Сравнительное исследование энергетики лазерной резки стали волоконным и CO2-лазером тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, кандидат наук Голышев, Александр Анатольевич

• Голышев, Александр Анатольевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Голышев, Александр Анатольевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Состояние исследований лазерной резки

1.1 Основы лазерной резки

1.2 Промышленные лазеры

1.3 Влияние газовой струи на процесс лазерной резки

1.4 Влияние характеристик излучения на лазерную резку

1.5 Анализ состояния исследований баланса мощности характеризующий лазерную резку

1.6 Метод подобия и размерности как способ обобщения результатов исследований лазерной резки

Глава 2. Экспериментальное оборудование и используемые методики

2.1 Технологические лазеры

2.2 Шероховатость поверхности

2.3 Конфокальный микроскоп Olympus

2.4 Метод измерение коэффициента поглощения лазерного излучения

2.5 Теплофизические параметры разрезаемых сталей

Глава 3. Исследование высококачественной лазерно-кислородной резки волоконным и СО2-лазером

3.1 Поиск законов подобия и безразмерных параметров при лазерно-кислородной резке

3.2 Исследование поглощения излучения разных типов лазеров при

лазерно-кислородной резке низкоуглеродистой стали

Выводы к главе 3

Глава 4. Исследование высококачественной лазерной резки с химически

инертным газом волоконным и СО2-лазером

4.1 Исследование и сравнение основных характеристик лазерной резки нержавеющей стали волоконным и СО2-лазером

4.2 Баланс мощности лазерной резки нержавеющей стали волоконным и

СО2-лазером

4.3 Сравнение энергетических параметров при высококачественной резке волоконным и СО2-лазером низкоуглеродистой и высоколегированной

сталей

Выводы к главе 4

Заключение

Литература

Приложение 1. Список опубликованных работ по теме диссертации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сравнительное исследование энергетики лазерной резки стали волоконным и CO2-лазером»

Введение

С развитием наукоемких технологий происходит активное внедрение мощных автоматизированных лазерных технологических комплексов (АЛТК) в различные отрасли промышленности. В частности, лазерные комплексы широко используются для резки как металлических, так и неметаллических материалов. В первую очередь это связанно с высокой скоростью и точностью обработки по сравнению с механическими способами. Кроме того, резка с использованием лазерного излучения характеризуется высоким качеством, которое определяется, в первую очередь, величиной неровности боковой поверхности (шероховатость) и отсутствием застывшего расплава в виде капель (грат) на нижней кромке листа. Как результат, особый интерес представляет собой исследование лазерной резки в случае, когда качество реза максимально.

На сегодняшний день наиболее широкое применение для лазерной резки во всем мире приобрели газоразрядные СО2-лазеры с длиной волны излучения X = 10.6 мкм и волоконные лазеры с X = 1.07 мкм. Сравнительное исследование лазерной резки разными типами лазеров вызывает огромный научный интерес. Однако, выполнение теоретических и экспериментальных работ по изучению лазерной резки, сильно затруднено. Это связано с тем, что данная технология включает в себя целый ряд различных взаимосвязанных физических процессов таких как: поглощение и распространение лазерного излучения в канале реза, нагрев и плавление металла, течение вспомогательного газа и расплавленного металла в канале реза, образование оксидной пленки при лазерно-кислородной резке и др.

Вопросы влияния длины волны излучения на процессы, протекающие при лазерной резке, активно обсуждаются в научном мире J. Powell, W. Steen, L.D. Scintilla, K. Hirano, А.Г. Григорьянц, О.Б. Ковалев, А.М. Оришич и другие. Однако, несмотря на большое количество исследований, существующие теоретические и экспериментальные модели лазерной резки различными типами

лазеров недостаточно развиты, особенно лазерно-кислородная резка низкоуглеродистых и низколегированных сталей. В настоящее время нет четкого понимания, какими энергетическими условиями характеризуется высококачественная лазерная резка и какое влияние оказывает длина волны лазерного излучения на качество поверхности реза. Как результат, исследование энергетики и поиск общих закономерностей высококачественной лазерной резки излучением с разной длиной волны на сегодняшний день остается актуальным.

Целью работы является сравнительное исследование энергетики высококачественной лазерной резки стали излучением с длиной волны 10.6 мкм и 1.07 мкм.

Задачи исследования

1. Сравнительное исследование условий получения качественного реза при резке низкоуглеродистой и высоколегированной стали лазерами с длиной волны 10.6 мкм и 1.07 мкм.

2. Исследование баланса мощности для разных типов лазерной резки излучением с длиной воны 10.6 мкм и 1.07 мкм в случае, когда шероховатость поверхности минимальна.

3. Обобщение экспериментальных результатов для развития модели, описывающей процесс лазерной резки.

Научная новизна

1. Впервые проведено комплексное сравнение параметров высококачественной лазерной резки низкоуглеродистой и высоколегированной стали излучением с длиной волны 1.07 мкм и 10.6 мкм. Показано, что условия получения качественного реза при длине волны 1.07 мкм могут быть выражены в виде законов подобия и эти законы имеют одинаковый вид для лазеров с длиной волны 1.07 мкм и 10.6 мкм.

2. Для лазерно-кислородной резки стали впервые проведено сравнительное исследование поглощения лазерного излучения в канале реза для лазеров с длиной 10.6 мкм и 1.07 мкм при оптимальных условиях резки. Для двух типов лазеров определён удельный вклад поглощённой лазерной энергии, соответствующий минимуму шероховатости поверхности реза.

3. Впервые установлено, что при лазерной резке стали и с химически активным газом, и с нейтральным газом, максимальное качество реза достигается при определённой величине полной энергии (поглощённой энергии лазерного излучения и энергии экзотермической реакции окисления), приходящейся на единицу объёма удаляемого материала. Величина этой энергии не зависит от длины волны излучения и толщины листа.

Научная и практическая значимость работы

На основе проведенного экспериментального исследования сформулированы практические рекомендации, которые позволяют увеличить эффективность лазерной резки, и определены области оптимальной резки волоконным и СО2-лазером. Полученные данные могут быть использованы как на промышленных предприятиях, применяющих лазерную резку (в Новосибирске «Элсиб-Лазер», «Оптикон» и др.), так и компаниями, деятельность которых направлена на создание лазерных технологических комплексов (IPG, TRUMPF и др.).

Разработана методика обобщения всего многообразия параметров, характеризующих процесс высококачественной лазерной резки, и найдены общие закономерности резки для излучений с разной длиной волны. Полученные в работе эмпирические зависимости, основанные на критериях подобия, могут быть использованы при теоретическом моделировании процесса лазерной резки.

