Теоретические основы гибридной лазерно-дуговой обработки материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.10, кандидат технических наук Земляков, Евгений Вячеславович

• Земляков, Евгений Вячеславович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Земляков, Евгений Вячеславович

Содержание

Введение

1. Современное состояние исследований в области обработки

материалов с помощью гибридных источников энергии

1.1 Развитие и области применения гибридных лазерно-дуговых

сварочных технологий

1.2 Теоретическое описание гибридных лазерно-дуговых процессов

1.3 Формирование плазменного факела при лазерно-дуговой обработке

1.4 Основы мониторинга лазерных и лазерно-дуговых

технологических процессов

1.5 Постановка цели и задач работы

2 Газодинамика плазменного факела при гибридной

лазерно-дуговой сварке

2.1 Постановка газодинамической задачи

2.2 Определение кинетических свойств газовой смеси

2.3 Решение задачи о вытекании струи металлического пара

в газовую атмосферу

2.4 Упрощенное решение задачи в переменных Ховарта-Дородницына

2.5 Обратное преобразование Ховарта-Дородницына и переход к цилиндрическим координатам

2.6 Выводы

3 Объемное тепловыделение в плазменном факеле

при гибридной лазерно-дуговой сварке

3.1 Кинетика гибридного разряда в плазменном факеле

3.2 Энергетический спектр электронов в металлическом паре

при гибридном лазерно-дуговом воздействии

3.3 Баланс электронов. Определение коэффициента поглощения и электропроводности плазмы

3.4 Кинетика плазмы лазерно-дугового разряда в парогазовой смеси

3.5 Плотность источников тепла в плазменном факеле

3.6 Влияние объемного тепловыделения на динамику

плазменного факела

3.7 Выводы

4 Конденсация в плазменном факеле при гибридном лазерно-дуговом воздействии на металлические материалы

4.1 Кинетика конденсации в плазменном факеле

4.2 Диффузия атомов к поверхности кластера

4.3 Выводы

5 Экспериментальная проверка и практическое использование

результатов теоретических исследований

5.1 Спектроскопия плазменного факела

5.2 Высокоскоростная съемка плазменного факела

при лазерном воздействии на металлическую мишень

5.3 Интерферометрия плазменного факела

5.4 Экспериментальная установка для лазерно-микроплазменной

сварки металлов малых толщин

5.5 Лазерно-дуговой технологический комплекс для сварки

металлов больших толщин

5.6 Система мультисенсорного мониторинга лазерных

и лазерно-дуговых технологических процессов

5.7 Выводы

Заключение

Список использованных источников

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт о внедрении результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические основы гибридной лазерно-дуговой обработки материалов»

Введение

Развитие современной промышленности основано на повышении эксплуатационных свойств изделий, снижении материалоемкости и веса конструкций, повышении энергетической эффективности, что достигается использованием новых материалов (двух- и трехфазные наноструктурированные стали, легкие сплавы и др.), обеспечивающих уникальные комплексы свойств, внедрением новых конструктивных решений и новых технологий. В особенности это касается таких отраслей промышленности, как автомобилестроение, аэрокосмическая . отрасль, судостроение, транспортное машиностроение, нефтегазовый комплекс, строительство и др.

Современный уровень развития производства требует применения технологий не только гарантирующих необходимое качество продукции, но и обеспечивающих высокую производительность процесса, вызванную необходимостью снижения длительности производственного цикла, себестоимости, и, следовательно, повышения конкурентоспособности. Традиционные технологии обработки материалов (литье, штамповка, резка, сварка, механическая обработка и т.д.) не могут удовлетворить всё возрастающие требования к производительности, точности и качеству процесса обработки и обеспечить сохранение уникальных свойств наноструктурированных материалов в зоне обработки. В связи с этим задача развития эффективных технологий обработки материалов нового поколения является весьма актуальной.

Повышение степени концентрации ввода энергии в материал является одной из важнейших задач при развитии современных сварочных и родственных технологий. Особенно интересны с этой точки зрения, так называемые гибридные технологии (лазерно-дуговые, лазерно-микроплазменные и т.п.), объединяющие лазерное воздействие на материалы с электрофизическим (электрическая дуга, микроплазма). Гибридные источники энергии могут быть использованы как при реализации технологий получения

наноматериалов (лазерный и лазерно-дуговой синтез нанопорошков, получение поверхностных метастабильных неравновесных структур с наноразмерными структурными элементами), так и при обработке современных, в том числе и наноструктурированных, конструкционных материалов (лазерно-дуговая сварка, лазерно-микроплазменное напыление и наплавка, термоупрочнение). Однако основным препятствием для широкого распространения гибридных технологий является их недостаточная изученность и отсутствие ясной физической картины протекающих процессов.

Ключевым вопросом, определяющим параметры теплового источника на поверхности обрабатываемого изделия, является определение свойств плазмы, возникающей в результате совместной ионизации паров металлов под действием электрической дуги и лазерного излучения.

Теоретические основы гибридных лазерно-дуговых технологий обработки материалов могут быть построены на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований физических процессов возникновения и развития комбинированного оптического (инициируемого лазерным излучением) и дугового разряда в смесях паров металлов и различных газов. Основным параметром плазмы, определяющим в данном случае, как проводимость дугового промежутка, так и распределение оптического показателя преломления среды, является степень ионизации плазмы. Вопросам кинетики плазмы дугового разряда посвящено множество публикаций как отечественных, так и зарубежных авторов. Теория оптического разряда, основанная на решении кинетического уравнения для легкой компоненты с учетом обратно-тормозного разогрева электронов в поле электромагнитной волны, была построена Ю.П. Райзером в шестидесятых годах прошлого века. До сих пор при исследовании совместного протекания оптического и дугового разрядов принимается предположение о локальной термической равновесности плазмы, а степень ее ионизации определяется по формуле Саха. Такой подход в принципе позволяет учесть взаимное влияние дугового и оптического разрядов (через их совместное влияние на температуру

плазмы и, соответственно, влияние температуры на степень ионизации), но является очень далеким от реальности. В действительности разряд развивается в пространственно-неоднородной смеси паров металла и окружающего газа, и понятие потенциала ионизации для такой смеси не имеет физического смысла (либо нужно вводить «эффективный» потенциал, переменный в пространстве, и пренебрегать разностью подвижности электронов и ионов). Кроме того, хорошо известно, что как плазма оптического разряда, так и плазма дугового разряда сами по себе не являются равновесными. И наконец, поскольку с точки зрения приложений наиболее важен случай развития такого комбинированного разряда вблизи металлических поверхностей, сильно разогретых в результате совместного действия лазерного луча и электрической дуги, дополнительным источником неравновесности будет электронный обмен «горячих» плазменных электронов на «холодные» электроны, испускаемые поверхностью в результате термоэмиссии. Таким образом, для правильного количественного описания процессов совместного протекания оптического и дугового разрядов необходимо строить теоретическое описание не на термодинамическом, а на кинетическом уровне, что позволит рассчитать истинный энергетический спектр электронов плазмы с учетом ее реального химического состава. Именно такой подход и был положен в основу настоящей работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения.

