激光焊接/切割/熔覆技术（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李亚江，李嘉宁 等 著

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• 激光焊接
• 激光切割
• 激光熔覆
• 材料加工
• 先进制造
• 激光技术
• 金属材料
• 表面工程
• 工业应用
• 焊接技术

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122256096

版次：2

商品编码：11840106

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：242

字数：416000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书供从事与激光技术研发、焊接-切割-熔覆和制造的工程技术人员、管理人员、质检人员使用，也可供高等院校师生、科研院（所）、厂矿企业的相关人员参考。
内容先进，系统而全面。

内容简介

激光加工技术是21世纪有发展前景的制造技术之一，众多的高新技术成果与激光技术有着密切的联系。激光束具有可在大气中进行焊接、切割和熔覆的特点，热输入小，加工质量好。激光技术的应用产生了显著的经济和社会效益，符合“优质、高效、低耗、无污染”的发展方向，是值得推广的先进制造技术。本书特点是从实用性角度对激光焊接、切割和熔覆技术做了简明的阐述，突出科学性、先进性和新颖性等特色，有助于推进激光技术的发展。本书供从事与激光技术研发、焊接-切割-熔覆和制造的工程技术人员、管理人员、质检人员使用，也可供高等院校师生、科研院（所）、厂矿企业的相关人员参考。

作者简介

李亚江，山东大学，教授，作者博士研究生毕业于山东大学材料加工工程专业（焊接方向），获博士学位。作者曾作为技术人员在原四机部4191厂技术部门工作过7年，有从事基层技术工作的经验；研究生毕业后留校任教（至今已有20多年），一直从事新材料及特种焊接技术的教学与科研工作。现为山东大学材料科学与工程学院教授、博士生导师。主持和完成省（部）级科研课题十多项，获教育部自然科学一等奖1项、省科技进步奖4项，获国家发明专利6项，指导博士生和硕士生十多人。在国内外重要刊物上发表论文150多篇，主要著作有《特殊及难焊材料的焊接》、《焊接冶金学—材料焊接性》等。

