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第1章 概述1

1.1 激光加工的原理、特点与工艺1

1.1.1 激光加工的原理1

1.1.2 激光加工的特点2

1.1.3 激光加工的工艺3

1.2 激光加工技术的现状及发展趋势7

1.2.1 激光加工技术的现状7

1.2.2 激光加工技术的发展趋势8

1.2.3 存在的问题和市场展望9

第2章 激光加工基础10

2.1 激光的物理特性10

2.1.1 激光的特点10

2.1.2 激光产生的基本原理11

2.1.3 表征激光光束质量的特征参数13

2.1.4 激光光束的输出形状15

2.2 激光器及加工系统16

2.2.1 激光器的基本组成及发展16

2.2.2 从CO2气体激光器到光纤激光器18

2.2.3 大功率光纤激光器及其发展29

第3章 激光焊接36

3.1 激光焊的原理、特点及应用36

3.1.1 激光焊原理及分类36

3.1.2 激光焊熔透状态特征及焊缝形成特点42

3.1.3 激光焊的特点及应用43

3.2 激光焊设备及工艺48

3.2.1 激光焊设备及技术参数48

3.2.2 脉冲激光焊工艺特点及工艺参数52

3.2.3 连续激光焊工艺及参数54

3.2.4 激光-电弧复合焊设备及工艺模式62

3.2.5 激光钎焊工艺64

3.3 不同材料的激光焊66

3.3.1 钢的激光焊66

3.3.2 有色金属的激光焊68

3.3.3 高温合金的激光焊74

3.3.4 异种材料的激光焊75

3.4 激光-电弧复合焊76

3.4.1 激光-电弧复合焊的原理及热源分类76

3.4.2 激光-电弧复合焊的特点80

3.4.3 激光与电弧的复合方式82

3.4.4 激光-电弧复合焊参数对焊缝成形的影响85

3.4.5 激光-电弧复合焊的应用94

3.5 激光焊的应用示例96

3.5.1 42CrMo钢锥齿轮轴的窄间隙激光焊96

3.5.2 冷轧钢板与高强度镀锌钢板车身的CO2激光拼焊97

3.5.3 铝／钢异种金属的激光-MIG复合焊98

3.5.4 大厚度不锈钢板的激光焊99

3.5.5 不锈钢超薄板的脉冲激光焊101

3.5.6 管线钢的激光焊101

3.5.7 汽车高强钢板光纤激光焊103

3.5.8 大厚度板复合热源深熔焊接104

3.5.9 有色金属激光-电弧复合焊105

第4章 激光切割107

4.1 激光切割的原理、特点及应用107

4.1.1 激光切割的原理及分类107

4.1.2 激光切割的特点109

4.1.3 激光切割的应用范围111

4.1.4 工程材料的激光切割112

4.2 激光切割设备114

4.2.1 激光切割设备的组成115

4.2.2 激光切割用的激光器116

4.2.3 激光切割的割炬118

4.2.4 数控激光切割机和激光切割机器人121

4.2.5 激光切割设备的技术参数123

4.3 激光切割工艺125

4.3.1 激光切割的工艺参数125

4.3.2 激光切割的操作程序及关键技术133

4.3.3 激光切割的质量及控制136

4.4 激光切割的应用142

4.4.1 钢铁材料的激光切割142

4.4.2 有色金属的激光切割151

4.4.3 非金属材料的激光切割157

4.4.4 汽车桥壳的激光切割158

4.4.5 水导引激光切割159

第5章 激光熔覆和选区激光熔化161

5.1 激光熔覆的原理与特点161

5.1.1 激光熔覆的原理161

5.1.2 激光熔覆的分类162

5.1.3 激光熔覆的特点及应用164

5.1.4 激光熔覆的现状及存在问题167

5.2 激光熔覆设备与材料168

5.2.1 激光熔覆设备168

5.2.2 激光熔覆材料170

5.2.3 激光熔覆材料的设计和选用175

5.2.4 熔覆材料的添加方式178

5.3 激光熔覆工艺179

5.3.1 激光熔覆的工艺概述179

5.3.2 激光熔覆的工艺参数180

5.3.3 激光复合熔覆技术184

5.3.4 激光熔覆层的显微组织特征185

5.3.5 激光熔覆层的性能187

5.3.6 激光熔覆层的耐磨性评定191

5.3.7 激光熔覆层的应力状态191

5.4 选区激光熔化193

5.4.1 选区激光熔化简介193

5.4.2 选区激光熔化原理194

5.4.3 选区激光熔化设备及工艺195

5.4.4 选区激光熔化技术的研究进展198

5.5 激光熔覆的应用199

5.5.1 钢铁材料的激光熔覆201

5.5.2 钢轧辊的激光熔覆201

5.5.3 轴类件的激光熔覆205

5.5.4 钛合金的激光熔覆209

5.5.5 液压支架高强钢关键件的激光熔覆214

5.5.6 宽束激光熔覆Ni60+WC复合层224

5.5.7 选区激光熔化制备18Ni300钢模具228

5.5.8 极端条件下的激光熔覆239

第6章 激光质量监测及安全防护241

6.1 激光器的光束质量及聚焦质量241

6.1.1 激光器的光束质量241

6.1.2 光束质量对聚焦的影响245

6.1.3 引起激光束焦点位置波动的因素248

6.2 激光与材料的相互作用252

6.2.1 材料吸收激光的规律及影响因素252

6.2.2 激光作用下材料的物态变化256

6.3 激光加工过程监测257

6.3.1 激光与材料作用过程的监测257

6.3.2 激光束焦点位置检测与控制261

6.4 激光加工安全与防护266

6.4.1 激光辐射对人体的危害267

6.4.2 激光危害的工程控制268

6.4.3 激光的安全防护268

参考文献269