Достоверность результатов работы обеспечивается использованием надёжных апробированных методик и средств измерений. Совпадением результатов работы с результатами других авторов в сопоставимых частных

случаях. Ключевые результаты диссертационной работы многократно докладывались и обсуждались на различных международных и всероссийских конференциях.

На защиту выносятся:

1. Результаты параметрических исследований лазерно-кислородной резки стали волоконным лазером. Условия получения реза с минимальной шероховатостью, сформулированные в виде безразмерных критериев (число Пекле Реопт = VCmT • Ьопт/у = 1.2 и безразмерная удельная мощность Qw^^W/i^^^m) = 4.2...6.8).

2. Результаты сравнительного экспериментального исследования лазерной резки листов нержавеющей стали излучением с длиной волны 1.07 мкм и 10.6 мкм по критерию минимальной шероховатости и отсутствия грата.

3. Результаты измерений коэффициента поглощения лазерного излучения при лазерной резке стали лазерами с длиной волны 10.6 мкм и 1.07 мкм. Найдены энергетические условия получения реза с максимальным качеством. Вклад полной энергии в единицу объема расплава составляет

-5

24.28 Дж/мм и не зависит от длины волны излучения.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих Международных и Всероссийских конференциях и семинарах (см. Приложение 1 ):

51-я Международная научная студенческая конференция, Новосибирск, 2013 г; V Всероссийская конференция «Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине», Новосибирск, 2013; Дни науки НГТУ, 2013; Всероссийская конференция молодых ученых. Наука Технологии Инновации, Новосибирск, 2013; 32th Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics, Miami, FL, United States, 2013; Conference on High-Power Laser Materials Processing - Lasers, Beam Delivery, Diagnostics, and

Applications II, San Francisco, CA, United States, 2013; 17th Int. Conference on Methods of Aerophysical Research, Novosibirsk, 2014; 6-й Российский семинар по волоконным лазерам, Новосибирск, 2014; Дни науки НГТУ, 2014; Int. Conference on Laser Assisted Net Shape Engineering, Germany, 2014; Conference on High-Power Lasers and Applications VII, China, 2014; Conference on High-Power Laser Materials Processing - Lasers, Beam Delivery, Diagnostics, and Applications III, San Francisco, CA, United States, 2014; VI Всероссийская конференция «Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине», Новосибирск, 2014; Conference Lasers in Manufacturing, Munich, Germany, 2015; XIV Всероссийский семинар "Динамика Многофазных Сред" приуроченный к 75-летию академика РАН Фомина В.М., Новосибирск, 2015; 18th Int. Conference on Methods of Aerophysical Research, Perm, 2016; 7-й Российский семинар по волоконным лазерам, Новосибирск, 2016; International Conference on Laser Assisted Net Shape Engineering, Germany, 2016;

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 8 статьях, среди которых 6 статей в рецензируемых журналах входящих в перечень ВАК и 2 статьи в рецензируемых журналах не входящих в перечень ВАК, а так же 18 публикаций напечатанных в материалах и трудах конференций (см. Приложение 1).

Личный вклад автора

Автор принимал активное участие в обсуждении целей и задач исследований, в планировании, подготовке и проведении экспериментальных работ, в обработке и анализе полученных результатов, в написании научных трудов. Основные результаты диссертации получены при личном участии автора. Демонстрация в диссертации результатов исследований полученных в совместных работах согласована с соавторами.

Структура диссертации

Диссертация включает в себя введение, четыре главы, заключение и список литературы из 85 наименований. Объем работы составляет 111 страниц, среди которых 44 рисунка, 11 таблиц, 25 формул и одно приложение.

Содержание работы

В Ведении диссертации обосновывается актуальность выбранной темы, формируется цель и основные задачи исследования, определяется научная новизна, научная и практическая значимость результатов работы, а также приведены защищаемые положения диссертации. В конце введения представлена структура диссертации, кратко изложено содержание работы.

Глава 1 включает в себя ознакомление с основными принципами и характеристиками лазерной резки, а так же обзор литературы, посвящённый исследованию различных процессов протекающих при данном виде лазерной обработки. Рассмотрены как теоретические, так и экспериментальные работы по исследованию течения газового потока в канале реза, влияния длины волны на процесс резки, баланс мощности. Особое внимание было уделено работам, посвящённым обобщению результатов лазерной резки с помощью метода подобия и размерности.

Глава 2 посвящена описанию экспериментального оборудования и методик измерения, используемых в работе. Дано описание характеристик применяемых АЛТК на базе газоразрядного СО2-лазера с длиной волны излучения 10.6 мкм и иттербиевого волоконного лазера с длиной волны 1.07 мкм. Представлены основные понятия о шероховатости поверхности и способы их измерения. Кратко изложена методика измерения коэффициента поглощения излучения в процессе лазерной резки.

Глава 3 посвящена сравнительному исследованию лазерно-кислородной резки низкоуглеродистой стали излучением с разной длиной волны (10.6 и 1.07 мкм).

В первом пункте третьей главы представлены результаты оптимизации лазерно-кислородной резки разными лазерами по критерию минимума шероховатости поверхности реза и отсутствия грата. Не смотря на то, что для резки СО2-лазером метод подобия и размерности был применен ранее, данная работа содержит исследования, посвященные резке излучением с обеими длинами волн для проведения качественного и количественного сравнения результатов полученных при одних и тех же начальных условиях. В результате установлено, что для всех исследуемых толщин резка СО2-лазером позволяет достигнуть лучшего качества поверхности реза по сравнению с резкой волоконным лазером.

Результаты оптимизации позволяют провести сравнение основных параметров резки для разных типов лазеров. Установлено, что ширина реза при высококачественной резке волоконным лазером зависит от толщины разрезаемого листа следующим образом ЬоПТ = 0.32 + 0.027 • t. Это позволяет исключить ширину реза из полученного условия Vc • Ьопт = const и выразить оптимальную скорость резки через толщину листа аналитической зависимостью Vc = 7/(0.32 + 0.027 • t). При высококачественной резке СО2-лазером зависимость оптимальной скорости и ширины реза от толщины имеет следующий вид КСопт = 11/(0.35 + 0.02 • t) и Ьопт = 0.35 + 0.02 • t. Стоит отметить, что полученные в работе экспериментальные данные при лазерно-кислородной резке СО2-лазером с высокой точностью совпадают с результатами исследований, проведенные ранее (Оришич А.М., Шулятьев В.Б., Маликов А.Г.).

