材料激光工艺过程

谢辞

译丛序言

中文版序

译者序

绪论

参考文献

第1章 背景及用途

1.1激光器工作原理

1.1.1整体结构

1.1.2受激发射现象

1.2工业激光器的类型

1.2.1CO2激光器

1.2.2CO激光器

1.2.3固体激光器

1.2.4半导体激光器

1.2.5准分子激光器

1.3不同激光器之间的比较

1.4激光的应用

1.4.1高亮度

1.4.2准直

1.4.3长度测量

1.4.4污染监测

1.4.5速度测量

1.4.6全息照相

1.4.7斑纹干涉仪

1.4.8检查

1.4.9分析技术

1.4.10信息记录

1.4.11通讯

1.4.12热源

1.4.13医疗

1.4.14印刷

1.4.15同位素分离

1.4.16核聚变

1.5激光的商业应用

参考文献

第2章 激光光学基础

2.1电磁辐射特性

2.2电磁辐射与物质的相互作用

2.2.1荧光性

2.2.2受激Raman散射

2.2.3受激Brillouin散射

2.2.4二次谐波的产生

2.2.5Kerr光学效应

2.3反射和吸收

2.3.1波长的影响

2.3.2温度的影响

2.3.3表面薄膜的影响

2.3.4入射角度的影响

2.3.5材料及表面粗糙度的影响

2.4折射

2.4.1Rayleigh散射

2.4.2Mie散射

2.4.3Bulk散射

2.5干涉

2.6衍射

2.7激光的特征

2.7.1波长

2.7.2相干性

2.7.3模式和光束直径

2.7.4偏振

2.8单一透镜的聚焦

2.8.1焦斑的最终尺寸

2.8.2焦深

2.9光学元器件

2.9.1双谱线透镜

2.9.2消偏器

2.9.3准直仪

2.9.4金属光学

2.9.5衍射光学元件全息透镜

2.9.6激光扫描系统

2.9.7光纤传输系统

参考文献

第3章 激光切割

3.1引言

3.2切割工艺具体操作

3.3切割方式

3.3.1气化切割/打孔

3.3.2熔化切割——熔融和吹除

3.3.3反应燃烧切割

3.3.4可控断裂切割

3.3.5激光刻划

3.3.6冷切割

3.3.7氧气辅助激光切割LASOX工艺

3.4激光切割的理论模型

3.5实用特性

3.5.1光束特性

3.5.2传输特性

3.5.3气体性质

3.5.4材料特性

3.5.5实用技巧

3.6应用实例

3.6.1模切板切割

3.6.2石英管的切割

3.6.3仿形切割

3.6.4布料切割

3.6.5航空材料

3.6.6切割玻璃纤维

3.6.7切割凯芙拉复合材料

3.6.8原型车制造

3.6.9切割氧化铝和绝缘板

3.6.10家具工业

3.6.11多孔水管的打孔

3.6.12香烟纸穿孔

3.6.13柔性版印刷滚轮

3.6.14放射性材料的切割

3.6.15电子工业的应用

3.6.16激光打孔

3.6.17废品回收

3.6.18激光加工

3.6.19船舶制造

3.6.20激光冲压

3.6.21自行车和管结构的制造

3.6.22轨道车辆制造中的切割和焊接

3.7成本实例

3.8工艺变化

3.8.1电弧增强激光切割

3.8.2加热切削

3.9未来发展

3.9.1较高功率的激光器

3.9.2辅助切割能源

3.9.3改善能量耦合

3.9.4更小的焦斑尺寸

3.9.5增加拖拽能力

3.9.6增加流动性

3.10功率需求实例

参考文献

第4章 激光焊接

4.1引言

4.2工艺布局

4.3焊接加工机制匙孔和等离子体效应

4.4激光焊接的影响因素

4.4.1激光功率

4.4.2光斑尺寸和模式

4.4.3偏振

4.4.4光束波长

4.4.5焊接速度

4.4.6焦点位置

4.4.7接头形状

4.4.8保护气和气压

4.4.9保护气压力的影响

4.4.10材料性能的影响

4.4.11重力

4.5其他焊接工艺

4.5.1激光复合焊

4.5.2双光束焊接

4.5.3移动和旋转光束

4.6应用

4.7成本估计

参考文献

第5章 热流理论

5.1引言

5.2一维热流分析模型

5.3静态点源分析模型

5.3.1瞬态点热源