В первой главе выполнен обзор современного состояния исследований в области обработки материалов с помощью гибридных источников энергии. Рассмотрена история развития гибридных лазерно-дуговых технологий и проанализированы области их возможного применения. Особое внимание было уделено анализу результатов теоретических и экспериментальных исследований процессов формирования плазменного факела при лазерно-дуговой обработке , что позволило выделить основные физические процессы, определяющие структуру и свойства плазменного факела: смешение металлических паров с окружающим (защитным) газом; объемная конденсация металлических паров; развитие гибридного разряда. Также в первой главе были

сформулированы цель и основные задачи работы, определены методы их решения.

Вторая глава посвящена описанию газодинамики пароплазменного факела при лазерно-дуговой сварке. Пароплазменный факел рассматривался как дозвуковая затопленная струя. В отличие от «классической» затопленной струи полученное решение позволяет учесть влияние сжимаемости, диффузии и теплопроводности газовой смеси на параметры плазменного факела.

В третьей главе рассмотрено влияние на газовую динамику пароплазменного факела объемного нагрева за счет поглощения лазерного излучения и тепловыделения в электрической дуге. Для определения плотности источника тепла в пароплазменном факеле при лазерно-дуговой обработке была решена кинетическая задача о развитии комбинированного лазерно-дугового разряда в газовой смеси с учетом ее реального химического состава. Для построения модели плазмы гибридного разряда без предположения о наличии локального термического равновесия решалось кинетическое уравнение для энергетического спектра электронов. Для учета реального химического состава плазмы в кинетическое уравнение были введены отдельные вероятности столкновения электронов с атомами и ионами различного типа, пропорциональные концентрациям соответствующих частиц. Решение газодинамической задачи с учетом тепловыделения строилось на основе полученного во второй главе описания факела. В уравнение энтальпии был добавлен член-источник, отвечающий за тепловыделение электрической дуги и поглощение лазерного излучения в плазменном факеле.

Предметом исследования четвертой главы является процесс конденсации в пароплазменном факеле при лазерно-дуговой сварке. Для количественной оценки влияния процесса конденсации на концентрационные поля в плазменном факеле было получено совместное решение задач о диффузии металлических паров к поверхности растущих кластеров конденсированной фазы и кинетики роста самого кластера. Для описания свойств кластера

использовалась модель жидкой капли, в которой кластер считается подобным жидкой сферической капле с плотностью макроскопической системы.

В пятой главе приведены результаты экспериментальной проверки разработанных теоретических положений. Для экспериментальных исследований плазменного факела использовались современные методы диагностики низкотемпературной плазмы, такие как: плазменная эмиссионная спектроскопия, интерферометрия, высокоскоростная съемка. Полученные результаты подтвердили адекватность предложенного аналитического описания процесса формирования плазменного факела при гибридном лазерно-дуговом воздействии на металлические материалы. Также приведены примеры практического использования полученных в ходе выполнения данной работы результатов. Особое внимание уделено построению систем мониторинга лазерных и лазерно-дуговых технологических процессов, основанных на регистрации и анализе вторичноэмиссионных сигналов из активной зоны.

В ходе выполнения работы был получен ряд новых научных результатов, в частности:

1. В приближении аксиально-симметричного пограничного слоя решена задача о вытекании струи горячего металлического пара в атмосферу холодного защитного газа с учетом сжимаемости газовой смеси.

2. Установлено, что учет сжимаемости, диффузии и теплопроводности приводит к тому, что затопленная струя становится пространственно-ограниченной в радиальном направлении, то есть существует такое расстояние от оси струи, на котором температура смеси становится в точности равной температуре окружающего газа. Это расстояние (радиус струи) растет пропорционально квадратному корню из продольной координаты, то есть струя имеет форму параболоида вращения, а не конуса, как в случае несжимаемой жидкости.

3. Разработана математическая модель плазменной кинетики, позволяющая определить макроскопические характеристики плазменного факела при гибридном лазерно-дуговом воздействии, а также плотность источников

нагрева, определяющих объемное тепловыделение в факеле за счет поглощения энергии лазерного излучения и электрической дуги.

4. Разработанная самосогласованная модель кинетики гибридного разряда и газовой динамики плазменного факела при лазерно-дуговой сварке с глубоким проплавлением дает возможность определить основные характеристики плазменного факела и его влияния на распределение теплового источника на поверхности изделия.

5. Показано, что влияние объемного тепловыделения в плазме вместе с конкуренцией конвективного теплопереноса со струей и кондуктивного теплопереноса в радиальном направлении может приводить к сдвигу температурного максимума от поверхности мишени даже в случае поверхностной фокусировки.

6. На основе совместного решения задачи о диффузии металлических паров к поверхности растущих кластеров конденсированной фазы и кинетики роста самого кластера построена математическая модель, позволяющая количественно оценить влияние процесса конденсации на структуру плазменного факела.

7. Экспериментально подтверждено наличие узкого проводящего канала у поверхности мишени, приводящего к контрагированию электрической дуги при лазерно-дуговой обработке.

8. Показано, что формирующийся при лазерной и гибридной лазерно-дуговой обработке плазменный факел является источником вторичноэмиссионных сигналов, содержащих информацию о процессах, протекающих в зоне обработки.

9. Для отработки алгоритмов мониторинга лазерных и лазерно-дуговых сварочных процессов создан экспериментальный образец системы мультисенсорного мониторинга.

Отмеченные новые научные результаты дают возможность

сформулировать положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Модель формирования химического состава пароплазменного факела при гибридной лазерно-дуговой сварке с глубоким проплавлением за счет смешения металлических паров с защитным газом.

2. Кинетическая модель комбинированного лазерно-дугового разряда в смеси паров металла и защитного газа в условиях гибридной лазерно-дуговой сварки.

3. Самосогласованная математическая модель теплового источника, формирующегося при гибридной лазерно-дуговой обработке материалов.

4. Результаты экспериментальных исследований пароплазменного факела при лазерной и лазерно-дуговой обработке.

5. Примеры практического использования полученных результатов при разработке лазерно-дуговых сварочных и родственных технологий и оборудования для их реализации.

Полученные результаты могут быть использованы в качестве физико-технологических основ гибридной лазерно-дуговой обработки материалов, что и определяет практическую значимость работы. Развитие и внедрение гибридных лазерно-дуговых технологий актуальны для широкого спектра промышленных отраслей, например: судостроение, транспортное машиностроение, приборостроение, наноиндустрия и др. Результаты теоретических и экспериментальных исследований были использованы при создании технологических комплексов для лазерно-микроплазменной сварки и наплавки, лазерно-дуговой сварки легких конструкций и металлов больших толщин. Также на основе результатов проведенных исследований создан экспериментальный образец системы мультисенсорного мониторинга процесса лазерной и лазерно-дуговой сварки.

