Публикации

По результатам 8-ой Международной конференции "Beam technologies &
laser application", проходившей 21-24 сентября 2015 в городе Пушкин, вышел сборник докладов.

Ознакомиться с материалами сборника (.pdf 26,6 Мб)

Сборник статей содержит доклады участников 7-й международной конференции "Лучевые технологии и применение лазеров", проходившей в г.Пушкин в сентябре 2012 года. Посмотреть

Сборник статей содержит доклады участников 6-й международной конференции "Лучевые технологии и применение лазеров", проходившей в г. Пушкин в сентябре 2009 года. Посмотреть

И.А. Цибульский, О.И. Гринин, А.В. Кузнецов, Я.Б. Певзнер

Метод гибридной лазерно-дуговой сварки был предложен сравнительно давно, а именно в начале 80-х годов прошлого века. Тогда были реализованы основные схемы комбинирования лазерного луча и дуги. Главной целью этих разработок являлось желание восполнить недостаток дорогой лазерной энергии с помощью дешевой дуговой. Поэтому были предложены способы сварки, использующие в качестве дугового источника неплавящийся вольфрамовый электрод. Читать далее...

Г.А. Туричин, И.А. Цибульский, Е.В. Земляков, В.В. Харламов

Гибридные лазерно-дуговые технологии обработки материалов являются сложными и многофакторными процессами. Это создает определенные трудности при практическом применении гибридных технологий и препятствует их широкому внедрению в производство. Лазерно-дуговой технологический процесс является динамической системой с распределенными параметрами, управление которой невозможно ни в ручном режиме, ни с использованием стандартных систем числового программного управления (ЧПУ). Читать далее...

И.А. Цибульский, М.В. Кузнецов, В.В. Сомонов

За последние несколько лет в связи с увеличением потребности в жидких и газообразных углеводородах произошло резкое увеличение толщины стенки трубопроводов и повышение класса прочности используемой трубной стали. Увеличение толщины стенки трубы составило с 15,7 мм до величины 38 мм при диаметрах от 1220 мм до 1420 мм. В связи с этим, при сварке продольных швов труб на трубосварочных заводах возникли серьезные технологические проблемы, связанные с обеспечением необходимых показателей качества сварного шва при сохранении требуемой производительности. Читать далее...

Г.А. Туричин, Е.А. Валдайцева, M. Schmidt, S. Roth

Между процессом формирования шва при сварке алюминиевых сплавов и при сварке сталей существует одно весьма значительное различие. Если при сварке стали, парогазовый канал заполнен, в основном, парами основного металла, то при сварке алюминиевых сплавов вы встречаемся со значительно более сложной ситуацией. Читать далее...

Г.А. Туричин, Е.В. Земляков

Фундаментальные исследования процессов формирования плазмы при воздействии высококонцентрированных потоков энергии на металлические материалы проводятся в Институте сварочных и лазерных технологий СПбГПУ более 10 лет. В результате созданы:
-кинетическая теория оптического лазерно-индуцированного разряда в парах металла, позволяющая описать влияние плазмы парогазового канала на протекание процессов лазерной сварки;
-самосогласованная модель кинетики плазмы гибридного разряда с учетом взаимного влияния лазерного излучения и электрической дуги;
-газодинамическая модель формирования химического состава плазменного факела при смешении паров металла с защитным газом;
-самосогласованное аналитическое описание формирования плазменного факела при лазерно-дуговом воздействии, основанное на совместном решении задач газодинамики и плазменной кинетики без предположения о термодинамическом равновесии, с учетом объемного тепловыделения, диффузии, вязкости и сжимаемости парогазовой смеси. Читать далее...

В.Ф. Демченко, И.В. Кривцун, И.Л. Семенов, Г.А. Туричин

Значительный интерес для развития таких лазерных технологий, как микросварка, сверление, гравировка представляет исследование физических процессов, происходящих при взаимодействии с металлами импульсного и импульсно-периодического лазерного излучения высокой интенсивности. Такие важные с точки зрения технологических приложений характеристики, как тепловое состояние обрабатываемого металла, плотность массового потока металлического пара, скорость его разлета, потери тепла на испарение и давление реакции отдачи паров, определяется не только условиями нагрева металла, но и газодинамическими процессами, протекающими в паровой фазе. Читать далее...

Г.А. Туричин, Е.А. Валдайцева, Е.Ю. Поздеева, Е.В. Земляков

В последние годы лазерное порошковое и гибридное лазерно-плазменное напыление находят все более широкое применение в промышленности. При этом процесс, основанный на транспортировке порошков к напыляемой поверхности с помощью газовых струй, коаксиальных лазерному лучу, находят свое применение не только для создания покрытий, но и для выращивания готовых изделий. Читать далее...

Г.А. Туричин, И.А. Цибульский, Е.А. Валдайцева, М.В. Карасев

В соответствии с современными представлениями о физической природе процессов лазерной сварки, причиной появления пористости и формирования корневых пиков в сварных швах является развитие автоколебаний парогазового канала и сварочной ванны при сварке с глубоким проплавлением. Читать далее...

