第1章 绪论1
文献3
第2章 电磁射线在工件表面的行为4
2.1 Fresnel公式4
2.1.1 Fresnel吸收公式6
2.1.2 Fresnel公式，Brewster效应7
2.1.3 全反射8
2.2 激光技术中Fresnel公式的特殊应用9
2.2.1 Brewster效应9
2.2.2 全反射9
文献9
第3章 工件对激光的吸收10
3.1 现象描述11
3.1.1 相互联系12
3.1.2 波公式13
3.1.3 零件的几何形状13
3.1.4 边界条件13
3.2 非导体14
3.2.1 电偏振15
3.2.2 离子偏振16
3.2.3 塑性材料中的填充材料18
3.3 等离子体的介电性能18
3.3.1 无碰撞等离子体19
3.3.2 碰撞决定的等离子体20
3.4 金属材料的吸收22
3.5 Drude吸收模型23
3.6 金属材料的吸收率及其与温度的关系25
3.7 表面状态的影响28
文献30
第4章 能量传递和热传导31
4.1 能量传递公式31
4.2 热传导机制32
4.3 具有常数系数以及Green函数的热传导公式33
4.3.1 点热源35
4.3.2 线热源36
4.3.3 横向无限膨胀表面热源38
4.3.4 横向无限膨胀体积热源41
4.3.5 高斯光强分布42
4.3.6 有限材料厚度42
4.4 热物理常数与温度的关系43
4.5 短脉宽时的热传导44
文献44
第5章 热力学46
5.1 弹性变形46
5.1.1同轴加载47
5.1.2同轴应变47
5.2热致应力47
5.3塑性变形48
5.3.1塑性变形举例49
文献49
第6章相变50
6.1铁碳相图50
6.1.1纯铁50
6.1.2铁碳混合52
6.2珠光体组织硬化54
6.2.1碳的扩散54
文献56
第7章熔池流态57
7.1质量、动量和能量平衡57
7.2边界条件58
7.3平面流势60
7.3.1源熔流和偶极熔流60
7.3.2柱体周围的熔流61
7.4层状边界层流63
7.4.1摩擦决定的边界层流65
7.4.2惯性决定的边界层流66
文献67
第8章光致蒸发68
8.1热动态平衡中的蒸发压力68
8.2蒸发率69
8.3光致蒸发过程中的粒子和能量平衡72
8.4采用燃烧波描述蒸发过程75
8.5蒸发和Knudsen层的动态描述78
文献80
第9章等离子物理81
9.1Debye半径和定义83
9.2等离子热动力学以及静力学的几个结果85
9.2.1理想等离子的状态数86
9.2.2理想等离子的状态参数88
9.2.3Coulomb纠偏89
9.2.4质量作用法则以及Saha公式91
9.3等离子体的传递性能94
9.4电磁波与等离子体的相互作用98
9.5非平衡过程103
9.6LTE模型中的等离子辐射106
9.6.1线性辐射107
9.6.2两个连接状态之间过渡区的吸收108
9.6.3线性辐射的辐射能量108
9.6.4线性轮廓109
9.6.5轫致辐射110
9.6.6复合辐射110
9.6.7仪器影响111
文献111
第10章激光光源113
10.1CO2激光器113
10.1.1基本原理113
10.1.2结构113
10.2Nd∶YAG激光器115
10.2.1基本原理115
10.2.2结构115
10.3半导体激光器117
10.3.1基本原理117
10.3.2结构和性能118
10.4准分子激光器121
10.4.1基本原理121
10.4.2结构122
文献123
第11章表面技术124
11.1激光相变硬化124
11.1.1目的124
11.1.2工艺125
11.1.3物理基础128
11.1.4应用研究128
11.1.5工业应用实例131
11.2激光重熔135
11.2.1物理基础136
11.2.2工艺139
11.2.3应用研究140
11.2.4工业应用实例142
11.3激光抛光143
11.3.1目的143
11.3.2工艺144
11.3.3设备146
11.3.4应用举例147
11.4熔覆149
11.4.1目的149
11.4.2工艺149
11.4.3材料技术152
11.4.4应用153
11.5合金化和弥散化155
11.5.1目的155
11.5.2物理基础156
11.5.3工艺157
11.5.4应用研究158
11.5.5应用举例161
11.6激光脉冲沉积工艺161
11.6.1物理基础162
文献166
第12章热变形技术168
12.1弯曲168
12.1.1引言168
12.1.2过程模型169
12.1.3变形研究173
12.1.4激光微变形技术在继电器生产中的应用173
文献176
第13章快速成形技术178
13.1激光选区烧结178
13.1.1引言178
13.1.2塑性粉末的激光选区烧结178
13.1.3金属材料间接激光选区烧结179
13.1.4金属材料直接激光选区烧结180
13.1.5激光选区熔化181
13.2激光生长技术183
13.2.1介绍183
13.2.2激光生长零件的性能184
13.2.3CAD/NC结合187
13.2.4应用范围188
13.2.5修复190
13.3立体印制191
13.4层加工技术193
13.4.1层加工技术19
13.5非激光支持快速成形工艺194
