激光焊接/切割/熔覆技術

第1章　概述

1.1激光加工的原理與特點

1.1.1激光加工的工作原理

1.1.2激光加工技術的特性

1.1.3激光加工工藝

1.2激光加工現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.2.1激光加工的技術現(xiàn)狀

1.2.2激光加工技術的發(fā)展趨勢

1.2.3存在的問題和市場展望

2.1激光的物理特性

2.1.1激光的特點

2.1.2激光產生的基本原理

2.1.3表征激光光束質量的特征參數(shù)

2.1.4激光光束的輸出形狀

激光加工技術是21世紀最有發(fā)展前景的制造技術之一，眾多的高新技術成果與激光技術有著密切的聯(lián)系。激光束具有可以在大氣中進行焊接、切割和熔覆的特點，聚焦后的光斑直徑只有0"sup--normal" data-sup="1" data-ctrmap=":1,"> [1]

激光加工技術是21世紀有發(fā)展前景的制造技術之一，眾多的高新技術成果與激光技術有著密切的聯(lián)系。激光束具有可在大氣中進行焊接、切割和熔覆的特點，熱輸入小，加工質量好。激光技術的應用產生了顯著的經濟和社會效益，符合“優(yōu)質、高效、低耗、無污染”的發(fā)展方向，是值得推廣的先進制造技術。本書特點是從實用性角度對激光焊接、切割和熔覆技術做了簡明的闡述，突出科學性、先進性和新穎性等特色，有助于推進激光技術的發(fā)展。本書供從事與激光技術研發(fā)、焊接-切割-熔覆和制造的工程技術人員、管理人員、質檢人員使用，也可供高等院校師生、科研院（所）、廠礦企業(yè)的相關人員參考。

激光加工技術是21世紀*有發(fā)展前景的制造技術之一，眾多的高新技術成果與激光技術有著密切的聯(lián)系。激光束具有可在大氣中進行焊接、切割和熔覆的特點，熱輸入小，加工質量好。激光技術的應用產生了顯著的經濟和社會效益，符合“優(yōu)質、高效、低耗、無污染”的發(fā)展方向，是值得推廣的先進制造技術。本書特點是從實用性角度對激光焊接、切割和熔覆技術做了簡明的闡述，突出科學性、先進性和新穎性等特色，有助于推進激光技術的發(fā)展。

本書可供從事激光技術研發(fā)、激光焊接-切割-熔覆和制造的工程技術人員、質檢人員、管理人員使用，也可供高等院校師生以及科研院（所）、廠礦企業(yè)的相關人員參考。