Во втором пункте третьей главы исследуется энергетика лазерно-кислородной резки. Проведены экспериментальные работы по исследованию коэффициента поглощения лазерного излучения в процессе резки. Установлено, что зависимость коэффициента поглощения от толщины разрезаемого металла при высококачественной резке разными типами лазеров имеет принципиально разный вид. Если при резке СО2-лазером с ростом толщины стального листа коэффициент поглощения увеличивается, то при резке волоконным лазером наблюдается обратная ситуация. Измерение коэффициента поглощения при

высококачественной лазерно-кислородной резке позволяет рассчитать целый ряд различных энергетических параметров. Однако, наибольший интерес представляет величина поглощенной энергии лазерного излучения, приходящейся на единицу объема удаляемого из зоны реза материала, для случая, когда шероховатость поверхности минимальна Епогл = А • Ш/(ус • Ь • Показано, что в случае, когда шероховатость поверхности минимальна, Епогл приблизительно

-5

составляет 12 Дж/мм и не зависит от длины волны излучения.

Глава 4 посвящена сравнительному исследованию лазерной резки, с химически нейтральным газом, нержавеющей стали излучением с разной длиной волны (10.6 и 1.07 мкм).

В первом пункте четвертой главы приводятся результаты оптимизации лазерной резки разными лазерами по критерию минимума шероховатости поверхности реза и отсутствия грата. Получено, что при резке СО2-лазером величина шероховатости поверхности падает с ростом скорости резки и достигает наименьшего значения при максимальной скорости. Стоит отметить, что под максимальной скоростью резки подразумевается критическая скорость, при превышении которой происходит непрорез. При резке волоконным лазером наблюдается аналогичная картина, однако, минимальная шероховатость достигается не только при максимальной скорости, а в некотором диапазоне скоростей. Показано, что при резке разными типами лазеров минимальное значение величины шероховатости поверхности имеет близкое значение.

Установлено, что максимальная скорость при резке волоконным лазером в 1.5 ... 2 раза выше, чем при резке СО2-лазером. Данное различие может быть объяснено разной энергетикой процесса. В результате, для рассмотрения данного вопроса, необходимо исследовать баланс мощности, характеризующий лазерную резку. Экспериментально измерен коэффициент поглощения лазерного излучения в процессе резки.

Во втором пункте четвертой главы подробно исследуется баланс энергии лазерной резки. Используя экспериментально полученные данные, были проведены теоретические расчеты температуры расплавленного металла в канале

реза. Высказано предположение, что наблюдаемая разница в максимальной скорости резки волоконным и СО2-лазером объясняется разным распределением энергии лазерного излучения на поверхности канала реза и большим отражением излучения для длины волны 10.6 мкм.

В третьем пункте четвертой главы проводится сравнение основных энергетических параметров при высококачественной резке волоконным и СО2-лазером низкоуглеродистой и нержавеющей стали. Показано, что использование двух безразмерных энергетических параметров (@пОгл = A^W / (Лт • t • Тт) и Ре = Vc • b/y) позволяет обобщить все многообразие экспериментальных данных в виде единой зависимости близкой к линейной @поГЛопт~ ^е0ПТ. Установлено, что не зависимо от длины волны излучения и типа лазерной резки (резка с химически инертным газом или с кислородом) в случае, когда шероховатость поверхности минимальна вклад общей энергии в единицу объема расплава оказывается одинаковым и составляет 24.28 Дж/мм3.

В заключении приводятся основные результаты диссертации

Автор выражает огромную благодарность своему научному руководителю д.ф.-м.н. Оришичу А.М.. Благодарит к.т.н. Маликова А.Г. и д.т.н. Шулятьева В.Б. за полезные дискуссии и советы, а так же весь научно-технический состав лаб.№3 «Лазерные технологии» ИТПМ СО РАН за помощь.

Глава 1. Состояние исследований лазерной резки

1.1 Основы лазерной резки

Всего через несколько лет после появления первого лазера стало понятно, что мощное, когерентное излучение можно активно использовать в различных областях промышленности. Первой технологической операцией с использованием лазерного излучения была пробивка отверстий, с помощью импульсного рубинового лазера [1]. Первый лазерный рез был осуществлен в Великобритании в 1967 г. С помощью лазерного излучения был разрезан тонкий стальной лист толщиной 1 мм, с использованием струи кислорода как вспомогательный газ [2]. Приблизительно в тоже время технология лазерной резки была продемонстрирована и в других странах (Япония и Германия) [1]. Со временем, рост мощности лазерного излучения привел к увеличению максимально возможной разрезаемой толщины материалов. В настоящее время современная технология лазерной резки позволяет производить качественную обработку не только тонких, но и толстых стальных листов толщиной до 30 мм.

Лазерную резку можно разделить на две группы:

1. Лазерная резка материалов, при которой конечное качество поверхности образца после обработки не имеет значения. Данный тип резки используется, как правило, для утилизации крупногабаритных объектов (танки, реакторы и т.д.) или при заготовительном производстве;

2. Высококачественная лазерная резка. Такой тип лазерной резки является, в настоящее время, важнейшей технологией для раскроя листовых материалов, которая используется во многих отраслях промышленности. Это в первую очередь связано с тем фактом, что лазерная резка характеризуется не только высоким качеством обрабатываемой поверхности образца, но и высокой скоростью и точностью обработки.

Как показано в работе [3], качественная лазерная резка может достигаться только при определенных физических условиях. На рис. 1.1 приведена диаграмма, на которой представлены различные виды обработки связанные с взаимодействием лазерного излучения с веществом. Видно, что разные технологии отличаются по представленным параметрам достаточно сильно.

Рисунок 1.1. Диаграмма, показывающая характерные области для различных технологий

обработки материалов [3].

Из рис. 1.1 видно, что, например, технология ударного упрочнения выполняется при высокой плотности мощности излучения с использованием импульсов наносекундной длительности. Для технологии сверления также используют импульсные лазеры, но уже с меньшей плотностью мощности.

Для поверхностных видов обработки, таких как наплавка, достаточно нагреть материал до температуры плавления. Для этого подходят непрерывные лазеры. Причем, качество пучка не играет большой роли, а размер фокусного пятна может составлять порядка 1 мм.

Лазерная резка, как правило, также выполняется непрерывными лазерами, но в отличие от наплавки для качественной обработки необходим малый размер

пятна, что обеспечивается высоким качеством лазерного пучка. Расплав в канале реза может иметь температуру близкую к температуре кипения.

Процесс газолазерной резки основан на локальном воздействии сфокусированного лазерного луча с материалом с последующим удалением расплава струей вспомогательного газа. Основные принципы и особенности газолазерной резки подробно описаны в работах [4-7].

