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激光復(fù)合表面改性技術(shù)是材料表面工程與增材制造、增材再制造領(lǐng)域新興的先進(jìn)技術(shù)之一。多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)是指激光與至少一種其他能場(chǎng)相互作用參與同一加工過程，并改變材料性能，產(chǎn)生比單一能場(chǎng)更優(yōu)（質(zhì)量、效率、成本等更優(yōu)）的加工效果的一種加工技術(shù)。多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)利用激光和其他能場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，可彌補(bǔ)單一激光加工的不足，是激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和重要補(bǔ)充，已成為激光制造技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。激光復(fù)合表面改性技術(shù)既可用于關(guān)鍵零部件表面性能（如耐磨性、耐蝕性、耐高溫氧化性）的提升，又可用于金屬材料的高效率、高質(zhì)量、低成本的增材制造與再制造，已應(yīng)用于能源、化工、船舶、航空航天等高端裝備關(guān)鍵部件的制造與改性。本書從多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的內(nèi)涵、特點(diǎn)、分類等出發(fā)，概述了多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)意義，圍繞近年來國(guó)內(nèi)多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的*新研究動(dòng)態(tài)，分別詳細(xì)闡述了超音速粒子與激光復(fù)合改性技術(shù)、電磁場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)、電化學(xué)激光復(fù)合表面改性技術(shù)、超聲振動(dòng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的原理、特點(diǎn)、專用裝備、工藝和工業(yè)應(yīng)用，以及多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性過程中的專用材料，重點(diǎn)分析了各類復(fù)合技術(shù)在改性效率、質(zhì)量、節(jié)能等方面的特點(diǎn)。
本書對(duì)從事表面工程與制造相關(guān)領(lǐng)域的研究人員和工程人員具有重要的理論指導(dǎo)價(jià)值和工程參考價(jià)值。

近年來，隨著我國(guó)高端制造業(yè)的崛起和發(fā)展，激光表面改性技術(shù)在能源、化工、船舶、航空航天等高端裝備關(guān)鍵部件的制造和強(qiáng)化領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。此外，隨著機(jī)械制造行業(yè)的不斷發(fā)展和革新，與之對(duì)應(yīng)的激光表面改性技術(shù)也呈現(xiàn)高速多樣性發(fā)展趨勢(shì)，逐漸由單一激光表面改性向多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性方向發(fā)展。多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性不僅保留了單一激光表面改性的優(yōu)點(diǎn)，而且借助其他能場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到比單一能場(chǎng)更好的加工效果，極大地?cái)U(kuò)展了激光表面改性技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用范圍。雖然越來越多的研究者開始關(guān)注并從事多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性方面的研究，但是目前針對(duì)此技術(shù)的專門著作較少，因此亟須對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，以便推動(dòng)激光表面改性的新發(fā)展和新應(yīng)用。
為了更好地讓國(guó)內(nèi)外研究者和廣大工程技術(shù)人員協(xié)力推進(jìn)多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的發(fā)展，作者以團(tuán)隊(duì)多年來的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為主，結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究成果編寫了本書，從而為更多有志于進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者、研究生和廣大工程技術(shù)應(yīng)用人員提供參考。本書共六章，著重介紹了多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐應(yīng)用，綜述了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的進(jìn)展和現(xiàn)狀，并在自身的研究基礎(chǔ)上從設(shè)備搭建、耦合機(jī)理、材料選擇、組織及性能方面詳細(xì)介紹了多能場(chǎng)對(duì)激光表面改性技術(shù)的影響。第1章在介紹傳統(tǒng)激光表面改性技術(shù)的內(nèi)容、特點(diǎn)及其發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，對(duì)近年來激光表面改性技術(shù)的新趨勢(shì)——多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的分類和特點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。第2章重點(diǎn)介紹了冷噴涂技術(shù)與激光加熱技術(shù)相互耦合的超音速激光沉積技術(shù)與應(yīng)用，在概述國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，著重闡述作者團(tuán)隊(duì)在相關(guān)設(shè)備搭建及制備Fe基、Co基、Ni基等復(fù)合涂層的研究成果和相關(guān)應(yīng)用。第3章基于作者團(tuán)隊(duì)的研究成果，從電磁場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的設(shè)備搭建、電磁場(chǎng)對(duì)激光熔池流體的影響及調(diào)控、電磁場(chǎng)對(duì)激光熔注過程中顆粒分布的調(diào)控行為、電磁場(chǎng)對(duì)激光熔覆過程中氣孔的影響及排氣作用等方面進(jìn)行了闡述，并結(jié)合工業(yè)應(yīng)用介紹了電磁場(chǎng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)在激光修復(fù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。第4章闡述了電化學(xué)激光復(fù)合表面改性技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了激光誘導(dǎo)溶膠凝膠制備強(qiáng)化涂層和激光復(fù)合微弧氧化表面改性兩種技術(shù)。第5章從試驗(yàn)平臺(tái)搭建、多物理場(chǎng)數(shù)值模擬、控形控性等方面介紹了超聲振動(dòng)激光復(fù)合表面改性技術(shù)在316L涂層制備方面的研究進(jìn)展。第6章主要介紹了多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性專用材料的分類、性能要求、制備及相關(guān)應(yīng)用，為今后相關(guān)多能場(chǎng)激光復(fù)合表面改性專用材料的發(fā)展提供新的參考。
本書由姚建華、張群莉、李波、王梁、姚喆赫、吳國(guó)龍、董剛著，陳智君、楊高林等人參與了本書有關(guān)的試驗(yàn)研究工作。本書在編寫過程中，為了系統(tǒng)完整而引用了部分國(guó)內(nèi)外同行、專家學(xué)者的論文或者專著，在此對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。本書所涉及的研究?jī)?nèi)容得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFB1103600,2018YFB0407300)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(52035014,U1509201,51605441,51705460,52075495)、浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等多個(gè)科研項(xiàng)目的資助，同時(shí)得到了多項(xiàng)企業(yè)合作項(xiàng)目的大力支持，在此向有關(guān)單位和企業(yè)表示衷心的感謝。
由于作者水平有限，書中難免有疏漏和不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)、指正，并提出寶貴意見。

作者
2020年8月

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