TY - JOUR A1 - Artinov, Antoni A1 - Karkhin, Victor T1 - Геометрические различия между кратером шва и сварочной ванной T1 - Geometric differences between end crater and weld pool JF - Наука и техника JF - Welding and diagnostics N2 - Приведено аналитическое решение задачи теплопроводности после прекращения действия подвижного источника теплоты для различных комбинаций источника и свариваемого тела. Показано, что после выключения источника возможно дополнительное плавление основного металла за счет перегретого жидкого металла сварочной ванны. Например, при лазерной сварке со сквозным проплавлением стальной пластины толщиной 2 мм длина кратера шва может быт на 19% больше установившейся длины сварочной ванны. Установлено, что центр кратера, в котором заканчивается затвердевание жидкого металла, смещен в сторону хвостовой части кратера относительно оси теплового источника в момент прекращения его действия. Скорость и направление кристаллизации металла сварочной ванны и кратера различны. N2 - A functional-analytical solution of the problem of heat conduction after the moment of switch-off of the moving heat source is presented. Different combinations of heat sources and heated bodies are considered. It is demonstrated that an additional melting of the base metal is possible after the switch-off due to the overheated weld pool metal. For example, in laser beam keyhole welding of a 2 mm thick steel plate, the crater can be 19% longer than the weld pool. It is found that the crater centre, where the solidification of the liquid metal ends, is displaced from the heat source axis at the moment of switch-off towards the weld pool tail. The rate and the direction of crystallization of the molten metal in the weld pool and the end crater differ significantly. KW - сварочная ванна KW - кратер шва KW - плавление, KW - кристаллизация, KW - температурное поле KW - функция теплонасыщения KW - Weld pool KW - End crater KW - Melting KW - Solidification KW - Temperature field KW - Heat saturation function PY - 2019 SN - 2071-5234 SP - 19 EP - 23 PB - National Agency for Control and Welding CY - Moscow AN - OPUS4-50289 LA - rus AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Acosta-Zepeda, C. A1 - Saavedra, P. A1 - Bonse, Jörn A1 - Haro-Poniatowski, E. T1 - Modeling of silicon surface topographies induced by single nanosecond laser pulse induced melt-flows JF - Journal of Applied Physics N2 - Irradiation with a single nanosecond laser pulse in the melting regime can result in a characteristic change in the surface morphology of crystalline silicon. This has been verified experimentally in a variety of situations, where dimple-shaped surface topographies are produced. In this work, the dimple height, depth, and width are modeled following and extending in a more rigorous manner the approach of Wood and Giles [Phys. Rev. B 23, 2923–2942 (1981)] and that of Schwarz-Selinger and coworkers [Phys. Rev. B 64, 155323 (2001)], upon varying the laser irradiation parameters such as peak energy density, pulse duration, and wavelength. This is achieved with numerical simulations of one-dimensional heat flow as input to the analytical fluid-flow equations. KW - Nanosecond laser KW - Melting KW - Silicon KW - Fluid-flow PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1063/1.5053918 SN - 0021-8979 SN - 1089-7550 VL - 125 IS - 17 SP - 175101-1 EP - 175101-9 PB - AIP Publishing CY - Melville, USA AN - OPUS4-47927 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -