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第1章 表面改性技术1

1.1表面改性技术分类1

1.2表面改性技术的发展和应用2

1.2.1表面改性技术的发展2

1.2.2表面改性技术的应用4

1.3激光表面改性技术5

1.3.1激光表面改性技术概述5

1.3.2激光表面改性技术分类8

1.4利用力效应的激光表面改性技术9

1.5利用热效应的激光表面改性技术13

1.5.1激光掺杂13

1.5.2激光退火16

1.5.3激光淬火17

1.5.4激光珩磨19

1.6激光表面改性相关概念介绍20

1.6.1物理化学知识20

1.6.2激光倍频技术25

1.6.3物质与激光作用28

参考文献32

第2章 激光冲击改性延寿概论35

2.1引言35

2.2裂纹面激光冲击改性工艺36

2.2.1激光冲击改性技术原理36

2.2.2激光冲击改性技术特点37

2.3国内外现状与趋势38

2.3.1研究现状38

2.3.2激光冲击改性发展趋势41

参考文献42

第3章 激光冲击改性涂层技术46

3.1涂层的吸收机理46

3.1.1激光辐照效应46

3.1.2材料对激光的吸收46

3.1.3激光对材料的加热52

3.1.4激光冲击改性冲击波的形成54

3.2能量吸收涂层的选择58

3.2.1涂层的选择58

3.2.2表面涂层与改性效果60

3.2.3激光吸收层的解决途径62

3.3新型吸收涂层的设计68

3.4新型喷涂设备的设计71

参考文献74

第4章 涂层约束层的冲击改性优化76

4.1涂层成分选择76

4.2涂层厚度选择81

4.2.1涂层厚度的优选81

4.2.2涂层厚度的影响因素83

4.2.3涂层厚度与改性效果85

4.3涂层均匀度的影响86

4.4其他材料涂层的影响88

4.5约束层选择89

4.5.1约束层成分的选择89

4.5.2约束层厚度的选择94

4.6复合层参数优化96

参考文献100

第5章 激光冲击改性延寿力学机理104

5.1引言104

5.2改性延寿参数选择104

5.2.1激光冲击改性设备选择104

5.2.2激光参数选择105

5.2.3激光冲击改性装置设计106

5.3参数对裂纹面改性延寿效果108

5.3.1功率对改性效果的影响108

5.3.2脉宽对改性效果的影响110

5.3.3约束层涂层的影响111

参考文献115

第6章 激光冲击改性延寿模拟与计算117

6.1激光冲击改性延寿模拟软件117

6.2应力强度因子数值模拟124

6.2.1分析模型125

6.2.2裂纹萌生及扩展130

6.3激光冲击改性二维应力强度因子计算133

6.3.1改性区应力强度因子134

6.3.2有效应力强度因子137

6.3.3计算结果与模拟实例140

6.4激光冲击改性三维应力强度因子计算144

6.4.1三维应力强度因子模型146

6.4.2三维应力强度因子求解146

6.4.3三维应力强度因子修正149

6.5激光冲击改性裂纹扩展速率估算152

6.5.1激光冲击改性裂纹单元模型154

6.5.2冲击载荷的应力强度因子155

6.5.3激光冲击改性裂纹的扩展速度156

参考文献158

第7章 铝合金激光冲击改性延寿163

7.1引言163

7.2铝合金试样激光冲击改性164

7.2.1改性准备工作164

7.2.2疲劳寿命分析166

7.3疲劳试样断口分析178

7.4裂纹扩展路径分析187

7.5裂纹扩展规律189

参考文献190

第8章 耐热钢激光冲击改性延寿193

8.1引言193

8.2常温激光冲击改性194

8.2.1激光冲击改性准备194

8.2.2疲劳极限计算195

8.2.3改性延寿结果和分析197

8.3中高温复合延寿198

8.3.1渗铝改性处理198

8.3.2渗铝高温改性效果201

8.3.3复合延寿疲劳性能效果208

8.4高温激光冲击改性延寿211

8.4.1高温裂纹扩展试验212

8.4.2温度对疲劳性能影响213

8.5激光冲击改性区残余应力分析220

8.5.1残余应力对裂纹扩展影响222

8.5.2残余应力对裂纹闭合影响223

8.5.3耐热钢表面残余应力松弛规律226

参考文献227

第9章 其他激光改性延寿技术231

9.1激光熔覆改性231

9.1.1激光熔覆改性概述231

9.1.2激光熔覆材料232

9.1.3激光熔覆工艺236

9.1.4熔覆改性防开裂238

9.1.5激光熔覆改性应用244

9.2激光合金化改性247

9.2.1激光合金化概述247

9.2.2激光合金化改性理论248

9.2.3改性质量的控制251

9.2.4典型激光合金化改性253

9.2.5激光合金化改性应用257

参考文献259