激光熔覆技術及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

李嘉寜 等 著

圖書標籤:

• 激光熔覆
• 熔覆技術
• 錶麵工程
• 材料科學
• 激光技術
• 金屬材料
• 塗層技術
• 增材製造
• 工程材料
• 工藝技術

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122251336

版次：1

商品編碼：11804594

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-01-01

用紙：膠版紙

頁數：280

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為研究激光焊接、各種激光加工方法的教師、研究生和大學生的參考書和教材，也可作為從事相關激光加工技術和加工設備設計製造的工程技術人員的參考資料，還可供從事高能束加工和電弧焊方法研究和應用的科技人員、研究生參考。
　　內容先進，係統而全麵。

內容簡介

　　《激光熔覆技術及應用》簡明闡述瞭近年來激光熔覆技術的發展趨勢、特點及應用，突齣科學性、先進性和新穎性等特色，同時給齣一些實踐中成功的激光熔覆應用實例，有助於擴大讀者的視野，擴展解決問題的思路。
　　本書共8章，主要包括概述、激光加工基礎、激光熔覆的原理與特點、激光熔覆設備與材料、激光熔覆工藝、激光熔覆技術的應用、激光熔覆質量及控製、激光加工安全與防護。
　　本書適閤激光加工技術的從業者及準備從事相關技術的科技人員，以及對激光加工及激光熔覆技術感興趣的廣大科學愛好者閱讀使用，也可作為學校相關專業的教材使用。

作者簡介

　　李嘉寜，山東建築大學，副教授，作者博士研究生畢業於山東大學，獲博士學位。作為博士後研究人員在中航工業航空材料研究院（中航北京625所）從事過博士後工作，有多年從事激光熔覆技術工作的經驗。博士生課題是“鈦閤金激光熔覆Ti-Al/陶瓷復閤塗層組織結構與耐磨性的研究”，博士後課題是“鈦閤金激光非晶-納米晶增強復閤塗層與激光熔絲沉積層組織性能研究”（或教育部博士後基金資助），均與航空材料激光熔覆技術密切相關。博士後齣站後現在山東建築大學從事先進材料加工的教學和科研工作。現為山東建築大學材料科學與工程學院副教授。主持和完成省（部）級科研課題2項，獲國傢發明專利3項，在國內外重要刊物上發錶論文30多篇，主要著作有《激光焊接/切割/熔覆技術》等。

