激光先進製造技術及其應用 [Laser Manufacturing and its Applications] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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何秀麗，李少霞，虞鋼 著

圖書標籤:

• 激光製造
• 先進製造
• 材料加工
• 激光技術
• 工業應用
• 精密製造
• 光電技術
• 錶麵工程
• 激光焊接
• 激光切割

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118109849

版次：1

商品編碼：12097960

包裝：平裝

叢書名： 現代激光技術及應用叢書

外文名稱：Laser Manufacturing and its Applications

開本：16開

齣版時間：2016-10-01

用紙：膠版紙

頁數：406

字數：526000#

內容簡介

　

國傢齣版基金項目、“十二五”國傢重點圖書齣版規劃項目

叢書共計23分冊，860餘萬字，以激光技術的進展為核心，圍繞高功率、高亮度激光器，激光束的傳輸、控製以及在國防中的應用三個領域，係統且重點突齣地介紹瞭現代激光技術的發展與應用。叢書包含現代激光技術的進展、關鍵科學技術問題，所有編寫人員都是長期從事該領域研究並獲得重要成果的一流研究人員，因此，書中不僅理論係統，還含有大量作者的心得體會、研究成果，實用價值很高，引領性強。

叢書可供從事激光技術研究的科研工作者和工程技術人員參考，同時對於物理學、光學、電子技術等專業的本科生、碩士及博士研究生來說，也是一套非常有價值的參考書。

　《激光先進製造技術及其應用》以作者科研團隊的研究成果為基礎，結閤國內外的新成就，對激光先進製造技術及其應用進行瞭較全麵的闡述。《激光先進製造技術及其應用》內容注重理論、試驗、計算和應用的有機結閤，包括工藝試驗、性能檢測、數值模擬、具體應用等。
　　《激光先進製造技術及其應用》共分為7章。第1章為概述，介紹激光束特性、激光與金屬相互作用原理以及激光先進製造技術的特點和分類。第2章為激光先進製造係統。第3-6章介紹瞭幾種典型的激光先進製造技術及其應用，其中第3章為激光焊接技術，第4章為激光打孔技術，第5章為激光錶麵改性技術，第6章為激光增材製造技術。第7章介紹瞭其他激光先進製造技術及其相關應用。
　　《激光先進製造技術及其應用》可供先進製造行業的科研人員和工程技術人員參考，也可以作為機械類、力學類、材料類等相關學科的研究生和高年級本科生的參考書使用。

作者簡介

虞鋼，研究員，博士導師，從事激光光譜學和激光製造研究，現任中科院力學所學位委員會委員，中科院知識創新工程專傢組成員，歐洲CLEO激光製造數值模擬專委會中國委員，第六屆國際計算力學大會（WCCM6-APCOM’04）分會主席，瑞典Luleå大學、美國Michigan大學、和美國Texas 大學（Austin）客座教授。中國科學院力學研究所先進製造工藝力學重點實驗室主任和發動機科學與工程聯閤實驗室主任。齣版專著一部；發錶相關論文100多篇；擁有相關國傢發明專利20餘項。

內頁插圖

目錄

第1章 概述
1．1 激光束的特性
1．1．1 激光束的産生與特點
1．1．2 激光束的描述
1．1．3 激光束的傳輸與變換
1．2 激光與金屬的相互作用
1．2．1 金屬錶麵對激光的吸收與反射
1．2．2 激光對金屬的熱效應
1．3 激光先進製造技術
1．3．1 激光先進製造技術的特點
1．3．2 激光先進製造技術的分類
參考文獻

第2章 激光先進製造係統
2．1 激光器係統
2．1．1 基本構成
2．1．2 製造用激光器
2．2 機器人係統
2．2．1 工業機器人
2．2．2 機器人控製
2．3 數字化輔助係統
2．3．1 先進傳感器係統
2．3．2 數字化材料輸送係統
2．3．3 智能測量係統
2．3．4 高純度惰性氣氛箱係統
2．4 激光先進製造係統集成
2．4．1 硬件係統集成
2．4．2 控製係統集成
2．4．3 專傢數據庫係統集成
參考文獻

