Величина энергии изучения ОКГ зависит от типа лазера и его

конструктивных особенностей. В установке «Квант-15» энергии изучения в основном определяется напряжением заряда конденсаторной батареи –U_н.

В процессе эксплуатации лазерной установки происходит естественное старение электрических деталей и элементов оптической части ( активного элемента, оптических зеркал, линз, и т.д.), а так же осаждение загрязненней на поверхности объектива, что может увеличивать потери энергии лазерного излучения. Поэтому систематически при проведении исследований необходимо производить измерения энергии излучении ОКГ в импульсе, с целью определения зависимости энергии излучения от напряжения накачки.

Измерение энергии в импульсе производить прибором ИКТ-1Н (измеритель калориметрический твердотельный). Величина погрешности измерения составляет не более 1% . Напряжение накачки измерять вольтметром, установленным на системе управления модулятором (СУМ), а его величину напряжения изменять лимбом на блоке управления . Произвести измерения энергии в импульсе Е для напряжений накачки

U_н = 500В, 550В, 600В, 650В, 700В и 750В.

Результаты исследований представить в виде графика (см. рис. 6.).

Рисунок 6 - Зависимость энергии излучения ОКГ – Е, от напряжения накачки U_н .

3.2. Определить удельную мощность q в пятне нагрева

Зная энергию излучения в импульсе Е подсчитать удельную мощность q в пятне нагрева Вт/см² для объектива с фокусным расстоянием F = 60 мм. Расчеты производить для энергии в импульсе Е = 2, 4, 6 и 8 Дж.

Удельная мощность q в пятне нагрева рассчитывается по формуле

q = E/ τ ^. S_т Вт/см² , (1)

где: Е - энергия излучения в импульсе, Дж;

τ - длительность импульса, с.; (при сварке τ = 0,004с.)

S_т - площадь светового пятна в см² .

Площадь светового пятна S_т определить экспериментально.

Для этого пластины из нержавеющей стали размером 20х20х3мм. сварить единичными точками встык, направляя излучение по центру стыка (рис.1.7). Сварку производить на режиме:

- энергия излучения в импульсе Е = 2, 4, 6 и 8 Дж. ;

- дефокусировка излучения, ΔF = 0;

- длительность импульса τ = 0,004с.

Рисунок 7 - Схема сварки образцов

Исследовать под микроскопом МБС-9 качество сварных соединений и
определить геометрические размеры расплавленной зоны - диаметры сварных точек – d _т.

Результаты измерений занести в таблицу 1. и использовать для вычисления S_т - площади светового пятна, учитывая, что диаметр светового пятна приблизительно равен диаметру сварных точек.

Используя полученные данные произвести расчет удельной мощности q в пятне нагрева. Результаты расчета удельной мощности q также занести в таблицу 1.

Таблица 1 -Результаты расчета удельной мощности q в пятне нагрева

п/п	Е,Дж.	ΔF,мм.	τ, с.	d т,см.	Sт,см2	q,Вт/см2
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004

3.3.Экспериментально определить влияние основных параметров режима импуль­сной лазерной сварки (выходной энергии - Е и дефокусировки - ΔF) на геометрические разме­ры точечных сварных соединений (диаметр сварных точек - d _т и глубину проплавления h_т).

Для этого пластины из нержавеющей стали размером 20х20х3мм. сварить единичными точками встык, направляя излучение по центру стыка (рис.7). Сварку производить на режиме:

- энергия излучения в импульсе Е = 2, 5 и 8 Дж. ;

- дефокусировка излучения, ΔF = 0;2;3:4мм;

- длительность импульса τ = 0,004с.

Исследовать под микроскопом МБС-9 сварные соединения и
определить геометрические размеры расплавленной зоны - диаметры сварных точек – d _т и глубину проплавления - h_т.

Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты экспериментального определения геометрических разме­ров точечных сварных соединений

п/п	Е,Дж.	ΔF,мм.	τ, с.	d т,мм.	hт,мм.	Примечание
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004
			0,004

Обобщить полученные результаты и сделать выводы.

4-й учебный вопрос: Составление отчета.

В отчёте необходимо привести следующие данные.

4.1. Цель и задачи работы.

4.2. Краткое описание принципа работы, конструкции и техничес­ких характеристик оборудования.

4.3. Описание методики проведения работы,

4.4. Результаты измерений, оформленные в виде таблиц и графиков.

4.5. Выводы по работе.

Заключительная часть:

- подведение итогов занятия;

- сформулировать степень достижения поставленных целей и задач;

- оценить учебную деятельность студентов;

- поставить задачи для самостоятельной работы (например, отчет по лабораторной работе) и разъяснить ее методику;

- ответить на вопросы студентов.

