位於(yu) 上海市嘉定區華亭鎮的上海淩士通不鏽鋼管有限公司（以下簡稱“淩士通”），原是上鋼五廠聯營廠，也是國內(nei) 較早生產(chan) 工業(ye) 用高精端焊接管材的企業(ye) 。自2004年從(cong) 國營廠轉製以來，公司始終專(zhuan) 注於(yu) 工業(ye) 用高精端焊接管材，其產(chan) 品在核電、化工、食品和醫療等行業(ye) 得到廣泛應用。2019年淩士通引進了IPG的TPS管材和型材激光焊接係統，這同時也是該係統在國內(nei) 高端焊管生產(chan) 的首次應用。

引入生產(chan) 利器，收獲顯著成效

目前，淩士通公司承接的管材焊接業(ye) 務包括奧氏體(ti) 不鏽鋼、雙相不鏽鋼、超級奧氏體(ti) 不鏽鋼，特殊不鏽鋼合金、鎳及鎳合金、鈦及鈦合金，可提供優(you) 質的高精端縱向焊接直管、U形管、盤管、鰭片管、異型管、焊接拉拔管及焊接管深加工。除春節假期和周日停機外，公司的12條焊管生產(chan) 線都是接近24小時滿負荷運作。從(cong) 最初入料到最後封裝，一條管材焊接生產(chan) 線包括成型、焊接、整平、打磨、熱處理、定經、切割、物理探傷(shang) 8道工序環節。

“我們(men) 之所以選擇IPG，一是為(wei) 了提升焊接速度，二是為(wei) 了確保焊接質量，”公司總經理徐忠表示。經過TPS焊接係統的管材，其焊縫表現出色，焊縫的燒傷(shang) 麵明顯下降，從(cong) 原先的6mm-7mm減小至2mm-3mm。在車間的TPS焊接生產(chan) 線上，筆者看到，一條1.2mm厚度的管材正在作業(ye) ，此時的焊接速度是8.6m/min，而一旁的氬弧焊生產(chan) 線的焊接速度是2.9m/min，作業(ye) 中的管材壁厚也是1.2mm，兩(liang) 種焊接工藝相比結果一目了然。

淩士通公司 TPS 焊接生產(chan) 線

據淩士通技術團隊驗證，TPS激光焊接係統在現有模具基礎上焊接不鏽鋼（φ19.05×1,304L）的速度可以達到8.9m/min，預計還有50%的改善空間。在沒有額外增加人力成本的情況下，與(yu) 氬弧焊相比產(chan) 能提高了3倍，設備運行和維護成本也相對較低。

在生產(chan) 車間，不同的管材厚度對應不同的焊接速度。即使在同等條件下，采用TPS焊接係統的產(chan) 量明顯高於(yu) 采用傳(chuan) 統工藝的產(chan) 量。盡管擁有這樣一台生產(chan) 利器，但是淩士通在生產(chan) 規劃上還是有所取舍。徐忠談到，“我們(men) 現在主要是將具有高附加值和高端管材的焊接任務，讓TPS焊接生產(chan) 線承擔，其餘(yu) 生產(chan) 訂單仍采用氬弧焊和等離子焊。”

承接高端生產(chan) 任務，立下2021年“小目標”

在選擇IPG光纖激光器前，淩士通也做足了“功課”。在為(wei) 期兩(liang) 年的項目準備期內(nei) ，徐忠和他的技術團隊曾接觸過數家國內(nei) 激光企業(ye) ，經過幾個(ge) 月的試驗調試，結果始終沒有達到令人滿意的效果。公司團隊還考慮過CO2激光器，但因為(wei) CO2激光器需要用到特殊氣體(ti) ，長時間使用後還會(hui) 出現功率衰減。

徐忠表示，最終選擇TPS激光焊接係統，一是這套係統能達到公司對產(chan) 品的質量要求；二是因為(wei) IPG作為(wei) 世界領先的激光器製造商，具備先進的技術和豐(feng) 富的行業(ye) 經驗，公司嚐試新的加工方式，會(hui) 帶來很大的信心和幫助。

TPS激光焊接係統是IPG專(zhuan) 為(wei) 焊接或製造較長管材和型材而開發，配備了IPG6kW激光器。該係統集成了焊接頭和焊縫跟蹤裝置以及精密的三軸運動平台，在壁厚為(wei) 0.7mm4mm的碳鋼和不鏽鋼連續成形管上提供飽滿的、無氧化、低熱影響區域的焊縫。

TPS 焊接係統用戶界麵

目前，這條TPS焊接生產(chan) 線承擔了公司最高檔管材的作業(ye) 任務，涉及核電、潔淨管材等高端應用領域。以潔淨管材為(wei) 例，此類管材對焊縫的要求極高，管材內(nei) 壁的光潔度也要到行業(ye) 標準，因此傳(chuan) 統的氬弧焊工藝無法實現嚴(yan) 格的工藝標準。IPG光纖激光器卓越的光束質量帶來了更高的功率密度，焊接過程中的熱影響區域顯著減小，生產(chan) 中的焊接變形可控，確保優(you) 質的焊縫質量。

車間的操作人員通過在觸摸屏輸入具體(ti) 的參數指令，可以實現不同算法的精準調整，讓不同的焊接任務可以進行無縫銜接。通過焊接過程監控界麵，可以實時監測焊縫質量，避免焊接不良的殘次品流到下道生產(chan) 工序。依靠這套TPS焊接係統，公司得以實現了高產(chan) 能的目標。客戶通過機械試驗證明，經過激光焊接的焊縫質量明顯優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統焊接工藝。從(cong) 客戶反饋來看，也驗證了公司當初選擇IPG是明智的選擇。

氬弧焊（上）和激光焊（下）的熔池對比圖

盡管當前疫情的形勢仍不明朗，但淩士通的訂單量卻不減反增。目前，公司實行兩(liang) 班倒作業(ye) 模式，24小時不停機工作。相比2020年上半年，公司現在承接的管材焊接量更大，車間產(chan) 能已經達到了以前的120%。

引入TPS激光焊接係統的一年多以來，設備運行穩定，達到了徐忠團隊的理想預期，也讓公司進一步增能提效。TPS焊接係統彌補了傳(chuan) 統焊接工藝無法滿足的訂單量，高效的加工方式也讓公司信心倍增。淩士通也立下了2021年“小目標”，爭(zheng) 取今年的產(chan) 能再上一個(ge) 新台階。