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第1章 横流CO2激光器国内外发展动态1

1.1横流CO2激光器国外发展动态1

1.2横流CO2激光器国内发展动态5

1.2.1横流CO2激光器技术发展5

1.2.2横流CO2激光器的产业化7

1.3横流CO2激光器在先进制造技术中的应用13

参考文献16

第2章 横流CO2激光器工作原理及结构17

2.1横流CO2激光器的工作原理17

2.2横流CO2激光器基本结构19

2.2.1放电盒19

2.2.2谐振腔结构23

2.2.3气体流动系统23

2.2.4冷却系统25

2.2.5激光电源27

2.3横流CO2激光器信号检测与系统控制28

2.3.1信号测控29

2.3.2高功率CO2激光功率测量34

2.3.3横流CO2激光器集成控制系统37

2.4横流CO2激光器输出特性及参数模拟计算40

2.4.1输出特性40

2.4.2横流CO2激光器特性参数计算42

2.5横流CO2激光器新技术及特殊结构44

2.5.1旋流CO2激光器44

2.5.2约束放电激励CO2激光器45

2.5.3高频激励CO2激光器47

参考文献48

第3章 横流CO2激光器工作气体50

3.1气体成分及其对激光输出的影响50

3.1.1气体成分及其作用50

3.1.2混合气体对激光器输出特性的影响52

3.1.3无He运行及气体优化54

3.2气体流动56

3.2.1风机设计57

3.2.2离心式风机气体流动实验及性能曲线63

3.3气体热交换计算69

3.3.1翅片管式热交换器计算69

3.3.2流道温度测试75

3.4横流CO2激光器冷却系统77

参考文献78

第4章 气体放电及激励电源80

4.1横流CO2激光器直流放电特性80

4.1.1直流辉光放电原理80

4.1.2针板式放电等值电路及其分析81

4.1.3气体放电稳定性机理84

4.1.4放电稳定性影响因素及改善方法86

4.2工频直流激励89

4.2.1CO2放电特征时间及激励电源分类89

4.2.2工频-直流激励电源90

4.3开关电源激励96

4.3.1开关电源电路原理与结构96

4.3.2开关电源放电特性100

4.4高频激励及射频激励110

4.4.1无声放电111

4.4.2高频放电112

4.4.3射频激励115

参考文献119

第5章 横流CO2激光器光腔技术121

5.1横流CO2激光器增益区121

5.1.1增益区分析测量122

5.1.2光轴位置124

5.2横流CO2激光器光腔结构127

5.2.1光阑限模稳定腔127

5.2.2折叠腔基本设计130

5.2.3横流CO2激光器折叠谐振腔133

5.2.4圆锥面反射镜谐振腔151

5.2.5平面-直角内圆锥面激光谐振稳定性分析156

参考文献160

第6章 高功率CO2激光光学元器件162

6.1光学元器件材料及工艺162

6.1.1基体材料162

6.1.2镜片镀膜材料及工艺165

6.2高功率CO2激光光学镜片选择169

6.2.1激光器谐振腔镜片169

6.2.2透射式聚焦镜片172

6.2.3平面反射镜及反射聚焦镜176

参考文献188

第7章 横流CO2激光加工系统189

7.1高功率CO2激光加工系统的光束传输189

7.1.1光束传输的影响因素189

7.1.2光束传输与聚焦单元器件191

7.2横流CO2激光焊接系统196

7.2.1三工位激光焊接系统196

7.2.2自动金刚石薄壁钻头激光焊接系统198

7.3横流CO2激光表面改性系统202

7.3.1专用激光改性成套系统203

7.3.2多功能激光加工系统206

参考文献211

第8章 横流CO2激光深熔焊接及应用212

8.1激光深熔焊接机理及特点212

8.1.1光致等离子体对入射激光的影响212

8.1.2光致等离子体控制213

8.1.3激光深熔焊小孔效应217

8.2横流CO2激光焊接粉末冶金材料及金刚石工具220

8.2.1激光焊接金刚石刀头过渡材料及基体材料220

8.2.2激光焊接工艺特点及工艺参数222

8.2.3激光焊接气孔缺陷分析224

8.2.4基于神经网络的粉末冶金材料激光焊接工艺优化227

8.3横流CO2激光焊接在汽车工业的应用234

8.3.1汽车变速箱齿轮的激光焊接235

8.3.2汽车安全气囊气体发生器的激光焊接236

参考文献238

第9章 横流CO2激光表面淬火技术及其应用239

9.1熔凝淬火基本工艺及淬火金相组织分析239

9.1.1激光熔凝淬火工艺及特点239

9.1.2常见轧辊熔凝淬火显微组织和性能分析243

9.1.3轧辊表面激光强化缺陷分析253

9.2轧辊表面激光强化处理的应用254

9.2.1轧辊表面强化效果分析254

9.2.2实际应用举例258

9.3激光表面淬火其他应用261

参考文献262

第10章 横流CO2激光熔覆技术及其应用263

10.1激光熔覆的基本原理及工艺263

10.1.1激光熔覆的传质过程263

10.1.2激光熔覆合金粉末266

10.1.3激光熔覆质量控制271

10.2横流CO2激光熔覆工程应用274

10.2.1实用化激光熔覆自动送粉器275

10.2.2激光熔覆应用实例277

参考文献280