内页插图

目录

第1章概述
1.1激光加工的原理与特点/1
1.1.1激光加工的工作原理/1
1.1.2激光加工技术的特性/2
1.1.3激光加工工艺/3
1.2激光加工现状及发展趋势/6
1.2.1激光加工的技术现状/7
1.2.2激光加工技术的发展趋势/8
1.2.3存在的问题和市场展望/9
第2章激光加工基础
2.1激光的物理特性/11
2.1.1激光的特点/11
2.1.2激光产生的基本原理/12
2.1.3表征激光光束质量的特征参数/14
2.1.4激光光束的输出形状/16
2.2激光器及加工系统/16
2.2.1激光器的基本组成及发展/16
2.2.2CO2气体激光器/18
2.2.3半导体激光器/23
2.2.4YAG固体激光器/26
2.2.5光纤激光器/29
第3章激光焊
3.1激光焊的原理、特点及应用/32
3.1.1激光焊原理及分类/32
3.1.2激光焊熔透状态及焊缝形成/38
3.1.3激光焊的特点及应用/40
3.2激光焊设备及工艺/44
3.2.1激光焊设备及技术参数/44
3.2.2脉冲激光焊工艺及参数/47
3.2.3连续激光焊工艺及参数/50
3.2.4激光钎焊/58
3.3不同材料的激光焊/59
3.3.1钢的激光焊/59
3.3.2有色金属的激光焊/62
3.3.3高温合金的激光焊/68
3.3.4异种材料的激光焊/68
3.4激光-电弧复合焊技术/69
3.4.1激光-电弧复合焊的原理/69
3.4.2激光-电弧复合焊的特点/71
3.4.3激光-电弧复合热源分类/73
3.4.4激光与电弧的复合方式/76
3.4.5激光-电弧复合焊设备及工艺模式/79
3.4.6激光-电弧复合焊参数对焊缝成形的影响/81
3.4.7激光-电弧复合焊接技术的应用/90
3.5激光焊的应用示例/93
3.5.142CrMo钢伞形齿轮轴的窄间隙激光焊/93
3.5.2冷轧钢与高强度镀锌钢车身的CO2激光拼焊/95
3.5.3铝/钢异种金属的激光-MIG复合焊接/95
3.5.4大厚度不锈钢的激光焊/96
3.5.5不锈钢超薄板的脉冲激光焊/98
3.5.6管线钢的激光焊/99
3.5.7汽车高强钢板光纤激光焊/100
3.5.8大厚度板复合热源深熔焊接/103
3.5.9有色金属激光-电弧复合热源焊接/104
第4章激光切割
4.1激光切割原理、特点及应用/106
4.1.1激光切割原理及分类/106
4.1.2激光切割的特点/108
4.1.3激光切割的应用范围/110
4.1.4工程材料的激光切割/111
4.2激光切割设备/113
4.2.1激光切割设备的组成/113
4.2.2激光切割用的激光器/115
4.2.3激光切割的割炬/117
4.2.4数控激光切割机和切割机器人/121
4.2.5激光切割设备的技术参数/123
4.3激光切割工艺/125
4.3.1激光切割的工艺参数/125
4.3.2激光切割的操作程序及技术要点/132
4.3.3激光切割的质量及控制/135
4.4激光切割技术的应用/141
4.4.1钢铁材料的激光切割工艺/141
4.4.2有色金属的激光切割工艺/149
4.4.3非金属材料的激光切割工艺/154
4.4.4汽车桥壳的激光切割/156
4.4.5水导引激光切割技术/157
第5章激光熔覆
5.1激光熔覆原理与特点/159
5.1.1激光熔覆的原理/159
5.1.2激光熔覆的分类/160
5.1.3激光熔覆的特点及应用/161
5.1.4激光熔覆的现状及存在问题/165
5.2激光熔覆设备与材料/166
5.2.1激光熔覆设备/166
5.2.2激光熔覆材料/168
5.2.3激光熔覆材料的设计和选用/174
5.2.4熔覆材料的添加方式/176
5.3激光熔覆工艺/177
5.3.1激光熔覆的工艺特点/177
5.3.2激光熔覆的工艺参数/179
5.3.3激光复合熔覆技术/183
5.4激光熔覆层的组织与性能/183
5.4.1激光熔覆层的显微组织特征/184
5.4.2激光熔覆层的性能/186
5.4.3激光熔覆层的耐磨性评定/190
5.4.4激光熔覆层的应力状态/191
5.5激光熔覆技术的应用/192
5.5.1钢铁材料的激光熔覆/193
5.5.2钢轧辊的激光熔覆/194
5.5.3轴类件的激光熔覆/198
5.5.4镁合金的激光熔覆/202
5.5.5钛合金的激光熔覆/203
5.5.6极端条件下的激光熔覆技术/208
第6章激光质量及监测
6.1激光器的光束质量及聚焦质量/211
6.1.1激光器的光束质量/211
6.1.2光束质量对聚焦的影响/215
6.1.3引起激光束焦点位置波动的主要因素/218
6.2激光与材料的相互作用/221
6.2.1材料吸收激光的规律及影响因素/221
6.2.2激光作用下材料的物态变化/226
6.3激光加工过程监测/227
6.3.1激光与材料作用过程的监测/227
6.3.2激光束焦点位置检测与控制/233
第7章激光加工安全与防护
7.1激光辐射对人体的危害/239
7.2激光危害的工程控制/240
7.3激光的安全防护/240
参考文献

