Рассмотрено формирование парогазового канала в условиях глубокого плавления металла лазерным излучением миллисекундной длительности.

Дата публикации: 11/03/2011
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Экспериментально в реальном масштабе времени исследованы геометрические параметры, и скорость роста парогазового канала, формирующегося в условиях глубокого проплавления металлов миллисекундными лазерными импульсами.
А.А.Гусевым (Самарский филиал Физического института им. П.Н. Лебедева РАН) установлено, что внутри парогазового канала диаметром 0,1-0,2 мм образуется волновод диаметром 10-20 мкм, по которому на дно ванны расплава поступает 75-80% энергии импульса.
Прямые экспериментальные измерения геометрии и структуры в условно цилиндрической части расплава в режиме глубокого проплавления металла миллисекундным лазерным импульсом показали, что средний диаметр области расплава составляет ~0,38-0,40 мм, диаметр парогазового канала dПГК ≈ 0,18-0,20 мм, а область волновода, по которому основная часть энергии лазерного импульса передается на дно ванны расплава, имеет диаметр ~15-20 мкм.
Методом регистрации волны термической деформации на боковой поверхности образца установлено, что скорость роста ПГК в условиях "кинжального" проплавления металла миллисекундным лазерным импульсом составляет ~1,5 м/с, что хорошо согласуется с данными, полученными металлографическими методами.
Показано, что формирование буферного объема расплава происходит через 7-10 мс после начала действия лазерного импульса, скорость роста ПГК возрастает с увеличением глубины проплавления, средняя скорость распространения фронта плавления вдоль направления лазерного луча при глубоком плавлении превышает 1,0 м/с, а его максимальная скорость составляет 1,5-2,0 м/с.

Источник: «Физика и химия обработки материалов», 2010, №6, с.23-29 / www.chem.msu.su

Статьи по теме: