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第1章 绪论1

1.1激光与激光加工技术1

1.1.1激光器的诞生与发展1

1.1.2激光加工技术的分类与应用2

1.2激光加工技术的发展与研究热点8

1.2.1激光加工技术的发展8

1.2.2激光加工技术的研究热点21

1.3激光加工技术的发展趋势25

参考文献26

第2章 激光加工的物理基础28

2.1激光的产生和特性28

2.1.1激光产生的必要条件28

2.1.2激光辐射的特性32

2.2激光光束的质量控制与传输特性38

2.2.1激光光束质量评价标准38

2.2.2激光束的聚焦特性42

2.2.3激光光束整形46

2.2.4激光光束传输47

2.3激光的材料吸收与反射特性50

2.3.1材料的吸收特性50

2.3.2材料的反射特性52

2.4激光器光学元件53

2.5激光与物质的相互作用56

2.5.1激光与固体材料之间的相互作用56

2.5.2激光加工的热源模型63

参考文献71

第3章 激光加工用激光器72

3.1 CO2激光器72

3.1.1 CO2激光器工作原理与分类72

3.1.2封离式CO2激光器78

3.1.3快轴流CO2激光器81

3.1.4横流CO2激光器85

3.1.5扩散冷却板条CO2激光器88

3.2 Nd ： YAG激光器90

3.2.1 Nd： YAG激光器工作原理90

3.2.2 Nd： YAG激光器的基本结构91

3.2.3 Nd： YAG激光器的输出特性93

3.2.4二极管泵浦Nd： YAG激光器93

3.3高功率光纤激光器94

3.3.1光纤激光器工作原理95

3.3.2光纤激光器的分类97

3.3.3光纤激光器组束技术99

3.3.4光纤激光器的工业应用100

3.4高功率半导体激光器101

3.4.1概述101

3.4.2半导体激光器的基本结构101

3.4.3大功率半导体激光器的关键技术102

3.4.4大功率半导体激光器在激光加工技术中的应用104

参考文献105

第4章 激光切割与打标106

4.1概述106

4.1.1激光切割的特点106

4.1.2激光切割技术的发展趋势107

4.2激光切割的机理与分类111

4.2.1气化切割111

4.2.2熔化切割112

4.2.3氧化助熔切割112

4.2.4控制断裂切割112

4.2.5激光切割与其他切割方法的比较113

4.3影响激光切割质量的因素114

4.3.1光束质量对激光切割质量的影响114

4.3.2切割工艺对激光切割质量的影响115

4.3.3切割中常见的问题和处理方法121

4.4激光切割质量的评价方法123

4.4.1激光切割表面质量的评判依据123

4.4.2激光切割表面质量的等级124

4.5金属材料的激光切割特性125

4.5.1普通碳钢的激光切割125

4.5.2不锈钢的激光切割127

4.5.3镍合金的激光切割128

4.5.4钛合金的激光切割129

4.5.5铝合金的激光切割132

4.5.6铜材的激光切割134

4.6非金属材料的激光切割特性135

4.6.1有机材料的激光切割135

4.6.2木质材料的激光切割137

4.6.3玻璃、陶瓷及晶体类材料的激光切割138

4.6.4其他材料的激光切割143

4.7激光切割成套设备及应用144

4.7.1激光切割设备的分类144

4.7.2数控激光切管机145

4.8激光打标151

4.8.1振镜式激光打标151

4.8.2掩模式激光打标157

4.8.3点阵式激光打标162

参考文献164

第5章 激光表面强化167

5.1激光熔覆168

5.1.1概述168

5.1.2激光熔覆的设备构成与关键技术172

5.1.3激光熔覆工艺控制理论基础179

5.1.4激光熔覆材料的显微组织与性能204

5.1.5激光熔覆技术工程应用中存在的问题232

5.2激光淬火243

5.2.1概述243

5.2.2激光淬火工艺245

5.2.3激光淬火后材料的组织与性能247

5.2.4新型数控激光淬火机253

5.3激光重熔259

5.3.1概述259

5.3.2铁素体基球墨铸铁激光表面重熔后的组织与性能260

5.4激光冲击强化266

5.4.1概述266

5.4.2激光冲击强化技术的研究现状268

5.4.3最新应用情况270

5.4.4最新的技术发展273

参考文献274

第6章 激光快速成形276

6.1概述276

6.1.1激光快速成形技术原理276

6.1.2激光快速成形技术分类及特点277

6.1.3激光快速成形技术的发展281

6.2激光快速成形技术系统组成283

6.2.1硬件系统283

6.2.2软件系统288

6.2.3光学振镜式激光扫描系统294

6.2.4激光变长线扫描系统构造298

6.3激光快速成形质量分析与检测302

6.3.1影响激光快速成形质量的因素302

6.3.2提高模型（工件）表面质量的措施303

6.4激光快速成形的应用304

参考文献304

第7章 飞秒激光加工306

7.1概述306

7.1.1飞秒激光器发展概述306

7.1.2飞秒激光加工技术进展308

7.2飞秒激光加工的机理315

7.2.1飞秒激光产生的原理315

7.2.2飞秒激光与材料相互作用316

7.2.3飞秒激光材料加工的基本理论316

7.3飞秒激光加工的特点319

7.3.1飞秒激光加工的优势319

7.3.2飞秒激光超微细加工的特点320

7.4飞秒激光加工的典型应用321

7.4.1飞秒激光加工系统321

7.4.2飞秒激光用于打孔和切割322

7.5飞秒激光的微纳加工系统326

7.5.1微纳加工系统组成326

7.5.2飞秒激光加工功能化纳米结构327

7.5.3飞秒激光诱导光化学反应329

参考文献330

第8章 激光在医用支架制造中的应用331

8.1概述331

8.1.1引言331

8.1.2冠脉支架的分类334

8.1.3冠脉支架的制造流程335

8.2冠脉支架的结构分析与设计337

8.2.1冠脉支架材料337

8.2.2冠脉支架的主要性能指标339

8.2.3冠脉支架结构对其膨胀性能影响339

8.2.4支架的结构设计实例348

8.3冠脉支架的激光精密切割353

8.3.1激光精密加工技术353

8.3.2冠脉支架激光精密切割设备354

8.3.3冠脉支架的激光精密切割361

8.3.4激光切割过程中热量的分析362

8.3.5激光精细切割工艺质量分析366

8.4冠脉支架后续制造工艺378

8.4.1冠脉支架的真空热处理378

8.4.2冠脉支架电化学抛光387

8.4.3冠脉支架的撑开试验394

参考文献396