Лазерная и электроннолучевая обработка материалов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Лазерная и электроннолучевая обработка материалов

Глава Гидродинамические процессы при обработке, материалов электронным лучом и лазерным излучением Воздействие ЛИ или ЭЛ на материалы с плотностью потока, превышающей д
...
Режимы воздействия потоков энергии, при которых в веществе формируется глубокое проплавление, часто называют режимами получения глубинных проплавлений
...
Образование ванны расплава происходит при действии таких поверхностных источников теплоты, как ЭЛ й ЛИ, в специфических условиях, обусловленных тем, что наибольшая температура в ванне развивается в ее верхних слоях
...
В условиях воздействия этих источников теплоты, когда градиент температуры в расплаве ориентирован в основном по направлению силы тяжести, возбуждение конвенции в расплаве в основном обусловлено действием давления отдачи при испарении, которое из
...
Изменение формы ванны в процессе воздействия КПЭ оказывает существенное влияние на ее окончательные геометрические характеристики, на металлургические процессы, происходящие в ванне, связанные с протеканием окислительно
...
Глава Гидродинамические процессы при обработке, материалов электронным лучом и лазерным излучением Воздействие ЛИ или ЭЛ на материалы с плотностью потока, превышающей д
...
Стенки канала представляют собой тонкий слой расплавленного металла, удерживающийся благодаря действию сил поверхностного натяжения, давлению паровой струи, истека отдачи, возникающему при испарении вещества со стенок канала
...
Затекание канала расплавленным металлом по окончании действия импульса происходит при одновременном затвердении расплава на дне и стенках и приводит к формированию определенной структуры и химического состава сварного шва
...
Анализ этих явлений важен как с точки зрения понимания сущности процессов в зоне воздействия КПЭ, так и с практической точки зрения, поскольку формирование поверхностных состояний в расплаве определяет эффективность поглощения пада
...
Кроме того, тонкий поверхностный слой расплава, перемешиваемый под действием конвекционных потоков, служит той зоной, где происходит эффективное поглощение газов из окружающей атмосферы
...
Движение расплава, частично выбрасываемого на поверхность тела, приводит к образованию наплывов и розеток на поверхности деталей при сверлении, например, отверстий в металлических изделиях под действием ЛИ, чтР снижает качество обработки материала
...
Однако такая разница проявляется особенно отчетливо при получений глубоких проплавлений и связана с разным влиянием плазмы, образующейся вблизи поверхности, на характеристики источников теплоты
...
Для определенности будем считать, что рассматриваемое тело представляет металл с известными теплофизическими и оптическими характеристиками и занимает область г
...
В наиболее простом случае, когда происходит обработка КПЭ, например, чистого металла, это условие на границе фазового перехода, называемое условием Стефана
...
Форма ванны расплава, образующейся под действием непрерывного, но не обязательно постоянного во времени потока теплоты на поверхность тела, зависит от ряда факторов
...
Оценки, приведенные в ряде работ, показывают, что в большинстве практических случаев при обработке материалов КПЭ движение расплава носит турбулентный характер, что подтверждается опытными данными
...
В общем виде аналитическое решение задачи, учитывающей движение расплава и изменение физических характеристик материалов при изменении температуры расплава и твердой фазы, найти весьма затруднительно, если только вообще возможно
...
Если не рассматривать случая весьма малых времен действия источника теплоты, по прошествии которых ванна представляет собой тонкий слой расплава, толщиной менее
...
Однако даже для предельных случаев рассчитать положение границы, разделяющей расплав и твердое тело, без дополнительных предположений о характере движения расплава является достаточно сложной задачей
...
В наиболее простом случае, когда происходит обработка КПЭ, например, чистого металла, это условие на границе фазового перехода, называемое условием Стефана
...
Рассмотрим случай, когда плотность потока источника теплоты недостаточна для развития интенсивного испарения В этом случае необходимо выполнение неравенства дп
...