前言/序言

《光之塑形：现代制造的精密工艺》 引言 在现代工业的宏伟画卷中，无数精密的工艺如同巧夺天工的画笔，勾勒出产品的雏形与肌理。而其中，那些能够以光为媒，实现材料的精准连接、切割乃至表面强化的技术，无疑是推动制造业迈向更高层次的关键力量。它们不仅仅是简单的操作，更是对物理学原理的深刻理解与工程学智慧的完美结合。本书《光之塑形：现代制造的精密工艺》将带您深入探索这些以光为核心的先进制造技术，揭示它们如何以前所未有的精度和效率，重塑着我们所熟知的世界，并展望它们在未来工业发展中的无限可能。 第一章：光，工业的解放者——激光技术的起源与发展 光，自古以来便是人类探索世界的窗口，而当它被赋予了强大的能量和可控性，便成为了现代工业革命不可或缺的驱动力。本章将追溯激光技术从理论的萌芽到工业应用的演进历程。我们将从爱因斯坦的光量子理论讲起，理解激光产生的基本原理——受激发射。随后，我们将聚焦于早期激光器的发明，如气体激光器、固体激光器等的诞生，及其在实验室阶段的突破。接着，我们将详细探讨激光器功率、波长、光束质量等关键参数如何随着技术的发展而不断优化，为激光在材料加工领域的广泛应用奠定基础。同时，本章也将简要介绍不同类型激光器（如CO2激光器、YAG激光器、光纤激光器）的特点及其适用的加工场景，让读者对激光这一“光之利器”有一个宏观的认识。我们将重点关注技术革新如何克服早期激光器成本高昂、效率不佳等瓶颈，逐步走向民用和工业化生产，成为现代制造业中不可替代的核心技术之一。 第二章：熔接之艺——激光在材料连接中的卓越表现 连接，是构建复杂结构的基础。在传统的连接方式中，焊接占据着举足轻重的地位。然而，随着对连接质量、效率以及适用材料范围的要求不断提高，激光焊接凭借其独特的优势，正逐步取代甚至引领着焊接技术的新潮流。本章将深度解析激光焊接的工作原理，从激光束的聚焦、能量耦合，到材料的熔化、填充、凝固，层层剖析其精细的工艺过程。我们将详细介绍不同激光焊接模式（如传导焊接、深熔焊接）的机理差异，以及它们对不同材料和接头形式的适应性。 针对广泛应用的金属材料，我们将探讨激光焊接在汽车、航空航天、电子设备制造等领域的具体应用案例。例如，如何实现薄板的精密焊接，如何连接不同种类的金属，如何形成高强度、低变形的焊缝。我们还将深入研究铝合金、不锈钢、铜合金等特种金属材料的激光焊接难点与对策，以及激光焊接在异种材料连接中的挑战与解决方案。 此外，本章还将关注非金属材料的激光焊接，如塑料的激光焊接，其低热影响区、快速高效的特点使其在医疗器械、包装等领域展现出巨大潜力。我们会探讨激光焊接过程中可能出现的缺陷，如气孔、裂纹、未焊透等，并提供相应的工艺参数优化和预防措施。最后，本章将对激光焊接的未来发展趋势进行展望，包括更高功率密度激光器的应用、智能化焊接控制系统的集成、以及在微纳尺度下的精密连接技术。 第三章：切割之道——激光在材料分离中的极致精度 精准的切割，是产品成型的关键一步。激光切割，以其非接触式、高精度、高速度的特点，彻底改变了材料分离的传统观念。本章将聚焦于激光切割技术，揭示其如何以光为刀，实现对各种材料的精密切割。我们将从激光束与材料的相互作用开始，阐述激光切割的基本过程：激光聚焦、材料吸收能量、熔化或汽化、辅助气体的吹除作用。 针对金属材料的切割，本章将详细介绍不同功率激光器在厚板切割、薄板高速切割中的应用。我们将深入分析切割速度、激光功率、焦距、辅助气体类型（如氧气、氮气、空气）和压力等关键工艺参数对切割质量（如切缝宽度、切口垂直度、表面粗糙度、热影响区大小）的影响。例如，在钢材切割中，为何氧气作为辅助气体能提高切割效率，而在铝材切割中，氮气又是首选。 我们还将探讨非金属材料的激光切割，如木材、亚克力、皮革、织物、纸张等。激光切割这些材料时，其热影响小、切口光滑、无需二次加工的优势尤为突出，在广告标识、服装设计、工艺品制作等领域得到广泛应用。本章将分析不同非金属材料对激光波长和功率的响应特性，以及如何通过优化工艺参数，避免材料烧焦、变色等问题。 此外，本章还将介绍激光切割过程中的一些高级技术，如脉冲激光切割、扫描切割、多光束协同切割等，它们如何实现更精细的切割效果，以及在微纳加工领域中的应用。