Диссертационная работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете. Исследования проводились в рамках Федеральных целевых программ Министерства образования и науки РФ, грантов Российского фонда фундаментальных исследований, Немецкого научно-исследовательского общества (DFG), фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, Правительства Санкт-

Петербурга, а также по договорам с рядом российских и зарубежных фирм. Тематика представленной диссертационной работы была поддержана советом по грантам при Президенте РФ.

По теме диссертации опубликовано более 20 печатных работ в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе 4 публикации в журналах, входящих в перечень ВАК. Материалы работы были представлены на следующих конференциях:

• 18-я конференция по математическому моделированию лазерной обработки материалов (Инсбрук, Австрия, 2005);

• 2-я, 3-я и 4-я международные конференции «Лазерные технологии в сварке и обработке материалов» (Кацивели, Украина, 2005, 2007, 2009);

• 3-я и 4-я международные конференции «Лазеры в промышленности» (Мюнхен, Германия, 2005, 2007);

• 3-я международная конференция «Информационные технологии в сварке и родственных процессах» (Киев, Украина, 2006);

• 5-я и 6-я международные конференции «Лучевые технологии и применение лазеров» (Санкт-Петербург, 2006, 2009);

• 4-й международный симпозиум «Высокомощные волоконные лазеры и их применение» (Санкт-Петербург, 2008).

Диссертационная работа включает в себя 215 страниц текста, 78 иллюстраций и список литературы из 147 наименований.

Автор выражает благодарность Туричину Г.А. за научное руководство, стимулирование, помощь и поддержку, Григорьеву A.M., Харламову В.В. и Гусеву В.Н. за помощь в проведении экспериментальных работ, Кузнецову A.B. за участие в работах по мониторингу, а также Поздеевой Е.Ю., Норман Е.А. и Слюсаревой Ю.В. за поддержку и переживания.

Общие обозначения

с - скорость света.

X - заряд частицы.

Ыа - концентрация атомов.

Ые - концентрация свободных электронов.

И, - концентрация ионов.

е, те - заряд и масса электрона.

I - интенсивность лазерного излучения.

о - электропроводность плазмы.

/1 - коэффициент поглощения плазмой лазерного излучения.

Е - напряженность электрического поля.

Н - приведенная постоянная Планка.

г0 - радиус Дебая.

къ - постоянная Больцмана.

Я - универсальная газовая постоянная.

р - давление.

Т— температура.

Заключение диссертации по теме «Сварка, родственные процессы и технологии», Земляков, Евгений Вячеславович

5.7 Выводы

• Для экспериментальных исследований плазменного факела использовались современные методы диагностики низкотемпературной плазмы, такие как: плазменная эмиссионная спектроскопия, интерферометрия, высокоскоростная съемка;

• Результаты экспериментальных исследований подтвердили адекватность предложенного аналитического описания процесса формирования плазменного факела при гибридном лазерно-дуговом воздействии на металлические материалы;

• Экспериментально подтверждено наличие узкого проводящего канала у поверхности мишени, приводящего к котнтрагированию электрической дуги;

• Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований были использованы в качестве научного задела при создании лазерно-дуговых технологических комплексов;

• Результаты предварительных технологических экспериментов показали высокие технологические возможности разработанного оборудования, актуального для широкого круга отраслей промышленности;

• Экспериментальные исследования также показали, что формирующийся при лазерной и гибридной лазерно-дуговой обработке плазменный факел является источником вторичноэмиссионных сигналов, содержащих информацию о процессах, протекающих в зоне обработки;

• Для отработки алгоритмов мониторинга лазерных и лазерно-дуговых сварочных процессов создан экспериментальный образец системы мультисенсорного мониторинга;

• Апробация разработанной системы показала принципиальную возможность отслеживания в режиме реального времени параметров парогазового канала и сварочной ванны при лазерной и лазерно-дуговой сварке с помощью регистрации косвенных информационных сигналов из активной зоны.

Заключение

Совместное воздействие лазерного луча и электрической дуги на материалы может использоваться при реализации целого ряда современных технологий, таких как лазерно-дуговая сварка, резка и термообработка металлов, напыление и модификация поверхностных слоев в микроэлектронике, синтез порошковых материалов и покрытий. Однако конкретные технологические задачи могут быть эффективно решены только с использованием теоретических основ технологического процесса. При построении физической картины и математических моделей процессов гибридной лазерно-дуговой обработки могут быть использованы существующие модели родственных лазерных технологических процессов. При этом необходимо учитывать их различия. Отличительной чертой гибридного лазерно-дугового процесса являются особенности формирования теплового источника на поверхности обрабатываемого изделия при совместном воздействии сфокусированного лазерного излучения и электрической дуги. При лазерно-дуговой обработке значительное влияние на ход технологического процесса оказывает плазменный факел. В отличие от лазерных технологий, в процессе которых формирование плазмы приводит лишь к поглощению и рефракции лазерного излучения при его прохождении через факел, при лазерно-дуговой обработке плазменный факел является областью, определяющей взаимное влияние лазерного и дугового источников нагрева, наличием которого объясняется повышение эффективности нагрева металла при совместном действии лазерного луча и электрической дуги.

Теоретические и экспериментальные исследования физических процессов формирования плазменного факела позволили разработать физико-технологические основы использования гибридного разряда при лазерно-дуговой обработке материалов. Для этого были решены следующие задачи: - разработано математическое описание процесса формирования химического состава плазмы в дуговом промежутке при лазерно-дуговой сварке с глубоким проплавлением, основанное на решении газодинамической задачи о смешении металлических паров с защитным газом;

- для определения макроскопических свойств плазмы в условиях гибридной лазерно-дуговой сварки построена кинетическая модель развития гибридного (оптико-дугового) разряда;

- разработана кинетическая модель процесса конденсации в плазменном факеле при гибридной лазерно-дуговой обработке металлических материалов;

- разработана самосогласованная математическая модель лазерно-дугового источника нагрева;

- проведена экспериментальная проверка теоретических положений и результатов моделирования.

Одним из основных факторов, определяющих структуру плазменного факела и такие свойства плазмообразующей среды, как эффективный потенциал ионизации, теплопроводность и электропроводность при совместном лазерно-дуговом воздействии, является его химический состав. Химический состав дугового промежутка формируется в результате смешения струи паров испаряющегося материала мишени. Для расчета распределения компонентов по объему дугового промежутка была сформулирована и решена задача о вытекании струи горячего газа (металлического пара) в атмосферу холодного газа с учетом взаимной диффузии газа и пара. Для решения было использовано приближение пограничного слоя для затопленной струи горячего сжимаемого газа. Разработанный алгоритм позволил рассчитать распределения скорости течения, температуры, концентрации и плотности парогазовой смеси над изделием. Для определения проводимости плазмы при лазерно-дуговой сварке была решена задача о совместном развитии дугового и оптического разряда в дуговом промежутке, причем химический состав плазмы определялся решенной ранее задачей о смешении струи паров с защитным газом. Для решения такой задачи кинетическое уравнение для энергетического спектра электронов оптического разряда было дополнено членом, связанным с набором энергии электроном за счет поля дуги. Для учета реального химического состава плазмы были введены вероятности столкновения электронов с ионами и атомами различных элементов в плазме, пропорциональные рассчитанным ранее локальным концентрациям этих элементов. Решение этого уравнения с учетом сохранения заряда и электронного обмена плазмы с каплями конденсата в струе позволило получить выражение для энергетического спектра электронов в дуговом промежутке при одновременном действии лазерного луча и электрической дуги на плазму, а также рассчитать, использовав кинетическое уравнение для процессов ионизации и рекомбинации с учетом полученного спектра, распределение проводимости плазмы в дуговом промежутке.

