激光制造工藝基礎(chǔ)、展望和創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)例

本書主要內(nèi)容為激光材料加工的物理基礎(chǔ)、基本工藝以及應(yīng)用實(shí)例，內(nèi)容上涵蓋了激光加工領(lǐng)域的最新進(jìn)展，是激光加工領(lǐng)域科研人員、工程技術(shù)人員、在校研究生的重要參考書。本書的2～9章為材料加工基礎(chǔ)，主要對(duì)激光材料加工過程中基本物理現(xiàn)象進(jìn)行理論闡述；本書第二部分為激光技術(shù)的應(yīng)用，首先論述了工業(yè)用重要光源的特征；

第1章 緒論1

文獻(xiàn)3

第2章 電磁射線在工件表面的行為4

2.1 Fresnel公式4

2.1.1 Fresnel吸收公式6

2.1.2 Fresnel公式，Brewster效應(yīng)7

2.1.3 全反射8

2.2 激光技術(shù)中Fresnel公式的特殊應(yīng)用9

2.2.1 Brewster效應(yīng)9

2.2.2 全反射9

文獻(xiàn)9

第3章 工件對(duì)激光的吸收10

3.1 現(xiàn)象描述11

3.1.1 相互聯(lián)系12

3.1.2 波公式13

3.1.3 零件的幾何形狀13

3.1.4 邊界條件13

3.2 非導(dǎo)體14

3.2.1 電偏振15

3.2.2 離子偏振16

3.2.3 塑性材料中的填充材料18

3.3 等離子體的介電性能18

3.3.1 無碰撞等離子體19

3.3.2 碰撞決定的等離子體20

3.4 金屬材料的吸收22

3.5 Drude吸收模型23

3.6 金屬材料的吸收率及其與溫度的關(guān)系25

3.7 表面狀態(tài)的影響28

文獻(xiàn)30

第4章 能量傳遞和熱傳導(dǎo)31

4.1 能量傳遞公式31

4.2 熱傳導(dǎo)機(jī)制32

4.3 具有常數(shù)系數(shù)以及Green函數(shù)的熱傳導(dǎo)公式33

4.3.1 點(diǎn)熱源35

4.3.2 線熱源36

4.3.3 橫向無限膨脹表面熱源38

4.3.4 橫向無限膨脹體積熱源41

4.3.5 高斯光強(qiáng)分布42

4.3.6 有限材料厚度42

4.4 熱物理常數(shù)與溫度的關(guān)系43

4.5 短脈寬時(shí)的熱傳導(dǎo)44

文獻(xiàn)44

第5章 熱力學(xué)46

5.1 彈性變形46

5.1.1同軸加載47

5.1.2同軸應(yīng)變47

5.2熱致應(yīng)力47

5.3塑性變形48

5.3.1塑性變形舉例49

文獻(xiàn)49

第6章相變50

6.1鐵碳相圖50

6.1.1純鐵50

6.1.2鐵碳混合52

6.2珠光體組織硬化54

6.2.1碳的擴(kuò)散54

文獻(xiàn)56

第7章熔池流態(tài)57

7.1質(zhì)量、動(dòng)量和能量平衡57

7.2邊界條件58

7.3平面流勢(shì)60

7.3.1源熔流和偶極熔流60

7.3.2柱體周圍的熔流61

7.4層狀邊界層流63

7.4.1摩擦決定的邊界層流65

7.4.2慣性決定的邊界層流66

文獻(xiàn)67

第8章光致蒸發(fā)68

8.1熱動(dòng)態(tài)平衡中的蒸發(fā)壓力68

8.2蒸發(fā)率69

8.3光致蒸發(fā)過程中的粒子和能量平衡72

8.4采用燃燒波描述蒸發(fā)過程75

8.5蒸發(fā)和Knudsen層的動(dòng)態(tài)描述78

文獻(xiàn)80

第9章等離子物理81

9.1Debye半徑和定義83

9.2等離子熱動(dòng)力學(xué)以及靜力學(xué)的幾個(gè)結(jié)果85

9.2.1理想等離子的狀態(tài)數(shù)86

9.2.2理想等離子的狀態(tài)參數(shù)88

9.2.3Coulomb糾偏89

9.2.4質(zhì)量作用法則以及Saha公式91

9.3等離子體的傳遞性能94

9.4電磁波與等離子體的相互作用98

9.5非平衡過程103

9.6LTE模型中的等離子輻射106

9.6.1線性輻射107

9.6.2兩個(gè)連接狀態(tài)之間過渡區(qū)的吸收108

9.6.3線性輻射的輻射能量108

9.6.4線性輪廓109

9.6.5軔致輻射110

9.6.6復(fù)合輻射110

9.6.7儀器影響111

文獻(xiàn)111

第10章激光光源113

10.1CO2激光器113

10.1.1基本原理113

10.1.2結(jié)構(gòu)113

10.2Nd∶YAG激光器115

10.2.1基本原理115

10.2.2結(jié)構(gòu)115

10.3半導(dǎo)體激光器117

10.3.1基本原理117

10.3.2結(jié)構(gòu)和性能118

10.4準(zhǔn)分子激光器121