內頁插圖

目錄

第1章概述1
1．1激光加工的原理與特點1
1．1．1激光加工的工作原理1
1．1．2激光加工技術的特性3
1．1．3激光加工工藝4
1．2激光加工現狀及發展趨勢9
1．2．1激光加工的技術現狀9
1．2．2激光加工技術的發展趨勢11
1．2．3存在的問題和市場展望12
第2章激光加工基礎14
2．1激光的物理特性14
2．1．1激光的特點14
2．1．2激光産生的基本原理15
2．1．3錶徵激光光束質量的特徵參數17
2．1．4激光光束的輸齣形狀20
2．2激光器及加工係統21
2．2．1激光器的基本組成及發展21
2．2．2CO2氣體激光器23
2．2．3半導體激光器29
2．2．4YAG固體激光器33
2．2．5光縴激光器36
第3章激光熔覆的原理與特點40
3．1激光熔覆的原理及應用範圍40
3．1．1激光熔覆的原理40
3．1．2激光熔覆的應用範圍44
3．2激光熔覆的分類49
3．2．1預置送粉式激光熔覆49
3．2．2同步送粉式激光熔覆50
3．2．3絲材激光熔覆50
3．3激光熔覆的特點、成形及溫度場53
3．3．1激光熔覆的優缺點54
3．3．2激光熔覆狀態及錶麵成形56
3．3．3激光熔覆區的溫度場61
3．3．4激光熔覆與激光閤金化的區彆66
第4章激光熔覆設備與材料68
4．1激光熔覆加工係統68
4．1．1激光熔覆加工係統的組成68
4．1．2 激光器69
4．1．3 送粉（絲）係統82
4．1．4激光加工平颱96
4．2激光熔覆材料103
4．2．1 激光熔覆材料的特點103
4．2．2 激光熔覆材料的分類104
4．2．3激光熔覆用粉末材料107
4．2．4激光熔覆用絲材117
4．3激光熔覆材料的設計與選用120
4．3．1 激光熔覆材料的基本要求121
4．3．2 激光熔覆材料的設計121
4．3．3激光熔覆材料的選用123
4．3．4激光熔覆粉末的性能指標128
第5章激光熔覆工藝132
5．1激光熔覆工藝的特點132
5．1．1激光熔覆工藝分類132
5．1．2三個重要的工藝參數134
5．1．3工藝參數對熔覆質量的影響135
5．1．4工藝參數對溫度場的影響139
5．1．5工藝參數對應力應變的影響143
5．2激光熔覆的特殊工藝示例146
5．2．1激光復閤熔覆工藝特點146
5．2．2激光熔覆製備梯度復閤材料147
5．2．3激光熔覆製備復閤材料的工藝設計151
5．2．4激光非晶?納米晶增強復閤塗層的設計159
第6章激光熔覆技術的應用163
6．1鋼鐵材料的激光熔覆163
6．1．1模具的激光熔覆163
6．1．2鋼軋輥的激光熔覆171
6．1．3船舶零件的激光熔覆175
6．1．4軸類零件的激光熔覆178
6．1．5發動機排氣門的激光熔覆184
6．1．6齒輪的激光熔覆185
6．1．7車床刀具的激光熔覆186
6．2有色金屬的激光熔覆187
6．2．1鋁閤金的激光熔覆187
6．2．2鎂閤金的激光熔覆198
6．2．3鈦閤金的激光熔覆205
6．2．4鎳基高溫閤金的激光熔覆211
6．3特殊條件下的激光熔覆技術219
6．3．1水中兵器的激光熔覆修復219
6．3．2激光熔覆製造Ti6242高性能閤金224
第7章激光熔覆質量及控製230
7．1激光器的光束質量及聚焦質量230
7．1．1激光器的光束質量230
7．1．2光束質量對聚焦的影響234
7．1．3引起激光束焦點位置波動的主要因素238
7．2激光與材料的相互作用242
7．2．1材料吸收激光的規律及影響因素242
7．2．2激光作用下材料的物態變化247
7．3激光加工過程監測248
7．3．1激光與材料作用過程的監測248
7．3．2激光束焦點位置檢測與控製255
7．4激光熔覆層的組織與性能261
7．4．1激光熔覆層的顯微組織特徵261
7．4．2激光熔覆層的性能268
7．4．3激光熔覆層的耐磨性評定272
7．4．4激光熔覆層的應力狀態274
第8章激光加工安全與防護276
8．1激光輻射對人體的危害276
8．2激光危害的工程控製277
8．3激光的安全防護277
參考文獻279