Общая схема процесса газолазерной резки приведена на рис. 1.2. С помощью линзы лазерное излучение фокусируется в малое пятно, которое располагается вблизи поверхности листа и постепенно нагревает материал до расплавленного состояния. Соосно лазерному излучению подается вспомогательный газ, который удаляет расплавленный металл из зоны нагревания. При перемещении лазерного луча относительно листа, образуется узкий рез. При недостаточной продувке канала реза продукты резки в виде расплавленных частиц металла могут образовывать грат путем прилипания капель к нижней поверхности листа.

Поток газа

плавления

Рисунок 1.2. Схема процесса лазерной резки.

В настоящее время существует множество разновидностей лазерной резки [4,5], но на практике чаще используется только два типа. Первый - лазерная резка с использованием в качестве вспомогательного элемента химически нейтрального

для материала газа. Этот тип является наиболее простым в изучении, так как представляет собой процесс плавления металла лазерным излучением с последующим удалением расплавленного металла мощной струей инертного газа (Р > 1 МПа). Причем, необходимая энергия для разрезания листа подводится только за счет лазерного луча. Данный тип лазерной резки обычно применяется, когда окисление разрезаемого металла нежелательно. Например, при резке высоколегированных сталей, титана или алюминиевых сплавов и других материалов.

Второй тип представляет собой лазерную резку с использованием кислорода в качестве вспомогательного газа. Лазерно-кислородная резка, как правило, используется для обработки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. В этом случае кислород не только удаляет расплав из зоны реза, но и взаимодействует с металлом, окисляя его. Это приводит к тому, что поглощение лазерного излучения в канале реза изменяется, а за счет экзотермической реакции выделяется дополнительная энергия. Как показано в работе [8], для высококачественно резки, выделенная в результате химической реакции энергия имеет близкое значение с поглощенной энергией лазерного излучения в процессе резки. Давление струи газа в данном случае, как правило, не превышает 0.2 МПа.

Лазерная резка металлических листов является очень сложным и комплексным процессом, в котором протекает большое количество различных взаимосвязанных процессов [4]:

- распространение и поглощение излучения в канале реза;

- нагрев и плавление материала;

- течение вспомогательного газа в канале реза;

- течение расплавленного металла в канале реза;

- распространение энергии в материале за счет его теплофизических характеристик;

- химические реакции с выделением энергии (при лазерно-кислородной резке).

Боковая поверхность материала после лазерной резки обладает периодической бороздчатой структурой (рис. 1.3), которая характеризуются такими показателями как глубина и форма неровности, а так же её частота. В дальнейшем, совокупность подобных неровностей поверхности с относительно малыми шагами будет именоваться шероховатостью.

Рисунок 1.3. Боковая поверхность реза.

Одним из важнейших параметров характеризующую лазерную резку является качество лазерного реза. Под качеством реза понимают [4]:

- шероховатость поверхности реза;

- наличие грата;

- ширина реза;

- размер зоны термического влияния;

- наклон боковых стенок реза.

Основными показателями качества лазерной резки принято считать шероховатость поверхности и наличие грата. Это связанно в первую очередь с тем, что при минимальном значении этих параметров, другие показатели качества реза имеют допустимые значения. Поэтому, получение лазерного реза обладающего минимальной шероховатостью и отсутствием грата в нижней части образца представляет собой практический интерес.

Несмотря на то, что изучению образования шероховатости поверхности посвящено большое количество экспериментальных и теоретических

исследований, до сих пор существуют нерешенные вопросы, связанные с механизмом формирования бороздок [6, 9]. Рассмотрим основные модели, описывающие образования шероховатости [10]:

1. В случае лазерно-кислородной резки, наиболее применяемой моделью, является образование бороздок за счет нестационарного характера продвижения фронта реза в результате периодически образующихся волн горения [4, 6, 11]. Механизм зарождения бороздок можно представить следующим образом (см. рис. 1.4).

МЕТАЛЛ

а в с й

Рисунок 1.4. Механизм образования бороздок в процессе лазерной резки (А - луч надвигается на фронт реза;

В - возникает горение металла в зоне пучка;

С - фронт горения опережает движение луча;

Б - прекращение горения, луч догоняет фронт и все повторяется).

Сфокусированное лазерное излучение нагревает фронт реза до температуры плавления. Из-за того, что струя вспомогательного газа (кислород) вступает в экзотермическую реакцию с металлом, на фронте реза происходит выделение дополнительной энергии, что проводит к тому, что фронт реза отрывается от переднего фронта лазерного пучка. В связи с тем, что энергии химической реакции недостаточно для поддержания горения, волна горения не может далеко «убегать» от зоны лазерного пучка. Это приводит к тому, что волна горения останавливается. Когда лазерный пучок догоняет фронт реза, данный цикл

повторяется. Важно отметить, что данный способ образования бороздок хорошо подходит только для тонких листов (1 ... 2 мм). При резке толстых листов, данный механизм может описывать образование рисок только в верхней части образца, так как впоследствии ведущую роль играет течение расплавленной пленки металла.

2. Другое возможное объяснение образованию бороздок допустимо как для лазерно-кислородной резки, так и для резки с химически нейтральным газом. Оно основано на нестационарном характере удаления расплавленного материала из зоны реза под воздействием струи газа [12]. Капля расплавленного материала, достигнув критического размера, начинает скатываться под действием газа по фронту реза. После того как капля достигнет нижнего края листа, на поверхности реза образуется неровность.

3. Еще одна модель связана с изменением величины температуры и толщины пленки расплава. В работе [13] показано, что флуктуации температуры и толщины пленки расплава на фронте реза могут вызываться колебаниями газового потока и мощностью лазерного излучения. Для лазерно-кислородной резки в [14] предложен принципиально другой механизм возникновения флуктуаций в пленке расплава, связанный с химической реакцией. Образованная на поверхности фронта реза пленка окисла, по мере возрастания, препятствует взаимодействию кислорода с металлом, что приводит к ослаблению реакции окисления. В свою очередь уменьшение энергии приводит к тому, что температура расплавленной пленки падает. При удалении оксидного слоя мощность химической реакции возрастает, а вместе с ней и температура пленки. Описанные периодические колебания возможно являются механизмом образования бороздок на боковой поверхности реза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Голышев, Александр Анатольевич, 2016 год

Литература

1. Ion, J.C. Laser Processing of Engineering of Materials / J.C. Ion. -Amsterdam: Elsevier, 2005. - 556 p.

2. Sullivan, A.B.J. Gas-jet laser cutting / A.B.J. Sullivan, P.T. Houldcroft // British Welding Journal. - 1967. - V. 14. - № 8. -pp. 443-445.

3. Steen, W.M. Laser material processing—an overview / W.M. Steen // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. - 2003. - V. 5. - pp. 3-7.

4. Steen, W.M. Laser Material Processing / W.M. Steen. - London: SpringerVerlag, 1991. - 266 p.

5. Ready, J.F. LIA Handbook of Laser Material Processing / ed. in chief. J.F. Ready, as. ed. D.F. Farson. - Laser Institute of America, 2001. 715 p.

6. Dahotre, N.B. Laser Fabrication and Machining of Materials / N.B. Dahotre, S.P. Harimkar. - New York: Springer-Verlag, 2008. - 498 p.

7. Григорьянц, А.Г. Технологические процессы лазерной обработки / А.Г. Григорьянц, И.Н. Шиганов, А.И. Мисюров. - М.: Изд. МГТУ им Н.Э. Баумана, 2008. - 664 с.

8. Маликов, А.Г. Оптимизация процесса лазерно-кислородной резки низкоуглеродистой стали: дис. канд. тех. наук: 01.02.05 / Маликов Александр Генадьевич. - Новосибирск, 2010. - 105 с.

9. Schulz, W. Cutting: modeling and data. / W. Schulz, C. Hertzler // Laser Physics and Applications. - 2004. pp. 187-218.

10. Шулятьев, В.Б. Резка толстых стальных листов излучением СО2-лазера: дис. д-ра. тех. наук: 01.02.05 / Шулятьев Виктор Борисович. -Новосибирск, 2011. - 250 с.

11. Rajpurohit, S.R. Striation mechanism in laser cutting review international / S.R. Rajpurohit, D.M. Patel // Journal of Engineering Research and Applications. -2012. - V. 2. - i. 2. - pp. 457-46.

12. Макашов, Н.К. Газогидродинамика резки металлов непрерывным лазерным излучением в инертном газе / Н.К. Макашов, Е.С. Асмолов, В.В. Блинков и др. // Квантовая электроника. - 1992. - Т. 19. - № 9. - с. 910-915.

13. Schuocker, D. Dynamic Phenomena in Laser Cutting and Cut Quality / D. Schuocker // Applied Physics B: Lasers and Optics. - 1986. - V. 40. - pp. 9-14.

14. Chen, K. Numerical simulation of oxidation effects in the laser cutting process / K. Chen, Y.L. Yao, V. Modi // The Int. Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 1999. - V. 15. - pp. 835-842.

15. Schlueter, H. Advances in industrial high power lasers / H. Schlueter // XV Int. Symposium on Gas Flow, Chemical Lasers, and High-Power Lasers: of proceedings of SPIE. - 2005. - V. 5777. - pp. 8-15.

16. Маликов, А.Г. Резка металлов излучением СО2-лазера с самофильтрующим резонатором / А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2009. - Т. 39. - № 2. - c. 191-196.

17. Оришич, А.М. Актуальные проблемы физики лазерной резки металлов / А.М. Оришич, В.М. Фомин. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, - 2012. -176 c.

18. Scintilla, L.D. A comparative study of cut front profiles and absorptivity behavior for disk and CO2 laser beam inert gas fusion cutting / L.D. Scintilla, L. Tricarico, A. Mahrle, et. al. // 29th Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics ICALE0-2010: of proceedings of SPIE. - Anaheim, CA, USA, 2010. -pp. 249 - 258.

19. Powell, J. C02-laser cutting / J. Powell. - Berlin: Springer-Verlag, - 1998. - 248 p.

20. Powell, J. Laser-oxygen cutting of mild steel: the thermodynamics of the oxidation reaction / J. Powell, D. Petring, R.V. Kumar, et. al. // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2009. - V. 42. P. 015504

21. Caristan, C. Laser cutting guide for manufacturing / C. Caristan. -Dearborn, MI: Society of Manufacturing Engineers, - 2004. - 456 p.

22. Soroka A.M. Investigation of Precision Large-Caliber Slot Cutting of Sheet Steel Using Single-Mode Fiber Laser Radiation / A.M. Soroka, V.P. Panchenko, A.A. Vitshas et. al. // Applied Physics Research - 2014. - V. 6. - № 6. - pp. 45-54.

23. Юдин, П.В. Экспериментальное моделирование динамики струйных течений газа и механизмов удаления расплава при газолазерной резке металлов: дис. канд. физ.-мат. наук: 01.02.05 / Юдин Петр Владимирович. - Новосибирск, 2009. - 130 с.

24. Зайцев, А.В. Численные исследования влияния характеристик излучения и струйных течений газа на качество поверхности в технологиях газолазерной резки толстолистовых металлов: дис. канд. физ.-мат. наук: 01.02.05 / Зайцев Александр Васильевич. - Новосибирск, 2007. - 105 с.

25. Ковалев, О.Б. Физические основы лазерной резки толстых листовых материалов / О.Б. Ковалев, В.М. Фомин. - М.: ФИЗМАТЛИТ, -2013. - 256 с.

26. Kovalev, O.B. Modeling of flow separation of assist gas as applied to laser cutting of thick sheet metal / O.B. Kovalev, P.V. Yudin, A.V. Zaitsev // Applied Mathematical Modelling. - 2009. - V. 33. - №. 9. - pp. 3730-3745.

27. Zaitsev, A.V. Computing experiment and optimization of gas-dynamic flows in laser cutting of metal with neutral working gas / A.V. Zaitsev, O.B. Kovalev, V.M. Fomin, P.V. Yudin // Proceedings of XIII International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR 2007). - Novosibirsk, 2007. - pp. 220225.

28. Kovalev, O.B. Formation of a vortex flow at the laser cutting of sheet metal with low pressure of assisting gas / O.B. Kovalev, P.V. Yudin, A.V. Zaitsev // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2008. - V. 41. - № 15, - pp. 105-112.

29. Zhang C. Visualization of flow separation inside cut kerf during laser cutting of thick sections / C. Zhang, P. Wen, Z. Yao, Y. Yuan, X. Fan // Journal Laser Appl. - 2016. - V. 28. - P. 022204

30. Man, H.C. Analysis of the dynamic characteristics of gas flow incide a laser cut kerf under high cut-assist gas pressure / H.C. Man, J. Duan, T.M. Yue // Journal of Physics D: Applied Physics. - 1999. - V. 32. - pp. 1469-1477.

31. Duan, J. Modeling the laser fusion cutting process: II. Distribution of supersonic gas flow field inside the cut kerf / J. Duan, H.C. Man, T.M. Yue // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2001. - V. 34. - pp. 2135-2142.

32. Duan, J. Modeling the laser fusion cutting process: III. Effects of various process parameters on cut kerf quality / J. Duan, H.C. Man, T.M. Yue // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2001. - V. 34. - pp. 2143-2150.

