本書為江蘇省高等學(xué)校重點教材,以培養(yǎng)學(xué)生激光先進制造技術(shù)應(yīng)用能力為導(dǎo)向,注重激光技術(shù)理論性與應(yīng)用性,具有較高的學(xué)術(shù)參考價值和工程應(yīng)用價值。
本書共7章,主要介紹了激光起源及激光先進制造技術(shù),以及詳細闡述了激光沖擊強化技術(shù)、激光熔覆技術(shù)、超高速激光熔覆技術(shù)、激光焊接技術(shù)、激光復(fù)合制造技術(shù)和激光微細復(fù)合加工技術(shù)等激光先進制造技術(shù)的基本原理、基本工藝和應(yīng)用實例。
本書的特點在于通過整合課內(nèi)外資源,在每一章中增加了相關(guān)技術(shù)起源的介紹和擴展閱讀,以有利于讀者了解激光先進制造技術(shù)的歷史和發(fā)展趨勢,而且有助于讀者在有限的課程載體以外拓寬知識面,更好地認識激光先進制造技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中所起的作用。
本書可作為普通高等院校機械類、近機械類相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為激光技術(shù)研究和應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者和技術(shù)人員的參考書。
魯金忠博士,現(xiàn)為“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授,江蘇大學(xué)二級教授,長期致力于激光沖擊抗疲勞制造、激光增材制造、力學(xué)效應(yīng)塑性變形機理等方面的研究,取得多項創(chuàng)新成果,獲得江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎、中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎、中國專利獎金獎等多個獎項。以魯金忠教授領(lǐng)銜的江蘇大學(xué)激光先進制造技術(shù)團隊近十年研究成果為基礎(chǔ)編著了教材《激光先進制造技術(shù)》,內(nèi)容涵蓋了激光起源、激光沖擊強化、(超高速)激光熔覆、激光焊接、激光復(fù)合制造等技術(shù),為讀者提供了最新的激光先進制造技術(shù)科研動態(tài)信息和實驗依據(jù)。該教材由魯金忠、崔承云、羅開玉和張朝陽編著,以注重培養(yǎng)學(xué)生激光制造技術(shù)知識應(yīng)用能力為導(dǎo)向,突出了理論性、時代性與應(yīng)用性,對本科生、研究生及從事激光技術(shù)研究的科技工作人員具有較高的參考意義和應(yīng)用價值。
作為江蘇省高等學(xué)校重點教材,該書重點突出,圖文并茂,條理清晰,環(huán)環(huán)相扣,循序漸進。該書各章前有“技術(shù)起源”“技術(shù)概述”,章后有“典型案例”“擴展閱讀”,強調(diào)對基本原理和基本概念的掌握,并且在進一步強化基礎(chǔ)理論和知識應(yīng)用能力的基礎(chǔ)上突出思政元素,厚植愛國主義情懷,培養(yǎng)奮斗精神,已達到增強讀者綜合素質(zhì)的目的。我相信,該書的出版發(fā)行,對促進激光先進制造技術(shù)的推廣、應(yīng)用及發(fā)展,以及對提高激光先進制造技術(shù)的教學(xué)水平和培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)人才,都將產(chǎn)生積極的促進作用。
中國工程院院士激光先進制造技術(shù)是利用激光與材料相互作用實現(xiàn)快速加工制造的重要制造技術(shù),是集機械、光學(xué)、材料及計算機等眾多學(xué)科的綜合交叉高新技術(shù),具有高柔性、低變形、超精密等特點。隨著社會的發(fā)展和科技的進步,激光先進制造技術(shù)已成為現(xiàn)代制造業(yè)中重要的技術(shù)手段之一。當(dāng)前,激光先進制造技術(shù)日新月異,各種新技術(shù)和新工藝層出不窮,非常有必要編寫激光先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)理論、工作原理及典型應(yīng)用等方面的著作。
《激光先進制造技術(shù)》編著者之一魯金忠博士是“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授,在激光沖擊強化、激光沉積制造等方面具有較高的造詣,在激光沖擊納米化技術(shù)、增材構(gòu)件激光沖擊一體化制造技術(shù)、復(fù)合能場激光加工技術(shù)等方面取得了多項原創(chuàng)性科研成果,多次獲得江蘇省科學(xué)技術(shù)獎一等獎、中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎等獎項。該書集中展現(xiàn)了研究團隊近幾年最新的科研成果,如激光增材-激光沖擊交互制造、激光-電化學(xué)微細加工、超高速激光熔覆等復(fù)合激光制造技術(shù),可為讀者提供激光先進制造技術(shù)前沿知識和研究結(jié)果。
該書具有四個顯著特點:①突出與時俱進,書中包含前沿研究成果,引導(dǎo)讀者學(xué)習(xí)和推動本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展;②突出技術(shù)起源和基本概念,讀者能盡快理解和掌握工作原理;③突出思政元素,將大國重器激光制造作為典型案例,激發(fā)讀者的愛國熱情;④突出擴展閱讀,使讀者了解每種激光先進制造技術(shù)的發(fā)展歷程。這些特點有助于讀者更加全面、準(zhǔn)確地認識激光先進制造技術(shù)的過去、現(xiàn)在和未來。