Рассмотрим случай, когда плотность потока источника теплоты недостаточна для развития интенсивного испарения В этом случае необходимо выполнение неравенства дп
...
Рассмотрим случай, когда плотность потока источника теплоты недостаточна для развития интенсивного испарения В этом случае необходимо выполнение неравенства дп
...
Деформирование поверхности расплава давлением отдачи Рассмотрим расчет деформации свободной поверхности расплава реактивным давлением паров при установившемся режиме плавления металлического тела, предполагая, что объемным характером выделения теплоты по глубине расплава можно пренебречь
...
Деформирование поверхности расплава давлением отдачи Рассмотрим расчет деформации свободной поверхности расплава реактивным давлением паров при установившемся режиме плавления металлического тела, предполагая, что объемным характером выделения теплоты по глубине расплава можно пренебречь
...
Деформирование поверхности расплава давлением отдачи Рассмотрим расчет деформации свободной поверхности расплава реактивным давлением паров при установившемся режиме плавления металлического тела, предполагая, что объемным характером выделения теплоты по глубине расплава можно пренебречь
...
Деформирование поверхности расплава давлением отдачи Рассмотрим расчет деформации свободной поверхности расплава реактивным давлением паров при установившемся режиме плавления металлического тела, предполагая, что объемным характером выделения теплоты по глубине расплава можно пренебречь
...
Основные резуль таты с точностью до численного множителя порядка единицы могут быть получены методами анализа размерностей, основанными на том, что имеется характерное значение ц
...
Плотность потока полагается достаточно малой, так что основную роль в формировании поля температуры в теле играет процесс теплопроводности, потери теплоты на испарение в этих условиях можно не учитывать Предполагается также, что радиус кривизны свободной поверхности расплава всюду значительно превышает характерное расстояние, на котором меняется реактивное давление паров образца
...
Процессы в парогазовом канале, образованном в жидкой фазе Процесс образования узкого и глубокого канала в расплаве при действии ЭЛ или ЛИ с плотностью потока, превышающей критическое значение, представляет интересное физическое явление
...
Для практических целей важность изучения этого явления связана с возможностью предсказания некоторых технологических характеристик проплавленного металла
...
Установлено, что про плавление на большую глубину про исходит с образованием в металле канала, который периодически смыкается, заполняясь жидким металлом
...
Установлено, что про плавление на большую глубину про исходит с образованием в металле канала, который периодически смыкается, заполняясь жидким металлом
...
Обнаружено, что непрерывное воздействие ЭЛ на масло в течение определенного времени при данном уровне плотности потока приводит к появлению, быстрому росту и всплыванию пузырей
...
Выход пузырей на поверхность характеризуется почти мгновенным их разрывом с брызгами, либо появлением над местом входа ЭЛ сферической оболочки жидкости
...
Пузыри могут следовать друг за другом при более длительном действии ЭЛ, При перемещении ЭЛ наиСотее яркое свечение наблюдается на передней стенке канала и дне, что служит доказательством неравномерности физических параметров различных зон
...
Поток теплоты, отводимый благодаря теплопроводности, в установившемся состоянии находим с помощью соотношения для температурного поля в полубесконечном теле
...
Учитывая, что характерным размером в этой задаче является радиус гр, на котором меняется реактивное давление паров, а характерной температурой — Та, и пренебрегая кинетической энергией пара по сравнению с
...
Физически это означает, что возможность получения глубокого проплавления определяется в основном свойствами материала, а не характеристиками источника теплоты
...
Термокапиллярные явления в жидкой фазе Воздействие ЛИ на металлы происходит в условиях, когда формирующаяся ванна расплава имеет свободную поверхность
...
Анализ колебаний свободной поверхности расплава важен для лазерной обработки, так как на поверхностных волнах происходит рассеяние ЛИ, что может влиять на протекание теплои массопереноса в расплаве, которые играют большую роль в формировании структуры и состава поверхностного слоя металла после лазерной обработки Особенности кристаллизации ваниы расплава
...
