激光焊接/切割/熔覆技術（簡體書）

激光加工技術是21世紀最有發展前景的製造技術之一，眾多的高新技術成果與激光技術有著密切的聯繫。激光束具有可以在大氣中進行焊接、切割和熔覆的特點，聚焦後的光斑直徑只有01～1mm，熱輸入量小，加工質量好。激光加工技術的廣泛應用產生了顯著的經濟和社會效益，符合“優質、高效、低耗、無污染”的發展方向，是值得大力推廣的先進製造技術。《激光焊接/切割/熔覆技術》的特點是從實用性角度對激光焊接、切割、熔覆技術的發展及應用做了簡明的闡述，突出科學性、先進性和新穎性等特色，給出一些激光加工技術（如激光焊接、切割和熔覆等）成功應用的實例，有助於推進激光技術的發展。·

Manu，冥想與瑜伽專業碩士，美國瑜伽聯盟ERYT500小時註冊瑜伽師。自小師從隱士Guru Gurbachan習練瑜伽，深得真傳，成為少數有幸進入瑜伽神秘殿堂，探尋其宗的修行者。之後考入世界最古老的印度KaivalyadhamaG.S.瑜伽研究學院，成為O.P.Tiwari大師的弟子，並以最佳成績獲得首席瑜伽導師執業資格證書。近20年的教學生涯裡，他帶領學生們奪得無數瑜伽獎項。2006年來到中國，先後執教北京、福建、江蘇、山東、河北等地，在長期培訓和工作中培養了許多優秀的瑜伽師。·

《激光焊接、切割、熔覆技術》讓大家認識到激光加工技術是21世紀最有發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系。

第1章概述1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激光加工現狀及發展趨勢1.2.1激光加工的技術現狀1.2.2激光加工技術的發展趨勢1.2.3存在的問題和市場展望第2章激光加工基礎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表徵激光光束質量的特徵參數2.1.4激光光束的輸出形狀2.2激光器及加工系統2.2.1激光器的基本組成及發展2.2.2CO2氣體激光器2.2.3半導體激光器2.2.4YAG固體激光器2.2.5光纖激光器第3章激光焊3.1激光焊的原理、特點及應用3.1.1激光焊原理及分類3.1.2激光焊熔透狀態及焊縫形成3.1.3激光焊的特點及應用3.2激光焊設備及工藝3.2.1激光焊設備及技術參數3.2.2脈衝激光焊工藝及參數3.2.3連續激光焊工藝及參數3.2.4激光釺焊3.3激光複合(增強)焊接技術3.3.1激光電弧複合焊的原理3.3.2激光電弧複合焊接的優勢3.3.3激光與電弧的複合方式3.3.4激光電弧複合焊參數對焊縫成形的影響3.3.5激光電弧複合焊接技術的應用3.4不同材料的激光焊3.4.1鋼的激光焊3.4.2有色金屬的激光焊3.4.3高溫合金的激光焊3.4.4異種材料的激光焊3.5激光焊的應用示例3.5.142CrMo鋼傘形齒輪軸的窄間隙激光焊3.5.2冷軋鋼與高強度鍍鋅鋼車身的CO2激光拼焊3.5.3鋁/鋼異種金屬的激光MIG複合焊接3.5.4大厚度不銹鋼的激光焊3.5.5不銹鋼超薄板的脈衝激光焊3.5.6管線鋼的激光焊3.5.7汽車發動機排氣閥脈衝激光焊3.5.8汽車高強鋼板光纖激光焊第4章激光切割4.1激光切割原理、特點及應用4.1.1激光切割原理及分類4.1.2激光切割的特點4.1.3激光切割的應用範圍4.1.4工程材料的激光切割4.2激光切割設備4.2.1激光切割設備的組成4.2.2激光切割用的激光器4.2.3激光切割的割炬4.2.4數控激光切割機和切割機器人4.2.5激光切割設備的技術參數4.3激光切割工藝4.3.1激光切割的工藝參數4.3.2激光切割的操作程序及技術要點4.3.3激光切割的質量及控制4.4激光切割技術的應用4.4.1鋼鐵材料的激光切割工藝4.4.2有色金屬的激光切割工藝4.4.3非金屬材料的激光切割工藝4.4.4汽車橋殼的激光切割第5章激光熔覆5.1激光熔覆原理與特點5.1.1激光熔覆的原理5.1.2激光熔覆的分類5.1.3激光熔覆的特點及應用5.1.4激光熔覆的現狀及存在問題5.2激光熔覆設備與材料5.2.1激光熔覆設備5.2.2激光熔覆材料5.2.3激光熔覆材料的設計和選用5.2.4熔覆材料的添加方式5.3激光熔覆工藝5.3.1激光熔覆的工藝特點5.3.2激光熔覆的工藝參數5.3.3激光複合熔覆技術5.4激光熔覆層的組織與性能5.4.1激光熔覆層的顯微組織特徵5.4.2激光熔覆層的性能5.4.3激光熔覆層的耐磨性評定5.4.4激光熔覆層的應力狀態5.5激光熔覆技術的應用5.5.1鋼鐵材料的激光熔覆5.5.2鎂合金的激光熔覆5.5.3鈦合金的激光熔覆第6章激光質量及監測6.1激光器的光束質量及聚焦質量6.1.1激光器的光束質量6.1.2光束質量對聚焦的影響6.1.3引起激光束焦點位置波動的主要因素6.2激光與材料的相互作用6.2.1材料吸收激光的規律及影響因素6.2.2激光作用下材料的物態變化6.3激光加工過程監測6.3.1激光與材料作用過程的監測6.3.2激光束焦點位置檢測與控制第7章激光加工安全與防護7.1激光輻射對人體的危害7.2激光危害的工程控制7.3激光的安全防護參考文獻·

