圖解激光加工實用技術——CO2與Fiber激光加工要點(第2

作  者:(日)金岡優 著 郭澄若 等 譯

出 版 社:冶金工業出版社

出版日期:2022年05月01日

頁  數:216

裝  幀:平裝

ISBN:9787502490942

內容介紹

本書是作者從事激光加工技術工作30多年來的系統總結，書中對激光切割方法、工作原理做了詳盡的講解，所舉事例主要是從激光加工機用戶提出的問題中篩選出來的，採用分條敘述形式以求論述簡明易懂，對各種方法以圖解形式做了說明，文字簡明，圖例豐富，讀者可結合圖例解決實際問題。為了便於讀者更直觀地理解書中內容，本書配備了相關的視頻圖像插件，讀者掃描書中的二維碼，即可觀看對應的內容。本書可供從事激光加工的技術人員和操作工人使用，也可供相關領域的人員參考。

作者簡介

(日)金岡優 著 郭澄若 等 譯

金岡優（Masaru KANAOKA），1958年出生於日本國北海道，1983年於北海道大學大學院獲得碩士學位，1983年就職於三菱電機（株）名古屋製作所，1984年進入該製作所的激光製造部加工技術科，1993年獲得工學博士學位，1997年任該製作所激光系統部加工技術科科長，2000年任該製作所激光系統部品質保證科科長，2002年任製作所激光系統部全球支援主管，2005年開始兼任名古屋大學特聘講師至今，2013年任FA事業本部主管技師長。