第1章概述001

1.1激光加工的原理、特點與工藝001

1.1.1激光加工的原理001

1.1.2激光加工的特點002

1.1.3激光加工的工藝003

1.2激光加工技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢007

1.2.1激光加工技術的現(xiàn)狀007

1.2.2激光加工技術的發(fā)展趨勢008

1.2.3存在的問題和市場展望009

第2章激光加工基礎010

2.1激光的物理特性010

2.1.1激光的特點010

2.1.2激光產生的基本原理011

2.1.3表征激光光束質量的特征參數(shù)013

2.1.4激光光束的輸出形狀015

2.2激光器及加工系統(tǒng)016

2.2.1激光器的基本組成及發(fā)展016

2.2.2從CO2氣體激光器到光纖激光器018

2.2.3大功率光纖激光器及其發(fā)展029

第3章激光焊接036

3.1激光焊的原理、特點及應用036

3.1.1激光焊原理及分類036

3.1.2激光焊熔透狀態(tài)特征及焊縫形成特點042

3.1.3激光焊的特點及應用043

3.2激光焊設備及工藝048

3.2.1激光焊設備及技術參數(shù)048

3.2.2脈沖激光焊工藝特點及工藝參數(shù)052

3.2.3連續(xù)激光焊工藝及參數(shù)054

3.2.4激光-電弧復合焊設備及工藝模式062

3.2.5激光釬焊工藝064

3.3不同材料的激光焊066

3.3.1鋼的激光焊066

3.3.2有色金屬的激光焊068

3.3.3高溫合金的激光焊074

3.3.4異種材料的激光焊075

3.4激光-電弧復合焊076

3.4.1激光-電弧復合焊的原理及熱源分類076

3.4.2激光-電弧復合焊的特點080

3.4.3激光與電弧的復合方式082

3.4.4激光-電弧復合焊參數(shù)對焊縫成形的影響085

3.4.5激光-電弧復合焊的應用094

3.5激光焊的應用示例096

3.5.142CrMo鋼錐齒輪軸的窄間隙激光焊096

3.5.2冷軋鋼板與高強度鍍鋅鋼板車身的CO2激光拼焊097

3.5.3鋁/鋼異種金屬的激光-MIG復合焊098

3.5.4大厚度不銹鋼板的激光焊099

3.5.5不銹鋼超薄板的脈沖激光焊101

3.5.6管線鋼的激光焊101

3.5.7汽車高強鋼板光纖激光焊103

3.5.8大厚度板復合熱源深熔焊接104

3.5.9有色金屬激光-電弧復合焊105

第4章激光切割107

4.1激光切割的原理、特點及應用107

4.1.1激光切割的原理及分類107

4.1.2激光切割的特點109

4.1.3激光切割的應用范圍111

4.1.4工程材料的激光切割112

4.2激光切割設備114

4.2.1激光切割設備的組成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數(shù)控激光切割機和激光切割機器人121

4.2.5激光切割設備的技術參數(shù)123

4.3激光切割工藝125

4.3.1激光切割的工藝參數(shù)125

4.3.2激光切割的操作程序及關鍵技術133

4.3.3激光切割的質量及控制136

4.4激光切割的應用142

4.4.1鋼鐵材料的激光切割142

4.4.2有色金屬的激光切割151

4.4.3非金屬材料的激光切割157

4.4.4汽車橋殼的激光切割158

4.4.5水導引激光切割159

第5章激光熔覆和選區(qū)激光熔化161

5.1激光熔覆的原理與特點161

5.1.1激光熔覆的原理161

5.1.2激光熔覆的分類162

5.1.3激光熔覆的特點及應用164

5.1.4激光熔覆的現(xiàn)狀及存在問題167

5.2激光熔覆設備與材料168

5.2.1激光熔覆設備168

5.2.2激光熔覆材料170

5.2.3激光熔覆材料的設計和選用175

5.2.4熔覆材料的添加方式178

5.3激光熔覆工藝179

5.3.1激光熔覆的工藝概述179

5.3.2激光熔覆的工藝參數(shù)180

5.3.3激光復合熔覆技術184

5.3.4激光熔覆層的顯微組織特征185

5.3.5激光熔覆層的性能187

5.3.6激光熔覆層的耐磨性評定191

5.3.7激光熔覆層的應力狀態(tài)191

5.4選區(qū)激光熔化193

5.4.1選區(qū)激光熔化簡介193

5.4.2選區(qū)激光熔化原理194

5.4.3選區(qū)激光熔化設備及工藝195

5.4.4選區(qū)激光熔化技術的研究進展198

5.5激光熔覆的應用199

5.5.1鋼鐵材料的激光熔覆201

5.5.2鋼軋輥的激光熔覆201

5.5.3軸類件的激光熔覆205

5.5.4鈦合金的激光熔覆209

5.5.5液壓支架高強鋼關鍵件的激光熔覆214

5.5.6寬束激光熔覆Ni60 WC復合層224

5.5.7選區(qū)激光熔化制備18Ni300鋼模具228

5.5.8極端條件下的激光熔覆239

第6章激光質量監(jiān)測及安全防護241

6.1激光器的光束質量及聚焦質量241

6.1.1激光器的光束質量241

6.1.2光束質量對聚焦的影響245

6.1.3引起激光束焦點位置波動的因素248

6.2激光與材料的相互作用252

6.2.1材料吸收激光的規(guī)律及影響因素252

6.2.2激光作用下材料的物態(tài)變化256

6.3激光加工過程監(jiān)測257

6.3.1激光與材料作用過程的監(jiān)測257

6.3.2激光束焦點位置檢測與控制261

6.4激光加工安全與防護266

6.4.1激光輻射對人體的危害267

6.4.2激光危害的工程控制268

6.4.3激光的安全防護268

參考文獻269