我國激光焊接切割產業發展現狀及方向分析

我國激光產業發展動態

　　我國激光產業經過幾十年的發展，已經成為一定工業規模的高技術產業，有一定規模的企業約300家。2015年激光產業鏈產值800多億元，主要包括：激光加工裝備產業達到350億元（其中用於切割、打標和焊接的高功率激光設備占據67%的市場份額）；激光加工在重工業、電子工業、輕工業、軍用及醫療等行業的應用達到450億元。預計在今後三年，我國激光產業平均行業複合成長率將不低於20%。

　　激光焊接切割產業發展現狀

　　我國2015年銷售激光切割機約3000台，還在呈增長趨勢，估計未來年需求在萬台。正形成係列化的激光切割產品，從中功率到大功率、從二維到三維切割，從小幅麵到大幅麵切割。希望切割機的係列產業化，能帶動光學機械、高功率光學鏡片、激光加工數控係統及機床產業鏈完善。

　　隨著激光切割設備的不斷普及，下料精度不斷提升，為激光焊接奠定了市場基礎，未來金屬薄板的激光焊接市場比激光切割還要大，必須現在做好產品技術基礎工作，先從汽車高端應用入手，逐步普及到鈑金行業。

華中科技大學激光加工國家工程中心唐霞輝

　　激光切割焊接裝備發展方向

（1）以汽車應用為主的激光柔性加工技術，激光焊接機器人。基於機器人激光加工係統，可加工一些用傳統方法加工比較困難的零件，應用於汽車製造業，將電阻點焊改為激光焊，焊速提高10倍，強度增加20%。把不同材質和厚度的衝壓件毛坯用激光焊接在一起後再進行衝壓，可大大減少模具數量，材料利用率提高10%以上。激光遠程掃描焊接正在成為一種替代傳統汽車白車身應用中電阻點焊的一種手段。激光遠程掃描焊接技術發揮了單側，非接觸式激光焊接帶來的技術和經濟優勢，並將其與高速掃描鏡片帶來的優勢相結合，大大縮短了焊接時間。

　　采用高功率光纖激光器或碟片激光器，研究機器人6軸與振鏡3軸的聯動控製係統，汽車底板激光遠程掃描焊接生產線與汽車車門激光遠程掃描生產線工藝規劃，激光遠程掃描焊接工藝與質量檢測技術等，滿足三維車身焊點的高效定位，車門激光焊接長度≥4000mm，底板激光焊接長度≥4000mm，激光焊接速度≥30m/min。

（2）高強鋼、超高強鋼、特鋼等中厚板高功率光纖激光及其MIG複合焊接技術。目前此類鋼普遍采用低碳調質技術，采用常規焊接方法易於出現冷裂紋、熱影響區軟化和脆化等問題，而采用激光及其複合焊接等能量密度大的焊接方法，提高焊接性能和生產效率。

（3）厚鋼板大幅麵激光切割焊接技術，解決高功率、大幅麵、多自由度、飛行光路CO2激光切割係統的關鍵技術。使國產高端大型激光切割設備在船舶、鋼鐵、工程機械、軍工等重工業領域的應用獲得突破，並取代進口設備。船板采用激光及其複合焊接技術可以有效地避免焊接中的鋼板或構件變形，提高焊接工作的效率。采用激光/電弧複合焊接技術進行長輸管道現場焊接。激光-電弧複合焊接技術的開發成功地彌補了單純激光焊接存在的不足。

　　（4）大力發展光纖激光切割焊接係統，主要用於鈑金切割。這種係統在航空航天設備、船舶製造、儀器儀表及汽車製造等行業中有著廣泛的應用。重點開發帶鋼激光在線焊接設備、轎車車身激光焊接係統、麵向航空航天應用的大功率激光焊接設備。

　　（5）基於航空航天有色金屬激光加工技術。開展鋁、鎂、銅、鈦合金及粉末冶金等特殊材料的激光焊接技術研究，高強度鋁合金的填絲材料研究，力爭在厚度為10~20mm的高強鋁合金板激光焊接技術方麵有所突破。

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