目前中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)已經(jīng)邁入全面應(yīng)用時(shí)代,中低端國(guó)產(chǎn)化的強(qiáng)勢(shì)占有率,帶來的是日益嚴(yán)重的價(jià)格戰(zhàn),更高功率、更高精度、更高效率成為了行業(yè)共同的追求,卻終究束縛于同一個(gè)技術(shù)框架下。于是,開拓高端應(yīng)用的差異化發(fā)展,成為各激光企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)突圍的新方向。
縱觀我國(guó)高端制造領(lǐng)域,除了汽車制造和動(dòng)力電池兩大市場(chǎng)外,激光焊接在其他應(yīng)用領(lǐng)域的整體滲透率仍然較小。以造船業(yè)為例,行業(yè)內(nèi)整體焊接的使用量的確很大,但因其材料和工業(yè)的特殊性,目前激光焊接的應(yīng)用率并不高。
據(jù)造船自動(dòng)化產(chǎn)線解決方案提供商DIG自動(dòng)化工程(武漢)有限公司統(tǒng)計(jì),造船焊接的體量取決于船型,中厚板主要是甲板以下的部位,薄板主要是上層建筑。比如豪華游輪4-12 mm厚度的鋼板焊接占比達(dá)80%,中厚板占20%;而散貨船的比例恰好相反。但是在中厚板的焊接過程中,大部分船舶建造依然采用埋弧焊和MIG/MAG焊等傳統(tǒng)焊接工藝,整體效率沒有達(dá)到預(yù)期。
相較于傳統(tǒng)焊接,激光焊接的效率更高、精度更高、效果更好,而且更易于自動(dòng)化智能化集成,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的利器,特別適合船舶制造、航空航天等高端精密制造。例如作為新型焊接工藝的激光復(fù)合焊技術(shù)與弧焊相比,前者焊接速度更快,熱變形和返工更少,焊縫質(zhì)量高、填料消耗減少,同時(shí)顯著提升成品質(zhì)量。
以拼板焊接為例,埋弧焊的速度是550 mm/min,MIG/MAG能到到700 mm/min,雙絲的MIG/MAG能達(dá)到1500 mm/min左右,而同激光MIG/MAG復(fù)合焊的焊接速度能達(dá)到2400 mm/min,效率是有很大的優(yōu)勢(shì),十分順應(yīng)了目前船舶建造的薄板焊接工藝。
激光器是激光焊接系統(tǒng)中的核心器件。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,國(guó)內(nèi)激光焊接產(chǎn)業(yè)落后于歐美國(guó)家,主要的原因還是在于核心光源。而經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān),國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一大批優(yōu)秀的激光器企業(yè)與國(guó)外品牌競(jìng)爭(zhēng),如銳科激光為代表的國(guó)產(chǎn)激光器廠商,在核心光源領(lǐng)域不斷打破國(guó)外壟斷,由此帶來了激光器價(jià)格的整體下滑,提高了國(guó)產(chǎn)激光焊接設(shè)備在各個(gè)領(lǐng)域的滲透率。
在船舶制造業(yè)中,激光焊接還處于初步探索替代傳統(tǒng)焊接的進(jìn)程中,加上國(guó)產(chǎn)激光器與國(guó)外激光器的市場(chǎng)規(guī)模已相差不大,加工效果沒有本質(zhì)上的差別,國(guó)產(chǎn)激光器在船舶制造領(lǐng)域存在較大發(fā)展空間。
激光焊接不同于激光打標(biāo)和激光切割,它的特點(diǎn)就是定制化,每一個(gè)客戶的需求都不一樣,這就使得激光焊接仍處于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的初級(jí)階段。但隨著制造業(yè)進(jìn)一步升級(jí),汽車、船舶等輕量化發(fā)展,以及航空航天、軍工等高端制造領(lǐng)域都有很強(qiáng)的加工需求,激光焊接技術(shù)在高端應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展空間不可估量。國(guó)內(nèi)光纖激光器廠商不斷突破核心器件功能極限,踐行工藝創(chuàng)新,將會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)高端應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。