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工程機械

據中國工程機械工業協會統計數據顯示：2020年，行業挖掘機產品銷售量達到327605臺，比上年增長39％；汽車起重機銷售量達到54176臺，比上年增長26.1％；履帶起重機銷售量達到3283臺，比上年增長43.4％；機動工業車輛銷售量達到800239臺，比上年增長31.5％；升降作業平臺銷售量達到103555臺，比上年增長35.1％，工程機械主要產品銷量創歷史新高。

隨著工程機械行業迅猛發展，高效高品質制造技術成為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制造業的發展需求。

01、激光切割

Laser Cutting

近兩年，光纖激光切割設備在工程機械領域呈爆炸式增長，表現為體量的增加和功率的提升。功率從原來的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，從而在更大程度上發揮出高功率激光的優勢。根據客戶的不同需求，可提供差異化的切割解決方案：

• 高效低成本：空氣加工碳鋼和不銹鋼
• 優質加工：碳鋼亮面切割厚度更厚，表面光滑，垂直度好；不銹鋼氮氣切割厚度更厚，質量更優
• 新工藝：氧氣碳鋼高速無渣切割

~40mm碳鋼亮面切割樣件

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。這些都歸功于光纖激光技術效率高，切割質量優，穩定性好等方面的優勢，可以滿足工程機械產品制造的需求。

與傳統的等離子切割相比，使用光纖激光切割具有突出優勢：

切割速度更快

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

提高加工效率

與等離子切割方式相比，光纖激光切割可提高整體切割精度，從而提高零件質量和產量。隨著近兩年坡口切割機的推出，一臺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

在工程機械制造過程中另一個重要的環節——焊接，決定著工程機械產品的安全性和可靠性。

工程機械材料主要以碳鋼、中厚板或超厚板為主，采用激光與電弧復合焊接這種優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，為高性能金屬材料高工況適應能力、高質量、高效率、低熱損傷、低變形、低缺陷、低能源消耗提供了極佳解決方案。

激光復合焊接：20 mm

工藝：雙面角焊

焊接速度：2.5 m/min

激光復合焊：12 mm

工藝：激光復合焊—單邊焊

激光復合焊接優勢：

01、單面焊，雙面成型；

02、熱輸入量小，有效控制熱變形；

03、焊接速度提升2倍以上；

04、節省焊接材料。

激光復合焊在工程機械中的應用：

案例一：起重機伸臂激光電弧復合焊接

2012-2013年，哈爾濱焊接研究院有限公司（以下簡稱哈焊院）基于IPG光纖激光器成功開發國內首套起重機伸臂激光和MAG復合焊接成套裝備，并投入量產。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公里。

YLS-4000+MAG

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

優勢：提升焊接效率，節省焊接材料，提高焊接強度，減少焊后打磨，焊縫成型美觀

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

IPG光纖激光器的高穩定性在行業內有口皆碑。每臺IPG光纖激光器集成多個單發射極二極管，易于冷卻，并提供冗余，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。

除了切割和焊接兩大應用，光纖激光加工技術還應用于工程機械制造的其他環節，例如激光清洗和激光熔覆等。

隨著行業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于工程機械制造的多個環節，并且推動工程機械行業向智能制造轉型升級。

來源：IPG激光

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