Г.А. Туричин, Е.А. Валдайцева

LaserCAD — это система инженерного компьютерного анализа процессов, протекающих при лучевой обработке материалов, благодаря которой можно подобрать оптимальные технологические параметры режимов обработки, материалы и оборудование для лазерной сварки. Читать далее...

Г.А. Туричин, И.А. Цибульский,  Е.В. Земляков, В.В. Харламов

Установление теоретической связи между динамическим поведением сварочной ванны при гибридной лазерно-дуговой сварке и изменениями характеристик плазменного факела позволяет разработать и обосновать принципы мониторинга и управления этим физическим процессом. Читать далее...

Г.А. Туричин, И.А. Цибульский, Е.В. Земляков, В.В. Харламов

Процессы гибридной лазерно-дуговой сварки с глубоким проплавлением, так же как и родственные процессы лазерной сварки, часто сопровождаются появлением пористости и формированием корневых пиков в сварных швах. В соответствии с современными представлениями о физической природе процессов лазерной сварки, причиной этого является развитие автоколебаний парогазового канала и сварочной ванны при сварке с глубоким проплавлением, что подтвеждается многочисленными экспериментальными результатами. Читать далее...

Г.А. Туричин, В.А. Лопота, Е.А. Валдайцева, Е.Ю. Поздеева, Е.В. Земляков, К.В. Савельева

В стать е рассмотрены преимущества гибридной светолазерной сварки. Разработана модель комбинированного воздействия лазерного луча и дополнительного источника нагрева (мощной дуговой лампы) на обрабатываемый материал на основе анализа процессов тепломассопереноса и транспортировки излучения. Для моделирования формирования микроструктуры в сталях при комбинированном гибридном термическом цикле была получена кинетическая модель, описывающая фазовые превращения. Результаты моделирования, а также экспериментальные данные, подтверждают возможность управлять процессом формирования микроструктуры стали с помощью изменения параметров комбинированного светолазерного воздействия. Читать далее...

G. Turichin, V. Lopota, E. Valdaitseva, E. Zemliakov, Yu. Bulkin, V. Sysoev

The article deals with some new advantages of hybrid laser light technology. The model of combined action of laser beam and high power arc lamp radiation has been developed with consideration of radiation transfer and heat-mass transfer phenomena. The kinetic model of phase transformations in steel also has been developed for simulation of microstructure formation in laser-light temperature cycle. The simulation results as well as experimental ones approved a possibility to influence on microstructure formation by changes of parameters of hybrid laser-light action on low carbon steel. More...

Г.А.Туричин, Е.Ю.Поздеева, Е.В.Земляков

Предложена простая численно-аналитическая схема переноса электродного металла при лазернодуговой сварке с учетом скрытой теплоты плавления, джоулева тепловыделения, контактного напряжения и развития термокапиллярных волн на поверхности электрода. Читать далее...

А.М. Григорьев, В.Д. Соловьёв, В.В. Харламов, В.В. Осипов

Существует класс лазерных резонаторов, т.н. сопряженные резонаторы, которые допускают формирование нужной структуры пучка излучения за счет установки управляющих элементов внутри резонатора. Возможные преимущества применения подобных схем в области лазерной технологии:
1. отсутствие потерь в выходной мощности при формировании требуемого распределения интенсивности в поперечном сечении пучка;
2. упрощение оптической схемы лазерной технологической установки;
3. уменьшение времени, затрачиваемого на технологическую операцию изготовления отверстий специальной формы. Читать далее...

A. Abdurachmanov, V. Lopota, V. Sysoev, E. Pozdeeva

The article devoted to mathematical modeling of quartz nanoparticles production during pulse millisecond influence of CO2 – laser. The mathematical model for calculation of the temperature field distribution of quartz core during influence of CO2 – laser on core end and on its rotating surface with taking into consideration evaporation of material was developed. Evaporation rate during different laser pulses was determined. The value of substance evaporation flux during different scheme of laser irradiation influence was obtained and compared with experimental one. More...

Г.М. Алексеев, С.С. Шилов, Г.А. Туричин, В.А. Лопота, У. Дилтей, А. Гуменюк, А.И. Мисюров, Б.Г. Алексеев, В.К. Сысоев, Ю.С. Семёнов, О.К. Кущ, Ю.Н. Булкин

По мере совершенствования лазерной техники в мире лазерное оборудование находит все более широкое применение и, по статистическим данным, ежегодный мировой рынок продаж лазерного оборудования для сварки и обработки материалов достигает около 1,5 млрд. долларов США. Вместе с тем следует отметить, что с улучшением технических характеристик лазеров растет и стоимость лазерной энергии. Поэтому ОАО "НИИТавтопром" совместно с рядом российских и зарубежных организаций проводит работы с целью снижения затрат на лазерную энергию при одновременном расширении технологических возможностей лазеров за счет их совмещения со светолучевыми источниками энергии. Читать далее...