前言/序言

鑄就新生，重塑輝煌：錶麵工程的革新之路 在這個科技日新月異的時代，材料的性能提升與結構的優化是推動工業進步的核心驅動力。而“鑄就新生，重塑輝煌”這一理念，正是對現代錶麵工程技術最貼切的詮釋。它並非關注單一的材料加工方法，而是以一種宏觀的視角，審視如何通過對材料錶麵進行精確、高效的改性，賦予舊有部件以全新的生命，解決傳統製造和修復過程中遇到的瓶頸，為各行各業帶來顛覆性的變革。 一、 錶麵改性的理論基石與技術圖譜 錶麵工程，顧名思義，是對材料錶麵進行設計、製造與改造的一門綜閤性科學技術。它關注的焦點在於材料的“皮膚”，而非其“骨骼”。通過對錶麵進行精密的調控，能夠顯著改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性、疲勞強度，乃至導電性、導熱性等一係列關鍵性能。這背後蘊含著深厚的材料科學、物理學、化學以及工程學等多學科的交叉融閤。 1. 材料科學的視角： 從微觀結構的角度看，錶麵工程技術旨在改變材料錶麵的晶體結構、相分布、缺陷密度，甚至引入新的化閤物相。例如，通過調控元素在錶麵的擴散行為，形成固溶強化層或沉澱強化層；或者通過相變誘導，使原有組織發生晶粒細化、馬氏體轉變等，從而提升材料的力學性能。理解不同材料在特定工藝條件下的相圖、相變動力學以及界麵反應機製，是進行有效錶麵改性的前提。 2. 物理學的力量： 能量的引入是實現錶麵改性的關鍵。無論是高溫的熱處理、高能量密度的束流作用，還是電場的激勵，都旨在為材料錶麵的原子和分子提供足夠的能量，使其發生定嚮的遷移、重組或化學反應。例如，等離子體技術利用瞭高能粒子轟擊，加速瞭錶麵離子的濺射與沉積；而物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）等技術，則巧妙地運用瞭蒸發、升華、化學反應等物理化學過程，將目標物質以原子或分子的形式精確地沉積到基材錶麵。 3. 化學反應的驅動： 許多錶麵改性技術都離不開化學反應的參與。例如，滲氮、滲碳等熱化學處理，通過在高溫下使氮、碳原子滲入基材錶麵，與金屬形成氮化物、碳化物，從而顯著提高錶麵硬度。而一些新型的錶麵塗層技術，如溶膠-凝膠法，則利用瞭溶液中化閤物的水解、縮閤等化學反應，形成緻密的氧化物或陶瓷塗層，賦予材料優異的耐腐蝕性和耐高溫性。 4. 工程設計的智慧： 錶麵工程並非簡單的“塗抹”或“燒烤”，而是需要精密的工程設計。這包括對工藝參數（如溫度、時間、氣氛、功率、流速等）的精確控製，以達到最佳的改性效果；同時，還要考慮基材的幾何形狀、尺寸精度、應力狀態等因素，確保改性過程不會引入過大的殘餘應力，或者對原有尺寸造成不可接受的偏差。例如，在進行復雜麯麵零件的錶麵處理時，需要設計閤適的工裝夾具和工藝路徑，以保證錶麵處理的均勻性和完整性。 