Введение
1. Проблемы лазерной обработки. Современное состояние вопроса 14
1.1. Процесс взаимодействия лазерного излучения с веществом 14
1.2. Пути получения изделий из железоуглеродистых сплавов с заданным качеством поверхностного слоя 21
1.3. Процессы массопереноса в зоне лазерной обработки 30
1.4. Поведение неметаллических включений в зоне лазерной обработки 41
1.5. Влияние лазерной обработки на эксплуатационные свойства
деталей машин 47
Выводы по главе 52
2. Методология проведения исследований 54
2.1. Общая методология 54
2.2. Методика теоретических исследований 57
2.3. Исследуемые материалы и оборудование. Методика экспериментальных исследований 61
Выводы по главе 67
3. Теоретические исследования процессов, происходящих в зоне лазерной обработки деталей 69
3.1. Оптическая модель массопереноса в зоне лазерной обработки деталей 69
3.2. Электромагнитная модель массопереноса 73
3.3. Механизм формирования неметаллических включений в зоне лазерной обработки 84
3.4. Процесс диффузии углерода в железоуглеродистых сплавах при лазерной обработке 92
3.4. Математическое моделирование температурного и концентрационного полей при лазерной обработке 105
Выводы по главе 116
4. Экспериментальные исследования 118
4.1. Перераспределение легирующих элементов в стали 20ГМЛ 119
4.1.1. Перераспределение марганца 122
4.1.2. Перераспределение молибдена 126
4.1.3. Количественный анализ 128
4.1.4. Воздействие непрерывным излучением 131
4.1.5. Сравнение импульсной лазерной обработки с непрерывной 133
4.2. Перераспределение элементов в стали Р6М5 134
4.2.1. Обработка без оплавления поверхности 135
4.2.2. Обработка с оплавлением поверхности 137
4.2.3. Количественный анализ 140
4.2.4. Обработка непрерывным излучением 142
4.2.5. Сравнение импульсной лазерной обработки с непрерывной 143"
4.3. Трансформация неметаллических включений в зоне лазерной обработки деталей из железоуглеродистых сплавов 145
4.3.1. Неметаллические включения в исходном материале 145
4.3.2. Характер распределения неметаллических включений в зоне лазерного воздействия 147
4.4. Состав неметаллических включений в зоне лазерного воздействия при лазерной обработке 149
4.4.1. Обработка инструмента из стали Р6М5 149
4.4.2. Обработка деталей из сталей 20ГМЛ, сталь 35Л, сталь У8 150
4.4.3. Обработка деталей из стали 12Х18Н9Т8 154
Выводы по главе 156
Использование предложенной модели массопереноса в технологии лазерной обработки деталей для повышения их эксплуатационных свойств 158
Выбор материала и назначение параметров качества поверхностного слоя деталей при лазерной обработке, исходя из их
функционального назначения 158
Физико-механические свойства стальных деталей после лазерной обработки 166
Испытания эксплуатационных свойств образцов после лазерной обработки 178
Принципы назначения режимов лазерного упрочнения деталей 183
Выводы по главе 185
Внедрение результатов исследований 188
Алгоритм выбора технологических режимов лазерной обработки 188
Результаты промышленных испытаний 194
1. Обработка инструмента из стали Р6М5 194
2. Обработка деталей, изготовленных из стали 35Л 201
3. Обработка зубил пневмомолотка, изготовленных из стали У8 205
Выводы по главе 207
Общие выводы 209
Литература
