Тема выпускной квалификационной работы: «Определение содержания азота в кромках нержавеющей стали при газолазерной резке с использованием азота». В работе проводится моделирование диффузии азота в процессе газолазерной резки нержавеющей стали. Задачи выпускной квалификационной работы: - Изучение литературных данных по тематикам газолазерной резки; - Изучение литературных данных о влиянии азота на структуру и свойства сталей; - Моделирование диффузии азота при газолазерной резке нержавеющей стали в программном пакете MATLAB; - Анализ полученных результатов. В первой главе работы представлен литературный обзор по теории и механизмам лазерной резки, влияния азота на свойства стали, растворимости азота в железе, механизмам лазерной резки, механизмам удаления расплавленного материала и аэродинамического взаимодействия при лазерной резке, а также обзор в области современных исследований этих процессов. Вторая глава посвящена анализу литературных данных об экспериментальных исследованиях структуры и дефектов металла высокоазотистых аустенитных нержавеющих сталей после лазерной обработки. В третьей главе работы проведено моделирование взаимодействия газовой струи с расплавом при газолазерной резке с использованием азота. Рассмотрена модель течения газа и формирование пограничного слоя. Для расчёта температурного поля при резке была использована модель быстродвижущегося равномерно распределённого плоского источника конечной ширины в пластине. В данной модели принималось, что распределение энергии от источника равномерное по всему диаметру пятна нагрева ввиду крайне высокой концентрации ввода тепла при используемых видах резки. С использованием описанной выше модели, было рассчитано поле температуры и скорости в заданных координатах в пластине в заданных моментах времени.

Theme of qualification work: «Nitrogen diffusion in laser cutting of stainless steel». In this work, the modeling of nitrogen diffusion in the process of laser cutting of stainless steel is carried out. Tasks of the final qualifying work: Literature analysis on the topics of laser cutting; Literature analysis on the topic of the influence of nitrogen on the structure and properties of steels; Simulation of nitrogen diffusion during laser cutting of stainless steel in the MATLAB software package; Analysis of the obtained results. The first chapter a literature review is presented on the theory and mechanisms of laser cutting, the effect of nitrogen on the properties of steel, the solubility of nitrogen in iron, the mechanisms of laser cutting, the mechanisms of removal of molten material and aerodynamic interaction in laser cutting, as well as an overview of the current research on these processes. The second chapter is devoted to the analysis of literature data on experimental studies of the structure and metal defects of high-nitrogen austenitic stainless steels after laser processing. In the third chapter of the work, modeling of the interaction of a gas jet with a melt during gas-laser cutting using nitrogen was carried out. A model of gas flow and the formation of a boundary layer are considered. To calculate the temperature field during cutting, a model of a fast-moving evenly distributed flat source of finite width in a plate was used. In this model, it was assumed that the distribution of energy from the source is uniform over the entire diameter of the heating spot due to the extremely high concentration of heat input in the types of cutting used. Using the model described above, the field of temperature and velocity was calculated in given coordinates in the plate at given times.

• ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ
• ЗАДАНИЕ
• Введение
• 1.Теория и механизмы лазерной резки
  • 1.1 Влияние азота на свойства стали
  • 1.2 Растворимость азота в железе
  • 1.3 Механизмы лазерной резки
  • 1.4 Механизмы удаления расплавленного материала
  • 1.5 Аэродинамические взаимодействия при лазерной резке.
• 2. Экспериментальные исследования структуры и дефектов металла высокоазотистых аустенитных нержавеющих сталей после лазерной обработки
  • 2.1 Материалы и методика эксперимента
  • 2.2 Содержание азота
  • 2.3 Пористость
  • 2.4 Выводы
• 3.Моделирование взаимодействия газовой струи с расплавом при газолазерной резке с использованием азота в среде Matlab
  • 3.1 Моделирование течения газа
  • 3.2 Численное решение распределение давления на фронте резания
  • 3.3 Вывод
• Заключение
• Список использованных источников