10.4.1基本原理121

10.4.2結(jié)構(gòu)122

文獻(xiàn)123

第11章表面技術(shù)124

11.1激光相變硬化124

11.1.1目的124

11.1.2工藝125

11.1.3物理基礎(chǔ)128

11.1.4應(yīng)用研究128

11.1.5工業(yè)應(yīng)用實(shí)例131

11.2激光重熔135

11.2.1物理基礎(chǔ)136

11.2.2工藝139

11.2.3應(yīng)用研究140

11.2.4工業(yè)應(yīng)用實(shí)例142

11.3激光拋光143

11.3.1目的143

11.3.2工藝144

11.3.3設(shè)備146

11.3.4應(yīng)用舉例147

11.4熔覆149

11.4.1目的149

11.4.2工藝149

11.4.3材料技術(shù)152

11.4.4應(yīng)用153

11.5合金化和彌散化155

11.5.1目的155

11.5.2物理基礎(chǔ)156

11.5.3工藝157

11.5.4應(yīng)用研究158

11.5.5應(yīng)用舉例161

11.6激光脈沖沉積工藝161

11.6.1物理基礎(chǔ)162

文獻(xiàn)166

第12章熱變形技術(shù)168

12.1彎曲168

12.1.1引言168

12.1.2過程模型169

12.1.3變形研究173

12.1.4激光微變形技術(shù)在繼電器生產(chǎn)中的應(yīng)用173

文獻(xiàn)176

第13章快速成形技術(shù)178

13.1激光選區(qū)燒結(jié)178

13.1.1引言178

13.1.2塑性粉末的激光選區(qū)燒結(jié)178

13.1.3金屬材料間接激光選區(qū)燒結(jié)179

13.1.4金屬材料直接激光選區(qū)燒結(jié)180

13.1.5激光選區(qū)熔化181

13.2激光生長(zhǎng)技術(shù)183

13.2.1介紹183

13.2.2激光生長(zhǎng)零件的性能184

13.2.3CAD/NC結(jié)合187

13.2.4應(yīng)用范圍188

13.2.5修復(fù)190

13.3立體印制191

13.4層加工技術(shù)193

13.4.1層加工技術(shù)19

13.5非激光支持快速成形工藝194

13.5.1固相結(jié)合技術(shù)194

13.5.2熔覆沉積制造技術(shù)196

13.5.3三維印刷技術(shù)197

13.5.4層銑削技術(shù)198

文獻(xiàn)199

第14章連接技術(shù)200

14.1金屬材料的焊接200

14.1.1熱導(dǎo)焊200

14.1.2深熔焊205

14.1.3激光復(fù)合焊208

14.2熱縮性材料的激光焊接213

14.2.1目標(biāo)213

14.2.2工藝基礎(chǔ)214

14.2.3應(yīng)用研究217

14.2.4工業(yè)應(yīng)用218

14.2.5小結(jié)220

14.3釬焊220

14.3.1物理基礎(chǔ)221

14.3.2工藝222

14.3.3工業(yè)應(yīng)用224

14.4微小件焊接224

14.4.1引言224

14.4.2工藝和結(jié)果225

文獻(xiàn)229

第15章去除和打孔技術(shù)232

15.1單脈沖打孔232

15.1.1物理基礎(chǔ)233

15.1.2工藝236

15.1.3應(yīng)用236

15.1.4應(yīng)用舉例238

15.2叩擊打孔240

15.2.1物理基礎(chǔ)240

15.2.2工藝242

15.2.3應(yīng)用243

15.2.4應(yīng)用舉例244

15.3環(huán)轉(zhuǎn)打孔244

15.3.1工藝245

15.3.2應(yīng)用246

15.3.3應(yīng)用舉例247

15.4微結(jié)構(gòu)化248

15.4.1引言248

15.4.2微結(jié)構(gòu)化中的光束變換248

15.4.3對(duì)激光的吸收250

15.4.4應(yīng)用舉例252

15.5清洗253

15.5.1工藝253

15.5.2應(yīng)用舉例254

文獻(xiàn)257

第16章分離技術(shù)260

16.1激光助燃切割260

16.1.1引言260

16.1.2助燃切割對(duì)功率的要求和供給260

16.1.3火焰助燃切割261

16.1.4工藝原理263

16.1.5燃燒穩(wěn)定的激光助燃切割265

16.2熔化切割266

16.2.1基礎(chǔ)266

16.2.2工藝參數(shù)267

16.2.3帶有反射光學(xué)系統(tǒng)和火焰噴嘴的熔化切割270

16.2.4應(yīng)用舉例272

16.3高速切割272

16.3.1基礎(chǔ)272

