Разработка физико-технических методов оптимального проведения и контроля прецизионной лазерной обработки функциональных и конструкционных материалов с целью улучшения их поверхностных и объемных свойств с учетом требований промышленности и прикладных оптических технологий по теме: исследование зависимости геометрических и физико-механических параметров, зоны лазерного воздействия, от спектральных характеристик пятна лазерного нагрева для процессов закалки, сварки, легирования, наплавки

Abstract

Объектом исследования являлись бесконтактные методы контроля различных видов лазерной обработки в режиме реального времени, а также зависимости свойств спектральной яркости обрабатываемой лазером поверхности с физико-механическими свойствами получаемых поверхностных слоев, сварных соединений и покрытий. Цель исследований: исследование зависимости геометрических и физико-механических параметров, зоны лазерного воздействия, от спектральных характеристик пятна лазерного нагрева для процессов лазерной закалки, сварки, легирования, наплавки. Задачи исследований: - Исследовать зависимости геометрических и физико-механических параметров, зоны лазерного воздействия, от спектральных характеристик пятна лазерного нагрева для процесса закалки; - Исследовать зависимости геометрических и физико-механических параметров, зоны лазерного воздействия, от спектральных характеристик пятна лазерного нагрева для процесса легирования; - Исследовать зависимости геометрических и физико-механических параметров, зоны лазерного воздействия, от спектральных характеристик пятна лазерного нагрева для процесса сварки; - Исследовать зависимости геометрических и физико-механических параметров, зоны лазерного воздействия, от спектральных характеристик пятна лазерного нагрева для процесса наплавки; - Разработать методику контроля протекания процессов лазерной обработки путем оценки спектральных характеристик пятна лазерного нагрева. Методология проведения исследований включала в себя: исследования методов контроля процессов лазерной обработки в режиме реального времени, установление влияния спектральных характеристик пятна лазерного нагрева на свойства обработанных поверхностей, исследования микротвердости поверхностных слоев, сварных соединений и покрытий. В процессе исследований установлены методические особенности контроля процессов при лазерной обработке, методики измерения и расчета температур ванны расплава, связь между спектральными характеристиками пятна лазерного нагрева поверхности и получаемыми физико-механическими свойствами поверхностных слоев. На данный момент результаты работы находятся на стадии внедрения. Разработанную методику рекомендуется внедрять в качестве обратной связи при управления процессами лазерной обработки для повышения качества полученных поверхностных слоев, соединений и покрытий. Внедрение разработанных методик контроля процессов лазерной обработки позволит осуществлять эффективную обратную связь для корректировки параметров обработки, повышения физико-механических и эксплуатационных свойств обработанных деталей, оптимизации процессов лазерной обработки по различным критериям. Целесообразно развивать теоретические и технологические основы методик контроля процессов лазерной обработки.