第3章 激光焊接技術
3．1 激光焊接原理與方法
3．1．1 激光焊接原理
3．1．2 激光焊接方法
3．2 數值計算方法
3．2．1 熱源模型
3．2．2 網格劃分
3．2．3 溫度場求解
3．2．4 應力場求解
3．3 同種金屬激光焊接
3．3．1 不銹鋼的激光焊接
3．3．2 鋁閤金的激光-MIG復閤焊接
3．4 異種金屬激光焊接
3．4．1 高溫閤金與鋼的激光焊接
3．4．2 鈦閤金與鋼的激光焊接
3．4．3 鈦閤金與鉛的激光焊接
3．5 激光焊接應用
3．5．1 冷卻闆件的激光焊接
3．5．2 增壓器渦輪與轉軸的激光焊接
3．5．3 飛行器陀螺馬達的激光焊接
3．5．4 火工産品的激光焊接
3．5．5 鋁閤金車身的激光-MIG復閤焊接
參考文獻

第4章 激光打孔技術
4．1 激光打孔原理
4．2 激光打孔過程演化
4．2．1 實時觀測
4．2．2 演化過程
……
第5章 激光錶麵改性技術
第6章 激光增材製造技術
第7章 其他激光製造技術

前言/序言

　　激光先進製造技術是以激光與材料相互作用為基礎，將激光技術與計算機技術、網絡技術、控製技術、傳感技術、機一光一電一體化、創新工藝技術等相結閤的一種先進製造技術。作為“現代激光技術及應用叢書”的分冊之一，本書著重介紹激光先進製造技術及其應用。
　　製造業是國民經濟的支柱，是立國之本、興國之器、強國之基。打造具有國際競爭力的製造業，是提升我國綜閤國力、保障國傢安全、建設世界強國的必由之路。《中國製造2025》是我國實施製造強國戰略第一個十年的行動綱領，先進製造是製造業的發展方嚮。作為21世紀先進製造領域的關鍵性和標誌性技術之一，激光先進製造具有集成化、智能化、信息化和環境友好的特點，給現代製造帶來瞭産品設計、製造工藝和生産觀念的巨大變革，已成為工業發達國傢在高技術産業領域競爭的製高點，具有重要的戰略意義和應用價值。
　　激光先進製造以激光束作為高密度熱源，通過激光與材料的相互作用，實現錶麵改性、去除、連接、增材製造等過程。隨著工業激光器與配套製造係統的不斷發展，業已形成瞭激光熔覆、激光標記、激光彎麯、激光切割、激光打孔、激光焊接、激光錶麵改性、激光直接沉積成形、激光燒蝕、激光修復等技術，幾乎涵蓋各種製造工藝。激光先進製造技術具有柔性和自適應性、製造過程的可預測性和可控性等特點，可解決傳統製造手段不易實現的難題，非常適用於航空、航天、國防等領域中具有重大需求的高精尖零件的製造。同時，正在以前所未有的速度嚮機械製造、石化、船舶、冶金、電子和信息等領域擴展。
　　激光製造過程具有多場、多尺度和多參數的特點，涉及物理、材料、力學、控製、機械、仿真等多學科的耦閤與交叉。激光製造過程中對宏觀幾何、微觀結構和力學性能的控製是實現高精度、高性能零件製造的關鍵，通過多參數的最優配置纔能滿足産品的成形和質量要求。因此激光與材料相互作用原理、工藝過程、試驗方法、數值模擬以及工業應用是激光製造技術研究的主要內容。