4.2. Методические рекомендации обучаемым по подготовке к проведению лабораторной работы :

- целевая установка: например, выработать практические умения и приобрести навыки в решении задач, выполнении чертежей, производстве расчетов, ведении инженерной документации, разработке и оформлении служебных документов; практическое овладение иностранными языками; отработка упражнений, приемов и нормативов по ФП; освоение компьютерной и инженерной техники, приборами и ТУ, овладение методами их применения, эксплуатации и ремонта;

- квалификационные требования к специалисту, реализуемые на ПЗ;

- назначение приобретенных умений для будущей деятельности;

- теоретические сведения или ссылки на источники, в которых они изложены;

- рекомендации по самоконтролю подготовленности к занятию;

- перечень учебно-методических и других материалов, получаемых на занятие;

- правила и меры безопасности при выполнении работ;

- порядок и последовательность выполнения практической работы на занятии;

- методические пояснения и рекомендации (связь с теорией, характерные ошибки, трудности и т.д.);

- отчетность по занятию.

Назначение лабораторной работы - последовательно учить студентов современным методам решения практических задач создать у них первые навыки самостоятельного применения теории.

Первым условием продуктивности лабораторных работ является предварительное ознакомление с теорией по учебнику и конспекту.

Решая задачу, студент должен стремиться не только получать правильный ответ, но и усвоить метод решения подобных задач. Все расчеты необходимо вести аккуратно, в тетради, а не на листках, чтобы можно было всегда проверить методику расчета я найти ошибку, если она допущена. Конечные результаты каждого этапа расчета необходимо выделять. Результаты расчетов удобно сводить в таблицы, сопровождать графиками, чертежами, диаграммами. Это помогает выявить закономерности, способствует

лучшему запоминанию.

При выполнении расчётов следует всегда ставить размерности и следить за тем, чтобы, они были в одной системе единиц.

Кроме того кафедры дают рекомендации по выполнению расче­тов, которые следует строго выполнять.

Для облегчения и ускорения расчетов необходимо уметь поль­зоваться справочниками и таблицами.

На лабораторных занятиях студенты работают с оборудованием и измерительными приборами, проводят эксперименты, устанавлива­ют зависимости параметров между собой и закономерности протекания процессов.

Экспериментальные навыки, приобретаемые в учебных лабораториях

важны для инженера, т.к. каждый инженер должен быть одновременно временно и исследователем. Повышается самостоятельность работы полученные результаты опыта и последующее изучения теории способствуют прочному закреплению знаний и навыков.

Готовиться к лабораторной работе следует заблаговременно. Необходимо просмотреть теорию данного раздела по учебнику или конспекту.

В лабораторных занятиях можно выделить 3 этапа:

1. Воспроизведение явления.

2. Измерение характерных показателей его протекания.

3. Анализ и обобщение подученных результатов.

При проведении эксперимента необходимо выявить зависимости, построить графики, дать решения. График наиболее наглядно показывает выявленные зависимости, закономерности.

Выполняя лабораторный практикум» студент должен соблюдать следующие правила:

1.Прочитав описание опыта, подготовить все, что требуется

для его поведения, и только после этого приступить к работая

2. Соблюдать все необходимые меры предосторожности, указанные в инструкции по технике безопасности и противопожарной технике, о которой нужно ознакомиться в первый же день занятий в лаборатории.

3.Наблюдать внимательно за опытом, отмечая все его особенности.

4.Без разрешения преподавателя не проводить никаких экспериментов, не указанных в руководстве.

5.По окончании каждого занятия перед уходом из лаборатории привести в порядок свое рабочее место.

Отчет по работе должен быть составлен сразу же после проведения лабораторных занятий - это даст возможность точно описать эксперимент и проанализировать полученные закономерности. При откладывании оформления отчета "на завтра" стираются в памяти некоторые детали, которые могут оказаться полезными для выводов. Каждую выполненную лабораторную работу надлежит оформлять в специальной тетради (лабораторном журнале) где в возможно сжатой и четкой форме отразить произведенные опыты.

Запись в лабораторном журнале рекомендуется вести по следующей схеме:

1) номер работы и ее название;

2) схема или рисунок прибора;

3) краткое описание работы;

4) оформление результатов в таблицу;

5) выводы.

Занятия в учебной лаборатории развивают наблюдательность
прививают умение излагать наблюдения и делать на основаны их вы-
вода и обобщения.

Для инженера очень важно приобрести навыки проектирования

конструирования и графического оформления работ. Научиться чертить - это значит овладеть лаконичным и выразительным языком техники.
Конструкторская подготовка начинается на первом курсе в виде черчения и продолжается на других разработкой курсовых проектов. Хорошая теоретическая подготовка студента ДО выполнения графического задания или Лабораторной работы, полное уяснение ее содержания, тщательная обработка данных эксперимента и безупречное выполнение работы имеют большое значение для полного и глубокого кого усвоения материала данной дисциплины и успешной сдачи по ней зачета и экзамена.

4.3. Перечень руководств и пособий, подлежащих изучению перед занятием:

1. Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 150202.