33. O'Neill, W. A three-dimensional analysis of gas entrainment operating during the laser-cutting process / W. O'Neill, W.M. Steen // Journal of Physics D: Applied Physics. - 1995. - V. 28. - pp. 12-18.

34. Mahrle, A. Theoretical aspects of fibre laser cutting / A. Mahrle, E. Beyer // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2009. - V. 42. - P. 175507.

35. Bergstrom, D. Laser absorption measurements in opaque solids / D. Bergstrom, A. Kaplan, J. Powell, // 10th NOLAMP Conference: the 10th Nordic Laser Materials Processing Conference - Pitea, Sweden, 2005. pp. 91-115.

36. Petring, D. The Relevance of Brightness for High Power Laser Cutting and Welding / D. Petring, F. Schneider, W. Norber, V. Nazery // 27th Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics ICALE0-2010: of proceedings of SPIE. -Temecula, CA USA, 2008. - pp. 95-103.

37. Beyer, E. Laser beam application with high power fiber laser / E. Beyer, B. Brenner, L. Morgenthal // XVI Int. Symposium on Gas Flow, Chemical Lasers, and High-Power Lasers: of proceedings of SPIE. - 2006. - V. 6346. - P. 63460U-1-7.

38. Powell, J. Fibre laser cutting of thin section mild steel: An explanation of the 'striation free' effect / J. Powell, S.O. Al-Mashikhi, A.F.H. Kaplan, K.T. Voisey // Optics and Lasers in Engineering. - 2011. - V. 49. - i. 8. - pp. 1069-1075.

39. Hashemzadeh, M. Investigations into fibre laser cutting: PhD thesis / Hashemzadeh Majid. - University of Nottingham, 2014. 278 p.

40. Olsen, F.O. Cutting with Polarized Laser Beams / F.O. Olsen // DVS-Berichte. - 1980. - V. 63. - pp. 197-200.

41. Rodrigues G.C. Into polarization control in laser cutting with direct diode lasers / G.C. Rodrigues, J.R. Duflou // Journal Laser Appl. - 2016. - V. 28. -P. 022207.

42. Зайцев, А.В. Численный анализ влияния типа поляризации ТЕМ00-моды излучения на форму поверхности реза при лазерной резке толстых листов металла / А.В. Зайцев, О.Б. Ковалев, А.М. Оришич, В.М. Фомин // Квантовая электроника. - 2005. - Т. 35. - №2. с. 200-204.

43. Niziev, V.G. Influence of beam polarization on laser cutting efficiency / V.G. Niziev, A.V. Nesterov // Journal of Applied Physics. - 1999. - V. 32. - pp. 14551461.

44. Weber, R. Effects of Radial and Tangential Polarization in Laser Material Processing / R. Weber, A. Michalowski, M. Abdou-Ahmed, et. al. // Physics Procedia.

- 2011. - V. 12. - pp. 21-30.

45. Ozaki, H. Effect of Laser Polarization on Cutting Properties in Assist Gas Free Laser Cutting / H. Ozaki, T. Mima, H. Kawakami, J. Suzuki // Advances in Materials Science and Applications. - 2014. - V.3. - pp. 53-61.

46. Scintilla, L.D. A comparative study of cut front profiles and absorptivity behavior for disk and CO2 laser beam inert gas fusion cutting / L.D. Scintilla, L. Tricarico, A. Mahrle, et. al. // Journal Laser Appl. - 2012. - V. 24. - P. 052006.

47. Hirano, K. Possible Explanations for Different Surface Quality in Laser Cutting with 1 and 10 цт Beams / K. Hirano, R. Fabbro // Journal Laser Appl. - 2012.

- V. 24. - P. 012006.

48. Amara, E.H. Numerical investigations on high-power laser cutting of metals / E.H. Amara, K. Kheloufi, T. Tamsaout, et. al. // Applied Physics A. - 2015. -V. 119. - i. 4. - pp. 1245-1260.

49. Scintilla, L.D. Investigation on Disk and CO2 Laser Beam Fusion Cutting Differences Based on Power Balance Equation / L.D. Scintilla, L. Tricarico, A. Wetzig, E. Beyer // Int. Journal Machine Tools Manufacture. - 2013. - V. 69. - pp. 30-37.

50. Mahrle, A. Fibre laser cutting: beam absorption characteristics and gas-free remote cutting / A. Mahrle, M. Lütke, E. Beyer // Journal of mechanical engineering science. - 2010. - V. 224. - pp. 1007-1018

51. Miyamoto, I. Mechanism of Laser cutting / I. Miyamoto, H. Maruo // Osaka: Osaka Univ. Dep. Weld. and Prod. Eng. - 1988. - pp. 1-21.

52. Зайцев, А.В. Численное исследование распределения поглощенного излучения при лазерной резке металлов волоконным и СО2-лазерами / А.В. Зайцев, А.М. Гурин, Г.В. Ермолаев // VI всероссийская конференция взаимодействия высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2015. - Т.1. - с. 115-118.

53. Schulz, W. Heat conduction losses in laser cutting of metals / W. Schulz, D. Becker, J. Franke, et. al. // Journal of Physics D: Applied Physics. - 1993. - V. 26. -pp. 1357-1363.

54. Prusa, J.M. Estimation of heat conduction losses in laser cutting / J.M. Prusa, G. Venkitachalam, P.A. Molian // Int. Journal of Machine Tools and Manufacture. - 1999. - V. 39. - pp. 431-458.

55. Маликов, А.Г. Энергетические характеристики лазерно-кислородной резки стали излучением С02-лазера / А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2012. - Т. 42. № 7. - с. 640-644.

56. Фомин, В.М. Энергетические условия газолазерной резки толстых стальных листов / В.М. Фомин, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Прикладная механика и техническая физика. - 2011. - Т. 52. - №3. - с. 16-25.

57. Powell, J. A Technical and Commercial Comparison of Fiber Laser and CO2 Laser Cutting / J. Powell, A.F.H. Kaplan // 31st Int. Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics ICALE0-2012: of proceedings of SPIE. - Anaheim, CA, USA, 2012. - pp. 277-281.

58. Olsen, F.O. Laser Cutting from CO2 Laser to Disc or Fiber Laser — Possibilities and Challenges / F.O. Olsen // 30st Int. Congress on Applications of Lasers

and Electro-Optics ICALEO-2011: of proceedings of SPIE. - Orlando, Fl, USA, 2011.

- pp. 6-15.

59. Scintilla, L.D. Energy balance in disk and CO2 laser beam inert gas fusion cutting / L.D. Scintilla, L. Tricarico, A. Wetzig, E. Beyer // High Power Laser Materials Processing: Lasers, Beam Delivery, Diagnostics, and Applications: of proceedings of SPIE. - 2012. - V. 8239. - P. 82390N-1-10.