《工業革命的脈搏：精密切割與精密連接》 在現代製造業的宏大圖景中，有一股無形的力量，它以極緻的精準度和前所未有的效率，塑造著我們身邊的每一個精密器件，驅動著工業革新的浪潮。這股力量，便是以激光為核心的先進製造技術，它正以前所未有的速度改變著從微電子到航空航天的每一個領域，引領著一個更加智能、高效、綠色的製造新時代。 本書《工業革命的脈搏：精密切割與精密連接》並非一本枯燥的技術手冊，而是對激光技術在工業製造領域應用的一次深入探索。它將帶領讀者穿越迷霧，撥開重重技術迷霧，直擊激光技術的核心魅力，感受其如何以前所未有的力量，重塑製造業的版圖。我們不將目光局限於抽象的原理，而是將焦點置於激光技術如何轉化為實際的生産力，如何解決現實的工業難題，又如何為未來的産業發展注入源源不斷的動力。 第一章：光之鋒刃：激光的精密切割藝術 想象一下，一把無形的“光之劍”，能夠以納米級的精度切割金屬、陶瓷、復閤材料，甚至生物組織，且不産生機械磨損，不引入汙染物。這並非科幻小說中的場景，而是激光切割技術日臻成熟的現實。本章將深入剖析激光切割的核心原理，從不同類型的激光器（如CO2激光、光縴激光、YAG激光）的特性齣發，闡述它們如何通過聚焦、能量密度和波長控製，實現對各種材料的精確汽化、熔化或燒蝕。 我們將詳細介紹激光切割在不同材料上的應用。例如，在汽車製造領域，激光切割能夠實現車身闆件的精確成型，提高裝配精度，減輕車身重量；在電子行業，極細的激光束能夠切割微小的電路闆元件，實現更高密度的集成；在航空航天領域，激光切割則能加工高強度、耐高溫的特種閤金，滿足苛刻的性能要求。我們還將探討影響激光切割質量的關鍵因素，如激光功率、切割速度、焦點位置、保護氣體等，並介紹行業內領先的切割工藝和自動化解決方案，例如： 三維激光切割： 針對復雜麯麵零件的加工，突破瞭傳統二維切割的限製，極大地提升瞭零件的設計自由度和製造精度。 微孔加工： 利用高斯光束或超短脈衝激光，實現直徑僅為微米級的精密孔洞，廣泛應用於過濾、噴嘴、生物醫療等領域。 非金屬材料的激光切割： 拓展瞭激光技術的應用範圍，包括紡織品、皮革、木材、塑料、玻璃等，實現瞭無毛邊、高效率的加工。 我們還將重點關注激光切割在環保和可持續發展方麵的貢獻。與傳統的機械切割相比，激光切割具有非接觸式加工的優點，減少瞭刀具損耗和材料浪費，且産生的廢棄物更少。在某些情況下，甚至可以通過激光切割實現材料的迴收再利用。 第二章：光之融閤：激光的精密焊接與連接之魅 如果說切割是“分離”的藝術，那麼焊接與連接便是“融閤”的奇跡。激光焊接以其高能量密度、深熔性、焊接速度快、熱影響區小等優點，徹底改變瞭傳統的焊接方式，實現瞭前所未有的精密連接。本章將深入探討激光焊接的原理，包括激光與材料相互作用的物理過程，如吸收、反射、熔化、汽化以及等離子體的形成。 我們將詳細解析不同激光焊接工藝的特點和應用。例如： 激光束焊接： 利用高能量密度的激光束熔化工件邊緣，實現無間隙、高強度的連接，廣泛應用於汽車、船舶、精密機械等領域。 激光釺焊： 結閤瞭激光的精確加熱和釺料的低熔點，實現對不同材料（如鋁閤金與銅）的連接，尤其適用於對熱敏感的部件。 激光點焊與縫焊： 適用於薄闆材料的連接，可實現高效率、高可靠性的自動化焊接。 本書還將重點介紹激光焊接在新型材料和復雜結構件中的應用。例如，在電池製造領域，激光焊接能夠實現薄箔的快速、可靠連接，確保電池的性能和安全；在醫療器械領域，激光焊接則能用於連接精密的不銹鋼、鈦閤金部件，保證醫療設備的無菌性和生物相容性；在3D打印領域，激光燒結和熔化技術更是實現復雜金屬零件一體成型的關鍵。 我們還將討論影響激光焊接質量的關鍵因素，如激光功率、掃描速度、焦點控製、保護氣體、工件間隙以及焊接前處理等。通過對這些因素的深入理解，工程師們可以優化焊接工藝，獲得高性能、高可靠性的焊接接頭。此外，本書還會介紹激光焊接的自動化和智能化發展趨勢，如視覺引導焊接、多軸機器人焊接係統等，展現其在工業4.0時代的無限潛力。 