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2025-2029年中国激光焊接行业投资风险及发展的新趋势分析报告

时间: 2025-04-05 22:19:45 |   作者: 爱游戏app官网登录入口


  激光焊接利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作,通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物溶化并形成牢固的焊点和焊缝。激光焊接根据焊接作用深度,可分为热传导焊和深熔焊;根据激光是否透过被焊物料,分为穿透焊和缝焊;依据使用激光的工作模式分为脉冲模式焊接和连续模式焊接。各类激光焊接技术及工艺具体如下:

  热传导焊接:激光光束沿接缝将工件外表熔化,熔融物汇流到一同并固化,构成焊缝。此技术大多数都用在相对较薄的材料,材料的最大焊接深度受其导热系数的约束,且焊缝宽度总是大于焊接深度。

  深熔焊:当高功率激光聚集到金属外表时,热量来不及散失,焊接深度会急剧加深,此焊接技术即为深熔焊。因为深熔焊技术加工速度极快,热影响区域很小,而且使畸变降至最低,因而此技术可用于深度焊接或几层材料一起焊接。

  复合焊接技术:激光焊接和其他焊接方法如 MIG(惰性气体保护焊)、MAG(活性气体保护焊)、TIG(钨极惰性气体焊接)或者等离子体焊接相结合的方法。复合焊接比单独的 MIG焊接速度更快、变形更小。

  激光钎焊:通过在相配零件(母材)中添加填充材料或者钎料,将其连接在一起的工艺。其强度与钎料强度一致,具备表面平滑整洁的特点,常用于汽车车身加工,如后备箱和车顶等,以及消费电子科技类产品和光伏行业中。

  穿透焊:连接片无需冲孔,加工相对简单。穿透焊需要功率较大的激光焊机。穿透焊的熔深比缝焊的熔深要低,可靠性相对较差。

  缝焊:相比穿透焊,只需较小功率的激光焊机。缝焊的熔深比穿透焊的熔深要高,可靠性相对较好。但连接片需冲孔,加工相对困难。

  脉冲模式焊接:激光焊接时应选择正真适合的焊接波形,常用脉冲波形有方波、尖峰波、双峰波等。由于金属及合金表面反射率较高,且反射率随表面气温变化。一般焊接铝合金时最优选择尖形波和双峰波,此种焊接波形后面缓降部分脉宽较长,可以有明显效果地地减少气孔和裂纹的产生。

  连续模式焊接:连续激光器焊接受热过程不像脉冲机器骤冷骤热,焊缝表面平滑均匀,无飞溅、无缺陷,焊缝内部无裂纹。在铝合金的焊接方面连续激光器优势显著,生产效率高且无需填丝,与脉冲激光焊相比能解决其在焊后产生的缺陷,如裂纹、气孔、飞溅等,保证铝合金在焊后有良好的机械性能,焊后不会凹陷并且抛光打磨量减少,节约生产所带来的成本。但是,连续激光器的光斑比较小,所以对工件的装配精度要求较高。

  随着激光焊接在汽车制造、新能源电池、数码加工、精密加工等领域应用的崛起,国内激光焊接设备市场规模逐步扩大。根据《2022 中国激光产业高质量发展报告》,近年来受新能源汽车、锂电池、半导体及新兴市场的需求驱动,同时受益于激光功率的不断的提高和激光器价格的下降,激光焊接设备在各行业渗透率逐步的提升。2021 年中国激光焊接成套设备市场出售的收益为 66.5 亿元,同比增长 29.9%,预计 2022 年将突破 80 亿元。

  相比电阻焊、钎焊、氩弧焊、等离子焊和超声波焊接等传统焊接技术,激光焊接的主要优势在于:

  E.非接触式焊接,光纤传输,可达性较好,自动化程度高;进行薄材或细径线材焊接时,无电弧焊接般的回熔现象;

  F.能为很多材料组合提供高强度焊接,是唯一可将电镀镍焊接至铜材料上的技术。

  在汽车零部件行业,激光焊接设备已大范围的应用于汽车车身、车顶、底盘、车门、发动机盖、发动机架、排气管、仪表盘、电池组焊接等各种结构和零部件的平面焊接和三维立体焊接,明显提升了汽车制造水平和品质,为实现汽车轻量化、高强度创造了条件;在工程机械行业,激光焊接设备可应用于大尺寸碳钢、厚板、薄板、高强度结构件焊接等;在特变电输送铁塔行业,激光焊接设备的应用场景最重要的包含塔角焊接、结构件焊接等。激光焊接设备自动化程度高,焊接速度快,可以大幅度的提高焊接效率和质量,在大规模产线和柔性制造中都对社会资源优化分配、社会效率提升方面拥有重要意义。

  上游:核心部件为激光器、数控系统、机械部件、电源部件等,其中:激光器作为激光加工的“心脏”,是激光加工设施核心动力来源,主要企业包括:IPG、锐科激光、创鑫激光、杰普特等;数控系统为工业机器人的“大脑”,主要是通过运动控制核心算法、软件控制技术、硬件控制技术等控制工业机器人运动,直接决定着工业机器人的稳定性与精确性,主要成熟及储备参与企业如:Scanlab、金橙子、柏楚电子等;

  中游:主要为激光焊接设备,分为手持焊及自动化集成焊接设备,其中,手持焊设备企业,如:IPG、光惠激光、铭镭激光等,自动化集成焊接设备企业,如:通快、联赢激光、大族激光、华工科技、逸飞激光等;

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