我们还会讨论激光切割设备中的关键组件，如激光器、切割头、数控系统等，以及它们如何协同工作，确保加工的稳定性和精度。本章的最后，将展望激光切割技术在三维切割、自动化生产线集成以及未来新材料加工中的发展前景。 第四章：覆塑之能——激光在材料表面强化与修复中的创新应用 材料的性能，很大程度上取决于其表面状态。激光熔覆，作为一种先进的表面工程技术，能够通过激光束将合金粉末或丝材熔化，并与基材表面形成冶金结合，从而显著改善材料的表面性能。本章将深入探讨激光熔覆技术，揭示其如何为材料赋予新的生命。 我们将从激光熔覆的基本原理入手，讲解激光束如何加热送入的熔材，使其熔化并与基材表面形成熔池。接着，通过熔池的定向凝固，形成一层具有特定性能的涂层。本章将详细介绍不同的激光熔覆工艺，如送粉熔覆、送丝熔覆，以及它们在设备配置和操作方式上的差异。 我们将重点关注激光熔覆在材料表面强化方面的应用。例如，在模具、刀具、轴承等关键部件上，通过激光熔覆耐磨、耐蚀、耐高温的合金涂层，可以显著提高其使用寿命和可靠性。我们将分析不同合金粉末（如碳化钨基、陶瓷基、镍基合金等）的特性，以及它们在特定工况下的适用性。 此外，本章还将探讨激光熔覆在材料表面修复方面的巨大潜力。对于磨损、腐蚀、裂纹等损坏的工件，激光熔覆可以精确地在损坏区域进行填充和修复，使其恢复原有的尺寸和性能，避免了整体更换的昂贵成本。我们将通过具体案例，展示激光熔覆在航空发动机叶片、化工设备关键部件等高价值工件修复中的成功实践。 本章还将介绍激光熔覆过程中需要注意的关键参数，如激光功率、扫描速度、送粉速率、熔覆层厚度等，以及它们如何影响涂层的致密性、结合强度和组织性能。我们还将探讨激光熔覆的优势，如低变形、窄热影响区、精密的涂层厚度控制等，以及其在复杂曲面和微小区域熔覆中的挑战与解决方案。最后，本章将展望激光熔覆技术在功能梯度材料制备、3D打印与熔覆一体化等前沿领域的应用前景。 第五章：光之未来——激光技术在现代制造中的前沿探索与发展趋势 激光技术，作为一项持续演进的尖端科技，其在现代制造领域的应用远未达到终点。本章将放眼未来，探索激光技术在材料加工中的前沿发展趋势，以及它们将如何进一步推动制造业的革新。 我们将重点关注超快激光技术，如飞秒激光和皮秒激光。这些激光器能够提供极高的峰值功率和极短的脉冲宽度，从而实现几乎无热效应的材料加工，尤其在微纳加工、生物材料处理、以及对热敏感材料的加工方面展现出独特优势。我们将探讨超快激光如何在精细切割、精密钻孔、表面纹理化以及制造新型功能材料中发挥关键作用。 其次，我们将讨论智能化与自动化在激光加工中的深度融合。随着人工智能、机器学习、机器视觉等技术的发展，激光加工设备正变得越来越“聪明”。我们将探讨如何利用传感器和智能算法，实现激光加工过程的实时监控、参数自适应优化、以及缺陷的在线检测与诊断。这将极大地提高生产效率、产品一致性和设备稼动率。 此外，本章还将展望多功能集成化激光加工系统。未来的激光加工设备将不再是单一功能的设备，而是能够集成多种加工方式（如切割、焊接、熔覆、清洗、标记等）于一体的平台，实现一站式、柔性化的生产。同时，我们将探讨激光技术在增材制造（3D打印）领域的进一步发展，如选择性激光熔化（SLM）、选择性激光烧结（SLS）等技术如何实现复杂结构的精确制造，以及在航空航天、医疗器械等领域的突破性应用。 最后，本章将对激光技术在新能源、生物医药、环境保护等新兴领域的潜在应用进行探讨，以及绿色制造和可持续发展理念如何引导激光加工技术向更环保、更节能的方向发展。通过对这些前沿方向的梳理，读者将能够深刻理解激光技术作为“光之塑形者”，将如何持续塑造现代制造业的未来。 结语 《光之塑形：现代制造的精密工艺》一书，旨在为您提供一个全面而深入的视角，理解激光技术如何在焊接、切割、熔覆等领域扮演着至关重要的角色。从基础原理的阐述，到具体应用的剖析，再到未来趋势的展望，我们力求为您呈现一场关于光与物质对话的精彩旅程。希望本书能激发您对激光技术的浓厚兴趣，并为其在您的工作中提供有价值的参考与启迪，共同见证光如何以前所未有的方式，雕琢和塑造着我们所处的时代。

