激光制造技术的现状及发展趋势

激光制造技术的研究、开发和应用十分活跃.简要介绍了激光连接、金属零件激光快速成形、激光表面改性、激光微纳制造的研究进展和发展趋势.     

激光复合制造技术研究进展

激光复合制造技术通过耦合能场/工艺,弥补了单一激光制造的缺点与不足,成为当前激光制造领域的研究热点.提出了激光复合制造技术定义及分类,并从多能场复合与多技术协同两方面介绍了当前国内外激光复合制造技术的发展现状,揭示了多能场、多技术的协同作用机理,阐述了激光复合制造技术的优势,分析了激光复合制造技术面临的挑战与发展趋势.     

钣金工艺中的激光加工技术

激光材料加工是高能束流加工技术的重要组成部分,已广泛用于材料的打孔、切割、成形、焊接汲表面处理,主要综述了各种激光材料加工技术在钣金工艺中的应用情况。     

激光焊接和切割在汽车车身部件制造中的应用

１应用特点根据汽车车身结构、性能和生产成本的要求，许多车身部件需要由材质、强度、厚度、表面处理不同的板材经切割后焊接而成，与传统的电阻焊相比，采用激光焊接和切割使这些部件具有以下优点：结构受力合理，撞击性能好；由于焊接接头连续，强度和刚性均优于点焊；变形小，内应力小；小的零部件可套用材料，节省材料；可在不同部位采用不同的厚度，使零件少，结构轻。在汽车车身部件的制造中，使用最多的是Nd：YAG固体激光器和CO２气体激光器。激光器产生的光能可通过直径很小的光纤传输到距离很远的工位，通过焊接或切割机器人，…     

激光技术在材料加工中的应用现状与展望

简述了激光加工的特点，综合介绍了激光切割、激光打孔、激光标记、激光焊接、激光表面热处理、激光成形以及激光快速原型在材料加工中的应用现状，并结合现在的加工要求，对激光技术未来的发展趋势进行了展望。     

钣金工艺中的激光加工技术

激光材料加工是高能束流加工技术的重要组成部分,已广泛用于材料的打孔,切割,成形,焊接及表面处理。本文主要综述了各种激光材料加工技术在钣金工艺中的应用情况。     

激光技术在材料科学中的应用

综述了激光技术在纳米村料制备，表面改性和成形技术等先进制造工艺中的应用和进展。重点介绍了激光消融法制备纳米颗粒、薄膜的原理、特点段激光淬火、激光表面熔敷和激光表面合金化等材料表面改性技术。同时，对先进的激光立体成形技术及其应用现状做了慨述。     

激光加工技术在汽车车身制造中的应用

论述了先进的激光加工（如激光三维切割、激光焊接、激光拼焊板和激光快速成形等）技术在国内外车身制造业中的应用情况、存在问题及关键技术。分析表明,车身制造中采用激光加工技术能大幅度提高生产效率,降低生产成本,缩短制造周期,增强企业的竞争力。     

激光与电解复合加工技术研究现状及展望

激光与电解复合加工通过对激光与电化学能量场的时空协同耦合控制,发挥激光加工和电解加工的优势,避免激光加工壁面热损伤和表面溅射,提升局部电解加工效率,实现难加工材料的高表面质量、高效率精密加工,是当前特种加工和先进制造领域的研究热点。提出了激光与电解复合加工的技术内涵及分类,从同步和异步复合两方面介绍了当前国内外激光与电解复合加工技术的发展现状,揭示了激光与电化学能量场时空协同耦合作用机理,阐述了激光与电解复合加工技术的优势和不足,分析了激光与电解复合加工技术面临的挑战和发展趋势。     

激光表面处理技术的现状及发展

简述了激光表面改性的研究和发展现状，特别是激光表面淬火、激光熔敷、激光表面合金化和激光熔覆等4种技术，对各项技术的原理、特点和国内外研究现状分别加以描述。最后，还指出了激光表面改性技术存在的问题和发展前景。     

3D激光快速成形技术研究

针对激光快速成形这一重要的3D打印技术,分析了技术原理、关键技术步骤和应用优势,综述了激光成形技术研究和应用现状,对其在直升机制造业中的应用前景进行了分析。     

脉冲激光辅助激光增材制造研究进展

针对辅助脉冲激光作用在固相区的情况,分别论述了非同步式表面、非同步式层间以及同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺特点,分析了增材制造构件组织、成形缺陷以及应力分布的调控机理,并系统对比了非同步式和同步式脉冲激光辅助激光增材制造的调控效果,总结了同步式脉冲激光辅助激光增材制造的工艺优势。针对辅助脉冲激光作用在熔池区的情况,研究了脉冲激光功率密度、频率对熔池热动力学行为的作用机理(Marangoni对流、超声波搅拌空化、冲击波效应等),进而明晰了辅助脉冲激光冲击熔池对增材制造构件组织、成形缺陷的影响机理。最后,对脉冲激光辅助激光增材制造技术的研究进展进行了总结,并对下一阶段的发展方向进行了展望。     

温度辅助的激光冲击技术研究进展

温度辅助的激光冲击技术是在激光冲击技术上发展而来的结合热力耦合效应的高能率加工和表面处理技术。在介绍温度辅助的激光冲击技术原理和特点的基础上,分析了激光冲击波的压力模型及时空分布特性、温热及高应变率下材料的本构模型,重点介绍了利用温度辅助的激光冲击效应的两项技术——温度辅助激光微成形和激光温喷丸强化。温度辅助激光微成形技术作为一种新颖的高能率微细加工技术,其在温热条件下利用脉冲激光诱导的冲击波压力使金属箔板塑性成形微结构件,可使激光冲击微拉深件的塑性变形均匀性得到显著改善,成形高度较室温下得到进一步提升。激光温喷丸强化技术作为新形材料表面处理工艺,结合了热力耦合效应在应力强化和组织强化方面的诸多优势,能够获得比常温激光冲击强化技术更稳定的残余压应力分布,有效提高材料的耐热腐蚀性和疲劳性能。综述了温度辅助激光微成形和激光温喷丸强化技术的研究现状,指出了当前在温度辅助的激光冲击技术研究中存在的问题,并对今后的研究做了展望。     

激光表面改性的发展趋势

从激光表面改性的技术特点及先进制造业的发展需求出发,论述了激光表面改性在纳米表面工程、绿色再制造、复合表面工程、智能制造及柔性加工等领域的发展趋势。     

激光增材制造残余应力研究现状

首先介绍了激光增材制造中残余应力的产生和危害,指出高的温度梯度和不均匀相变是高残余应力的原因,列举了残余应力造成的热裂纹、翘曲和疲劳失效等危害。然后,从残余应力的试验测定、数值模拟以及调控消减三个方面总结了相关研究现状。残余应力试验测定部分包括表面和内部残余应力的测试,方法有X射线衍射法、中子衍射法和压痕法等。数值模拟部分主要评述了工艺参数和扫描策略对应力场的影响。残余应力调控指的是在成形过程中,通过工艺控制减少应力的产生,主要介绍了采用热处理、超声冲击降低已成形构件残余应力的相关研究。最后提出应开展微观残余应力到大型构件宏观残余应力的多尺度表征,表面残余应力和内部残余应力相结合的多手段定量测定等专题研究,为开展残余应力与工件失效的关联性研究打下基础。     

环形激光熔覆技术研究现状及展望

环形激光熔覆技术是一项利用中空环形的聚焦高能激光束和光内输送的熔覆材料同轴耦合作用于基体表面的典型材料沉积加工技术。与传统激光熔覆技术相比,它在激光能量利用率、熔覆材料沉积率、光料耦合精度、熔覆过程稳定性和熔覆层结合质量等方面均有大幅度提升,因此备受关注。介绍了基于传统激光熔覆技术发展而来的各类典型加工头的工作特点,在此基础上概述了环形激光熔覆技术的原理和技术优势,进一步分析了环形激光熔覆加工头内部的光路结构对环形激光熔覆技术的影响。重点综述了典型的环形激光熔覆加工头内部的光路结构与聚焦光斑形态之间的关系,基于不同的光路设计原理,对目前具有代表性的加工头进行了分析和归纳,对各类加工头的工作特点进行了论述和总结。除此之外,还分析了焦斑形态变化和能量分布对光料耦合过程的影响,总结了基于环形焦斑辐照下的熔覆材料在不同状态(固相和液相)的典型沉积应用。最后对环形激光熔覆技术未来在激光金属沉积领域的潜在应用及发展趋势做出展望。