16.3.2工藝274

16.3.3應(yīng)用舉例275

16.4升華切割275

16.4.1引言275

16.4.2激光升華切割的能量平衡276

16.4.3非金屬材料升華切割的應(yīng)用舉例277

16.5激光精細(xì)切割279

16.5.1引言和應(yīng)用范圍279

16.5.2工藝基礎(chǔ)279

16.5.3所用光源281

16.5.4應(yīng)用舉例281

文獻(xiàn)283

第17章系統(tǒng)技術(shù)285

17.1過程監(jiān)控285

17.1.1目的285

17.1.2工藝的分類285

17.1.3加工前以及加工后的過程監(jiān)控286

17.1.4原位過程監(jiān)控287

17.1.5帶有空間測(cè)量功能的過程監(jiān)控290

17.1.6具有視覺傳感功能的過程監(jiān)控291

17.2激光加工數(shù)控設(shè)備297

17.2.1設(shè)備模型297

17.2.2基本組成部分299

17.2.3激光加工數(shù)控設(shè)備的功能擴(kuò)展305

文獻(xiàn)311

第18章激光測(cè)量技術(shù)315

18.1光三角法315

18.1.1引言315

18.1.2幾何參數(shù)的測(cè)量316

18.1.3光三角傳感器的Scheim飛行條件以及特征線317

18.1.4應(yīng)用舉例319

18.1.5經(jīng)濟(jì)意義324

18.2相干法325

18.2.1Michelson干涉儀326

18.2.2Mach-Zehnder干涉儀328

18.2.3Fizeau干涉儀330

18.2.4Speckle干涉法330

18.2.5白光干涉儀332

18.3光致熒光法335

18.3.1熒光基礎(chǔ)335

18.3.2生物科學(xué)中的熒光標(biāo)記338

18.3.3光致熒光的經(jīng)濟(jì)意義342

18.4共焦顯微術(shù)342

18.4.1目的342

18.4.2基礎(chǔ)343

18.4.3分辨能力344

18.4.4應(yīng)用舉例345

18.4.5共焦雙光子顯微鏡346

18.5光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)的掃描系統(tǒng)347

18.5.1目的347

18.5.2物理基礎(chǔ)347

18.5.3掃描系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)348

18.5.4DVD的進(jìn)展349

18.6激光發(fā)射光學(xué)顯微術(shù)351

18.6.1工藝目標(biāo)351

18.6.2基礎(chǔ)352

18.6.3工藝描述354

18.6.4時(shí)間分辨光譜儀356

18.6.5數(shù)據(jù)處理357

18.6.6測(cè)量范圍358

18.6.7應(yīng)用舉例359

文獻(xiàn)361

附錄A光學(xué)366

A.1Fresnel公式的推導(dǎo)366

A.2等離子體的介電性能368

A.3通過復(fù)數(shù)描述電磁場(chǎng)370

文獻(xiàn)371

附錄B連續(xù)體力學(xué)372

B.1坐標(biāo)系統(tǒng)和變形梯度372

B.2變形373

B.3時(shí)間導(dǎo)數(shù)376

B.4Reynold的傳輸理論377

B.5質(zhì)量平衡378

B.6動(dòng)量平衡378

B.7材料公式380

B.7.1彈性體380

B.7.2牛頓流體381

B.8能量公式382

B.9能量傳輸計(jì)算中幾個(gè)重要數(shù)學(xué)公式的總結(jié)385

B.9.1空間積分385

B.9.2時(shí)間積分387

B.9.3誤差函數(shù)388

B.9.4指數(shù)積分388

B.10金屬中的擴(kuò)散388

文獻(xiàn)390

附錄C光致蒸發(fā)391

C.1Clausius-Claperyon公式391

C.2與溫度相關(guān)的蒸發(fā)焓392

C.3速度轉(zhuǎn)矩393

文獻(xiàn)393

附錄D等離子物理394

D.1熱動(dòng)力學(xué)的幾個(gè)結(jié)果394

D.2多次加載離子的概括396

文獻(xiàn)397 2100433B

作者：張冬云

定價(jià)：39元

印次：1-1

ISBN：9787302172635

出版日期：2008.04.01

印刷日期：2008.04.11

內(nèi)容介紹

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2100433B

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