中国制造2025出版工程：复合材料激光增材制造技术及应用

第1 章　激光加工与增材制造技术　/ 1
　1.1　激光加工的原理与特点　/ 2
　　　1.1.1　激光加工原理　/ 2
　　　1.1.2　激光加工特点　/ 3
　　　1.1.3　激光加工工艺　/ 4
　1.2　增材制造技术概述　/ 10
　　　1.2.1　增材制造技术基本概念　/ 10
　　　1.2.2　增材制造技术发展现状　/ 11
　　　1.2.3　增材制造技术发展趋势　/ 13
　参考文献　/ 14

第2 章　激光增材制造工艺及装备　/ 15 　
　2.1　增材制造工艺　/ 16
　2.2　材料的添加方式　/ 20
　　　2.2.1　预置送粉　/ 20
　　　2.2.2　同步送粉　/ 21
　　　2.2.3　丝材送给　/ 29
　2.3　激光的物理特性　/ 31
　　　2.3.1　激光的特点　/ 31
　　　2.3.2　激光产生原理　/ 32
　　　2.3.3　激光光束质量　/ 35
　　　2.3.4　激光光束形状　/ 38
　2.4　激光器　/ 39
　　　2.4.1　激光器的基本组成　/ 39
　　　2.4.2　CO2 气体激光器　/ 42
　　　2.4.3　YAG 固体激光器　/ 48
　　　2.4.4　光纤激光器　/ 51
　2.5　数控激光加工平台及机器人　/ 55
　2.6　激光选区熔化设备及工艺　/ 62
　　　2.6.1　激光选区熔化设备　/ 62
　　　2.6.2　激光选区熔化工艺　/ 63
　　　2.6.3　激光选区熔化材料　/ 67
　2.7　模具钢激光选区熔化成形　/ 69
　　　2.7.1　SLM 孔隙形成原因　/ 69
　　　2.7.2　SLM 成形18Ni300 合金制备件　/ 73
　　　2.7.3　SLM 成形H13 合金制备件　/ 77
　参考文献　/ 81

第3 章　复合材料激光熔覆层微观-宏观界面　/ 83 　
　3.1　陶瓷相/γ-Ni 熔覆层微观界面结构及演变机理　/ 84
　　　3.1.1　带核共晶组织微观界面结构　/ 84
　　　3.1.2　激光能量密度对带核共晶组织微观界面的影响　/ 86
　　　3.1.3　带核共晶组织微观界面演变机理　/ 92
　3.2　Q550 钢/镍基熔覆层宏观界面结合机制　/ 94
　　　3.2.1　宏观界面显微组织及元素分布　/ 94
　　　3.2.2　熔覆层/基体界面结构演变机理　/ 96
　3.3　Q550 钢/宽束熔覆层宏观界面剪切强度及断裂特征　/ 98
　　　3.3.1　宽束熔覆层界面剪切试验　/ 99
　　　3.3.2　宽束激光工艺参数对熔覆层剪切强度的影响　/ 102
　　　3.3.3　宽束熔覆层剪切断口形貌及断裂机制　/ 104
　参考文献　/ 112

第4 章　激光熔覆金属基/陶瓷复合材料　/ 114 　
　4.1　激光熔覆材料　/ 115
　　　4.1.1　激光熔覆材料的分类　/ 115
　　　4.1.2　激光熔覆用粉末　/ 120
　　　4.1.3　激光熔覆用丝材　/ 131
　4.2　T-i Al/陶瓷复合材料的设计　/ 135
　　　4.2.1　组织特征　/ 136
　　　4.2.2　温度场分布　/ 141
　　　4.2.3　工艺参数的影响　/ 143
　　　4.2.4　氮气环境中T-i Al/陶瓷的组织性能　/ 148
　　　4.2.5　稀土氧化物对T-i Al/陶瓷的影响　/ 153
　4.3　Fe3 Al/陶瓷复合材料的设计　/ 156
　　　4.3.1　组织特征　/ 156
　　　4.3.2　微观分析　/ 160
　　　4.3.3　耐磨性评价　/ 165
　参考文献　/ 167

第5 章　激光熔覆非晶-纳米化复合材料　/ 169 　
　5.1　非晶化材料　/ 170
　　　5.1.1　非晶化原理　/ 171
　　　5.1.2　材料及工艺影响　/ 173
　　　5.1.3　非晶化材料发展方向　/ 177
　5.2　纳米晶化材料　/ 179
　　　5.2.1　纳米晶化原理　/ 180
　　　5.2.2　陶瓷与稀土氧化物的影响　/ 181
　　　5.2.3　纳米晶化材料缺陷　/ 184
　5.3　非晶-纳米晶相相互作用　/ 187
　　　5.3.1　相互作用机理　/ 187
　　　5.3.2　磨损形态　/ 189
　5.4　非晶-纳米化复合材料的设计　/ 193
　　　5.4.1　非晶包覆纳米晶　/ 193
　　　5.4.2　碳纳米管的使用　/ 196
　　　5.4.3　多物相混合作用分析　/ 200
　参考文献　/ 205

第6 章　金属元素激光改性复合材料　/ 207 　
　6.1　Cu 改性复合材料　/ 208
　　　6.1.1　Cu 对复合材料晶体生长形态的影响　/ 208
　　　6.1.2　Cu 对复合材料相组成的影响　/ 211
　　　6.1.3　Y2 O3 对Cu 改性复合涂层组织结构的影响　/ 214
　　　6.1.4　Cu 对复合材料纳米晶的催生　/ 218
　　　6.1.5　Cu 改性复合材料的非晶化　/ 220
　　　6.1.6　Cu 改性复合材料的组织性能　/ 222
　6.2　Zn 改性复合材料　/ 225
　6.3　Sb 改性复合材料　/ 227
　　　6.3.1　Sb 改性纯Co 基复合材料　/ 228
　　　6.3.2　Sb 改性Co 基冰化复合材料　/ 234
　　　6.3.3　含Ta 陶瓷改性复合材料　/ 238
　参考文献　/ 246

第7 章　激光熔覆及增材制造技术的应用　/ 248 　
　7.1　模具激光熔覆增材　/ 249
　7.2　航空结构件激光增材制造　/ 258
　7.3　镁合金的激光熔覆　/ 263
　7.4　镍基高温合金的激光熔覆　/ 267
　7.5　钢轧辊的激光熔覆增材　/ 272
　7.6　汽车覆盖件的激光熔覆　/ 277
　7.7　数控刀具的激光熔覆　/ 284
　参考文献　/ 286

索引　/ 287