工程機械

據中國工程機械工業(ye) 協會(hui) 統計數據顯示：2020年，行業(ye) 挖掘機產(chan) 品銷售量達到327605台，比上年增長39％；汽車起重機銷售量達到54176台，比上年增長26.1％；履帶起重機銷售量達到3283台，比上年增長43.4％；機動工業(ye) 車輛銷售量達到800239台，比上年增長31.5％；升降作業(ye) 平台銷售量達到103555台，比上年增長35.1％，工程機械主要產(chan) 品銷量創曆史新高。

隨著工程機械行業(ye) 迅猛發展，高效高品質製造技術成為(wei) 工程機械領域發展的新方向。而光纖激光加工技術的高精尖特性正好符合工程機械製造業(ye) 的發展需求。

01

激光切割

Laser Cutting

近兩(liang) 年，光纖激光切割設備在工程機械領域呈爆炸式增長，表現為(wei) 體(ti) 量的增加和功率的提升。功率從(cong) 原來的4 kW、6 kW，普遍提升到現在的10 kW，12 kW，15 kW，甚至更高的20 kW。

隨著激光功率的不斷提高，推動激光工藝的不斷進步，從(cong) 而在更大程度上發揮出高功率激光的優(you) 勢。根據客戶的不同需求，可提供差異化的切割解決(jue) 方案：

• 高效低成本：空氣加工碳鋼和不鏽鋼

• 優(you) 質加工：碳鋼亮麵切割厚度更厚，表麵光滑，垂直度好；不鏽鋼氮氣切割厚度更厚，質量更優(you)

• 新工藝：氧氣碳鋼高速無渣切割

~40mm碳鋼亮麵切割樣件

25mm碳鋼氧氣切割樣件

首先，這表明激光切割工藝逐漸成熟。其次，激光切割的概念不斷被接受和應用。這些都歸功於(yu) 光纖激光技術效率高，切割質量優(you) ，穩定性好等方麵的優(you) 勢，可以滿足工程機械產(chan) 品製造的需求。

與(yu) 傳(chuan) 統的等離子切割相比，使用光纖激光切割具有突出優(you) 勢：

#

切割速度更快

更高功率帶來更快切割速度。針對20mm以內(nei) 的碳鋼，光纖激光切割的速度是等離子切割的2倍。

#

提高加工效率

與(yu) 等離子切割方式相比，光纖激光切割可提高整體(ti) 切割精度，從(cong) 而提高零件質量和產(chan) 量。隨著近兩(liang) 年坡口切割機的推出，一台設備即可一次性完成多種下料工藝，節省人力成本，大幅提高加工效率。

#

材料利用率高

光纖激光切割熱影響小，精度高，共邊切割，切縫小，有效提高材料利用率，可節省材料5%-8%。

02

激光焊接

Laser Welding

在工程機械製造過程中另一個(ge) 重要的環節——焊接，決(jue) 定著工程機械產(chan) 品的安全性和可靠性。

工程機械材料主要以碳鋼、中厚板或超厚板為(wei) 主，采用激光與(yu) 電弧複合焊接這種優(you) 質高效的新型焊接技術，可以兼具激光焊接的高效和電弧焊接的高適應性，高速焊接條件下具有高的焊接過程穩定性，為(wei) 高性能金屬材料高工況適應能力、高質量、高效率、低熱損傷(shang) 、低變形、低缺陷、低能源消耗提供了極佳解決(jue) 方案。

激光複合焊接：20 mm

工藝：雙麵角焊

焊接速度：2.5 m/min

激光複合焊：12 mm

工藝：激光複合焊—單邊焊

激光複合焊接優(you) 勢：

01

單麵焊，雙麵成型；

02

熱輸入量小，有效控製熱變形；

03

焊接速度提升2倍以上；

04

節省焊接材料。

激光複合焊在工程機械中的應用：

案例一：

起重機伸臂激光電弧複合焊接

2012-2013年，哈爾濱焊接研究院有限公司（以下簡稱哈焊院）基於(yu) IPG光纖激光器成功開發國內(nei) 首套起重機伸臂激光和MAG複合焊接成套裝備，並投入量產(chan) 。在保證焊接強度的前提下，焊接速度提升2倍，成本降低30%，變形量減少了50%，累計焊縫總長度超過300公裏。

YLS-4000+MAG

複合焊

圖片來自哈焊院

案例二：

挖機液壓吊臂焊接

激光器型號: YLS-6000

母材型號: BS960E/BS700MCK2

母材厚度: 20-25mm

焊接工藝: 激光多層窄間隙焊接

優(you) 勢：提升焊接效率，節省焊接材料，提高焊接強度，減少焊後打磨，焊縫成型美觀

激光的成套設備是光學、機械、電氣，包括工藝、材料一體(ti) 化的設備，而光纖激光器作為(wei) 核心部件，其品質決(jue) 定了加工質量，尤其在工程機械製造中，需要長時間連續的輸出，高穩定性至關(guan) 重要。

IPG光纖激光器的高穩定性在行業(ye) 內(nei) 有口皆碑。每台IPG光纖激光器集成多個(ge) 單發射極二極管，易於(yu) 冷卻，並提供冗餘(yu) ，確保使用壽命長和卓越的功率穩定性。IPG激光二極管確保了激光器能夠以最低的每瓦成本實現最高功率、最穩定性能和最高的電光轉換效率。經過市場的長期驗證，IPG激光二極管使用壽命超過100,000小時。

除了切割和焊接兩(liang) 大應用，光纖激光加工技術還應用於(yu) 工程機械製造的其他環節，例如激光清洗和激光熔覆等。

隨著行業(ye) 標準的持續完善以及激光成套設備的配套能力不斷提升，光纖激光加工技術將大規模應用於(yu) 工程機械製造的多個(ge) 環節，並且推動工程機械行業(ye) 向智能製造轉型升級。