гается
,
например
,
подавать в зону обработки защитные газы нормально
[1, 2]
и тангенциально
[3]
к поверхности детали
,
отклонять лазерный
луч от нормали в направлении сварки
[4]
и подавать присадочную про
-
волоку
[5].
Рассмотренные технологические приемы действительно по
-
зволяют в той или иной степени улучшить энергетическую обстановку
процесса лазерной сварки
.
Однако достижение оптимальных свароч
-
ных результатов требует количественного анализа физических процес
-
сов
,
протекающих в зоне обработки
.
Исследованию парогазового канала посвящены многочисленные
работы
,
проведенные учеными различных стран на протяжении по
-
следних
15
лет
.
При проведении натурных экспериментов с использо
-
ванием акустических датчиков
,
фотодиодов и высокоскоростных камер
[6, 7]
были исследованы процессы
,
протекающие в канале при лазер
-
ной сварке
,
сделаны общие выводы о влиянии этих процессов на тех
-
нологические результаты сварки и о влиянии на них
,
в свою очередь
,
параметров режимов
;
а также построены феноменологические каче
-
ственные модели процессов в канале
.
Однако практические результаты
исследований
,
как правило
,
носят частный характер и могут быть ре
-
ализованы как конкретные технологические рекомендации только в
узком диапазоне режимов и свариваемых материалов
.
В то же время обилие материалов
,
конструкций и технологиче
-
ских задач делает процесс разработки лазерной сварки неоднозначным
и трудоемким и требует от разработчиков использования более уни
-
версальных методик подбора оптимальных входных технологических
параметров
,
исключающих проведение дорогих натурных экспери
-
ментов
.
Основу таких методик зачастую составляют математические
модели
—
количественная связь параметров режимов с результатами
технологического процесса
[8].
Малое количество входных и выходных параметров провоциру
-
ет построение интегральных моделей
.
Однако такие модели способны
адекватно описывать процесс лазерной сварки также в узком диапазоне
режимов и материалов
.
Такое ограничение связано с тем
,
что упомя
-
нутые модели рассматривают технологический процесс интегрально
,
т
.
е
.
весь процесс в целом
.
Интегральные модели с успехом могут быть
использованы для описания достаточно однородных процессов
.
Тако
-
выми
,
например
,
являются тепловые процессы без фазовых переходов
.
Однако к ним нельзя отнести физические процессы
,
протекающие в зо
-
не обработки при лазерной сварке
:
процессы тепло
-
и массопереноса
,
излучения
,
поглощения
,
испарения
,
плавления и т
.
д
.,
зависящие от тер
-
модинамических параметров
,
специфичных для каждой точки канала
.
Термодинамические параметры
,
в свою очередь
,
являются результатом
этих процессов
,
что обусловливает их принципиальную нелинейность
.
68 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
3