技術圖譜的展開： 錶麵工程技術涵蓋瞭多種工藝方法，它們各有側重，但共同的目標都是提升材料錶麵的性能。 熱處理與熱化學處理： 這是最傳統也最基礎的錶麵改性方法，包括淬火、迴火、調質、滲碳、滲氮、滲硼等，通過改變材料的微觀組織和化學成分，提升硬度、耐磨性、疲勞強度等。 物理氣相沉積（PVD）與化學氣相沉積（CVD）： 這些技術能夠形成緻密、均勻、高性能的薄膜塗層，廣泛應用於刀具、模具、光學元件、電子器件等領域，提供優異的耐磨、耐腐蝕、減反射、導電等性能。 等離子體技術： 利用等離子體的高能特性，可以實現錶麵活化、刻蝕、沉積等多種功能，在半導體製造、生物醫學、材料錶麵處理等領域具有重要應用。 噴塗技術： 包括火焰噴塗、電弧噴塗、等離子噴塗、高能等離子噴塗（HVOF）等，能夠將粉末材料熔化並噴射到基材錶麵形成塗層，用於修復磨損部件、提升錶麵耐磨性、耐腐蝕性等。 電化學沉積： 通過電解過程，將金屬離子或絡閤物還原沉積在導電基材錶麵，形成金屬、閤金或復閤塗層，常用於防腐蝕、裝飾、功能性錶麵製備等。 錶麵閤金化與擴散退火： 通過將閤金元素擴散到基材錶麵，形成具有特定性能的錶麵閤金層，例如，用於提高耐高溫氧化性能的鋁化、鉻化處理。 機械加工與錶麵精加工： 雖然不是嚴格意義上的“改性”，但拋光、研磨、珩磨等精加工工藝，通過去除錶麵缺陷、減小錶麵粗糙度，也能顯著提升部件的錶麵質量和性能。 二、 錶麵改性技術的應用領域拓展與價值創造 錶麵工程的價值在於其“化腐朽為神奇”的能力，能夠為幾乎所有使用材料的行業帶來顯著的效益提升。 1. 裝備製造業的基石： 在航空航天、汽車、機械製造等領域，零部件的可靠性和使用壽命直接關係到産品的安全性和經濟性。 航空航天： 飛機發動機葉片、起落架、機身結構件等關鍵部位，承受著極高的溫度、應力、腐蝕和磨損。通過噴塗耐高溫塗層、抗氧化塗層，以及進行錶麵強化處理，能夠顯著延長這些部件的使用壽命，降低維護成本，提升飛行安全。例如，渦輪葉片錶麵的陶瓷隔熱塗層，能夠有效降低工作溫度，提高發動機效率。 汽車工業： 發動機活塞環、氣缸壁、麯軸、齒輪等關鍵部件，其錶麵性能的優劣直接影響到發動機的功率、燃油經濟性和排放。通過滲氮、PVD/CVD塗層等技術，可以大幅提高這些部件的耐磨性、抗腐蝕性，減少摩擦損耗，從而實現節能減排和延長使用壽命。 通用機械： 各種軸承、齒輪、刀具、模具等，其錶麵硬度、耐磨性和精度是決定其工作性能的關鍵。通過熱處理、PVD/CVD塗層、滲氮等技術，可以大幅提升這些産品的性能，降低更換頻率，提高生産效率。 2. 能源領域的綠色脈搏： 能源的生産、輸送和轉化過程，常常伴隨著嚴苛的工作環境。 發電行業： 燃氣輪機葉片、鍋爐管件、核電站關鍵部件等，需要承受高溫、高壓、強腐蝕以及磨損。錶麵工程技術，如熱障塗層、抗氧化塗層、抗腐蝕塗層，能夠有效提升這些設備的耐用性，降低故障率，提高能源轉化效率，並延長設備的使用壽命。 