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| 內容簡介： |
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激光复合表面改性技术是材料表面工程与增材制造、增材再制造领域新兴的先进技术之一。多能场激光复合表面改性技术是指激光与至少一种其他能场相互作用参与同一加工过程，并改变材料性能，产生比单一能场更优（质量、效率、成本等更优）的加工效果的一种加工技术。多能场激光复合表面改性技术利用激光和其他能场的优势，可弥补单一激光加工的不足，是激光技术的进一步发展和重要补充，已成为激光制造技术的重要发展方向之一。激光复合表面改性技术既可用于关键零部件表面性能（如耐磨性、耐蚀性、耐高温氧化性）的提升，又可用于金属材料的高效率、高质量、低成本的增材制造与再制造，已应用于能源、化工、船舶、航空航天等高端装备关键部件的制造与改性。本书从多能场激光复合表面改性技术的内涵、特点、分类等出发，概述了多能场激光复合表面改性技术的研究现状及发展该技术的经济社会意义，围绕近年来国内多能场激光复合表面改性技术的最新研究动态，分别详细阐述了超音速粒子与激光复合改性技术、电磁场激光复合表面改性技术、电化学激光复合表面改性技术、超声振动激光复合表面改性技术的原理、特点、专用装备、工艺和工业应用，以及多能场激光复合表面改性过程中的专用材料，重点分析了各类复合技术在改性效率、质量、节能等方面的特点。本书对从事表面工程与制造相关领域的研究人员和工程人员具有重要的理论指导价值和工程参考价值。
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| 關於作者： |
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姚建华浙江工业大学教授、浙江省特级专家，入选国家百千万人才工程、浙江省首批万人计划杰出人才，获得“国家有突出贡献中青年专家”“周志宏科技成就奖”等荣誉。现任浙江工业大学机械工程学院院长、激光先进制造研究院院长、高端激光制造装备省部共建协同创新中心主任，兼任中国机械工程学会特种加工分会副理事长等职。主要研究方向为激光智能制造、激光表面改性、激光增材制造与再制造，发表论文500余篇，出版专著4部、教材8部，授权发明专利60余项，获得国家科技进步奖和省部级科技成果奖10余项。
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| 目錄：
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丛书序一丛书序二丛书序三前言第1章激光复合表面改性概述1.1激光表面改性技术及其对国民经济的作用1.1.1激光表面改性技术的内容1.1.2激光表面改性技术的特点1.1.3激光表面改性技术对国民经济的作用1.2激光表面改性技术的发展1.2.1激光表面改性技术的发展历程1.2.2激光表面改性技术的演变1.2.3激光表面改性技术的发展趋势与挑战1.3多能场激光复合表面改性技术1.3.1多能场激光复合表面改性技术概述1.3.2多能场激光复合表面改性技术的分类1.3.3多能场激光复合表面改性技术的特点参考文献第2章超音速粒子激光复合改性技术与应用2.1概述2.1.1超音速粒子激光复合改性技术的机理及特点2.1.2国内外超音速激光沉积技术的进展2.2超音速粒子激光复合改性设备2.2.1激光光路系统2.2.2超音速加速系统2.2.3成套设备集成2.3超音速激光沉积金属材料2.3.1铜材料沉积2.3.2钛材料沉积2.3.3铝材料沉积2.3.4铁材料沉积2.3.5钴材料沉积2.3.6镍材料沉积2.4超音速激光沉积技术的工业应用2.4.1超音速激光沉积阀门密封表面改性2.4.2超音速激光沉积叶片进气边表面改性参考文献第3章电磁场激光复合表面改性技术与应用3.1概述3.1.1电磁场激光复合表面改性技术的机理与特点3.1.2国内外电磁场辅助激光熔覆技术研究现状3.2电磁场激光复合表面改性设备3.2.1电磁场发生系统3.2.2电磁与激光能场耦合装置3.2.3电磁耦合装置现状3.3电磁场对激光熔池流体的影响及调控机理3.3.1单一稳态电磁场对熔池流体的影响3.3.2电磁复合场辅助激光熔覆模型3.3.3电磁复合场对熔池流场、温度场的影响3.3.4电磁场对激光熔覆表面形态的影响及控形作用3.4电磁场对激光熔注过程中颗粒分布的调控行为3.4.1稳态磁场对熔池中WC颗粒的作用机理3.4.2稳态磁场对WC颗粒分布的影响3.4.3稳态磁场对WC熔注层微观组织的影响3.5电磁场对激光熔覆过程中气孔的影响及排气作用3.5.1洛伦兹力对熔池中气孔的作用机理3.5.2洛伦兹力对熔池中气孔分布的影响3.5.3电磁场对气孔的调控及排气作用3.6电磁场激光复合表面改性的工业应用3.6.1铸铁件的电磁场激光复合修复3.6.2高性能转子材料高性能表面改性3.6.3叶片等复杂薄壁件的电磁场复合激光增材修复参考文献第4章电化学激光复合表面改性技术与应用4.1概述4.2激光诱导溶胶凝胶制备TiC复合增强涂层4.2.1激光复合溶胶凝胶改性技术概述4.2.2激光诱导溶胶凝胶制备陶瓷增强涂层的试验方法4.2.3碳钢表面激光诱导溶胶凝胶制备TiC陶瓷增强涂层4.2.4不锈钢表面激光诱导溶胶凝胶制备TiC陶瓷增强涂层4.2.5碳钢表面激光诱导溶胶凝胶制备TiN-TiB2复合陶瓷增强涂层4.3电化学激光复合表面改性技术4.3.1激光刻蚀微弧氧化复合表面改性技术4.3.2激光表面熔凝微弧氧化复合表面改性技术4.3.3非平衡相组织对微弧氧化层成膜的影响4.4激光增材制造钛合金的电化学氧化表面改性技术4.4.1钛合金增材制造电化学氧化表面改性技术4.4.2激光增材制造钛合金的微弧氧化过程4.4.3激光增材制造钛合金的微弧氧化成膜机制4.4.4激光增材制造钛合金的微弧氧化涂层性能4.5电化学激光复合沉积4.5.1电化学激光复合沉积的机理与装置4.5.2电化学激光复合沉积的工艺与性能4.6电化学激光复合表面改性技术的相关应用参考文献ⅩⅦ第5章超声振动激光复合表面改性技术与应用5.1概述5.1.1超声振动对熔池作用的机理5.1.2超声振动激光复合表面改性技术的研究现状5.2超声振动激光复合表面改性试验平台搭建及激光表面改性工艺优化5.2.1超声振动激光复合表面改性试验平台搭建5.2.2激光表面改性工艺优化5.3超声振动激光复合表面改性过程的多物理场数值模拟研究5.3.1超声振动辅助激光成形熔池模型建立5.3.2不同维度振动作用下的多物理场数值模拟研究5.3.3多维高频振动对激光熔覆成形几何形貌的影响5.4超声振动激光复合金属成形中的控形控性方法研究5.4.1多维高频振动对激光熔覆316L涂层宏观形貌的影响5.4.2超声振动对激光熔覆316L涂层组织的影响5.4.3多维高频振动辅助激光熔覆316L涂层性能研究5.5超声振动激光复合表面改性技术的应用前景参考文献第6章多能场激光复合表面改性材料6.1概述ⅩⅧ6.1.1多能场激光复合表面改性对材料性能的要求6.1.2多能场激光复合表面改性材料的设计6.1.3多能场激光复合表面改性材料的研究现状6.2多能场激光复合表面改性材料制备6.2.1金属粉末制备6.2.2丝材制备6.2.3自组装材料制备6.3多能场激光复合表面改性专用材料6.3.1超音速激光复合沉积专用材料6.3.2电磁场激光复合表面改性专用材料6.3.3电化学激光复合表面改性专用材料6.3.4超声振动激光复合表面改性专用材料6.4多能场激光复合表面改性材料的应用6.4.1汽轮机转子激光修复材料设计6.4.2汽轮机转子激光修复材料应用参考文献
