激光沖擊改性與延壽技術

前言

　　激光加工是激光問世五十年來開發(fā)較早、成效卓著的重要應用之一。它利用激光束與物質相互作用的特有效應，對材料（包括金屬與非金屬）進行去除、連接和表面處理。技術上涉及激光、光學、機械學、電學、材料學、計算機技術等多門學科的交叉和綜合。隨著激光技術，特別是高功率激光技術的迅猛發(fā)展，激光加工技術在工業(yè)生產中解決了許多常規(guī)方法無法解決或者很難解決的問題，大大提高了工作效率和加工質量，在現代制造業(yè)中發(fā)揮了越來越大_的作用。　　在激光加工技術的各種應用中，表面改性與延壽強化占有重要的地位，具有顯著的經濟效益。據統(tǒng)計，由于機件、構件的磨損、斷裂和疲勞破壞，每年造成的經濟損失占美、日、歐盟等國國民生產總值的6％一8％。延長各種類型產品的服務壽命，提高零部件工作的安全性、可靠性，已成為現代制造業(yè)迫切需要解決的關鍵科學技術問題之一。本書主要作者及其研究團隊，長期從事這一領域的研究與開發(fā)，是我國激光沖擊加工技術的開創(chuàng)者之一，在激光沖擊表面改性與延壽、激光沖擊強化等方面，研究成績卓著，實踐經驗豐富。以此為基礎，吸收綜合了國內外激光加工技術的最新進展，經多年努力完成此書?！　”緯到y(tǒng)闡述了激光沖擊表面改性與延壽強化技術的基本理論、先進工藝及成功應用事例。學術體系嚴謹完整，取材內容翔實新穎，應用實例具體豐富，兼有學術研究專著和技術參考書的特點，具有較好的可讀性和借鑒性，值得推薦給廣大讀者學習參考。

內容概要

本書較為系統(tǒng)地闡述了激光沖擊改性與延壽的基本原理，介紹了激光沖擊改性涂層技術、激光加工參數選擇的方法，對激光沖擊改性與延壽進行了模擬與計算，總結了激光沖擊改性與延壽技術的發(fā)展和科研成果，并通過鋁合金、耐熱鋼的激光表面改性及延壽技術的成功應用實例，充分反映了激光沖擊改性與延壽技術的先進性和實用性。本書還介紹了激光沖擊改性與延壽技術的國內外發(fā)展趨勢。    本書讀者對象為從事激光加工和表面工程的科技人員、工程技術人員及高等院校相關專業(yè)的師生。

書籍目錄

序前言    第1章表面改性技術  1.1表面改性技術分類  1.2表面改性技術的發(fā)展和應用    1.2.1表面改性技術的發(fā)展    1.2.2表面改性技術的應用  1.3激光表面改性技術    1.3.1  激光表面改性技術概述    1.3.2激光表面改性技術分類  1.4利用力效應的激光表面改性    技術  1.5利用熱效應的激光表面改性    技術    1.5.1激光摻雜    1.5.2激光退火    1.5.3激光淬火    1.5.4激光珩磨  1.6激光表面改性相關概念介紹    1.6.1物理化學知識    1.6.2激光倍頻技術    1.6.3物質與激光作用  參考文獻第2章激光沖擊改性延壽概論  2.1引言  2.2裂紋面激光沖擊改性工藝    2.2.1激光沖擊改性技術原理    2.2.2激光沖擊改性技術特點  2.3國內外現狀與趨勢  2.3.1研究現狀  2.3.2激光沖擊改性發(fā)展趨勢  參考文獻第3章激光沖擊改性涂層技術　3.1涂層的吸收機理  　3.1.1激光輻照效應　  3.1.2材料對激光的吸收　  3.1.3激光對材料的加熱　  3.1.4激光沖擊改性沖擊波的    形成　3.2能量吸收涂層的選擇  　3.2.1涂層的選擇　  3.2.2表面涂層與改性效果　  3.2.3激光吸收層的解決途徑　3.3新型吸收涂層的設計　3.4新型噴涂設備的設計　參考文獻第4章涂層約束層的沖擊改性優(yōu)化　4.1涂層成分選擇　4.2涂層厚度選擇  　4.2.1涂層厚度的優(yōu)選  　4.2.2涂層厚度的影響因素　  4.2.3涂層厚度與改性效果　4.3涂層均勻度的影響　4.4其他材料涂層的影響　4.5約束層選擇  　4.5.1約束層成分的選擇　  4.5.2約束層厚度的選擇　4.6復合層參數優(yōu)化　參考文獻第5章激光沖擊改性延壽力學機理  5.1  引言  5.2　改性延壽參數選擇　  5.2.1激光沖擊改性設備選擇  　5.2.2激光參數選擇　  5.2.3激光沖擊改性裝置設計　……第6章　激光沖擊改性延壽模擬與計算第7章　鋁合金激光沖擊改性延壽第8章　耐熱鋼激光沖擊改性延壽第9章　其他激光改性延壽技術

章節(jié)摘錄

　　他認為，表面工程是“將材料表面與基體一起作為一個系統(tǒng)進行設計和改性。以期獲得材料表面與基體本身都不可能有的優(yōu)異性能，其成本效益比是很高的。”這一論述十分精辟，它充分說明了表面、材料與性能之間的正確關系，表面技術和效益之間的關系，以及表面工程的科學意義。我們可把湯姆.貝爾的這一闡述作為表面工程的經典定義。同時還可將表面工程定義為：表面工程是近代技術與表面古典工藝相結合、繁衍、發(fā)展起來的，它包括表面改性、薄膜和涂層三大技術，它擁有堅實的理論基礎科學，并擁有表面分析、表面性能、表面層結合機理、表面失效機理、涂（膜）層材料、涂（膜）層工藝、施涂設備、測試技術、檢測方法、標渡、評價、質量與工藝過程控制等形成表面膜層工程化規(guī)模生產的成套技術和內容。這兩種定義具有互補性，前者站在表面科學的高度，闡明了表面工程的科學實質，后者闡述了表面工程的具體內涵?！　?.1表面改性技術分類　　利用現代技術改變材料表面、亞表面層的成分、結構和性能的處理技術稱之為表面改性技術。表面改性技術主要包括以下6大類?！　?）表面形變強化。這項技術是采用高速彈丸打擊或擠壓或輥壓金屬零件的表面，使其產生塑性變形，由此引起表層顯微組織的變化，產生表層壓應力，從而提高抗應力腐蝕和抗疲勞斷裂的能力，改善和提高零件的可靠性和耐久性，這項技術已經在航空、航天、機械、紡織、汽車、鐵道等工業(yè)中得到了廣泛的應用，并作為這些行業(yè)設計人員的重要設計內容。

圖書封面

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