60. Scintilla, L.D. Experimental investigation on the cut front geometry in the inert gas laser fusion cutting with disk and CO2 lasers / L.D. Scintilla, L. Tricarico, A. Mahrle, et. al. // 30st Int. Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics ICALEO-2011: of proceedings of SPIE. - Orlando, Fl, USA, 2011. - V. 105. - pp. 4049.

61. Седов, Л.И. Методы подобия и размерности в механике / Л.И. Седов.

- М.: Наука, - 1977. - 440 с.

62. Гухман, А.А. Введение в теорию подобия / А.А. Гухман. -М.: Издательство ЛКИ, - 2010. - 328 с.

63. Black, I.A Comparison of Severance Energies for Reactive CO2 Laser Cutting of Mild Steel / I. Black // Int. Journal of Advanced Manufacturing Technology.

- 1999. - V. 15. - pp. 832-834.

64. Голубев, В.С. Современные лазерно-информационные и лазерные технологии / В.С. Голубев. - М.:Интерконтакт Наука, - 2005. - 209 с.

65. Маликов, А.Г. Экспериментальная оптимизация газолазерной резки толстых стальных листов / А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2009. - Т. 39. - № 6. - с. 547-551.

66. Фомин, В.М. О законах подобия газолазерной резки толстых стальных листов / В.М. Фомин, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Доклады академии наук. - 2009. - Т. 428. - № 3. - c. 325-329.

67. Malikov, A.G. Scaling laws for the laser-oxygen cutting of thick-sheet mild steel / A.G. Malikov, A.M. Orishich, V.B. Shulyatyev // Int. Journal of Machine Tools and Manufacturing. - 2009. - V. 49. - № 14. - pp. 1152-1154.

68. Афонин, Ю.В. Генерация излучения с высоким качеством пучка в непрерывном СО2-лазере мощностью 8 кВт / Ю.В. Афонин, А.П. Голышев, А.И. Иванченко и др. // Квантовая электроника. - 2004. - Т. 34 - № 4. - с. 307-309.

69. Gobbi, P.G. A novel unstable resonator configuration with a self-filtering aperture / P.G. Gobbi, G.C. Reali // Optics communications. - 1984. - V. 52. - № 3. -pp. 195-198.

70. Gobbi, P.G. Stable telescopic resonators, unstable resonators and new cavity designs applied to high energy laser engineering / P.G. Gobbi, G.C. Reali // European Conference on Optics, Optical Systems and Applications: of proceedings of SPIE - Amsterdam 1984. - V. 0492. - pp. 68-78.

71. Hodgson, N. Laser Resonators and Beam Propagation / N. Hodgson, H. Weber. - Berlin: Springer-Verlag, 1991. - 793 c.

72. ISO/DIS 11164 - 1995 Test methods for laser beam parameters: beam width, divergence angle and beam propagation factor. - 1995. - P. 3

73. Poprawe, R. The future of High Power Laser Techniques. / R. Poprawe, P. Loosen, H.-D. Hoffman // XVI Int. Symposium on Gas Flow, Chemical Lasers, and High-Power Lasers: of proceedings of SPIE. - 2006. - V. 6346. - P. 634602-1-13.

74. Оришич, А.М. Лазерные технологии машиностроения / А.М. Оришич, А.М. Забелин, А.Н. Чирков. - Новосибирск: Новосиб. Гос. Ун-т., - 2004. - 142 с.

75. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. - Москва: Изд-во стандартов, 1980. - 7 с.

76. Бухмиров, В.В. Справочные материалы для решения задач по курсу «Тепломассообмен»: учебное пособие / В.В. Бухмиров, Д.В. Ракутина, Ю.С. Солнышкова - Иваново, 2009. - 102 с.

77. Голышев, А.А. Экспериментальное исследование лазерно-кислородной резки низкоуглеродистой стали с использованием волоконного и СО2-лазеров при условии минимума шероховатости / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2014. -Т. 44 - №10. - с. 970-974.

78. Фомин, В.М. Механические характеристики высококачественной лазерной резки стали волоконными СО2-лазерами / В.М. Фомин, А.А. Голышев, А.Г. Маликов и др. // ПМТФ. -2015. - Т. 56. - №4. -с. 215-225.

79. Голышев, А.А. Экспериментальное сравнение затрат лазерной энергии при качественной лазерно-кислородной резке низкоуглеродистой стали излучениями волоконного и СО2-лазеров / А.А. Голышев, А.Г. Маликов,

A.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2015. - Т. 45. - №9. - с. 873-878.

80. Голышев, А.А. Высококачественная лазерная резка нержавеющей стали в атмосфере инертного газа с помощью волоконного иттербиевого и СО2-лазеров / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2014. - Т. 44. - №3. - с. 233-238.

81. Rodrigues, G.C. Theoretical and experimental aspects of laser cuttingwith a direct diode laser / G.C. Rodrigues, J. Pencinovsky, M. Cuypers, J.R. Duflou // Optics and Lasers in Engineering - 2014. - V. 61. - pp. 31-38.

82. Stelzera S. Experimental investigations on fusion cutting stainless steel with fiber and CO2 laser beams / S. Stelzera, A. Mahrlea, A. Wetziga, E. Beyera // Physics Procedia - 2013 - V. 41. - pp. 399-404

83. Poprave, R. Laser Physics and Applications / R. Poprave, H. Weber, G. Herziger. - Berlin: Springer-Verlag - 2004. - pp. 479.

84. Карслоу, Г. Теплопроводность твёрдых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. -М.: Наука, - 1964. - 80 c.

85. Вейко, В.П.. Взаимодействие лазерного излучения с веществом /

B.П. Вейко, М.Н. Либенсон, Г.Г. Червяков, Е.Б. Яковлев. - М.: Физматлит, - 2008. - 175 c.

Приложение 1. Список опубликованных работ по теме диссертации

Публикации в рецензируемых журналах входящих в список ВАК

1. Голышев, А.А. Высококачественная лазерная резка нержавеющей стали в атмосфере инертного газа с помощью волоконного иттербиевого и СО2-лазеров / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2014. - Т. 44. - №3. - с. 233-238.

2. Голышев, А.А. Экспериментальное исследование лазерно-кислородной резки низкоуглеродистой стали с использованием волоконного и СО2-лазеров при условии минимума шероховатости / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2014. -Т. 44. - №10. - с. 970-974.

3. Голышев, А.А. Экспериментальное сравнение затрат лазерной энергии при качественной лазерно-кислородной резке низкоуглеродистой стали излучениями волоконного и СО2-лазеров / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // Квантовая электроника. - 2015. - Т. 45. - №9. -с. 873-878.

