 baño de fusión

10 conducto de guiado (equipo de alimentación de alambre de aportación)

11 alambre de aportación

11.1 recubrimiento de 11

12 dispositivo de recubrimiento

12.1 cámara

12.2 abertura de entrada

12.3 fondo

12.4 entrada

12.41 guía deslizante

12.5 salida

12.6 intersticio anular

12.7 manguito

12.8 abertura de escape de aire o de compensación de presión

12.9 contenedor en forma de cubeta

12.10 rodillo de alojamiento

12.11 rodillo aplicador

12.12 rodillo de inversión

12.13 rodillo de inversión

13 dispositivo de avance de alambre

13.1 rodillo impulsor

13.2 rodillo complementario

14 costura de soldadura

15 baño de inmersión (agente de recubrimiento)

15' agente de recubrimiento

15.1 nivel de baño de inmersión

15.2 recipiente de baño de inmersión (contenedor en forma de cubeta)

16 dispositivo de rascado o de ajuste de grosor de capa

d cambio brusco de grosor

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la soldadura por fusión de una o varias chapas de acero (1, 2; 2') hechas de acero templable por prensado, preferentemente acero al manganeso y al boro, en el que la soldadura por fusión se realiza mediante alimentación de alambre de aportación (11) en el baño de fusión (9) generado exclusivamente mediante un haz de láser (6),

caracterizado por que el alambre de aportación (11) se recubre con partículas de grafito antes de la soldadura por fusión y el alambre de aportación (11) recubierto de este modo se introduce directamente en el baño de fusión (9) de tal modo que la punta del alambre de aportación (11) se funde en el baño de fusión (9), en donde las partículas de grafito para aplicar sobre el alambre de aportación (11) se mezclan con un vehículo céreo o líquido y la mezcla se aplica como recubrimiento (11.1) sobre el alambre de aportación (11).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el recubrimiento del alambre de aportación (11) con partículas de grafito en el lugar de la soldadura por fusión, se lleva a cabo preferentemente de manera continua durante el proceso de la soldadura por fusión.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el recubrimiento del alambre de aportación (11) se lleva a cabo con partículas de grafito entre un dispositivo de avance de alambre (13) y un conducto de guiado (10) que alimenta el alambre de aportación (11) al baño de fusión (9).

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el recubrimiento del alambre de aportación (11) con partículas de grafito se lleva a cabo mediante un dispositivo de recubrimiento (12) en forma de un baño de inmersión (15), de un dispositivo de aplicación de rodillos (12.10, 12.11) o un dispositivo de rociado.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que como vehículo líquido se emplea aceite, preferentemente aceite de parafina.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la chapa o las chapas de acero (1, 2; 2') presentan un recubrimiento de superficie (4) a base de aluminio o de aluminio-silicio, que se extiende hasta al menos un canto longitudinal de la chapa o de las chapas de acero (1,2; 2') que va a soldarse.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la chapa o las chapas de acero (1,2; 2') presentan un grosor de al menos 1,8 mm o de al menos 2,0 mm.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la chapa o las chapas de acero (1, 2; 2') se sueldan en unión a tope, en donde en la unión a tope se produce un cambio brusco de grosor (d) de al menos 0,4 mm.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el porcentaje de partículas de grafito en la mezcla de vehículo y partículas de grafito se ajusta de tal modo que el alambre de aportación (11), una vez que la mezcla se haya aplicado sobre este como recubrimiento (11.1), presenta un porcentaje en masa de carbono de al menos el 0,2 % en peso, preferentemente de al menos el 0,3 % en peso.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el porcentaje de partículas de grafito en la mezcla de vehículo y partículas de grafito se ajusta de tal modo que el alambre de aportación (11), una vez que la mezcla se haya aplicado sobre este como recubrimiento (11.1), presenta un porcentaje en masa de carbono, superior en de un 0,1 % en peso a un 1,2 % en peso al porcentaje en masa de carbono del material base de la chapa o de las chapas de acero (1, 2; 2').

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el alambre de aportación (11) sin recubrir contiene al menos un elemento de aleación, que favorece la formación de austenita en el baño de fusión (9) generado con el haz de láser (6).

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que al baño de fusión (9) se le aplica gas de protección durante la soldadura por fusión.

13. Dispositivo para la soldadura por fusión de una o varias chapas de acero (1, 2; 2'), en particular para llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, con una cabeza de soldadura por láser (5) y un conducto de guiado (10) para alimentar alambre de aportación (11) al baño de fusión (9) generado exclusivamente mediante un haz de láser (6), caracterizado por un dispositivo de recubrimiento (12) realizado en forma de un baño de inmersión, mediante el cual el alambre de aportación (11 se recubre con una mezcla cerosa o líquida que contiene partículas de grafito.

14. Dispositivo para la soldadura por fusión según la reivindicación 13, caracterizado por que el dispositivo de recubrimiento (12) está dispuesto entre un dispositivo de avance de alambre (13) y un conducto de guiado (10) que alimenta el alambre de aportación (11) al baño de fusión (9).