Численное моделирование теплообмена и гидродинамики при лазерно-плазменной обработке металлических материалов - Борисов, Ю.С.; Демченко, В.Ф.; Лесной, А.Б.; Хаскин, В.Ю.; Шуба, И.В. (Автоматическая сварка, 2013)
Предложена приближенная математическая модель, описывающая тепловые и гидродинамические процессы при
комбинированной лазерно-плазменной наплавке. Рассматривается схема быстродвижущегося источника нагрева,
обобщающая известную схему Н. Н. Рыкалина на случай совместного конвективно-кондуктивного переноса энергии
в расплавленном металле. Плотности тепловых источников лазерного и плазменного источников нагрева различной
мощности полагаются распределенными на поверхности пластины по нормальному закону с различными радиусами
тепловых пятен; комбинированный источник полагается аддитивным. Уравнение локального теплового баланса на
поверхности обрабатываемого изделия учитывает теплообмен излучением и потери тепла на испарение. Полагается,
что движение расплава в условиях плазменного нагрева косвенного действия осуществляется под воздействием
подъемной силы Архимеда и термокапиллярной силы. Проведена верификация математической модели и описаны
результаты вычислительных экспериментов по исследованию формирования проплавленной зоны при воздействии
лазерного и комбинированного лазерно-плазменного источников нагрева. Показано, что доминирующим силовым
фактором, определяющим гидродинамику расплава, является сила Марангони. Изучено влияние конвективного
переноса энергии на формирование расплавленной зоны. Библиогр. 8, табл. 4, рис. 8.