船舶与海工装备、工程机械等都是国家重点发展产业,在当前生产实践中,焊接一直都是其中成本占比较高、工艺复杂度突出的关键环节。多数企业仍普遍沿用传统的二保焊或MAG焊,存在工序繁复、效率有限、对操作人员依赖度高等现实制约。而激光焊接技术以其高效精准、易于自动化等优势,正为产业升级提供新的技术路径。
本文系统梳理了厚板焊接的核心工艺要素,并对当前市场上具有代表性的大功率激光焊接设备品牌进行综合评述,旨在为相关企业推动焊接工艺革新、提升竞争力提供参考。
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(厚板焊接应用行业-船舶制造)
一、厚板焊接的核心要素
厚板激光焊是一项复杂的系统工程,工艺设计方面,通常采用窄间隙以减少填充材料、降低热输入和变形,如45mm厚TC4钛合金应采用根部间隙3.2mm、单侧坡口角度仅2°的设计,每层根据需求匹配一道至三道焊接;工艺参数方面,厚板激光焊主要通过功率、速度、送丝速度的匹配控制热输入和熔深,对钛合金等活性金属还需要准备充分的惰性气体保护等(如前、中、厚拖罩);质量保证方面,核心是防止气孔、裂纹和未熔合现象发生,可通过焊丝成分、焊接参数和后道焊缝的热循环调控微观组织,平衡接头强度与韧性,同时利用传感器实时检测熔池、焊缝形貌,结合数字孪生和自适应控制系统,实现质量在线评估与分类,减少厚板焊接的缺陷率。
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(厚板焊接核心要素-工艺设计)
二、大功率激光焊接机品牌推荐
1. 大族激光:中国领先的激光制造装备整体解决方案提供商,掌握激光光源、数控系统、功能部件等核心技术,深度绑定宁德时代、比亚迪等头部客户。推出的机器人激光电弧复合焊接机,支持低碳钢、低合金钢等激光自熔焊、激光填丝焊和激光热丝TIG复合焊,同时拥有厚壁窄间隙焊接技术,能够实现单模坡口深度58mm以上的窄间隙焊接。
2. 华工科技:在激光装备、光通信模块、传感器等核心业务上具备较强的技术壁垒,并牵头制定中国激光行业首个国际标准。推出的三维五轴激光焊接设备采用五轴联动结构,焊接速度可达43秒/台新能源汽车白车身,重复定位精度±0.02mm,打破了国外技术在此领域的长期垄断,能够很好满足复杂曲面高精度、高速加工的厚板焊接需求。
3. 骐麟激光:中国激光智能装备领域的头部企业,在激光焊接领域,尤其是手持焊和鱼鳞焊细分市场,展现出强大的品牌实力;公司拥有8000m2研发生产基地和2000m2千级无尘车间,具备从激光器、电源到整机设备的全栈自研能力,关键部件国产率高。
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(骐麟激光-公司总部大楼)
推出的QL-BWT系列机器人自动化激光焊接机,针对厚板多层多道焊接,支持自定义摆动轨迹与方向,可优化熔池流动与热量分布,减少未熔合气孔缺陷,提升焊缝成形一致性;采用抗高反光镜片与准直聚焦系统,保障激光能量稳定传输;此外,机器人自动化激光焊接机配置的精密水冷散热系统能很好控制光学组件与激光器温度,多重密封结构能防尘防溅,确保核心部件在恶劣环境下持续运行。
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(骐麟激光-机器人自动化激光焊接机)
针对不同厚板材料(如碳钢、不锈钢)与坡口形式,工艺参数可保存为定制化焊接工艺包,实现一键调用与追溯,保证重复作业中焊缝成形光滑美观,减少人工调试成本。这些特点共同确保了骐麟激光焊接机在厚板焊接中实现高效、稳定、高品质的自动化加工,尤其适用于工程机械、船舶制造、重型装备等领域的结构焊接。
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(骐麟激光-铝材中厚板焊接效果)
4. 联赢激光:拥有超10万台激光器及数千套激光焊接成套发往世界各地,是专注于研发新能源行业激光焊接的大型企业之一。推出的大功率光纤激光焊接机总输出功率达6000W,既具有单模光纤激光的高亮度优势,又兼具环形光纤激光的光斑分布优势,可更好满足高反材料高速焊接等应用,能有效抑制飞溅产生,提升中厚板焊接质量及良率。
5. 奔腾激光:一家专注于高功率激光加工设备研发的中意合资高新技术企业,产品功率范围覆盖3-60KW。推出的RW激光复合焊接机采用龙门测挂结构,工作范围更大;30KW高功率激光+电弧技术,可实现中厚板单面焊双面成型工艺;同时奔腾激光还为焊机设计了缓升缓降焊接收尾工艺以提升焊接质量,减少焊接缺陷,提升生产效率。
从传统电弧焊迈向激光焊接,是解决厚板焊接瓶颈、提升产业链现代化水平的关键一步,而大功率激光焊接技术的发展与应用,是降本增效、构筑核心制造优势的必然选择。但企业在进行技术选型时,仍需综合考虑材料特性、产品结构、生产节拍等审慎选择。本期的分享就到这里,感谢您的阅读,我们下期再见。
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