Рассмотрена сопряженная модель теплообмена и гидродинамики при затвердевании слитка электронно-лучевого переплава (ЭЛП). Модель базируется на уравнении конвективно-кондуктивного переноса энергии и полной системе уравнений Навье - Стокса с учетом термогравитационной, термокапиллярной и вынужденной конвекций, обусловленных сливом металла из промежуточной емкости. Методами компьютерного моделирования проанализирована тепловая и гидродинамическая обстановка в кристаллизующемся слитке ЭЛП цилиндрической формы.

За допомогою методу комп'ютерного моделювання проведено порівняльний аналіз теплового та гідродинамічного стану в монокристалах кремнію, одержаних із використанням методу електронно-променевого безтигельного плавлення за земних умов та умов мікрогравітації.

Проведено численное моделирование процессов тепломассообмена и гидродинамики при затвердевании слитка электронно-лучевого переплава. Модель базируется на сопряженном решении уравнений конвективного тепломассопереноса и гидродинамики, учётом движения расплава под воздействием теплокапиллярных и гравитационных сил, возникающих при наличии градиентов температур и концентраций в металлической ванне. Проанализированы факторы и установлены закономерности формирования химической неоднородности в жидком и затвердевающем металле.

Проведено численное моделирование процессов теплообмена, протекающих в условиях вакуумно-дуговой гарнисажной плавки. Проанализирована зависимость максимального слива жидкого металла от геометрических параметров тигля.

Методом разрезного анода исследовано распределение плотности электронного тока на поверхности цилиндрического металлического образца, оценены ширина зоны нагрева и эффективный коэффициент полезного действия источника тепла при электронно-лучевой бестигельной зонной плавке.

Рассмотрено программное обеспечение, позволяющее подбирать покрытые электроды для ручной дуговой сварки. Информационная система содержит наиболее полные сведения по электродам (более 500 наименований), выпускаемым в странах СНГ. Кроме справочной информации, программа предоставляет широкие возможности для многопараметрического поиска по заданным пользователем критериям.

Рассмотрены возможности использования специализированного программного обеспечения при сварке титана и его сплавов. Предлагаемая информационная система содержит сведения о способах и режимах сварки стыковых, угловых, тавровых и нахлесточных соединений различных толщин; информацию о сварочных материалах (электродах, проволоках, флюсах); справочные сведения о титановых сплавах; возможности выбора титановых сплавов в зависимости от условий эксплуатации сварной конструкции.

Предложена приближенная математическая модель, описывающая тепловые и гидродинамические процессы при комбинированной лазерно-плазменной наплавке. Рассмотрена схема быстродвижущегося источника нагрева, обобщающая известную схему Н. Н. Рыкалина на случай совместного конвективно-кондуктивного переноса энергии в расплавленном металле. Плотности тепловых источников лазерного и плазменного источников нагрева различной мощности полагаются распределенными на поверхности пластины по нормальному закону с различными радиусами тепловых пятен; комбинированный источник полагается аддитивным. Уравнение локального теплового баланса на поверхности обрабатываемого изделия учитывает теплообмен излучением и потери тепла на испарение. Полагается, что движение расплава в условиях плазменного нагрева косвенного действия осуществляется под воздействием подъемной силы Архимеда и термокапиллярной силы. Проведена верификация математической модели и описаны результаты вычислительных экспериментов по исследованию формирования проплавленной зоны при воздействии лазерного и комбинированного лазерно-плазменного источников нагрева. Показано, что доминирующим силовым фактором, определяющим гидродинамику расплава, является сила Марангони. Изучено влияние конвективного переноса энергии на формирование расплавленной зоны.