内容简介
激光加工技术是21世纪最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。激光焊接、切割和熔覆的特点是热输入小、加工质量好，经济效益和社会效益显著，符合“优质、高效、低耗、无污染”的发展方向，是值得大力推广的先进制造技术。本书从实用性角度对激光焊接、切割和熔覆技术进行阐述，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。本书可供从事与激光技术研发、激光焊接-切割-熔覆和高端装备制造的工程技术人员、质检人员、管理人员使用，也可供高等院校师生、科研院所、厂矿企业的相关人员参考。
目录
第1章概述001
1.1激光加工的原理、特点与工艺001
1.1.1激光加工的原理001
1.1.2激光加工的特点002
1.1.3激光加工的工艺003
1.2激光加工技术的现状及发展趋势007
1.2.1激光加工技术的现状007
1.2.2激光加工技术的发展趋势008
1.2.3激光加工智能制造009
1.2.4存在的问题和市场展望010
第2章激光加工基础011
2.1激光的物理特性011
2.1.1激光的特点011
2.1.2光与物质的相互作用012
2.1.3激光与材料作用的物态变化013
2.1.4表征激光光束质量的特征参数014
2.1.5激光光束的输出形状017
2.2激光器及加工系统017
2.2.1激光器的基本组成及发展017
2.2.2从CO2气体激光器到光纤激光器019
2.2.3大功率光纤激光器及其发展026
第3章激光焊接034
3.1激光焊的原理、特点及应用034
3.1.1激光焊原理及分类034
3.1.2激光焊熔透状态特征及焊缝形成特点040
3.1.3激光焊的特点及应用041
3.2激光焊设备及工艺045
3.2.1激光焊设备及技术参数045
3.2.2脉冲激光焊工艺特点及工艺参数049
3.2.3连续激光焊工艺及参数051
3.2.4激光-电弧复合焊设备及工艺模式059
3.2.5激光钎焊工艺061
3.2.6手持式激光焊接工艺063
3.3不同材料的激光焊065
3.3.1钢的激光焊065
3.3.2有色金属的激光焊067
3.3.3高温合金的激光焊073
3.3.4异种材料的激光焊074
3.4激光-电弧复合焊075
3.4.1激光-电弧复合焊的原理及热源分类075
3.4.2激光-电弧复合焊的特点079
3.4.3激光与电弧的复合方式082
3.4.4激光-电弧复合焊参数对焊缝成形的影响084
3.4.5激光-电弧复合焊的应用093
3.5激光焊的应用示例095
3.5.142CrMo钢锥齿轮轴的窄间隙激光焊095
3.5.2冷轧钢板与高强度镀锌钢板车身的CO2激光拼焊096
3.5.3铝/钢异种金属的激光MIG复合焊097
3.5.4大厚度不锈钢板的激光焊098
3.5.5不锈钢超薄板的脉冲激光焊099
3.5.6管线钢的激光焊100
3.5.7汽车高强钢板光纤激光焊102
3.5.8大厚度板材复合热源深熔焊接104
3.5.9有色金属激光-电弧复合焊105
3.5.10液化天然气（LNG）集装船因瓦合金薄板激光叠焊106
3.5.11新能源汽车驱动电机部件的激光焊107
3.5.12高速列车铝合金横梁构件的激光焊109
第4章激光切割111
4.1激光切割的原理、特点及应用111
4.1.1激光切割的原理及分类111
4.1.2激光切割的特点113
4.1.3激光切割的应用范围115
4.1.4工程材料的激光切割116
4.2激光切割设备118
4.2.1激光切割设备的组成119
4.2.2激光切割用的激光器120
4.2.3激光切割的割炬122
4.2.4数控激光切割机和激光切割机器人125
4.2.5激光切割设备的技术参数127
4.3激光切割工艺130
4.3.1激光切割的工艺参数130
4.3.2激光切割的操作程序及关键技术137
4.3.3激光切割的质量及控制140
4.4激光切割的应用146
4.4.1钢铁材料的激光切割146
4.4.2有色金属的激光切割155
4.4.3非金属材料的激光切割161
4.4.4汽车桥壳的激光切割162
4.4.5水导引激光切割164
4.4.6碳纤维增强复合材料的激光切割165
4.4.7钕铁硼磁性材料的激光切割167
第5章激光熔覆和选区激光熔化170
5.1激光熔覆的原理与特点170
5.1.1激光熔覆的原理170
5.1.2激光熔覆的分类171
5.1.3激光熔覆的特点及应用173
5.1.4激光熔覆的现状及存在问题176
5.2激光熔覆设备与材料177
5.2.1激光熔覆设备177
5.2.2激光熔覆材料179
5.2.3激光熔覆材料的设计和选用185
5.2.4熔覆材料的添加方式187
5.3激光熔覆工艺188
5.3.1激光熔覆的工艺概述188
5.3.2激光熔覆的工艺参数189
5.3.3激光复合熔覆技术194
5.3.4激光熔覆层的显微组织特征195
5.3.5激光熔覆层的性能197
5.3.6激光熔覆层的耐磨性评定201
5.3.7激光熔覆层的应力状态201
5.4选区激光熔化203
5.4.1选区激光熔化简介203
5.4.2选区激光熔化原理204
5.4.3选区激光熔化设备及工艺205
5.4.4选区激光熔化技术的研究进展208
5.5激光熔覆的应用210
5.5.1钢铁材料的激光熔覆211
5.5.2钢轧辊的激光熔覆211
5.5.3轴类件的激光熔覆215
5.5.4钛合金的激光熔覆219
5.5.5液压支架高强钢关键件的激光熔覆225
5.5.6宽束激光熔覆Ni60+WC复合层23
前言/序言
激光加工技术是21世纪最具发展前景的制造技术之一，在科学技术进步和社会发展中发挥了极其重要的作用，众多的高新技术成果与激光技术有着密切的联系。近年来，随着大功率、高性能激光加工设备的不断涌现，激光焊接、切割和熔覆等技术日益引起人们的重视，并在汽车、能源、电子、航空航天等领域得到快速发展。
激光束具有可以在大气中进行焊接、切割和熔覆的特点，聚焦后的光斑既可以切割、熔覆，又可以完成精密焊接，其热输入小，接头质量好。激光技术的广泛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”生产的发展方向，是值得大力推广的先进制造技术。本书自出版以来，受到社会各界的关注，此次第4版修订在突出工艺特点和实用性的基础上，对有关内容进行了更新和增补，特别是插入一些视频，给出新的工程应用示例，有助于扩大读者的视野，明确解决问题的思路。
本书主要供从事与激光技术研发、焊接切割熔覆和高端装备制造相关的工程技术人员、管理人员、质量检验人员和技术工人使用，也可供高等院校师生、科研院所、厂矿企业的相关人员参考。
本书由李亚江担任主编，李嘉宁、刘坤、高华兵担任副主编。参加本书编写的还有：王娟、马群双、魏守征、吴娜、蒋庆磊、夏春智、沈孝芹、黄万群、田杰等。
书中部分插图和视频引自公开发表的文献，向所援引文献的作者表示诚挚的谢意。
由于编者水平所限，书中不足或疏漏之处敬请读者批评指正。
编者
2025年4月