5.3.2连续点热源

5.3.3点热源以外的其他热源

5.4移动点热源的分析模型

5.5其他的表面加热模型

5.5.1AshbyShercliffe模型：移动多维曲面线热源

5.5.2Davis模型：移动高斯热源

5.6匙孔模型分析线热源解

5.7移动点线热源解

5.8有限差分模型

5.9半定量模型

5.10流体模型

5.11应力模型

5.12结论

5.13符号列表

参考文献

第6章 激光表面处理

6.1引言

6.2激光热处理

6.2.1热流

6.2.2扩散质量流动

6.2.3相变过程机制

6.2.4相变钢的性能

6.3激光表面熔化

6.3.1凝固方式

6.3.2凝固组织尺度

6.3.3熔池内的质量流动

6.4激光表面合金化

6.4.1工艺变量

6.4.2应用

6.5激光涂敷

6.5.1预置粉末激光涂敷

6.5.2吹粉激光涂敷

6.6粒子注入

6.7表面纹理处理

6.8增强电镀

6.9激光化学蒸气沉积

6.10激光物理气相沉积

6.11非接触弯曲

6.12磁畴控制

6.13激光清理和涂料去除

6.14表面粗糙化

6.15粗琢

6.16微加工

6.17激光标识

6.18冲击硬化

6.19结论

参考文献

第7章 激光快速成型和微型制造

7.1引言

7.2加工范围

7.2.1制造类型

7.2.2快速成型技术按原材料分类

7.3CAD文件处理

7.4分层制造问题

7.4.1综述

7.4.2台阶式分级

7.4.3层厚的选择

7.4.4精确度

7.4.5部件取向

7.4.6支撑结构

7.5特殊工艺

7.5.1立体光刻成型

7.5.2激光选择性烧结

7.5.3叠层实体制造

7.5.4激光定向熔铸

7.6快速制造技术

7.6.1硅树脂橡胶浇模

7.6.2熔模铸造

7.6.3砂模铸造

7.6.4激光定向铸造

7.6.5快速成型工具

7.7应用

7.8结论

参考文献

第8章 激光弯曲或激光成型

8.1引言

8.2加工机制

8.2.1热梯度机制

8.2.2点源机制

8.2.3褶皱机制

8.2.4镦压机制

8.3理论模型

8.3.1热梯度机制模型

8.3.2褶皱机制模型

8.3.3镦压机制模型

8.4操作特点

8.4.1功率影响

8.4.2速度的作用“线能量”

8.4.3材料的影响

8.4.4厚度的影响弯曲增厚

8.4.5平板尺寸效应边界效应

8.4.6扫描次数的影响

8.5应用

8.6结论

8.7符号列表

参考文献

第9章 激光清洁

9.1引言

9.2激光清洁机理

9.2.1选择性蒸发

9.2.2剥离

9.2.3瞬时表面热处理

9.2.4蒸发压力

9.2.5光压

9.2.6剥离（键破坏）

9.2.7干燥和蒸气激光清洁

9.2.8倾斜入射激光清洁

9.2.9激光激波清洁

9.3激光清洁过程的概述

9.4实际应用

参考文献

第10章 激光自动化及在线监测

10.1自动化原理

10.2在线监测

10.2.1激光束特性监测

10.2.2工作台特性监测

10.2.3加工特性监测

10.3在线控制

10.3.1在线功率控制

10.3.2在线温度控制

10.4“智能”在线控制

10.5结论

参考文献

第11章 激光安全防护

11.1危害

11.2标准

11.3安全限值

11.3.1对眼睛的危害

11.3.2对皮肤的危害

11.4激光分类

11.5典型的4类安全协议

11.6合理安装设备存在的危险

11.7电气危害

11.8粉尘危害

11.9结论

参考文献

结束语

《材料激光工艺过程（原书第3版）》对激光光学原理、材料加工背景和材料激光加工的新领域及其最新进展进行了全面而系统的介绍。该书共11章：第1章，背景及用途；第2章，激光光学基础；第3章，激光切割；第4章，激光焊接；第5章，热流理论；第6章，激光表面处理；第7章，激光快速成型和微型制造；第8章，激光弯曲或激光成型；第9章，激光清洁；第10章，激光自动化及在线监测；第11章，激光安全防护。

《材料激光工艺过程（原书第3版）》可供从事激光技术和材料加工的工艺技术人员及大专院校相关专业的师生参考。