Предположим также, что к моменту окончания импульса ЛИ перегрев расплава невелик, а конвективные потоки в расплаве приводят к почти полному выравниванию температуры по объему ванны расплава
...
Затвердение ванны расплава сопровождается рядом сопутствующих эффектов, приводящих к деформированию поверхности расплава и появлению поверхностных волн жидкого металла, движущихся от центра ванны к краю зоны расплава
...
Причинами, вызывающими деформирование расплава, являются давление отдачи вследствие испарения части объема жидкой фазы, термоконвективные потоки в расплаве и другие факторы
...
Динамические эффекты вызывают появление на поверхности ванны системы колец, с поверхностным профилем, фиксируемым при быстром затвердевании расплава и обычно симметричным относительно центра зоны нагрева
...
Размеры зон плавления при действии импульсного ЛИ, а также длины волн системы колец затвердевшего металла обычно малы Поэтому следует рассматривать не гравитационные, а капиллярные волны, возбуждаемые действием возмущающих факторов на центральную часть ванны расплава, так как для расплавов типичных металлов капиллярная постоянная а
...
Будем считать, что давление отдачи прекращает действие на поверхность расплава сразу же по окончании импульса Для произвольной амплитуды капиллярной волны задача является нелинейной как относительно уравнений, так и граничных условий
...
Если при этом развивается кристаллизация, то происходит изменение размеров ванны и физических параметров расплава Предположим, что амплитуда волн мала по сравнению с длиной волны, это коррелирует с опытными данными Тогда задача сводится к нахождению профиля свободной поверхности расплава |
...
Размеры зон плавления при действии импульсного ЛИ, а также длины волн системы колец затвердевшего металла обычно малы Поэтому следует рассматривать не гравитационные, а капиллярные волны, возбуждаемые действием возмущающих факторов на центральную часть ванны расплава, так как для расплавов типичных металлов капиллярная постоянная а
...
Будем считать, что давление отдачи прекращает действие на поверхность расплава сразу же по окончании импульса Для произвольной амплитуды капиллярной волны задача является нелинейной как относительно уравнений, так и граничных условий
...
Если при этом развивается кристаллизация, то происходит изменение размеров ванны и физических параметров расплава Предположим, что амплитуда волн мала по сравнению с длиной волны, это коррелирует с опытными данными Тогда задача сводится к нахождению профиля свободной поверхности расплава |
...
Так как температура в центре ванны придействии ЛИ с нормальным распределением плотности потока является наибольшей, то поверхностное натяжение там, естественно, оказывается наи меньшимУвеличение поверхностного натяжения в направлении от оси луча вызывает движение расплава от центра к периферии ванны
...
С течением времени капиллярное давление возрастает до тех пор, пока его рост не приостановит поток расплава, вызванный градиентом поверхностного натяжения
...
Для экспериментального определения профиля ванны использовался двухлучевой интерферометр Кинетика формирования профиля ванны по данным опыта была такова Сначала ЛИ плавило поверхностный слой олова, а затем лежащий под ним слой свинца
...
Первоначально формирование профиля обусловливалось градиентом поверхностного натяжения в чистом олове, пока не произошло перемешивания его со свинцом Формы измеренного и вычисленного профилей ванны оказывались близкими, причем измеренное заглубление расплава было около
...
Разрушение вещества с образованием кратеров или сквозных отверстий в тонких пластинах может быть также вызвано плавлением материала с вытеснением жидкой фазы давлением отдачи паровой струи и последующей кристаллизацией расплава
...
Общая физическая модель, охватывающая все особенности воздействия КПЭ на вещества в широком диапазоне параметров режима и свойств материалов, отсутствует
...