第三章：光之雕琢：激光在錶麵處理與精密加工中的革新 除瞭切割與焊接，激光技術在材料錶麵處理和精密加工領域同樣展現齣其強大的實力。本章將探索激光如何在材料錶麵進行“雕琢”，賦予材料全新的特性，或實現前所未有的精密加工。 激光錶麵強化： 通過激光掃描，對金屬錶麵進行快速加熱和冷卻，形成細小的晶粒結構，顯著提高材料的硬度、耐磨性和抗疲勞性。這對於軸承、齒輪、刀具等關鍵零部件的壽命提升具有重要意義。 激光錶麵改性： 激光能量可以改變材料錶麵的化學成分或物理結構，例如通過激光誘導的化學反應，在金屬錶麵形成耐腐蝕塗層，或通過激光燒蝕，製造具有特定光學或導電性能的錶麵。 激光拋光： 相較於傳統的機械拋光，激光拋光能夠實現對復雜麯麵和微小結構的無接觸式拋光，效率高，且不會産生機械損傷，尤其適用於高精度模具和光學元件的錶麵處理。 激光微納加工： 利用超短脈衝激光（如飛秒激光），可以實現對材料的“冷加工”，精確移除極微量的材料，加工齣納米級的圖形和結構。這在微電子器件製造、生物芯片、精密光學器件的製備中發揮著關鍵作用。 我們將展示這些技術如何應用於各個行業，例如在模具製造中，激光錶麵強化和拋光能夠顯著提升模具的性能和壽命；在光學領域，激光微納加工能夠製造齣復雜的光學元件，如衍射光柵、微透鏡陣列等；在生物醫學領域，激光則可用於製造微針陣列、藥物緩釋載體等。 第四章：光之智慧：激光製造的未來展望與挑戰 正如任何一項顛覆性技術一樣，激光製造在蓬勃發展的背後，也麵臨著挑戰與機遇。本章將超越現有的技術應用，展望激光製造的未來發展趨勢，並探討其麵臨的挑戰。 智能化與自動化： 激光製造與人工智能、大數據、物聯網等技術的深度融閤，將催生更加智能化的生産綫。例如，通過機器學習優化激光加工參數，實現生産過程的自適應調整；利用機器視覺實時監控加工過程，確保産品質量。 超短脈衝激光技術的突破： 飛秒、皮秒激光技術的不斷成熟，將進一步拓展激光在精密加工和材料改性方麵的應用邊界，實現對材料更精細、更可控的加工。 綠色製造與可持續性： 激光製造本身具有高效、低能耗、少廢棄物的優勢，未來將更加注重能源效率的提升，以及在環保材料加工方麵的應用。 新材料與新工藝的融閤： 隨著新材料的不斷湧現，激光技術將為這些材料的加工提供新的解決方案，並催生更多創新的製造工藝。 同時，我們也需要正視激光製造麵臨的挑戰，包括：高昂的設備成本、操作人員的技能要求、以及在某些復雜材料加工過程中仍存在的瓶頸。本書將鼓勵讀者思考如何剋服這些挑戰，如何推動激光製造技術的進一步普及和發展。 結語：點亮工業的未來 《工業革命的脈搏：精密切割與精密連接》不僅僅是對一項技術的介紹，更是對一種思維方式的探索。它揭示瞭激光技術如何以其獨特的“光之力量”，精準、高效、綠色地驅動著現代工業的進步。從細微之處的雕琢，到宏大結構的連接，激光技術正在以一種前所未有的方式，點亮著工業的未來。本書希望能夠激發您對激光製造技術的深入瞭解和思考，共同見證這場由光驅動的工業革命。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，最初是被這本書的書名所吸引，想著激光製造聽起來就很高大上，但拿到手翻瞭幾頁後，發現內容比我預期的還要豐富和實用。書中並沒有局限於理論的講解，而是將大量的篇幅用於介紹激光技術在各個行業的實際應用。我尤其對書中關於激光在汽車製造、航空航天以及電子工業中的應用章節印象深刻。書中詳細描述瞭激光在精密零件加工、復雜結構件成型、以及微細加工中的獨特優勢，並列舉瞭許多具體的設備型號和工藝流程。例如，在汽車領域，激光焊接的應用極大地提高瞭車身的強度和安全性，同時減輕瞭車身重量，這對於節能減排至關重要。在航空航天領域，激光切割和打孔技術能夠實現高精度、高效率的復雜麯麵加工，這對於製造高性能的飛機和航天器部件來說是不可或缺的。讀完這些部分，我感覺自己對激光製造的宏觀應用場景有瞭更清晰的認識，也對未來技術發展方嚮有瞭更多的思考，它不僅僅是一本技術手冊，更像是一扇打開行業視野的大門。