4. Фомин, В.М. Механические характеристики высококачественной лазерной резки стали волоконным и СО2-лазерами / В.М. Фомин, А.А. Голышев, А.Г. Маликов и др. // ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА. - 2015. - Т. 56. - №4. - с. 215-225.

5. Голышев, А.А. Стандартизация лазерно-кислородной резки по критерию шероховатости поверхности / А.А. Голышев // ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ. - 2016. - Т. 70. - №1. - с. 16-21.

6. Голышев, А.А. Оптимальный выбор технологии лазерной резки толстых стальных листов / А.А. Голышев, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ. -2016. -72(3), - с. 15-22.

Публикации в рецензируемых журналах не входящих в список ВАК

1. Orishich, A.A. Experimental comparison of laser cutting of steel with fiber and CO2 lasers on the basis of minimal roughness / A.M. Orishich, A.G. Malikov, V.B. Shulyatyev, A.A. Golyshev // Physics Procedia. - 2014. - V. 56. - pp. 875-884.

2. Orishich, A.M. The utmost thickness of the cut sheet for the qualitative oxygen-assisted laser cutting of low-carbon steel / A.M. Orishich, V.B. Shulyatyev, A.A. Golyshev // Physics Procedia. - 2016. - V. 83. - pp. 296-301.

Публикации в сборниках научных трудов конференций

1. Голышев, А.А. Исследование процесса лазерной резки тонких листов нержавеющей стали лазером с длиной волны 10.6 мкм и 1.07 мкм / А.А. Голышев // 51-я Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», Квантовая физика: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2013. -с. 21.

2. Голышев, А.А. Экспериментальное исследование лазерной резки тонких листов нержавеющей стали с использованием СО2-лазера и волоконного лазера / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // V Всероссийская конференция взаимодействия высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2013. - Т.1. - с. 67-71.

3. Голышев, А.А. Экспериментальное исследование процесса лазерной резки тонких листов нержавеющей стали на разных длинах волн излучения / А.А. Голышев // Дни науки НГТУ: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2013. - с. 37.

4. Голышев, А.А. Сравнение характеристик лазерной резки нержавеющей стали используя волоконный и СО2-лазер / А.А. Голышев // Всероссийская конференция молодых ученых. Наука Технологии Инновации: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2013. - с. 133-137.

5. Golyshev, A.A. Energy conditions of a high-quality cut at the laser-oxygen cutting with fiber and CO2 laser / A.A. Golyshev, A.M. Orishich, A.G. Malikov,

V.B. Shulyatyev // 32st Int. Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics ICALEO-2013: of proceedings of SPIE. - Miami, USA, 2013. - V. 503. - pp. 70.

6. Голышев, А.А. О законах подобия при лазерно-кислородной резки стали на различных длинах волн излучения / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич и др. // V Всероссийская конференция взаимодействия высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2013. - Т.1. - с. 62-66.

7. Golyshev, A.A. Energy characteristics of cutting of thick steel sheets by a CO2 and fiber laser / A.A. Golyshev, A.M. Orishich, A.G. Malikov, V.B. Shulyatyev // International Conference "Photonics West": of proceedings of SPIE. - San Francisco, USA, 2013. - V. 8603. - P. 860312-1.

8. Golyshev, A.A. Effect of the laser wave length on the energy characteristics of high-quality fusion cutting of steel / А.А. Golyshev, А^. Malikov, А.М. Orishich, V.B. Shuljat'ev // 17th Int. Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR-2014): abstracts. - Novosibirsk, 2014. - Part 2. - pp. 70-71.

9. Голышев, А.А. Исследование высококачественной лазерной резки нержавеющей стали с использованием иттербиевого волоконного и СО2-лазера / А.А. Голышев // Дни науки НГТУ: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2014. - с. 29.

10. Golyshev, A.A. Oxygen-assist laser cutting of low-carbon steel at various laser wave lengths / А.А. Golyshev, А^. Malikov, А.М. Orishich, V.B. Shuljat'ev // 17th Int. Conference on the Methods of Aerophysical Research: abstracts. -Novosibirsk, 2014. - Part 2. - pp. 68-69.

11. Голышев, А.А. Экспериментальное сравнение резки низкоуглеродистой и нержавеющей стали волоконным и СО2-лазером / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // 6-й Российский семинар по волоконным лазерам: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2014. - с. 115-116.

12. Golishev, A.A. Experimental comparison of the cutting speed and quality for mild and stainless steel sheets with fiber and СО2 lasers / A.A. Golishev, A.M. Orishich, A.G. Malikov, V.B. Shulyatyev // Int. Conference "Photonics Asia": of proceedings of SPIE. - Beijing, China. - 2014. - V. 926603. - P. 926619.

13. Golishev, A.A. Experimental comparison of the oxygen-assist laser cutting with a fiber and CO2-laser under the condition of minimal roughness / A.A. Golishev, A.M. Orishich, A.G. Malikov, V.B. Shulyatyev // International Conference "Photonics West": of proceedings of SPIE. - San Francisco, USA, 2014. - V. 8963. - P. 89630Z.

14. Голышев, А.А. Исследование высококачественной лазерно-кислородной резки с использованием волоконного и СО2-лазера / А.А. Голышев, А.Г. Маликов, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // VI Всероссийская конференция взаимодействия высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине: сб. науч. тр. - Новосибирск, 2015. - Т.1.

- С. 66-69.

15. Golyshev, A.A. Effect of the laser beam polarization state on the laser cut surface quality / A.A. Golyshev, A.M. Orishich, V.B. Shulyatyev // Lasers in Manufacturing Conference 2015: abstracts. - Munich, Germany. - 2015. - pp. 30.

16. Фомин В.М. О законах подобия течения многофазной жидкости в условиях газолазерной резки металлов / В.М. Фомин, А.М. Оришич, А.А. Голышев и др. // XIV Всероссийский семинар "Динамика Многофазных Сред" приуроченный к 75-летию академика РАН Фомина В.М.: сб. науч. тр. Новосибирск. 2015. - С. 105-108.

17. Golyshev, А.А. Energetics of the multi-phase fluid flow in a narrow kerf in laser cutting conditions / А.А. Golyshev, А.М. Orishich, V.B. Shuljat'ev // 18th Int. Conference on the Methods of Aerophysical Research: abstracts. - Perm, 2016. - Part 2.

- pp. 158-160.

18. Голышев А.А. Энергетика качественного реза металлов иттербиевым волоконным лазером / А.А. Голышев, А.М. Оришич, В.Б. Шулятьев // 7-й Российский семинар по волоконным лазерам: Материалы семинара. -Новосибирск, 2016. - С. 215-116.