Описана система инженерного компьютерного анализа лазерной, электронно-лучевой и гибридной сварки LaserCAD, позволяющая прогнозировать форму и размеры сварочной ванны, структуру и свойства металла шва и зоны термического влияния. Система базируется на физически адекватных численно-аналитических моделях процессов лазерной и электронно-лучевой обработки, содержит базы данных на материалы и оборудование, имеет удобный для пользователя интерфейс.

Описано моделирование динамических процессов в сварочной ванне при лазерной сварке с глубоким проплавлением. На основании формализма механики Лагранжа построена математическая модель динамического поведения сварочной ванны, учитывающая особенности гидродинамики и межфазного тепломассообмена в сварочной ванне. Полученные результаты позволяют количественно описать автоколебания формы канала проплавления и парогазового канала. Разработанная модель позволила проанализировать процессы схлопывания парогазового канала, приводящие к появлению дефектов.

Исследовано влияние параметров режима сварки и свойств материала на формирование дефектов, таких как бугристость и подрезы, при вневакуумной электронно-лучевой сварке. Определено влияние отдельных параметров сварки на качество сварных швов.

Рассмотрены результаты компьютерного моделирования процесса гибридной сварки алюминиевых сплавов системы Al - Mg толщиной до 10 мм с помощью динамической модели. Показаны примеры расчета параметров технологического процесса сварки и их экспериментальное подтверждение. Описан разработанный лазерно-дуговой технологический комплекс для реализации гибридного процесса сварки.