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探访哈工大郑州研究院：激光电弧复合焊技术如何改变未来？

探访哈工大郑州研究院：激光电弧复合焊技术如何改变未来？

来源： 发布时间：2024-12-09 浏览量：
在厚板焊接领域，一场颠覆性的变革悄然发生！“高功率激光电弧复合焊接技术”，这个2024年激光加工行业的热词之一，正以高质量、高效率、低成本等优势，为厚板焊接应用提供新的激光技术解决方案。
近日，在哈尔滨工业大学郑州研究院，凯普林团队和哈工大材料结构精密焊接与连接全国重点实验室李俐群教授专家团队就激光电弧复合焊技术进行了深入交流。团队成员黄怡晨博士表示，“激光电弧复合焊技术正处于从技术验证到市场应用的关键节点，显现出颠覆传统焊接技术的潜力，每一步都在为规模应用扎根。”
▲哈尔滨工业大学郑州研究院

哈工大是我国焊接专业的发源地，是焊接学者的摇篮，拥有国内焊接领域唯一的全国重点实验室，为国家经济建设培养了无数焊接专业技术人才，在航空航天、高铁、核电、桥梁等重要领域贡献了重要力量。在哈工大郑州研究院，这支焊接领域权威科研力量，为我们展示了众多焊接技术应用研究成果，并探讨了高功率激光电弧复合焊接技术应用前景。
▲哈工大郑州研究院焊接团队实验室一角
“未来，激光电弧复合焊接技术有望取代厚板焊接的弧焊工艺”。
谈及原因，黄博士给出3大关键理由：首先，传统弧焊往往需要开大坡口，工序繁琐；而复合焊技术无需坡口或小坡口，且焊接深宽比大，效率提升尤为突出。其次，相比传统弧焊多层多道焊接工艺，复合焊接技术热输入量少，焊缝变形量小。再次，传统焊法焊接效率低，焊丝用量大，激光电弧复合焊接技术更加低碳环保，符合现代工业对绿色生产的要求。
“这种综合效率的提高，使得原本需要一小时的工作量，现在可能只需十几分钟就能完成。”

▲视频：采用凯普林雷霆30kW复合焊接8mm碳钢

在加工效果方面，团队展示了凯普林雷霆30kW光纤激光器应用效果：“无论是焊缝表面质量，还是熔深，激光电弧复合焊技术都表现得十分出色。特别是在12kW和16kW的大功率下，其在较快焊接速度下，熔深均能达到20mm，这充分证明了其焊接厚板的能力。”这些基础研究，为复合焊应用推广提供了技术支持。
▲采用凯普林雷霆30kW复合焊接，单道熔透厚度可达20mm
相较于单激光焊而言，复合焊技术同样具有显著优势。单激光焊接对缝隙的精度要求极高，工业生产过程中的装配间隙的差异（比如焊缝间隙波动超过0.3mm）会影响焊接质量；而激光电弧复合焊间隙适应性更强，有利于工业化批量生产。
▲哈工大激光电弧复合焊实验现场

“激光电弧复合焊技术不仅能替代部分激光焊和电弧焊的市场份额，也将在新兴领域开拓多元化应用场景。随着技术不断精进和成本进一步降低，大规模应用指日可待。”
▲凯普林雷霆30kW复合焊接12mm角焊样品（正反两面），表面光滑，一致性好
在应用方面，从高附加值的航空航天到工业领域，激光电弧复合焊已经展现出强大适应性。黄博士介绍道，航天领域的钛合金、铝镁合金焊接、船厂厚板焊接及科研机构，对高质量、高效率焊接技术的需求日益增加，是重要的目标市场。
“未来，需要更多的应用案例、行业标准来共同推动技术的稳步落地。首批尝鲜者往往能够成为新技术的忠实拥趸和推动者，这种示范效应将带动后续者持续跟进，共同推动技术的不断发展和完善。”

▲凯普林雷霆30kW光纤激光器

最后，谈到国产激光器的性能，黄博士表达了赞赏。他认为正在测试的凯普林雷霆30kW光纤激光器，光束质量出色，其高功率、高亮度、高集成等特性，为焊接科研工作提供了有力支持。随着国产激光器企业技术进步，哈工大焊接团队将继续响应国家战略，支持国产装备企业，为推动高端制造产业升级贡献力量。

 
凯普林光电成立于2003年，是面向全球的激光解决方案服务商。公司以“让梦想驭光而行”为使命，以“创变非凡”为价值观，致力于创造更好的激光产品，为全球客户提供半导体激光器、光纤激光器、超快激光器产品及解决方案。
凯普林官网：www.bwt-bj.com
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