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