ДИСТАНЦИОННАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛОВ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ПОВЫШЕННОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ (С. В. Гвоздев, А. Ф. Глова, Г. Г. Гладуш, В. Ю. Дубровский, С. Т. Дурманов, А. Г. Красюков, А. Ю. Лысиков, Г. В. Смирнов, В. М. Плешков)

Применение лазерного излучения с длиной волны 1,07 мкм и интенсивностью излучения ~ 104 Вт/см², используемого на аварийных газовых скважинах для дистанционной резки металлов, может быть не эффективным на аварийных нефтяных скважинах из-за большой величины среднего коэффициента поглощения излучения ~ 0,1 см^–1 пламенем нефти. Показано, что при распространении сквозь данное пламя излучения с увеличенной до  10⁵ Вт/см² интенсивностью, коэффициент поглощения быстро уменьшается и в интервале интенсивностей 10⁵ – 10⁶ Вт/см² стабилизируется на очень малом уровне, составляющем 5∙10^–3 – 10^–2 см^–1. Проведены экспериментальные исследования условий дистанционной резки металлических пластин толщиной от 1,5 до 60 мм излучением непрерывного иттербиевого волоконного лазера мощностью до 7,5 кВт при интенсивности излучения на поверхности металла 10⁵ – 10⁶ Вт/см². Установлено, что в большинстве практически важных случаев такие основные показатели, как время сверления, максимальная скорость и эффективность резки превышают показатели при интенсивности ≤ 10⁴ Вт/см².

Ключевые слова: лазер, интенсивность излучения, сверление, резка, эффективность.

Гвоздев Сергей Викторович — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), научный сотрудник, специалист в области взаимодействия лазерного излучения с веществом. E-mail: gsv@triniti.ru.

Глова Александр Федорович — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), Национальный исследовательский ядерный университет “Московский инженерно-физический институт” (НИЯУ “МИФИ”) (Россия, г. Москва, 115409, Каширское ш., 31), доктор физико-математических наук, профессор, начальник лаборатории, специалист в области физики лазеров и низкотемпературной плазмы, взаимодействия лазерного излучения с веществом. E-mail: afglova@triniti.ru.

Гладуш Геннадий Григорьевич — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), Институт проблем лазерных и информационных технологий российской академии наук (ИПЛИТ РАН) (Россия, г. Шатура, Московская область, 140700, ул. Святоозерская, д. 1), доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, специалист в области плазменных процессов и лазерной обработки материалов. E-mail: gladush@triniti.ru.

Дубровский Владимир Юрьевич — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), научный сотрудник, специалист в области взаимодействия лазерного излучения с веществом.

Дурманов Сергей Тимофеевич — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва,  г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), кандидат технических наук, начальник лаборатории, специалист по волоконным лазерам. E-mail: durmanov@triniti.ru.

Красюков Александр Григорьевич — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), кандидат физико-математических наук, 1-й заместитель директора отделения, специалист в области лазерной техники и технологии. E-mail: krasukov@triniti.ru.

Лысиков Алексей Юрьевич — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области физики лазеров и низкотемпературной плазмы, взаимодействия лазерного излучения с веществом. E-mail: lysikov@triniti.ru.

Смирнов Геннадий Васильевич — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва, г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), старший научный сотрудник, специалист в области численного моделирования оптических и лазерных систем. E-mail: smirgen@triniti.ru.

Плешков Владимир Михайлович — Акционерное общество “Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований” (АО “ГНЦ РФ ТРИНИТИ”) (Россия, г. Москва,  г. Троицк, 142190, ул. Пушковых, влад. 12), ведущий инженер, начальник комплекса “МЛТК”, специалист по лазерной технике и лазерной технологии.

____________________________________________________________________________

№ 4 – 2017 г., с. 44 – 54.