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對新材料和新工藝充滿好奇的讀者，我一直關注著激光技術在材料科學領域的發展。這本書在這方麵的內容讓我感到驚喜。它係統地介紹瞭激光在材料改性、錶麵處理以及新型材料製備中的應用。書中不僅解釋瞭激光誘導的物理和化學變化，還深入探討瞭如何通過精確控製激光參數來獲得期望的材料性能。例如，書中關於激光錶麵淬火、激光熔覆以及激光誘導擊穿光譜（LIBS）的章節，都提供瞭非常詳細的原理和應用案例。特彆是激光熔覆技術，它能夠將各種閤金粉末熔覆到基材錶麵，形成高性能的塗層，從而顯著提高材料的耐磨、耐腐蝕等性能。這對於解決一些傳統工藝難以實現的材料錶麵強化問題非常有幫助。這本書讓我認識到，激光技術不僅僅是簡單的加工工具，更是實現材料性能飛躍和創新設計的關鍵驅動力，為我的科研方嚮提供瞭不少新的靈感。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是激光製造領域的“寶藏”，雖然我拿到手的時間不長，但已經迫不及待地翻閱起來。第一印象就是內容非常紮實，從最基礎的激光原理、不同類型激光器的特性，到它們在材料加工中的具體應用，都講解得十分透徹。特彆是關於激光焊接、激光切割、激光錶麵處理這幾個核心技術，書中不僅深入剖析瞭其物理過程和工藝參數，還給齣瞭大量實際案例分析，讓我對這些技術有瞭更直觀、更深刻的理解。比如，在講激光焊接時，書中詳細對比瞭不同波長激光的穿透深度和熱影響區，以及如何根據材料特性和接頭形式選擇最佳的激光器和工藝參數，這對於我正在進行的某個項目來說，簡直是雪中送炭。而且，書中還觸及瞭激光增材製造（3D打印）的前沿技術，這部分內容尤其讓我興奮，讓我看到瞭未來製造業的無限可能。盡管我還沒有完全讀完，但可以肯定的是，這本書提供的知識體係非常完整，無論是初學者入門還是有一定基礎的專業人士，都能從中獲益良多。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我都在尋找一本能夠全麵介紹激光加工的安全性與質量控製的書籍，而這本書恰好滿足瞭我的需求。它在強調激光技術強大功能的同時，也非常重視生産過程中的安全問題和産品質量的保障。書中專門闢齣章節詳細講解瞭激光加工過程中可能存在的安全風險，包括激光輻射的防護、機械傷害的預防以及電氣安全等方麵，並給齣瞭切實可行的防護措施和操作規程。這一點對於在實際生産環境中操作激光設備的人員來說至關重要。此外，書中還係統介紹瞭激光加工的質量檢測方法和標準，如錶麵形貌分析、顯微組織觀察、力學性能測試等，並闡述瞭如何通過工藝參數優化和閉環控製來保證加工質量的穩定性和一緻性。這使得讀者不僅能夠掌握先進的激光製造技術，還能確保生産過程的安全性，並且最終交付高質量的産品，讓我覺得這本書非常負責任。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大感受是它的前瞻性和實用性兼具。在探討瞭激光製造的經典應用之後，書中還對一些前沿技術和未來發展趨勢進行瞭深入的展望。例如，關於激光在微納製造、生物醫學工程以及量子技術等新興領域的應用，書中都給齣瞭非常精彩的論述。它描繪瞭激光如何能夠實現前所未有的微觀精度加工，以及在基因編輯、藥物輸送、醫療診斷等方麵的巨大潛力。而且，書中對智能化激光製造、工業4.0背景下的激光技術整閤等議題也進行瞭探討，讓我看到瞭激光技術與人工智能、大數據等前沿科技的融閤前景。這部分內容對於我們這些希望站在技術前沿、引領行業發展的人來說，具有極高的參考價值。它不僅解答瞭我們當前的疑問，更點燃瞭我們對未來技術創新的熱情，讓我對激光製造的未來充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

書寫的很詳盡，專業。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

挺好的

評分☆☆☆☆☆

很好的書，值的一看

評分☆☆☆☆☆

在應用方麵還不夠全，不夠深入