评分☆☆☆☆☆

我是一名材料科学专业的学生，正在进行关于先进制造技术的研究。在查阅文献的过程中，我了解到激光加工在材料改性和制备方面具有独特的优势，尤其是在微纳制造、3D打印和表面强化等领域。这本书的标题“激光焊接/切割/熔覆技术（第2版）”引起了我的注意，我认为它可能涵盖了激光加工的一些基础理论和前沿应用。我非常希望书中能够深入探讨激光与不同材料（特别是新兴材料，如高性能合金、陶瓷基复合材料、高分子材料等）之间的相互作用机制，以及这些相互作用如何影响材料的微观组织和宏观性能。此外，我也对激光熔覆技术在修复和表面功能化方面的应用非常感兴趣，希望书中能有关于熔覆层材料设计、显微组织演变、以及力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等方面的详细介绍。如果书中还能提供相关的研究方法和实验设计思路，对我个人的科研工作将非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对前沿技术充满好奇的爱好者，我一直对激光在精密制造领域的应用抱有浓厚兴趣。市面上关于激光技术的书籍不少，但往往要么过于理论化，要么过于碎片化，很难找到一本能够系统性地介绍激光加工核心技术的著作。这本书的出现，让我眼前一亮。标题中的“激光焊接/切割/熔覆技术”涵盖了当前激光在材料加工中最具代表性的三个方向，这对我来说非常具有吸引力。我尤其关注的是，这本书是否能够提供不同工艺的比较分析，比如在什么情况下选择焊接，什么情况下选择切割，而熔覆又适用于哪些场景？对于普通读者而言，理解这些工艺的原理和适用范围至关重要。我期望书中能够用通俗易懂的语言，结合清晰的图示和表格，来讲解这些复杂的工艺过程。同时，我也希望能看到一些关于激光加工过程中的常见问题及解决方法，例如焊缝缺陷、切割毛刺、熔覆层组织不均等，以及如何通过优化工艺参数来规避这些问题。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在教育领域工作多年的教师，我一直在寻找能够系统、全面地介绍激光加工技术，并兼具理论深度和实践指导意义的教材。这本书的标题“激光焊接/切割/熔覆技术（第2版）”正是我所需要的。我希望这本书能够提供一套完整的教学体系，从基础的激光物理原理入手，逐步深入到各种加工工艺的原理、过程、设备、参数控制以及应用。特别是，我希望书中能够包含丰富的案例分析，展示激光技术在不同行业（如汽车、航空航天、电子、医疗器械等）的实际应用，以及这些应用所带来的技术创新和经济效益。对于学生而言，理解这些实际应用能够激发他们的学习兴趣，并将理论知识与实际需求联系起来。如果书中还能提供相关的实验设计指导、实习项目建议，以及对未来技术发展趋势的展望，那将极大地提升其作为教材的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常有吸引力，整体风格专业而不失现代感。拿到手里，纸张的触感也很好，印刷清晰，字迹工整，翻阅时没有廉价感。我是一名在光学领域工作多年的工程师，一直对激光技术在材料加工方面的应用很感兴趣。平时工作中，虽然接触过一些基础的激光原理，但对于激光焊接、切割和熔覆这些具体工艺的深入了解，总觉得欠缺系统性的知识。尤其是看到“第2版”这个字样，就觉得内容应该经过了更新和优化，更贴近当前的技术发展。我希望这本书能够深入浅出地讲解这些工艺背后的物理机理，比如激光与材料的相互作用、能量传递过程、热影响区控制等等，同时也能提供一些实际应用案例和工艺参数的指导。虽然我还没有开始阅读，但仅凭外观和标题，就足以让我对这本书充满期待，相信它能成为我工作中提升技能的好帮手。我尤其希望书中能包含一些关于不同材料（如金属、陶瓷、复合材料）在激光加工中的特点和挑战，以及如何根据具体材料选择合适的激光器类型和工艺参数。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在机械制造领域工作多年的技术工人，工作中经常会遇到需要对金属材料进行精密加工的需求。虽然我们车间也有一些激光设备，但对于激光焊接、切割和熔覆这些具体技术的理解，还停留在操作层面，缺乏深入的理论指导。这本书的标题非常符合我目前的学习需求。我非常希望这本书能够详细介绍不同类型的激光器（如CO2激光器、光纤激光器、Nd:YAG激光器等）在焊接、切割和熔覆中的特点和优势，以及它们的适用范围。同时，对于每一种工艺，我希望能看到关于工艺参数（如功率、速度、焦点位置、保护气体等）对加工质量的影响分析，以及如何根据工件材料和形状来优化这些参数。此外，如果书中还能包含一些关于激光加工过程中安全注意事项、设备维护保养以及质量检测方法的介绍，那就更完美了。我对这本书的期望很高，希望它能帮助我提升专业技能，解决工作中遇到的实际问题。

评分☆☆☆☆☆

还可以吧，内容不错，学习正好

评分☆☆☆☆☆

值得拥有

评分☆☆☆☆☆

书籍的质量还可以，就是书面给人视觉误差，不是精装的！！！

评分☆☆☆☆☆

适合入门学习，好好学习天天向上

评分☆☆☆☆☆

多次购买了，好评，满意。

评分☆☆☆☆☆

哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

评分☆☆☆☆☆

好书

评分☆☆☆☆☆

速度慢

评分☆☆☆☆☆

感觉还可以吧，还没看