激光沖擊改性與延壽技術(shù)

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(yīng)用之一。它利用激光束與物質(zhì)相互作用的特有效應(yīng)，對材料（包括金屬與非金屬）進(jìn)行去除、連接和表面處理。技術(shù)上涉及激光、光學(xué)、機(jī)械學(xué)、電學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科的交叉和綜合。隨著激光技術(shù)，特別是高功率激光技術(shù)的迅猛發(fā)展，激光加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)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(zhì)量，在現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)揮了越來越大_的作用。　　在激光加工技術(shù)的各種應(yīng)用中，表面改性與延壽強(qiáng)化占有重要的地位，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于機(jī)件、構(gòu)件的磨損、斷裂和疲勞破壞，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失占美、日、歐盟等國國民生產(chǎn)總值的6％一8％。延長各種類型產(chǎn)品的服務(wù)壽命，提高零部件工作的安全性、可靠性，已成為現(xiàn)代制造業(yè)迫切需要解決的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題之一。本書主要作者及其研究團(tuán)隊(duì)，長期從事這一領(lǐng)域的研究與開發(fā)，是我國激光沖擊加工技術(shù)的開創(chuàng)者之一，在激光沖擊表面改性與延壽、激光沖擊強(qiáng)化等方面，研究成績卓著，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富。以此為基礎(chǔ)，吸收綜合了國內(nèi)外激光加工技術(shù)的最新進(jìn)展，經(jīng)多年努力完成此書。　　本書系統(tǒng)闡述了激光沖擊表面改性與延壽強(qiáng)化技術(shù)的基本理論、先進(jìn)工藝及成功應(yīng)用事例。學(xué)術(shù)體系嚴(yán)謹(jǐn)完整，取材內(nèi)容翔實(shí)新穎，應(yīng)用實(shí)例具體豐富，兼有學(xué)術(shù)研究專著和技術(shù)參考書的特點(diǎn)，具有較好的可讀性和借鑒性，值得推薦給廣大讀者學(xué)習(xí)參考。

內(nèi)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(shù)、激光加工參數(shù)選擇的方法，對激光沖擊改性與延壽進(jìn)行了模擬與計(jì)算，總結(jié)了激光沖擊改性與延壽技術(shù)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(shù)的成功應(yīng)用實(shí)例，充分反映了激光沖擊改性與延壽技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性。本書還介紹了激光沖擊改性與延壽技術(shù)的國內(nèi)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(shù)人員及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生。

書籍目錄

序前言    第1章表面改性技術(shù)  1.1表面改性技術(shù)分類  1.2表面改性技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用    1.2.1表面改性技術(shù)的發(fā)展    1.2.2表面改性技術(shù)的應(yīng)用  1.3激光表面改性技術(shù)    1.3.1  激光表面改性技術(shù)概述    1.3.2激光表面改性技術(shù)分類  1.4利用力效應(yīng)的激光表面改性    技術(shù)  1.5利用熱效應(yīng)的激光表面改性    技術(shù)    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(guān)概念介紹    1.6.1物理化學(xué)知識    1.6.2激光倍頻技術(shù)    1.6.3物質(zhì)與激光作用  參考文獻(xiàn)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(shù)原理    2.2.2激光沖擊改性技術(shù)特點(diǎn)  2.3國內(nèi)外現(xiàn)狀與趨勢  2.3.1研究現(xiàn)狀  2.3.2激光沖擊改性發(fā)展趨勢  參考文獻(xiàn)第3章激光沖擊改性涂層技術(shù)　3.1涂層的吸收機(jī)理  　3.1.1激光輻照效應(yīng)　  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(shè)計(jì)　3.4新型噴涂設(shè)備的設(shè)計(jì)　參考文獻(xiàn)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(fù)合層參數(shù)優(yōu)化　參考文獻(xiàn)第5章激光沖擊改性延壽力學(xué)機(jī)理  5.1  引言  5.2　改性延壽參數(shù)選擇　  5.2.1激光沖擊改性設(shè)備選擇  　5.2.2激光參數(shù)選擇　  5.2.3激光沖擊改性裝置設(shè)計(jì)　……第6章　激光沖擊改性延壽模擬與計(jì)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(shù)

章節(jié)摘錄

　　他認(rèn)為，表面工程是“將材料表面與基體一起作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)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?！边@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(guān)系，表面技術(shù)和效益之間的關(guān)系，以及表面工程的科學(xué)意義。我們可把湯姆.貝爾的這一闡述作為表面工程的經(jīng)典定義。同時(shí)還可將表面工程定義為：表面工程是近代技術(shù)與表面古典工藝相結(jié)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(shù)，它擁有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)科學(xué)，并擁有表面分析、表面性能、表面層結(jié)合機(jī)理、表面失效機(jī)理、涂（膜）層材料、涂（膜）層工藝、施涂設(shè)備、測試技術(shù)、檢測方法、標(biāo)渡、評價(jià)、質(zhì)量與工藝過程控制等形成表面膜層工程化規(guī)模生產(chǎn)的成套技術(shù)和內(nèi)容。這兩種定義具有互補(bǔ)性，前者站在表面科學(xué)的高度，闡明了表面工程的科學(xué)實(shí)質(zhì)，后者闡述了表面工程的具體內(nèi)涵?！　?.1表面改性技術(shù)分類　　利用現(xiàn)代技術(shù)改變材料表面、亞表面層的成分、結(jié)構(gòu)和性能的處理技術(shù)稱之為表面改性技術(shù)。表面改性技術(shù)主要包括以下6大類?！　?）表面形變強(qiáng)化。這項(xiàng)技術(shù)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(chǎn)生塑性變形，由此引起表層顯微組織的變化，產(chǎn)生表層壓應(yīng)力，從而提高抗應(yīng)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(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在航空、航天、機(jī)械、紡織、汽車、鐵道等工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并作為這些行業(yè)設(shè)計(jì)人員的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。

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