該書作為江蘇省高等學(xué)校重點教材,內(nèi)容翔實、圖文并茂,內(nèi)容新穎、結(jié)構(gòu)合理。該書反映了激光先進制造技術(shù)的新興進展,深入淺出、層次分明,具有嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、前沿的研究動態(tài)和比較完整的結(jié)構(gòu)體系,對激光先進制造技術(shù)研究和應(yīng)用的學(xué)者、技術(shù)人員及高等院校相關(guān)專業(yè)師生都會有較高的參考價值。
中國科學(xué)院院士激光先進制造技術(shù)是一項非常有潛力的制造技術(shù)。進入21世紀以來,激光先進制造技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛,所研究的范圍幾乎涉及了國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域和工業(yè)部門。
激光先進制造技術(shù)是利用光子與材料相互作用實現(xiàn)加工制造的重要光加工制造技術(shù),是光、機械、電子、材料及計算機等眾多學(xué)科的綜合交叉高新技術(shù)。隨著工業(yè)激光技術(shù)的大力發(fā)展,激光先進制造技術(shù)在各高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,已逐漸取代和突破某些傳統(tǒng)加工制造技術(shù),成為現(xiàn)代加工制造業(yè)應(yīng)用的重要技術(shù)手段之一。
隨著“十四五”規(guī)劃的深入,激光先進制造技術(shù)在我國加工制造業(yè)中起著越來越重要的作用。國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部出版、發(fā)布的《機械工程學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略報告(2011~2020)》將以激光先進制造技術(shù)為代表的“高能束與特種能場制造科學(xué)”列為未來機械工程學(xué)科發(fā)展的綜合交叉前沿領(lǐng)域之一。隨著這些科技政策的實施,激光先進制造技術(shù)水平得到迅猛發(fā)展,我國加工制造業(yè)的技術(shù)水平和市場競爭力也將得到顯著提高,進而推動我國從制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變。
激光先進制造技術(shù)涉及的領(lǐng)域比較廣泛,主要包括激光沖擊強化、激光熔覆、激光焊接、激光復(fù)合加工和激光微細加工等技術(shù)。本書編著者長期從事激光先進制造方面的研究,本書以編著者的科研成果為主體編著而成,是編著者及其研究集體對激光技術(shù)實際應(yīng)用的實驗和實踐總結(jié),具有一定的廣度和深度。編著分工:魯金忠負責(zé)第3章、第6章的編著工作;崔承云負責(zé)第1章、第4章的編著工作;羅開玉負責(zé)第2章、第5章的編著工作;張朝陽負責(zé)第7章的編著工作。盧海飛、徐祥、王長雨和徐剛等在本書編著工作中也貢獻了力量,在此向他們表示衷心的感謝!
本書深入淺出地講述了各種激光先進制造技術(shù)的原理、工藝、結(jié)構(gòu)、性能及
序一
序二
前言
第1章激光起源及激光先進制造
技術(shù)1
【導(dǎo)讀】激光起源1
11激光產(chǎn)生的物理基礎(chǔ)2
12激光先進制造技術(shù)9
【擴展閱讀】13
【參考文獻】14
第2章激光沖擊強化技術(shù)15
【導(dǎo)讀】激光沖擊強化技術(shù)起源15
21技術(shù)概述16
22工藝方法研究18
23激光沖擊應(yīng)力波傳播特性27
24鋁合金激光沖擊強化34
25奧氏體不銹鋼激光沖擊強化49
26典型案例61
【擴展閱讀】63
【參考文獻】66
第3章激光熔覆技術(shù)67
【導(dǎo)讀】激光熔覆技術(shù)起源67
31技術(shù)概述68
32工藝方法研究71
33微觀結(jié)構(gòu)及性能79
34冶金缺陷86
35典型案例88
【擴展閱讀】90
【參考文獻】91
第4章超高速激光熔覆技術(shù)93
【導(dǎo)讀】超高速激光熔覆技術(shù)起源93
41技術(shù)概述93
42工藝方法研究96
43工藝參數(shù)研究100
44表面形貌特征103
45單層熔覆層微觀結(jié)構(gòu)110
46性能115
47典型案例116
【擴展閱讀】117
【參考文獻】118
第5章激光焊接技術(shù)119
【導(dǎo)讀】激光焊接技術(shù)起源119
51技術(shù)概述119
52激光焊接系統(tǒng)121
53工藝方法研究123
54金屬材料的激光焊接130
55典型案例142
【擴展閱讀】145
【參考文獻】146
第6章激光復(fù)合制造技術(shù)148
【導(dǎo)讀】激光復(fù)合制造技術(shù)起源148
61技術(shù)概述148
62激光熔覆超聲復(fù)合制造149
63激光熔覆電磁場復(fù)合制造153
64激光熔覆沖擊復(fù)合制造161
65典型案例172
【擴展閱讀】174
【參考文獻】176
第7章激光微細復(fù)合加工技術(shù)177
【導(dǎo)讀】激光微細復(fù)合加工技術(shù)起源177
71技術(shù)概述178
72激光與電化學(xué)的微細復(fù)合加工181
73激光與水射流的微細復(fù)合加工199
【擴展閱讀】205
【參考文獻】205