Моделювання процесів лазерного нагрівання залізовуглецевих сплавів джерелами з різною довжиною хвилі випромінювання

Abstract

У роботі розглянуто фізичні принципи взаємодії лазерного випромінювання з металами, механізми теплопередачі та фазових перетворень у залізовуглецевих сплавах. Проаналізовано поглинальні властивості поверхні сталі залежно від довжини хвилі лазера. На основі побудованої математичної моделі проведено моделювання нестаціонарного температурного поля при імпульсному нагріванні. Отримано часові та просторові розподіли температури, виявлено закономірності зміни глибини зони термічного впливу для різних типів лазерів. Зокрема, встановлено, що волоконні та Nd:YAG лазери забезпечують вищу глибину нагріву (до 2 мм) порівняно з CO₂ лазерами (близько 1 мм), що пояснюється підвищеним коефіцієнтом поглинання у ближньому інфрачервоному діапазоні.