石油與天然氣工業： 鑽井設備、輸油管道、閥門等，長期暴露在腐蝕性介質和高磨損環境中。通過錶麵塗層技術，如硬質閤金塗層、陶瓷塗層，能夠顯著提高其耐磨性和耐腐蝕性，減少維護頻率，保障能源供應的穩定。 3. 醫療健康的新希望： 生物相容性與精密性是醫療器械的關鍵。 植入性醫療器械： 人工關節、牙科植體、心髒支架等，需要與人體組織長期接觸，因此對材料的生物相容性、耐磨性、耐腐蝕性有著極高的要求。通過PVD/CVD技術製備的鈦閤金塗層、羥基磷灰石塗層等，能夠提高植入物的骨整閤能力，減少排異反應，延長植入物的使用壽命。 手術器械： 手術刀、鉗子等精密手術器械，需要保持長久的鋒利度和優異的耐腐蝕性。采用PVD/CVD技術製備的類金剛石（DLC）塗層，能夠顯著提高其硬度和耐磨性，同時具有良好的生物相容性，減少術中磨損和對組織的損傷。 4. 電子信息産業的微觀世界： 隨著電子産品集成度的不斷提高，對材料錶麵的精度和功能性提齣瞭更高的要求。 半導體製造： 在芯片製造過程中，PVD、CVD、等離子體刻蝕等錶麵工程技術是不可或缺的關鍵環節，用於製備金屬互連綫、絕緣層、柵極等功能結構。 顯示技術： 液晶顯示器（LCD）、有機發光二極管（OLED）等顯示麵闆的製備，同樣依賴於薄膜沉積、錶麵處理等技術，以實現高分辨率、高對比度和長壽命。 5. 新材料與新應用的探索： 錶麵工程技術的發展，也催生瞭許多新型材料和應用。 功能性錶麵： 疏水疏油錶麵、自清潔錶麵、抗菌錶麵、形狀記憶閤金錶麵等，通過精確調控錶麵微觀形貌和化學成分，賦予材料前所未有的功能。 納米技術結閤： 將納米材料引入錶麵工程，如製備納米復閤塗層，能夠進一步提升材料的綜閤性能，例如，更強的硬度、更低的摩擦係數。 三、 展望未來：智能化與可持續發展的錶麵工程 麵嚮未來，錶麵工程技術的發展將更加注重智能化、自動化與可持續性。 智能化工藝控製： 結閤先進的傳感器技術、大數據分析和人工智能算法，實現對錶麵工程過程的實時監控、智能優化和精準控製，進一步提高工藝穩定性和産品一緻性。 綠色工藝開發： 研發低能耗、低汙染的錶麵工程技術，例如，低溫等離子體技術、水性塗料技術，減少對環境的影響，實現可持續發展。 多功能集成錶麵： 追求單一材料實現多種功能的集成，通過巧妙的設計和先進的製造工藝，使錶麵能夠同時具備耐磨、抗腐蝕、導電、傳感等多種特性，為産品的創新設計提供更多可能性。 在綫監測與預測性維護： 將傳感器技術集成到使用錶麵工程技術的部件中，實時監測其錶麵狀態，並通過預測性維護，在故障發生前進行乾預，從而延長部件壽命，降低維護成本。 “鑄就新生，重塑輝煌”不僅僅是一句口號，更是錶麵工程技術不斷追求卓越、服務社會、推動進步的生動寫照。它通過對材料錶麵的精準雕琢，賦予瞭産品更長的生命周期，更優異的性能，更廣泛的應用前景，為人類社會的科技發展和生活品質的提升，貢獻著不可或缺的力量。

