Т а к с а н ц
ИНЖЕНЕРНЫЙ ПОДХОД
К ОЦЕНКЕ ГЛУБИНЫ ПРОПЛАВЛЕНИЯ
МАТЕРИАЛА ЛАЗЕРНЫМ ЛУЧОМ
ПРИ СВАРКЕ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ
Приведена математическая модель оценки глубины сварного соединения
при сварке с глубоким проплавлением различных материалов лазерным
лучом для практических инженерных расчетов. <...> Глубина проплавления
материала определена по усредненному значению скорости испарения,
изменение которой в зависимости от времени аппроксимировалось экспонентой. <...> Для проверки адекватности модели проведено сравнение расчетных данных с экспериментальными данными, полученными в ходе
проведения лазерной сварки на волоконном лазере ЛС 4-К низкоуглеродистой стали Ст3. <...> E-mail: mt12@bmstu.ru
Ключевые слова: лазерное излучение, глубина проплавления, скорость
испарения, парогазовый канал. <...> В настоящее время наблюдаются две основные тенденции в развитии лазерных технологий: <...> Применение лазерного излучения маломощных лазеров со специальными свойствами в нанотехнологии. <...> Одна из актуальных задач второй тенденции — вычисление глубины проплавления с достаточной степенью точности. <...> На первом этапе исследователи исходили из предположения, что
образование канала проплавления при лазерном воздействии должно
сопровождаться интенсивным оплавлением межфазной поверхности. <...> (1)
где τ — время воздействия лазерного излучения на материал, с;
а — температуропроводность, м2/с. <...> Модель (1) имела неплохую сходимость с экспериментом, но не
учитывала плотность мощности лазерного излучения на поверхности
материала и обладала узким диапазоном применимости [1]. <...> В дальнейшем была разработана физическая модель глубокого
проплавления при наличии парогазового канала. <...> Для решения инженерных задач
были предложены простые эмпирические зависимости, в которых
глубина проплавления через коэффициенты связана с мощностью и
скоростью сварки [2]. <...> В результате исследований установлено, что при наличии парогазового канала лазерный луч падает <...>