Разработанная таким образом самосогласованная модель кинетики гибридного разряда и газовой динамики плазменного факела при лазерно-дуговой обработке дает возможность определить основные характеристики плазменного факела и его влияния на распределение теплового источника на поверхности изделия.

Результаты расчетов объясняют сдвиг зоны максимальной температуры вверх от поверхности изделия за счет конкуренции процессов нагрева, конвективного теплопереноса, вызванного течением струи смеси, и кондуктивного теплопереноса в радиальном направлении, а не за счет перефокусировки излучения в факеле.

Анализ полученных результатов показал, что при типичных для лазерно-дуговой сварки параметрах лазерного луча (1~105-106 Вт/см2) и электрической дуги (Е~20 В/см) они совместно оказывают значительно большее ионизирующее воздействие на парогазовую смесь, чем каждый по отдельности (и чем сумма их независимых воздействий). Предсказывая формирование узкого проводящего канала у поверхности образца, полученные результаты позволяют объяснить и описать количественно повышение концентрации энергетического вклада дуги, что наблюдается экспериментально при гибридном лазерно-дуговой сварке.

Для определения характерных размеров кластеров конденсированной фазы в плазменном факеле при лазерно-дуговой сварке было получено совместное решение задачи о диффузии металлических паров к поверхности растущих кластеров конденсированной фазы и кинетики роста самого кластера. Исходными данными для модели роста нанокластеров конденсированной фазы являются концентрационные поля в плазменном факеле, определяемые из решения задачи о смешении металлических паров и защитного газа.

Необходимо отметить, что некоторые из полученных результатов имеют и самостоятельную ценность. Например, аналитическое решение задачи о ламинарной струе сжимаемого газа с объемным тепловыделением и диффузией может быть полезно для анализа таких физических объектов как, ламинарное пламя, плазменная струя, впрыск топлива и т.д.

Предложенная модель конденсации может быть использована при исследовании процессов синтеза наноматериалов (нанопорошков) в плазме газового разряда атмосферного давления.

Для экспериментальной проверки результатов теоретических исследований использовались современные методы диагностики низкотемпературной плазмы, такие как: плазменная эмиссионная спектроскопия, интерферометрия, высокоскоростная съемка. Полученные результаты подтвердили адекватность предложенного аналитического описания процесса формирования плазменного факела при гибридной лазерно-дуговой сварке.

Результаты проведенных комплексных теоретических и экспериментальных исследований лазерно-дугового воздействия на металлические материалы использовались при создании при создании технологических комплексов для лазерно-микроплазменной сварки и наплавки, лазерно-дуговой сварки легких конструкций и металлов больших толщин, а также при проведении технологических работ по разработке технологий гибридной лазерно-дуговой сварки легких сплавов и сталей больших толщин.

Особое внимание было уделено вопросам контроля и управления технологическими процессами гибридной лазерно-дуговой обработки материалов. Полученные результаты подтверждают тот факт, что параметры плазменного факела несут в себе информацию о ходе процесса формирования сварного шва при лазерной и лазерно-дуговой сварке. На основе регистрации и анализа вторичноэмиссионных сигналов из активной зоны была построена система мониторинга лазерных и лазерно-дуговых технологических процессов. Апробация разработанной системы показала принципиальную возможность отслеживания в режиме реального времени параметров парогазового канала и сварочной ванны при лазерной и лазерно-дуговой сварке с помощью регистрации косвенных информационных сигналов из активной зоны.

Методология построения аналитического описания процесса формирования плазменного факела при гибридном лазерно-дуговом воздействии на металлические материалы используется и в образовательном процессе в виде практических занятий для студентов по курсу «Теоретические основы обработки концентрированными потоками энергии (КПЭ)». Экспериментальные стенды для исследования процессов лазерно-дугового воздействия используются в лабораторном практикуме по курсам «Теоретические основы обработки КПЭ» и «Технология обработки КПЭ».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Земляков, Евгений Вячеславович, 2012 год

Список использованных источников

1 Laser-arc discharge: Theory and application / V.S. Gvozdetsky, I.V. Krivtsun, M.I. Chizhenko and L. M. Yarinich // Harwood: Welding and Surfacing Rev. -1995.- №3, 148 p.

2. Outlook for application of laser-light technologies/ Alekseev G.M., Dilthey U., Gumenyuk A.V., Turichin G.A., Lopota V.A. and etc. // Paton Welding Journal. -2005. - №. 5 - p. 2-8.

3. Steen W. M., Eboo M. Arc augmented laser welding // Metal Construction. - 1979. -Vol. 11, No. 7. - p. 332-335.

4. Clarke J., Steen W.M. Arc augmented laser cutting // Proceedings of the Laser Conf., Germany, Munich. - 1979. - p. 247.

5. Steen W.M. Arc augmented laser processing of materials // J. of Appl. Phys. -1980. - Vol. 51, № ii. _p. 5636-5641.

6. Alexander J., Steen W. M. Penetration studies on arc augmented laser welding // Proceedings of Int. Conf. on Welding Research in the 1980s, Japan, Osaka. - 1980. -p. 121-129.

7. Alexander J., Steen W. M. Arc augmented laser welding process - variables, structure and properties // Joining Metals. Practice and Perform: Proceedings of Spring Resident. Conf. №18, England, Warwick. - 1981. - Vol.1. - p. 155-160.

8. M. Ono, Y. Shinbo, A. Yoshitake and M. Ohmura. Development of Laser-arc Hybrid Welding // NKK TECHNICAL REVIEW. -2002. - № 86. - p. 8-12.

9. J. Matsuda, A. Utsumi, M. Katsumura, M. Hamasaki, S. Nagata TIG or MIG arc augmented laser welding of thick mild steel plate // Joining & Materials. - 1988. -№7. - p. 31-34

10. Y. Naito, M. Mizutani, S. Katayama Observation of Keyhole Behavior and Melt Flows during Laser-Arc Hybrid Welding // Proc. of the 22nd int. cong. ICALEO. -2003

11. D. Petring, C. Fuhrmann Recent progress and innovative solutions for laser-arc hybrid welding // Proceedings of the 1st Pacific International Conference on Application of Lasers and Optics. - 2004.