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近年来，随着我国高端制造业的崛起和发展，激光表面改性技术在能源、化工、船舶、航空航天等高端装备关键部件的制造和强化领域得到了大量的应用，创造了巨大的经济效益和社会效益。此外，随着机械制造行业的不断发展和革新，与之对应的激光表面改性技术也呈现高速多样性发展趋势，逐渐由单一激光表面改性向多能场激光复合表面改性方向发展。多能场激光复合表面改性不仅保留了单一激光表面改性的优点，而且借助其他能场的优势，达到比单一能场更好的加工效果，极大地扩展了激光表面改性技术在工业生产方面的应用范围。虽然越来越多的研究者开始关注并从事多能场激光复合表面改性方面的研究，但是目前针对此技术的专门著作较少，因此亟须对相关内容进行总结，以便推动激光表面改性的新发展和新应用。为了更好地让国内外研究者和广大工程技术人员协力推进多能场激光复合表面改性技术的发展，作者以团队多年来的研究成果和实践经验为主，结合国内外研究成果编写了本书，从而为更多有志于进入相关领域的科研工作者、研究生和广大工程技术应用人员提供参考。本书共六章，着重介绍了多能场激光复合表面改性技术的理论基础和实践应用，综述了国内外相关研究的进展和现状，并在自身的研究基础上从设备搭建、耦合机理、材料选择、组织及性能方面详细介绍了多能场对激光表面改性技术的影响。第1章在介绍传统激光表面改性技术的内容、特点及其发展历程的基础上，对近年来激光表面改性技术的新趋势——多能场激光复合表面改性技术的分类和特点进行了重点阐述。第2章重点介绍了冷喷涂技术与激光加热技术相互耦合的超音速激光沉积技术与应用，在概述国内外相关技术研究进展的基础上，着重阐述作者团队在相关设备搭建及制备Fe基、Co基、Ni基等复合涂层的研究成果和相关应用。第3章基于作者团队的研究成果，从电磁场激光复合表面改性技术的设备搭建、电磁场对激光熔池流体的影响及调控、电磁场对激光熔注过程中颗粒分布的调控行为、电磁场对激光熔覆过程中气孔的影响及排气作用等方面进行了阐述，并结合工业应用介绍了电磁场激光复合表面改性技术在激光修复领域的研究进展。第4章阐述了电化学激光复合表面改性技术的特点与应用，重点介绍了激光诱导溶胶凝胶制备强化涂层和激光复合微弧氧化表面改性两种技术。第5章从试验平台搭建、多物理场数值模拟、控形控性等方面介绍了超声振动激光复合表面改性技术在316L涂层制备方面的研究进展。第6章主要介绍了多能场激光复合表面改性专用材料的分类、性能要求、制备及相关应用，为今后相关多能场激光复合表面改性专用材料的发展提供新的参考。本书由姚建华、张群莉、李波、王梁、姚喆赫、吴国龙、董刚著，陈智君、杨高林等人参与了本书有关的试验研究工作。本书在编写过程中，为了系统完整而引用了部分国内外同行、专家学者的论文或者专著，在此对相关文献的作者表示衷心的感谢。本书所涉及的研究内容得到了国家重点研发计划项目(2017YFB1103600，2018YFB0407300)、国家自然科学基金项目(52035014，U1509201，51605441，51705460，52075495)、浙江省自然科学基金项目等多个科研项目的资助，同时得到了多项企业合作项目的大力支持，在此向有关单位和企业表示衷心的感谢。由于作者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，恳请广大读者批评、指正，并提出宝贵意见。作者2020年8月
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