Đánh giá số học về sự đóng góp của một chất hoạt động bề mặt trong trạng thái nóng chảy đến quá trình truyền khối đối lưu do tác động của laser xung lên kim loại

Mathematical Models and Computer Simulations - Tập 4 - Trang 527-533 - 2012
V. N. Popov1, M. Yu. Tsivinskii1, Yu. S. Tsivinskaya1
1Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Russian Academy of Sciences, Siberian Branch, Novosibirsk, Russia

Tóm tắt

Một mô hình toán học mô tả quá trình doping bề mặt kim loại bằng bức xạ laser xung, trong đó xem xét sự phụ thuộc của độ căng bề mặt vào sự hiện diện của một tạp chất hoạt động bề mặt trong kim loại nóng chảy, đã được đề xuất. Việc mô hình hóa số học đã được thực hiện, điều này có thể được sử dụng để ước lượng ảnh hưởng của lượng tạp chất hoạt động bề mặt đối với đặc điểm của các dòng chảy được hình thành và phân bố của một chất dopant trong kim loại.

Từ khóa

#doping bề mặt #laser xung #tạp chất hoạt động bề mặt #truyền khối đối lưu #kim loại

Tài liệu tham khảo

A. A. Vedenov and G. G. Gladush, Physical Processes by Laser Treatment of Materials. (Energoatomizdat, Moscow, 1985) [in Russian]. X. He and P. W. Fuerschbach, “DebRoy T. Heat Transfer and Fluid Flow During Laser Spot Welding of 304 Stainless Steel,” J. Phys. D: Appl. Phys 36, 1388–1398 (2003). A. A. Uglov, I. Yu. Smurov, K. I. Taguirov, and A. G. Guskov, “Simulation of Unsteady-State Thermocapillary Mass Transfer for Laser Doping of Metals,” Int. J. Heat Mass. Transfer 35(4), 783–793 (1992). I. Smurov, L. Covelli, K. Tagirov, and L. Aksenov, “Peculiarities of Pulse Laser Alloying: Influence of Spatial Distribution of the Beam,” J. Appl. Phys. 71((7)), 3147–3158 (1992). P. Sahoo, “DebRoy T., Mcnallan M.J. Surface Tension of Binary Metal-Surface Active Solute Systems Under Conditions Relevant To Welding Metallurgy,” Metall. Trans. B 19B, 483–491 (1988). G. Ehlen, A. Ludwig, and P. R. Sahm, “Simulation of Time-Dependent Pool Shape During Laser Spot Welding: Transient Effects,” Metallurgical and Materials Transactions A 34A, 2947–2961 (2003). Ya. Kawai, “Diffusion of Sulfur in Liquid Iron. I: Diffusion in Pure Iron,” Science reports of the Research Institutes, Tohoku University. Ser. A, Physics, chemistry and metallurgy 9, 78–83 (1957). F. H. Harlow and J. E. Welch, “Numerical Calculation of Time-Depend Viscous Incompressible Flow of Fluid with Free Surface,” Phys. Fluids 8, 2182–2189 (1965). S. V. Patankar and D. B. Spalding, “A Calculation Procedure for Heat, Mass and Momentum Transfer in Three-Dimensional Parabolic Flows,” Int. J. Heat Mass Trans 15, 1787–1806 (1972). A. J. Chorin, “A Numerical Method for Solving Incompressible Viscous Flow Problems,” J. Comput. Phys. 2, 12–26 (1967). A. A. Samarskii and B. S. Nikolaev, Methods of Grid Difference Equations Solution, Moscow: Nauka, 1978.