12. P.L. Moore, D.S. Howse, E.R. Wallah Development of Nd:YAG laser and laser/MAG hybrid welding for land pipeline application // Welding and cutting. -2004. -№3. - p. 186-191.

13 J. Ji, U. Jasnau, P. Seyffarth Gefugeverbesserung im Schweissgut beim Nd:YAG-laserstrahl-MSG-Hybridschweissen von Aluminiumlegierungen // Schweissen und Schneiden. - 2007. - № 59. - Heft 11. - s. 608-612.

14. U. Jasnau, J. Hoffmann, P. Seyffarth. Nd:YAG - Laser - GMA - Hybrid Welding in Shipbuilding and Steel Construction / T.-J. Tarn et al. (Eds.): Robotic Welding, Intelligence and Automation, LNCIS 299, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. - 2004. - p. 14-24.

15. U. Dilthey Industrial application of laser-GMA welding technology in automotive and shipbuilding industry // Proc. of the V int. conf. «BT/LA-2006», SPb: SPbSPU. -2006.-p. 10-18.

16. J. Verwimp, J. Gedopt, E. Geerinckx, W. V. Haver Hybrid laser welding and friction stir welding applied to 6056 aluminium alloy // Proc. of the V int. conf. «BT/LA-2006», SPb: SPbSPU. - 2006. - p. 102-112.

17. S. Helten Laser beam applications in the car body production of the Audi A8 //Proc. of the 9. Int. Aachener Schweisstech. Kolloquium, Shaker Verlag. - 2004. -p. 49-53

18. A. Mahrle, E. Beyer Hybrid laser beam welding—Classification, characteristics and applications // Journal of Laser Applications. - 2006. - № 8. - Volume 18. -Issue 3.-p. 169-180.

19. C.M. Allen Hybrid Nd:YAG Laser-AC MIG welding ofthin section automotive aluminium alloy 11 Proc. of the Eurojoin 6, Santiago de Compostela, Spain. - 2006. -28 - 30 June.

20. U. Dilthey, A. Brandenburg, S. Olschok Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen -Neue Fertigungsmöglichkeiten für den Rohrbau // Schweißen und Schneiden. - 2005. - № 57. - Heft 7. - s. 323 - 329.

21. Теория и технология гибридной сварки металлов больших толщин/ Туричин Г.А., Цибульский И.А., Валдайцева Е.А., Карасев М.В. // Сборник трудов 6-й международной конференции «Лучевые технологии и применение лазеров». СПб: СПбГПУ - 2009. - с. 11-18.

22. М. Rethmeier, S. Gook, A. Gumenyuk Perspectives of application of laser-GMA-hybrid girth welding for pipeline construction // Proc. of the VI int. conf. «BT/LA-2009», SPb: SPbSPU. - 2009. - p. 278-288.

23. A. Wanyke Fügenverfahren im Schienenfahrzeugbau // Proc. of the 9. Int. Aachener Schweisstech. Kolloquium, Shaker Verlag. - 2004. - p. 265-277.

24. Применение лазерно-световых технологий в наноиндустрии/ Алексеев Г., Булкин Ю., Туричин Г. и др. // Наноиндустрия. - 2008. - № 1. - с. 12-16.

25. F. Roland und Н. Lembeck Laserschweißen im Schiffbau - Erfahrungen und Perspektiven auf der Meyer Werft, 7. Aachener Schweißtechnik Kolloquium. -Aachen. - 2001. - № 5.

26. U. Dilthey, A. Goumeniouk, V. Lopota, G. Turichin, E. Valdaitseva Development of a theory for alloying element losses during laser beam welding // J. Phys. D: Appl. Phys. -2001. - № 34. - c. 81-86.

27. H. Staufer, M. Rührnößl, G. Miessbacher, LaserHybrid welding and LaserBrazing: state of the art in technology and practice by the examples of the Audi A8 and VW-Phaeton, Fronius International GmbH. - 2003. - p. 10.

28. Multi-thickness laser welded blanks: Tailored Blanks // Automotive Worldwide: Extract from the product catalogue - European edition. - 2008. - 8 p.

29. B. Kinsey, V. Viswanathan, J. Cao Forming of Aluminum Tailor Welded Blanks // Journal of Materials & Manufacturing. - Vol. 110. - Section 5. - p. 673-679.

30. Ya. Miyazaki, T. Sakiyama, Sh. Kodama Welding Techniques for Tailored Blanks // NIPPON STEEL TECHNICAL REPORT. - 2007. - №. 95. - p.7.

31. Control of heat affected zone microstructure formation during laser-light hybrid welding of steels/ G. Turichin, V. Lopota, E. Valdaitseva, E. Zemliakov, etc.// Proc. of the Fourth Int. WLT-Conf. on Lasers in Manufacturing/ Munich. - 2007. - p. 9196.

32. Управление формированием микроструктуры при светолазерной обработке стали/ Г.А. Туричин, В.А. Лопота, Е.А. Валдайцева, Е.В. Земляков и др. // Изв. вузов: Приборостроение. - 2008. - т. 51. - № 4. - с. 43 - 47.

33. Гибридная лазерно-дуговая сварка металлов больших толщин/ Туричин Г.А., Цибульский И.А., Валдайцева Е.А.// Сварка и диагностика.- 2009. - № 3. -с. 16-23.

34. Сварка в машиностроении / Под ред. Н.А. Ольшанского - М.: Машиностроение, 1978. - т. 1. - с. 213

35. Jeffus, Larry Welding: Principles and Applications// Florence, KY: Thomson Delmar Learning. - 2002.

36. U. Dilthey, K. Woeste. Electron Beam Welding // Springer Handbook of Mechanical Engineering, N.Y.- 2009. - p. 675 - 682.

37. И. Уратани, Д. Такано, M. Наяма, Й. Шимокусу Применение электонно-лучевой сварки в атомной промышленности Японии // Автоматическая сварка.-2009.- № 7.- с. 35-44.

38. S. Murugan, P.V. Kumar, B. Raj. Temperature distribution during multipass welding of plates // International journal of pressure vessels and piping.- 1998.-№ 12 (75).-p. 891-905.

39. High Power Fiber Lasers for Industrial Applications // Materials of IPG Corp. -12 p.

40. Bachmann F. High Power Laser Sources for Industry and their Applications // Proc. of SPIE Vol. 6735. - 2007.

41. Rethmeier M., Gook S., Lammers M., A. Gumenyuk Laser-Hybrid Welding of Thick Plates up to 32 mm using a 20 kW Fibre Laser// Proceedings of the 8th International Welding Symposium - Innovations in Welding and Joining for a New Era in Manufacturing. Japan Welding Society. LW-11. - 2008

42. Разработка технологического оборудования для гибридной лазерно-дуговой сварки металлов больших толщин/ И.А. Цибульский, О.И. Гринин, А.В. Кузнецов, Я.Б. Певзнер // Сборник трудов 6-й международной конференции «Лучевые технологии и применение лазеров», СПб: СПбГПУ. -2009.- с. 384-387.

43. Особенности формирования сварных швов при лазерной и гибридной сварке металлов больших толщин с помощью мощных волоконных лазеров/ Г.А. Туричин, И.А. Цибульский, Е.В. Земляков, В.В. Харламов // Труды СПбГТУ, СПб, Издательство СПбГПУ. - 2009. - № 510. - с.3-18.

44. V. Quiroz, М. Gebhardt, A. Gumenyuk, М. Rethmeier Hot Crack Susceptibility of Laser and Laser-Hybrid Welded Joints // Proc. of the VI int. conf. «BT/LA-2009», SPb: SPbSPU. - 2009. - p. 127-136.

45. Г.А. Туричин. Теоретические основы и моделирование процесса лучевой сварки металлов с глубоким проплавлением, дисс. д.т.н., СПб: СПбГТУ. -2000г. - 299 с.

46. Моделирование процессов испарения металла и газодинамики металлического пара в парогазовом канале при лазерной сварке/ И. В. Кривцун, С.Б. Сухоруков, В.Н. Сидорец, О.Б. Ковалев // Автоматическая сварка. - 2008. -№ 10. - с. 19-26.

47. Kinetic Description of Keyhole Plasma in Laser Welding/ Diltey U., Gumeniuk A., Lopota V., Turichin G. // J. Phys. D. - 2000. - V 33. - № 21. - p. 2747.

48. Numerical solution of inverse problem for laser and hybrid welding with LaserCAD/ G. Turichin, V. Lopota, E. Valdaitseva, P. Malkin, E. Zemlyakov // Proc. of the 3rd int. conf. Mathematical modeling and information technologies in welding and related processes, E.O. Paton Electric welding institute, Kiev. - 2006. - p. 301305.

49. Г.А. Туричин, E.A. Валдайцева CAE-система LaserCAD для лазерной сварки // Металлообработка / Оборудование и инструмент для профессионалов. - 2009. - №6. - с. 92-93.

50. Влияние конвекции Марангони в хвостовой части сварочной ванны при лазерной сварке с глубоким проплавлением/ В.А. Лопота, Г.А. Туричин, Е.А. Валдайцева, Е. Бейер, 3. Волльмер. // Известия вузов, Приборостроение. - 2004. -т. 47. - №10.-с. 76-81.

51. Туричин Г.А., Поздеева Е.Ю., Земляков Е.В. Численно-аналитическая модель плавления электрода при лазерно-дуговой сварке // Физика и химия обработки материалов. - 2007. - №4. - с.41-45.

52. В.Н. Старцев Об изменении параметров лазерного излучения при прохождении его через электрическую сварочную дугу при лазерно-дуговой сварке // Вопросы материаловедения. - 2001г. - №3. - с.41-45.

53. Моделирование факела плазмотрона для нагрева мелкодисперсных порошков/ Фролов В.Я., Кархин В.А., Иванов Д.В., Чуркин И.С. // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.- 2010.- № 95.- с. 255-264.

54. Лазерно-дуговой разряд в канале/ B.C. Гвоздецкий, И.В. Кривцун, А.А. Свиргун и др. / Киев: ИЭС им. Е.О. Патона.- 1989г.- 30 с.

55. И.В. Кривцун Модель испарения металла при дуговой, лазерной и лазерно-дуговой сварке // Автоматическая сварка.- 2001г.- №3.- с. 3-10.

56. С. Tix, G. Simon A transport theoretical model of the keyhole plasma in penetration laser welding// J.Appl.Phys. - 1993. - № 26. - p. 2066-2074.

57. И.В. Кривцун Гибридные лазерно-плазменные процессы обработки материалов и интегрированные плазмотроны для их реализации // Proc. of the V int. conf. ВТ/LA, SPbSPU. - 2006. - p. 60-70.

58. Голант B.E., Жилинский А.П, Сахаров И.Е. Основы физики плазмы. - М.: Атомиздат, 1977. - с.348

59. Diltey U., Gumeniuk A., Lopota V., Turichin G. Kinetic Description of Keyhole Plasma in Laser Welding // J. Phys. D. - 2000.- V 33.- №. 21. - p. 2747.

60. Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение оптического разряда. - М.: Наука, 1974. - с.308

61. Особенности формирования плазменного факела при гибридной лазерно-дуговой сварке/ Г. А. Туричин, Е. В. Земляков, А. Гуменюк // Теплофизика высоких температур. - 2006. - Т 44. - № 5. - с.655-663.

62. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Дрофа, 2003. - 840 с.

63 . Revuelta A., Sanchez A.L., Linan A. Confined Axisymmetric Laminar Jets with Large Expansion Ratios // J. Fluid Mech. - 2002. - № 456. - p.319.

64. Ramachandran K. Structural Analysis of Converging Jets in a Triple Torch Plasma System // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2003. - № 36. - p. 1198.

65. Дж. Э. Андерсон Явления переноса в термической плазме. - М.: Энергия, 1972. - 151 с.

66. Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. - М.: Наука, 1991.-310 с.

67. Г.А. Туричин, Е.В. Земляков Кинетика формирования нанокластеров конденсированной фазы в плазменном факеле при гибридном лазерно-дуговом воздействии на металлические материалы // Сборник трудов 6-й международной конференции «Лучевые технологии и применение лазеров», СПб: СПбГПУ. - 2009. - с. 146-148.

68. Объемная конденсация в плазменном факеле при лазерно-дуговом воздействии на материалы/ Г. Туричин, Е. Земляков, Е. Поздеева, Е. Норман //Фотоника. - 2009. - №1. - с. 12-14.

69. Фортов В.Е., Храпак А.Г., Якубов И.Т. Физика неидеальной плазмы. Учеб. пособие/ М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 528 с.

70. Б.А. Клумов, Г.Е. Морфилл Структурные свойства комплексной (пылевой) плазмы при кристаллизации и плавлении // Письма в ЖЭТФ. - 2009. - Т. 90. -№ 6. - с. 489-493.

71. C.B. DWTVEDI Basic physics of colloidal plasmas // Pramana - J. Phys.- 2000.-Vol. 55.- № 5 & 6.- p. 843-848.

72. Жуховицкий Д.И. О резонансном поглощении электромагнитных волн в плазме с конденсированной дисперсной фазой // ТВТ.- 1985.- Т 23. -№ 6, с. 1050-1057.

73. M. Horanyi et al. Dusty plasma effects in Saturn's magnetosphere // Rev. Geophys. RG4002. - 2004.- p. 42.

74. Б. А. Клумов, С. В. Владимиров, Г. Е. Морфилл Особенности пылевых структур в верхней атмосфере Земли // Письма в ЖЭТФ. - 2005. - Т. 82. -№ 10. -с. 714-719.