目錄

●第1章 加工現象的基礎

1.1 影響激光加工性能的要素

1.2 氧化反應的燃燒作用

1.3 氧化反應的熱傳導與切割速度的關係

1.4 熔融金屬的舉動

1.5 拖曳線是如何形成的

1.6 什麼是切縫的坡度

1.7 什麼是穿孔

1.8 焦點位置與切割的關係

1.9 透鏡焦距與切割性能的關係

1.10 激光功率、切割速度與切割結果的關係

1.11 脈衝頻率與切割的關係

1.12 脈衝佔空比與切割的關係

1.13 氧氣輔助氣流與切割性能的關係

1.14 氮氣或空氣輔助氣流與切割的關係

1.15 加工材料要素與切割性能的關係

1.16 光纖激光與CO2激光切割性能的差異

1.17 各種材料切割速度的差異

第2章 激光加工機的基礎

2.1 CO2激光加工頭的功能與結構

2.2 光纖激光加工頭的功能及其結構

2.3 CO2激光加工機上光學元件的佈局

2.4 光學元器件在光纖激光加工機上的佈局

2.5 熱透鏡效應對切割加工的影響

2.6 熱透鏡效應及其不良原因的分辨方法（初級判斷）

2.7 熱透鏡效應及其不良原因的分辨方法（進一步判斷：CO2激光）

2.8 熱透鏡效應與其他缺陷原因的辨別方法（進一步判斷：光纖激光）

2.9 用長焦距透鏡對焦點時注意事項

2.10 輔助氣流的基本特性

2.11 合適的噴嘴與輔助氣體條件的選擇

2.12 解決噴嘴掛渣的方法

第3章 碳鋼材料的切割

3.1 光纖激光和CO2激光在碳鋼切割上的性能比較

3.2 穿孔類型與切割原理

3.3 縮短穿孔時間的方法

3.4 解決穿孔缺陷的方法

3.5 解決加工12mm厚25mm見方形狀時頻繁發生過燒的方法

3.6 查找16mm厚板產生過燒的原因：被加工物原因

3.7 查找16ram厚板產生過燒的原因：加工機原因

3.8 解決19mm厚板在加工中產生過燒的方法

3.9 解決9ram厚板在穿孔時產生過燒的方法

3.10 解決22ram厚板在開始條件處產生過燒的方法

3.11 適合碳鋼厚板的光束模式

3.12 選擇最適於碳鋼厚板切割的噴嘴

3.13 防止厚板末端熔損的方法

3.14 生鏽材料難以切割的原因及其解決方法

3.15 可使碳鋼材料刻線變粗的刻線用加工條件

3.16 斜向切割的加工性能

3.17 花紋金屬板切割中的注意事項

3.18 厚板切割面粗糙度的改善方法

第4章 不銹鋼材料的切割

4.1 不銹鋼無氧化切割的優點

4.2 不銹鋼的光纖激光與CO2激光的切割性能比較

4.3 解決不銹鋼的須狀毛刺所導致加工缺陷的方法

4.4 解決厚板在穿孔後開始加工部位產生加工缺陷的方法

4.5 減少用空氣或氮氣切割薄板時在尖角處產生毛刺的方法

4.6 解決不銹鋼厚板氮氣切割時產生毛刺的方法

4.7 不銹鋼提取多個加工中的切割餘量（間距）

4.8 如何尋找不銹鋼無氧化切割時的很好焦點位置

4.9 等離子體面的切割方法

4.10 解決厚度小於0.1mm不銹鋼切割不穩定的方法

4.11 減少不銹鋼無氧化切割背面燒痕的方法

4.12 直接切割貼膜不銹鋼的方法

4.13 減少1mm厚板材在加工中產生變形的方法

4.14 選擇適合於不銹鋼無氧化切割的噴嘴

第5章 鋁合金材料的切割

5.1 鋁合金的光纖激光與CO2激光的切割性能比較

5.2 解決噴嘴與鋁合金的“須狀物”相接觸的方法

5.3 防止厚板拐角處產生逆噴的方法

5.4 解決鋁合金刻線不穩定的方法

5.5 解決鋁合金穿孔不穩定的方法

第6章 銅材料的切割

6.1 銅的光纖激光和CO2激光切割性能比較

6.2 銅的加工條件與切割上的問題及其對策

6.3 解決銅切割中不能進行穿孔的方法

6.4 銅的微細加工

第7章 高強度鋼/碳鋼材料的切割

7.1 解決切割3.2mm厚高強度鋼時出現掛渣的方法

7.2 切割中碳鋼（S45C）、工具鋼（SK）時的注意事項

第8章 金屬材料共同的切割現象

8.1 解決毛刺黏著在管材內的方法

8.2 將兩三張材料重疊起來切割的方法

8.3 如何減小切割的方向性

8.4 解決加工末端翹起的方法

8.5 解決小孔加工時產生過燒的方法

8.6 輕鬆打孔定位的方法

8.7 解決切割中產生等離子體的方法

8.8 提高底漆材料、表面噴漆材料的切割質量

第9章 非金屬材料的切割

9.1 激光切割在木材加工上的應用

9.2 玻璃切割的可能性

參考文獻

激光焊接切割熔覆技術(第3版)

作者：編者:李亞江//李嘉寧//高華兵

出版社：化學工業

書號：9787122337740

出版時間：2019-10-01

印刷時間：2019-10-01

版次：3

印次：1

開本：16開

包裝：平裝

頁數：269

字數：462千字

內容簡介

激光加工技術是21世紀有發展前景的製造技術之一，眾多的高新技術成果與激光技術有著密切的聯繫。激光束具有可在大氣中進行焊接、切割和熔覆的特點，熱輸入小，加工質量好。激光技術的應用產生了顯著的經濟和社會效益，符合“優質、高效、低耗、無污染”的發展方向，是值得推廣的先進製造技術。本書特點是從實用性角度對激光焊接、切割和熔覆技術做了簡明的闡述，突出科學性、先進性和新穎性等特色，有助於推進激光技術的發展。

