Обработка металлов импульсным лазерным излучением миллисекундного диапазона длительности

Выявлены зависимости динамических параметров роста парогазового канала и глубины зоны плавления от формы импульсов, расходимости лазерного излучения и апертурного угла. Исследована и экспериментально обоснована роль буферного объема расплава в подавлении выброса жидкого металла из зоны нагрева при прогибе поверхности расплава. Впервые экспериментально зафиксирован эффект самоконцентрации теплового источника на дне растущего парогазового канала. Обнаружено вихревое движение расплава, которое идентифицировано как Рэлей-Тейлоровская неустойчивость. Экспериментально выявлено наличие экстремума зависимости глубины проникновения фронта плавления от апертурного угла b и установлено, что максимальное значение глубины достигается при 2b = 75 м рад. Впервые для импульсного излучения миллисекундной длительности олучена глубина зоны плавления в стали более 6 мм при энергии излучения менее 20 Дж, что в 3 раза превышает уровень, считавшийся ранее предельным.