13.5.1固相结合技术194
13.5.2熔覆沉积制造技术196
13.5.3三维印刷技术197
13.5.4层铣削技术198
文献199
第14章连接技术200
14.1金属材料的焊接200
14.1.1热导焊200
14.1.2深熔焊205
14.1.3激光复合焊208
14.2热缩性材料的激光焊接213
14.2.1目标213
14.2.2工艺基础214
14.2.3应用研究217
14.2.4工业应用218
14.2.5小结220
14.3钎焊220
14.3.1物理基础221
14.3.2工艺222
14.3.3工业应用224
14.4微小件焊接224
14.4.1引言224
14.4.2工艺和结果225
文献229
第15章去除和打孔技术232
15.1单脉冲打孔232
15.1.1物理基础233
15.1.2工艺236
15.1.3应用236
15.1.4应用举例238
15.2叩击打孔240
15.2.1物理基础240
15.2.2工艺242
15.2.3应用243
15.2.4应用举例244
15.3环转打孔244
15.3.1工艺245
15.3.2应用246
15.3.3应用举例247
15.4微结构化248
15.4.1引言248
15.4.2微结构化中的光束变换248
15.4.3对激光的吸收250
15.4.4应用举例252
15.5清洗253
15.5.1工艺253
15.5.2应用举例254
文献257
第16章分离技术260
16.1激光助燃切割260
16.1.1引言260
16.1.2助燃切割对功率的要求和供给260
16.1.3火焰助燃切割261
16.1.4工艺原理263
16.1.5燃烧稳定的激光助燃切割265
16.2熔化切割266
16.2.1基础266
16.2.2工艺参数267
16.2.3带有反射光学系统和火焰喷嘴的熔化切割270
16.2.4应用举例272
16.3高速切割272
16.3.1基础272
16.3.2工艺274
16.3.3应用举例275
16.4升华切割275
16.4.1引言275
16.4.2激光升华切割的能量平衡276
16.4.3非金属材料升华切割的应用举例277
16.5激光精细切割279
16.5.1引言和应用范围279
16.5.2工艺基础279
16.5.3所用光源281
16.5.4应用举例281
文献283
第17章系统技术285
17.1过程监控285
17.1.1目的285
17.1.2工艺的分类285
17.1.3加工前以及加工后的过程监控286
17.1.4原位过程监控287
17.1.5带有空间测量功能的过程监控290
17.1.6具有视觉传感功能的过程监控291
17.2激光加工数控设备297
17.2.1设备模型297
17.2.2基本组成部分299
17.2.3激光加工数控设备的功能扩展305
文献311
第18章激光测量技术315
18.1光三角法315
18.1.1引言315
18.1.2几何参数的测量316
18.1.3光三角传感器的Scheim飞行条件以及特征线317
18.1.4应用举例319
18.1.5经济意义324
18.2相干法325
18.2.1Michelson干涉仪326
18.2.2Mach-Zehnder干涉仪328
18.2.3Fizeau干涉仪330
18.2.4Speckle干涉法330
18.2.5白光干涉仪332
18.3光致荧光法335
18.3.1荧光基础335
18.3.2生物科学中的荧光标记338
18.3.3光致荧光的经济意义342
18.4共焦显微术342
18.4.1目的342
18.4.2基础343
18.4.3分辨能力344
18.4.4应用举例345
18.4.5共焦双光子显微镜346
18.5光学存储介质的扫描系统347
18.5.1目的347
18.5.2物理基础347
18.5.3扫描系统的技术实现348
18.5.4DVD的进展349
18.6激光发射光学显微术351
18.6.1工艺目标351
18.6.2基础352
18.6.3工艺描述354
18.6.4时间分辨光谱仪356
18.6.5数据处理357
18.6.6测量范围358
18.6.7应用举例359
文献361
附录A光学366
A.1Fresnel公式的推导366
A.2等离子体的介电性能368
A.3通过复数描述电磁场370
文献371
附录B连续体力学372
B.1坐标系统和变形梯度372
B.2变形373
B.3时间导数376
B.4Reynold的传输理论377
B.5质量平衡378
B.6动量平衡378
B.7材料公式380
B.7.1弹性体380
B.7.2牛顿流体381
B.8能量公式382
B.9能量传输计算中几个重要数学公式的总结385
B.9.1空间积分385
B.9.2时间积分387
B.9.3误差函数388
B.9.4指数积分388
B.10金属中的扩散388
文献390
附录C光致蒸发391
C.1Clausius-Claperyon公式391
C.2与温度相关的蒸发焓392
C.3速度转矩393
文献393
附录D等离子物理394
D.1热动力学的几个结果394
D.2多次加载离子的概括396
文献397 2100433B
