Введение
Часть 1. Явление капиллярной термоконцентрационной неустойчивости и его проявления при взаимодействии лазерного излучения с веществом 11
Глава 1.1. Разработка термодинамических принципов явления капиллярной термоконцентрационной шустойчивости 11
Глава 1.2. Роль капиллярной термоконцентрационной неустойчивости в процессах тепло- и массо-переноса при взаимодействии лазерного излучения с растворами 21
1.2.1. Общие наблюдения по разделению жидких смесей на компоненты при локальном тепловом действии лазерного излучения 21
1.2.2. Теоретическая модель расчетов процессов тепло- и массопереноса 27
1.2.2.1, Общая постановка задачи 27
1.2.2.2. Модель стационарных потоков 31
1.2.2.3. Расчет процессов массообмена в замкнутом объеме для компонентов с сильно отличающимися летучестями 37
1.2.2.4. Динамика процессов массообмена в замкнутой кювете в общем случае 46
1.2.3. Экспериментальные исследования по разделению жидких
смесей тепловым действием лазерного излучения 50
Глава 1.3. Использование явления капиллярной термо концентрационной неустойчивости для формирования изображения 62
1.3.1. Разработка теоретической модели перераспределения примесей в жидких пленках при неоднородном световом облучении. Обоснование возможности создания нового способа тепловой фотографии 64
1.3.2. Экспериментальные исследования нового способа
тепловой фотографии 83
Глава 1.4. Изучение особенностей конвективного движения жидкого расплава при лазерном легировании 87
1.4.1. Структурные изменения в легированных слоях 87
1.4.2. Роль конвекции при лазерном легировании 94
1.4.3. Влияние ПАВ на характер конвекции и процессы
массопереноса при лазерном легировании 101
Часть 2. Физические аспекты процессов лазерного упрочнения материалов 109
Глава 2.1. Фазовые превращения в сталях при лазерной закалке 109
Глава 2.2. Теплофизические модели лазерной закалки 120
2.2.1. Постановка тепловой задачи нагрева при лазерной закалке и примеры ее численного решения 120
2.2.2. Аналитическая модель приближенного решения обратной задачи теплопроводности. Оптимальные режимы лазерной закалки 125
2.2.3. Роль скорости изменения температуры. Максимально возможная глубина лазерной закалки 132
2.2.4. Теплофизическая модель закалки сканирующим лазерным пучком. Критические частоты сканирования. Оптимальные режимы 137
Глава 2.3. Исследование характеристик лазерного источника нагрева 147
2.3.1. Измерения пространственного распределения интенсивности излучения технологических СОг-лазеров 147
2.3.2. Измерения поглощательной способности покрытий для лазерной термообработки черных металлов 152
2.3.3. Изучение влияния флуктуации мощности излучения на лазерную закалку 160
2.3.4. Изучение нелинейных виброударных колебательных систем. Создание сканаторов с высокостабильным пилообразным законом колебаний для улучшения качества лазерной термической обр аботки 169
Глава 2.4. Изучение микроструктуры и свойств материалов в зоне лазерной обработки 177
2.4.1. Экспериментальная проверка расчетной модели термоупрочнения железоуглеродистых сплавов с помощью С02-лазеров непрерывного действия 177
2.4.2. Экспериментальные исследования сравнительной эффективности поглощающих покрытий при лазерной термообработке 192
2.4.3. Изучение деформаций и остаточных напряжений на поверхности сталей, закаленных непрерывным лазерным излучением 199
2.4.4. Оптимизация процесса лазерной закалки в условиях сканирования и разработка способов снижения остаточных деформаций 208
Глава 2.5. Создание компьютерных экспертных систем и систем поддержки принятия решений для оптимизации процессов лазерной обработки материалов 219
2.5.1. Компьютерная поддержка принятия решений 220
2.5.2. Экспертная система по лазерной резке материалов 226
2.5.3. Система поддержки принятия решений для оптимизации режимов лазерной закалки 232
Общие выводы 237
Список литературы 239
