Оценку
влияния изменения коэффициента R
на характер процесса нагрева можно выполнить с помощью
уравнения, описывающего изменение скорости нагрева и„ металла,
которое вызвано изменением коэффициента отражения R:
Го)где Ду„ —
изменение скорости нагрева; &R — изменение коэффициента
отражения; К — коэффициент
теплопроводности; i —
время нагрева; q —
плотность мощности лазерного излучения.
Анализ
уравнения (5) показывает, что для металлов, обладающих высоким
значением R, даже
небольшие его изменения приводят к значительным изменениям скорости
нагрева,.что в конечном итоге и обусловливает невоспроизводимость
процесса сварки.
Для
повышения воспроизводимости результатов обработки можно, например,
изменять мощность лазерного излучения в соответствии с изменением
R. Однако техническая
реализация автоматического регулирования параметров лазерного
излучения оказывается задачей весьма сложной и в настоящее время
практически нереализованной. Легко осуществимым способом повышения
воспроизводимости процессов лазерной обработки металлов является
использование возврата отраженного излучения в зону обработки. В этом
случае уменьшение или увеличение доли поглощаемого излучения приводит
к противоположному изменению доли излучения, отряжаемого и
возвращаемого в зону обработки. Иначе говоря, процесс лазерной
обработки с возвратом отраженного излучения при изменении оптических
свойств материала обладает саморегулированием.
Нестабильность
эиерговложения лазерного излучения в обрабатываемый металл при
осуществлении п возвратов
отраженного излучения можно охарактеризовать коэффициентом
нестабильности
, (6)где А£„ —
изменение энергии, вводимой в металл, обусловленное изменением
коэффициента отражения R.
Выражение
для коэффициента нестабильности при /г—-со имеет
вид
(7)Оценку уровня
стабилизации эиерговложения лазерного излучения в металл можно
проводить с помощью коэффициента стабилизации