75. Е.С. Whipple Potentials of surfaces in space // Rep. Prog. Phys.- 1981. - № 44 . -p. 1197-1250.

76. J. Winter Dust: A new challenge in nuclear fusion research? // Physics of plasmas. - 2000. - vol. 7. - № 10. - p. 3862-3866.

77. Б.М. Смирнов Процессы в плазме и газах с участием кластеров //УФН. -1997. - Т. 167.-№ 11.-с. 1169-1200.

78. Б.М. Смирнов Кластерная плазма //УФН. - 2000. - Т. 170. - № 5. . с. 495534.

79. Б.М. Смирнов Процессы в расширяющемся и конденсирующемся газе // УФН. - 1994. - Т. 164.- № 7. - с. 665-703.

80. Allen J.E. Probe theory - the orbital motion approach // Phys. Scripta. - 1992. -vol. 45. - № 5. - p. 497.

81. Goree J. Charging of particles in a plasma // Plasma Sources Sci. Technol. -1994. - vol. 3. -№3. - p. 400.

82. Hagena O.F., Knop G., Linker G. Physics and Chemistry of Finite Systems: From Clusters to Crystals. Eds.: Jena P., Rao R.K., Khanna S.N. //Amsterdam: Kluver Acad. Publ., 1992. - Vol. II. - p. 1233.

83. Hug S.E., McMahon R.A., Ahmed H. Deposition of thin films using the ionised cluster beam method // Semicond. Sci. and Technol. - 1990. - vol.5. - № 7. - p.771.

84. Application of ion beam techniques for preparation of metal ion-implanted Ti02 thin film photocatalyst available under visible light irradiation: metal ionimplantation and ionized cluster beam method/ H. Yamashita, M. Harada, J. Misaka, M. Takeuchi, etc. // J. Synchrotron Rad. - 2001. - vol. 8. - p. 569-571.

85. John F. Mahoney Microcluster—surface interactions: a new method for surface cleaning // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. - 1998. -Vol. 174. - Issues 1-3. - p. 253-265.

86. T. Forsman, J. Powell, C. Magnusson Process instability in laser welding of aluminum alloys at the boundary of complete penetration// Journal of Laser Applications. - 2001. - V. 13. - Issue 5. - p. 193-198.

87. Bashenko V.V., Mitkevich E.A., Lopota V.A. Peculiarities of heat and mass transfer in welding using high energy density power sources// 3-d Int. Coll. on EBW. -Lion. - 1983. - p. 61 -70.

88. B.A. Лопота, B.C. Смирнов Структура материала и его параметры в зоне действия луча при лазерной сварке с глубоким проплавлением// ФиХОМ. -1989.-№2.- с. 104-115.

89. Моделирование динамического поведения сварочной ванны при лазерной и гибридной сварке с глубоким проплавлением/ Г. А. Туричин, Е. А. Валдайцева, Е. Ю. Поздеева, Е. В. Земляков и др. // Автоматическая сварка. - 2008. - № 7. -с. 15-19.

90. J. Shao, Y Yan Review of techniques for On-line Monitoring and Inspection of Laser Welding // Journal of Physics: Conference Series. - 2005. - № 15. - p. 101— 107.

91. L. Li, A comparative study of ultrasound emission characteristics in laser processing // Applied surface science. - 2002. - № 186. -p .604-610.

92. D.F. Farson, K.R. Kim Generation of optical and acoustic emissions in laser weld plues // Journal of applied physics. - 1999. - № 85. -p. 1329-1336.

93. W.M. Steen, W.M. Weerasinghe Monitoring of laser material processes // SPIE Proc. - 1986. - № 650. - p. 160-166.

94. H. P. Gu, and W.W. Duley Resonant acoustic emission during laser welding of metals // J Phys.D: Appl. Phys. - 1996. - № 29.- p. 550-555.

95 J. Beersiek, R. Poprawe, W. Schulz, W. Duley On-line monitoring of penetration depth in laser beam welding // Proc. ICALEO'97. - 1997. - p. 30-39.

96. G. Shi, P. Hilton and G. Verhaeghe In-process weld quality monitoring of laser and hybrid laser-arc fillet welds in 6-12mm C-Mn steel // Proceedings of the Fourth International WLT-Conference on Lasers in Manufacturing 2007 (LIM2007), Munich.- 2007.

97. Optical techniques for real-time penetration monitoring for laser welding/ F. Bardin, A. Cobo, J. M. Lopez-Higuera et al // APPLIED OPTICS. - 2005.- Vol. 44.-No. 19.-p. 3869-3876.

98. Sensing and control system of process quality in CO2 laser deep penetration welding/ W. Chen, X. Zhang, J. Bao et al // Proc. SPIE. -1998.- № 3550.- p. 287297.

99. Relationship of optical and acoustic emissions to laser weld penetration/ D. Farson, A. Ali and Y. Sang // Weld Res Suppl. -1998. - № 77. - p. 142-148.

100. Laser beam welding: resent developments on process conduction and quality acutance/ H. Hugel, M. Muller, B. Hohenberger and F. Dausinger // Proc SPIE. - 1999. - № 3571. - p. 52-60.

101. J. Sabbaghzadeh, S. Dadras and M.J. Torkamany Comparison of pulsed Nd:YAG laser welding qualitative features with plasma plume thermal characteristics // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2007.- № 40. - p. 1047-1051.

102. A Real-Time Spectroscopic Sensor for Monitoring Laser Welding Processes/ T. Sibillano, A. Ancona, V. Berardi and P.M. Lugara // Sensors. - 2009. - №9. -p. 3376-3385.

103. J. Beersiek, T. Devermann, K. Behler Practical applications of in-process monitoring for laser processes - not only for single welds and common materials // Proceedings of the 23rd International Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics, 2004

104. J. Beersiek A CMOS camera as a tool for process analysis not only for laser beam welding // 20th ICALEO. - 2001. - Vols 92&93. -p. 1185-1193.

105. J. Beersiek On-line monitoring of keyhole instabilities during laser beam welding // ICALEO (R). - 1999. - Section D, p. 49-58.

106. Y. Zhang, R. Kovacevic, and L. Li Characterization and real-time measurement of geometrical appearance of the weld pool // Int. J. Mach. Tools Manufact. - 1996. -Vol 36. - № 7. - p.799-816.

107. P. Norman, H. Engstroemand, A. Kaplan Theoretical analysis of photodiode monitoring of laser welding defects by imaging combined with modeling // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2008. - № 41. - 195502 (9pp).

108. Основные принципы создания мультисенсорной системы мониторинга технологических процессов лазерной и гибридной лазерно-дуговой сварки/ Г. А. Туричин, И.А. Цибульский, Е.В. Земляков, В.В. Харламов // Сборник трудов 6-й международной конференции «Лучевые технологии и применение лазеров», СПб: СПбГПУ. - 2009. - с. 365-370.