③航空工業。
激光焊接技術的應用，在航空制造業受到世界各發達國家的重視。例如，在歐洲，空中客車A330／340機身壁板結構就是激光焊接整體結構，采用激光焊技術將機身蒙皮（6013—T6鋁合金）與筋條（6013—T6511）焊接成整體機身壁板，取代原有的鉚接密封壁板，可減重15％，并降低成本15％。再如，采用額定功率10kW的C02激光器，焊接鋁合金壁板（6013、厚度2mm）與筋條（6013、厚度4mm）的T形接頭，填加AlSil2焊絲，在焊接速度為10m／min的條件下；實際焊接功率為4kW，整體焊接壁板的寬度約2m，激光焊接結構的應用效果良好。我國科技人員采用激光焊技術制造的小格蜂窩芯，為提高航空發動機性能提供了技術保證。
以上幾個典型實例展示了激光焊接技術在飛行器結構制造中有著很廣闊的應用前景。在我國，5kW工業用C02激光焊接裝備在航空工業中的應用已逐步普及，10kW激光器也已進入工程化應用。
④造船工業。
激光器功率的提高和光束品質的改善，使激光焊技_術越來越受到造船工業的青睞。歐洲造船業率先將激光焊接用于船舶建造和修理，例如用于大型豪華客輪、高速混裝渡輪和先進軍用艦艇等上層建筑結構，發揮其在焊接質量要求高的環境下的良好適用性。歐盟研發的適用于造船業的激光焊接系統，采用光纖傳輸和機器人操作，使激光焊技術得以在船艙中各個工作層面進行，使其能勝任船舶建造中的焊接工作，并可節省6％～8％的船體建造成本。
針對船體結構中兩塊面板中間夾有加強腹板的平板夾心構件，激光焊接可以穿過面板熔化下方的腹板，實現整體結構的連接，這種實現封閉結構內外連接的獨特優勢是其他焊接方法所不能完成的。德國Meyer船廠已將該項技術用于豪華客輪的甲板、船艙隔壁、客艙壁板等的焊接。與傳統蜂窩狀加混筋板的焊接結構相比，平板夾心構件減重約50％，占據空間減少50％，減振能力和抗碰撞性大大增強，而且比傳統加r工方法減少現場工時30％。此外，船體焊接工作量大，焊接構件易發生翹曲和變形，船體建造中約有25％的工作量是對船板進行整形。激光焊接可以顯著減小焊接變形，焊接長度12m船板的公差可控制在0.5mm以內。德國Meyer船廠采用12kW的CO2激光器和FroniusTSP5000數字式焊接電源進行激光一電弧復合焊，用于船體平面分段，可允許1mm的接頭裝配間隙，減少了船舶建造的焊前裝配工作量，在造船業中體現出獨特的優勢。