評分☆☆☆☆☆

我是一名從事特種設備維護和再製造工作的技術人員，日常工作中經常需要處理一些因磨損、腐蝕等原因損壞的零部件。傳統的修復方法往往效率不高，而且可能對工件造成二次損傷。瞭解到激光熔覆技術在修復復雜零部件方麵具有獨特的優勢，我便購買瞭《激光熔覆技術及應用》這本書，希望能從中找到解決實際問題的方案。從目錄和章節標題來看，這本書對激光熔覆的實際操作和應用場景進行瞭詳細的闡述，這正是我所需要的。我特彆關注書中關於不同材料修復的案例分析，以及在修復過程中可能遇到的常見問題及其解決方案。書中對激光熔覆設備的選擇、維護和操作規範的介紹，也將為我安全有效地開展工作提供指導。我希望能通過閱讀這本書，掌握激光熔覆技術在零部件修復和性能提升方麵的具體應用技巧，從而提高工作效率，延長設備使用壽命。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常簡潔大氣，書名《激光熔覆技術及應用》的設計也很有科技感，字體粗細適中，顔色搭配也很協調，讓人一看就覺得這本書內容專業且有深度。翻開扉頁，紙張的觸感溫潤，印刷清晰，字體大小適宜，閱讀起來非常舒適。我是一名對新材料和先進製造工藝感興趣的在校大學生，平時會關注一些行業內的最新動態，而激光熔覆技術作為一種非常具有潛力的增材製造技術，一直是我非常想深入瞭解的領域。這本書的齣現，無疑為我提供瞭一個絕佳的學習機會。從目錄上看，本書涵蓋瞭激光熔覆的原理、工藝、設備、材料以及各種應用場景，這讓我對即將展開的學習充滿期待。我尤其關注關於材料選擇和工藝參數優化的部分，因為這直接關係到熔覆層的性能和實際應用效果。希望本書能夠提供詳細的理論闡述和豐富的案例分析，幫助我構建起對激光熔覆技術全麵而係統的認知，為我未來的學術研究和職業發展打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名機械工程專業的碩博連讀研究生，研究方嚮涉及到先進材料的製備與錶徵。在我的研究課題中，激光熔覆技術扮演著越來越重要的角色。這本書《激光熔覆技術及應用》是我在查找相關文獻時偶然發現的，它的齣版時機恰逢其時，為我解決研究中的一些難題提供瞭新的思路。從初步瀏覽來看，這本書的理論深度和廣度都相當可觀，不僅係統地介紹瞭激光熔覆的基本原理，如激光與物質的相互作用、熔池動力學等，還對各種影響熔覆層顯微組織和性能的因素進行瞭深入分析。我特彆欣賞書中對數值模擬在激光熔覆過程中的應用介紹，這能夠幫助我們更精確地預測和控製熔覆過程，提高研究效率。此外，書中對新型熔覆材料和復閤熔覆技術的探討，也為我的課題研究開闢瞭新的方嚮。我期待在閱讀過程中，能夠獲得更多關於激光熔覆層失效分析和壽命預測的知識，以完善我的研究體係。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在精密製造行業工作多年的工程師，我深知先進製造技術對提升産品質量、降低生産成本的重要性。激光熔覆技術近年來在修復、強化和功能化錶麵處理方麵展現齣瞭巨大的優勢，因此我一直密切關注該領域的進展。當我看到《激光熔覆技術及應用》這本書時，我毫不猶豫地購買瞭。這本書的裝幀質量上乘，內頁排版閤理，圖文並茂，即使是專業性極強的技術內容，也能夠清晰地呈現齣來。我特彆對書中關於不同激光器類型、其性能特點以及與熔覆工藝的匹配關係進行瞭詳細的介紹，這對於我們選擇閤適的設備至關重要。同時，書中對各種熔覆材料（如金屬粉末、陶瓷顆粒等）的性能、製備方法以及與基材的結閤機理的探討，也為我們選擇和優化熔覆材料提供瞭寶貴的參考。我非常期待書中關於不同行業應用案例的詳細解析，比如在航空航天、汽車製造、模具修復等領域的實際應用，這能夠幫助我將書本知識轉化為實際的生産解決方案。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本書，我就被它厚實的內容所吸引。作為一名對工業技術發展趨勢抱有濃厚興趣的科技愛好者，我一直在關注那些能夠帶來顛覆性變革的新興技術，《激光熔覆技術及應用》無疑就是其中之一。這本書的包裝嚴密，書本拿在手裏有分量感，給人一種內容紮實的感覺。打開後，其詳盡的目錄結構一目瞭然，讓我對全書的脈絡有瞭初步的瞭解。書中對激光熔覆的工藝過程、參數控製以及由此産生的熔覆層質量評估方法進行瞭細緻的描述，這對於我理解這項技術的核心至關重要。我對書中關於如何根據不同的應用需求選擇閤適的激光熔覆工藝和材料的章節尤為感興趣，因為這直接關係到技術的實用性和經濟性。書中還提及瞭激光熔覆在錶麵改性、修復再生等方麵的廣闊前景，這讓我對這項技術未來的發展充滿瞭好奇和期待。

評分☆☆☆☆☆

書很正，很精美

評分☆☆☆☆☆

書很正，很精美

評分☆☆☆☆☆

很一般，性價比超低。

評分☆☆☆☆☆

書很正，很精美

評分☆☆☆☆☆

書很正，很精美

評分☆☆☆☆☆

很一般，性價比超低。

評分☆☆☆☆☆

書很正，很精美

評分☆☆☆☆☆

書很正，很精美

評分☆☆☆☆☆

很一般，性價比超低。