109. Schlichting Н. Laminare Strahlausbreitung. - Zeitschr.f. angew. Math. u. Mech, 1933.-Bd. 13. - № 4. - S. 260.

110. Лойцянский Л.Г. К теории плоских ламинарных и турбулентных струй// Труды ЛПИ. - 1955. -№ 176. - с. 101-114

111. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. - М.: Наука, 1976. -480 с.

112. Л.Г. Лойцянский Ламинарный пограничный слой. - М.: Физматгиз,1962, 480 с.

113. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика: Т. 10. Физическая кинетика. - М.: Физматлит, 2002. - 535 с.

114. Chapman D.R., Rubesin M.W. Temperature and velocity profiles in the compressible laminar boundary layer with arbitrary distribution of surface temperature//Journ. Aeron. Sci. - 1949. - v. 16. - p. 547.

115. В.Л. Гинзбург Распространение электромагнитных волн в плазме. -М.: Физматгиз, 1960. - 685 с.

116. С. Чепмен, Т. Каулинг Математическая теория неоднородных газов. - ИЛ, 1960.

117. И.Н. Ларина, В.А. Рыков Численное решение уравнения Больцмана методом симметричного расщепления // Журнал вычислительной математики и математической физики. - 2003. - Т.43. - № 4. - с. 601-613.

118. Rogier F., Schnider J., A direct method for solving the Boltzmann equation // Transport theory and Stat. Phys. - 1994. - V.23. - №1.

119. Ф.Г. Черемесин Решение кинетического уравнения Больцмана для высокоскоростных течений // Журнал вычислительной математики и математической физики. - 2006. - Т.46. - № 2. - с. 329-343.

120. Ю.П. Райзер Физика газового разряда. - М: Наука, 1987г. - 592 с.

121. Смирнов Б.М. Физика слабоионизованного газа. - М.: Наука, 1978.- 424 с.

122. Берестецкий В., Лифшиц Е., Питаевский Л. Квантовая электродинамика.-М.: Наука, 1989.-723 с.

123. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. - Москва: Наука, 1966. - 688 с.

124. Анисимов С.И., Имас Я.А., Романов Г.С., Ходыко Ю.В. Действие излучения большой мощности на металлы. - М.: Наука, 1970. - 272 с.

125 A.B. Елецкий, Б.М. Смирнов Неоднородная газоразрядная плазма // УФН, Т.166, № 11, 1996, с. 1197-1217.

126 В. М. Smirnov Clusters in Expanding Plasma // Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 1993. - Vol. 13. - № 4. - p. 673-684.

127. Карапетьянц M.X. Химическая термодинамика. - M.: Химия, 1975 г. -584 с.

128. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. - М.: Наука, 1977. - 735 с.

129. Г. Корн, Т. Корн Справочник по математике для научных работников и инженеров. - М.: Наука, 1973. - 832с.

130. Г. Бейтман, А. Эрдейи. Таблицы интегральных преобразований. Преобразования Фурье, Лапласа, Меллина. - М.: Наука, 1968. - 344 с.

131. Очкин В.Н. Спектроскопия низкотемпературной плазмы. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 472 с.

132. Langmuir I., Blodgett К. Currents Limited by Space Charge between Concentric Spheres // Phys. Rev. - 1924. - №> 24. - p. 49-59.

133. Langmuir I., Mott-Smith H. Studies of electric discharges in gases at low pressures // Gen. Electr. Rev. 1924. - № 27. - p. 449 - 458.

134. Tonks L., Langmuir I. A General Theory of the Plasma of an Arc // Phys. Rev. - 1929. - № 34. - p. 876-922.

135. Козлов О. В. Электрический зонд в плазме. - М.: Атомиздат, 1969. - 292 с.

136. Кругляков Э. П. Диагностика плазмы. - М.: Атомиздат, 1973. - Вып. 3. -97 с.

137. Laser welding defects detection in automotive industry based on radiation and spectroscopical measurements/ S.S. Rodil, R.A. Gomez, J.M. Bernardez, F. Rodriguez, L.J. Miguel, etc // Int. J. Adv. Manuf. Technol., 2009

138. A. Ancona, T. Sibitlano, P.M. Lugara Optical plasma spectroscopy as a tool for monitoring laser welding processes // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Enginiring. - 2008. - vol. 31. - Issue 2. - p. 402-407.

139. Гибридная лазерно-микроплазменная сварка металлов малых толщин/ Патон Б.Е., Гвоздецкий B.C., Кривцун И.В. и др. // Автоматическая сварка. -2002. - №3. - с. 5-9.

140. Кириченко В.В., Грязное H.A., Кривцун И.В. Экспериментальный комплекс для исследования процессов импульсной лазерно-микроплазменной сварки // Автоматическая сварка. - 2008. - № 8. - с.34-39.

141 S. Böhm, С. Srajbr, К. Dilger NDT of laser jointed components // Proc. of the VI int. conf. ВТ/LA, SPbSPU. - 2009. - p. 387-391.

142. Non-destructive testing of laser welds in tailored blanks using electromagnetic transducers / G. Berniga, J.V. Hohl, H J. Salzburger and W. Arnold // Nondestructive Testing and Evaluation. -2007. - Vol. 22. - №. 1. - p. 1-18.

143. Волченко B.H. Контроль качества сварных конструкций. — M.: Машиностроение, 1986. - 152 с.

144. A. Sun, Е. Kannatey-Asibu, Mark Gartner Sensor systems for real-time monitoring of laser weld quality// Journal of Laser Applications. - 1999. - Volume 11. - Issue 4. - p. 153-168.

145. Г.А. Туричин Гидродинамические аспекты устойчивости парогазового канала при лучевых видах сварки // Физика и химия обработки материалов. -1996. - №4. -с. 74-81.

146. Plasma plume oscillations monitoring during laser welding of stainless steel by discrete wavelet transform application / T. Sibillano, A. Ancona, D. Rizzi, V. Lupo, L. Tricarico, P.M. Lugarà // Sensors. - 2010. - № 10. - p. 3549-3561.

147. Яковлев A.H. Введение в вейвлет-преобразования: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. -104 с.

«ОБОРУДОВАНИЕ

ц t н т р ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

LASER

TECHNOLOGY

с EN Т Е R

'НЕНТЫ и ЛАЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. ТЕХНОЛОГИИ. КОМПОНЕНТЫ

V --Йй*/

К ЛАЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ. КОМПОНЕНТЫ

О внедрении результатов Диссертационной работы

ООО

ТВЕРЖДАЮ ¿ный директор технологий» В JL Сухов 2012 г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Землякова Е.В. на тему «Теоретические основы гибридной лазерно-дуговой обработки материалов» в опытно-технологические работы, выполняемые в ООО «ЦЛТ»

Научно-технический совет ООО «ЦЛТ» составил настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы «Теоретические основы шбридной назерно-дуговой обработки материалов» использовались при разработке гехнологий шбридной лазерно-дуговой сварки сталей и легких сплавов, а также технологического оборудования для их реализации.

ехническии директор /J ^ Р.В.Николаев