本書可供從事激光技術研發、激光焊接-切割-熔覆和製造的工程技術人員、質檢人員、管理人員使用，也可供高等院校師生以及科研院（所）、廠礦企業的相關人員參考。

目錄

第1章概述001

1.1激光加工的原理、特點與工藝001

1.1.1激光加工的原理001

1.1.2激光加工的特點002

1.1.3激光加工的工藝003

1.2激光加工技術的現狀及發展趨勢007

1.2.1激光加工技術的現狀007

1.2.2激光加工技術的發展趨勢008

1.2.3存在的問題和市場展望009

第2章激光加工基礎010

2.1激光的物理特性010

2.1.1激光的特點010

2.1.2激光產生的基本原理011

2.1.3表徵激光光束質量的特徵參數013

2.1.4激光光束的輸出形狀015

2.2激光器及加工系統016

2.2.1激光器的基本組成及發展016

2.2.2從CO2氣體激光器到光纖激光器018

2.2.3大功率光纖激光器及其發展029

第3章激光焊接036

3.1激光焊的原理、特點及應用036

3.1.1激光焊原理及分類036

3.1.2激光焊熔透狀態特徵及焊縫形成特點042

3.1.3激光焊的特點及應用043

3.2激光焊設備及工藝048

3.2.1激光焊設備及技術參數048

3.2.2脈衝激光焊工藝特點及工藝參數052

3.2.3連續激光焊工藝及參數054

3.2.4激光-電弧複合焊設備及工藝模式062

3.2.5激光釬焊工藝064

3.3不同材料的激光焊066

3.3.1鋼的激光焊066

3.3.2有色金屬的激光焊068

3.3.3高溫合金的激光焊074

3.3.4異種材料的激光焊075

3.4激光-電弧複合焊076

3.4.1激光-電弧複合焊的原理及熱源分類076

3.4.2激光-電弧複合焊的特點080

3.4.3激光與電弧的複合方式082

3.4.4激光-電弧複合焊參數對焊縫成形的影響085

3.4.5激光-電弧複合焊的應用094

3.5激光焊的應用示例096

3.5.142CrMo鋼錐齒輪軸的窄間隙激光焊096

3.5.2冷軋鋼板與高強度鍍鋅鋼板車身的CO2激光拼焊097

3.5.3鋁/鋼異種金屬的激光-MIG複合焊098

3.5.4大厚度不銹鋼板的激光焊099

3.5.5不銹鋼超薄板的脈衝激光焊101

3.5.6管線鋼的激光焊101

3.5.7汽車高強鋼板光纖激光焊103

3.5.8大厚度板複合熱源深熔焊接104

3.5.9有色金屬激光-電弧複合焊105

第4章激光切割107

4.1激光切割的原理、特點及應用107

4.1.1激光切割的原理及分類107

4.1.2激光切割的特點109

4.1.3激光切割的應用範圍111

4.1.4工程材料的激光切割112

4.2激光切割設備114

4.2.1激光切割設備的組成115

4.2.2激光切割用的激光器116

4.2.3激光切割的割炬118

4.2.4數控激光切割機和激光切割機器人121

4.2.5激光切割設備的技術參數123

4.3激光切割工藝125

4.3.1激光切割的工藝參數125

4.3.2激光切割的操作程序及關鍵技術133

4.3.3激光切割的質量及控制136

4.4激光切割的應用142

4.4.1鋼鐵材料的激光切割142

4.4.2有色金屬的激光切割151

4.4.3非金屬材料的激光切割157

4.4.4汽車橋殼的激光切割158

4.4.5水導引激光切割159

第5章激光熔覆和選區激光熔化161

5.1激光熔覆的原理與特點161

5.1.1激光熔覆的原理161

5.1.2激光熔覆的分類162

5.1.3激光熔覆的特點及應用164

5.1.4激光熔覆的現狀及存在問題167

5.2激光熔覆設備與材料168

5.2.1激光熔覆設備168

5.2.2激光熔覆材料170

5.2.3激光熔覆材料的設計和選用175

5.2.4熔覆材料的添加方式178

5.3激光熔覆工藝179

5.3.1激光熔覆的工藝概述179

5.3.2激光熔覆的工藝參數180

5.3.3激光復合熔覆技術184

5.3.4激光熔覆層的顯微組織特徵185

5.3.5激光熔覆層的性能187

5.3.6激光熔覆層的耐磨性評定191

5.3.7激光熔覆層的應力狀態191

5.4選區激光熔化193

5.4.1選區激光熔化簡介193

5.4.2選區激光熔化原理194

5.4.3選區激光熔化設備及工藝195

5.4.4選區激光熔化技術的研究進展198

5.5激光熔覆的應用199

5.5.1鋼鐵材料的激光熔覆201

5.5.2鋼軋輥的激光熔覆201

5.5.3軸類件的激光熔覆205

5.5.4鈦合金的激光熔覆209

5.5.5液壓支架高強鋼關鍵件的激光熔覆214

5.5.6寬束激光熔覆Ni60+WC複合層224

5.5.7選區激光熔化製備18Ni300鋼模具228

5.5.8極端條件下的激光熔覆239

第6章激光質量監測及安全防護241

6.1激光器的光束質量及聚焦質量241

6.1.1激光器的光束質量241

6.1.2光束質量對聚焦的影響245

6.1.3引起激光束焦點位置波動的因素248

6.2激光與材料的相互作用252

6.2.1材料吸收激光的規律及影響因素252

6.2.2激光作用下材料的物態變化256

6.3激光加工過程監測257

6.3.1激光與材料作用過程的監測257

6.3.2激光束焦點位置檢測與控制261

6.4激光加工安全與防護266

6.4.1激光輻射對人體的危害267

6.4.2激光危害的工程控制268

6.4.3激光的安全防護268

參考文獻269

前言/序言

激光加工技術是21世紀最具發展前景的製造技術之一，在科學技術進步和社會發展中發揮了極其重要的作用，眾多的高新技術成果與激光技術有著密切的聯繫。近年來，隨著大功率、高性能激光加工設備的不斷湧現，激光焊接、切割和熔覆等技術手段日益引起人們的重視，並在汽車、能源、電子、航空航天等領域得到快速發展。

激光束具有可在大氣中進行焊接、切割和熔覆的特點，聚焦後的光斑既可切割、熔覆，又可完成精密焊接，熱輸入小，接頭質量好。激光技術的廣泛應用產生了顯著的經濟和社會效益，符合“優質、高效、低耗、無污染”生產的發展方向，是值得大力推廣的先進製造技術。 《激光焊接/切割/熔覆技術》一書受到社會各界的關注。 《激光焊接/切割/熔覆技術》（第3版）在突出工藝特點和實用性的基礎上，更新和增補了一些內容，例如增補了近年來發展較快的激光-電弧複合焊和激光選區熔化等內容，給出了新的工程應用示例，有助於擴大讀者的視野，拓寬解決問題的思路。

本書可供從事激光技術研發、激光焊接-切割-熔覆和製造工程的相關技術人員、質檢人員、管理人員及技術工人使用，也可供高等院校師生、科研院（所）、廠礦企業的相關人員參考。

參加本書編寫的還有王娟、馬群雙、劉坤、魏守徵、吳娜、劉鵬、馬海軍、蔣慶磊、夏春智、沈孝芹、黃萬群、胡效東、田傑、胡慶賢、胥國祥、王澤鋼等。

由於筆者水平所限，書中疏漏之處敬請讀者批評指正。

編著者

2018年10月