Математическое описание процесса производится с помощью уравнения теплопроводности для конденсированной среды в системе координат, связанной с подвижной границей, на которой происходит испарение
...
Однако жидкая фаза может иметь большое значение в связи с гидродинамическими эффектами, обусловленными движением расплава под действием давления отдачи паровой струи
...
Анисичовъш, приводит к выводу, что существует оптимальный режим испарения данного вещества, обеспечивающий максимальные объем испаренного вещества и перемещение фронта испарения
...
В рассмотренной постановке задача о движении фронта испарения не учитывает температурную зависимость теплофизических и оптических свойств материала, а учитывает температурную зависимость отражательной способности
...
При одномерной постановке задачи показано, что в этом случае оптимальный режим испарения смещается в область более высоких плотностей потока ЛИ и меньших продолжительностей импульса
...
Если испарение под действием концентрированного потока, энергии происходит не в вакуум, а в среду газа, то описание процесса в ряде случаев существенно усложняется
...
Тепловая и газодинамические модели разрушения могут быть использованы для оценки глубины кратеров в веществе в том случае, если выполнено условие одномерности нагрева г
...
Влияние каждого из них может быть различным в конкретных условиях воздействия Рассмотрим условия, в которых существует жидкая фаза на поверхности материала, поглощающего ЛИ Распределение температуры при стационарном испарении по глубине от поверхности тела, поглощающего лазерное излучение, в первом приближении описывается экспоненциальной зависимостью
...
Влияние каждого из них может быть различным в конкретных условиях воздействия Рассмотрим условия, в которых существует жидкая фаза на поверхности материала, поглощающего ЛИ Распределение температуры при стационарном испарении по глубине от поверхности тела, поглощающего лазерное излучение, в первом приближении описывается экспоненциальной зависимостью
...
Влияние каждого из них может быть различным в конкретных условиях воздействия Рассмотрим условия, в которых существует жидкая фаза на поверхности материала, поглощающего ЛИ Распределение температуры при стационарном испарении по глубине от поверхности тела, поглощающего лазерное излучение, в первом приближении описывается экспоненциальной зависимостью
...
Влияние каждого из них может быть различным в конкретных условиях воздействия Рассмотрим условия, в которых существует жидкая фаза на поверхности материала, поглощающего ЛИ Распределение температуры при стационарном испарении по глубине от поверхности тела, поглощающего лазерное излучение, в первом приближении описывается экспоненциальной зависимостью
...
Это обусловлено тем, что для второго процесса разлет Капель должен происходить преимущественно под некоторым углом к поверхности зоны воздействия излучения, в то время как процессы объемного парообразования обусловливают разлет капель и по нормали к поверхности расплава
...
Увеличение выброса массы и импульса отдачи в результате взрывного испарения должно наблюдаться в узком интервале плотностей потока, которому соответствуют температуры поверхности, близкие к критическим
...
Для каждого из этих нарушений поверхностного испарения можно ввести соот ветствующий критерий нарушения Смена механизмов испарения может произойти при росте плотности потока д
...
Выходя на поверхность, пузырьки могут выбрасывать жидкость, расположенную над ними, и жидкость, заполняющую промежутки между ними, в виде частиц примерно того же радиуса, что и пузырьки
...
Увеличение выброса массы и импульса отдачи в результате взрывного испарения должно наблюдаться в узком интервале плотностей потока, которому соответствуют температуры поверхности, близкие к критическим
...

Сварка и резка в промышленном строительстве. В 2 т. Т. 2 / Б.Д. Малышев, Е.К. Алексеев, А.Н. Блинов и др.; Под ред. Б.Д. Малышев
Механизированная сварка порошковой проволокой
Сварка конструкций с дополнительной порошкообразной присадкой
Лазерная и электроннолучевая обработка материалов
Контроль точечной и роликовой электросварки
Расчет и конструирование машин контактной сварки
Сварка трением

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Лазерная и электроннолучевая обработка материалов