中国成功研制全自动激光拼焊生产线

近日，在江苏扬州巧智鑫自动化设备有限公司，专家组现场验收了国家重大专项“全自动激光拼焊生产线研制”课题，该课题由中国科学院沈阳自动化研究所（以下简称沈阳自动化所）牵头承担。

沈阳自动化所副研究员房灵申是参与该课题的研究人员之一。他告诉《中国科学报》记者：“从最初的技术研发到最终交付用户，标志着全自动激光拼焊生产线国产化的成功，这不仅打破了国外板材激光拼焊生产线对我国的垄断，还提升了我国汽车零部件加工乃至整个制造业的水平和国际地位。”

多个单位参与合作

据房灵申介绍，“全自动激光拼焊生产线研制”课题由四家单位承担，他们分别是：中科院沈阳自动化所、中科院自动化所、苏州长光华芯光电技术有限公司和江苏省（扬州）数控机床研究院。

作为课题牵头单位，沈阳自动化所的主要任务是开发一条长焊缝（2200mm）全自动激光拼焊生产线，并对全自动激光拼焊生产线性能的稳定性、功能的齐全性和工艺的完整性作进一步深入研究。

沈阳自动化所不仅就薄板定位夹紧原理与实现技术、国产激光器激光拼焊应用技术、激光焊缝跟踪与质量检测技术、长焊缝激光拼焊生产线技术、长焊缝成型与焊接工艺技术和离散材料焊接工艺技术开展了重点研究，还进一步完善了全自动激光拼焊生产线性能的稳定性、功能的齐全性和工艺。

另外，中科院自动化所承担的子课题是“激光焊缝跟踪系统研究”，苏州长光华芯光电技术有限公司承担的子课题是“国产4KW光纤耦合激光器研制与应用技术研究”，江苏省（扬州）数控机床研究院承担的子课题是“全自动激光拼焊生产线制造加工与加工工艺研究”。

四家合作单位经过多年的努力，开发的全自动激光拼焊生产线可焊接板材厚度为0.5～3mm，最大焊接速度达9m/min，最大焊接效率5件/min，多组同时拼焊数≥3，满足250～2200mm焊缝长度焊接要求，目前已为汽车用户实际加工20万件以上。

打破垄断填补空白

这条研制成功的全自动激光拼焊生产线，不仅替代国外进口生产线用于车用激光拼焊板批量生产，还填补了我国全自动激光拼焊生产线的空白。

随着全自动激光拼焊生产线投入使用后，国外同类设备大幅降价。以瑞士Soudronic公司为例，未开发前该生产线进口价为5000万元一条，实现国产化后降为2300万元一条。“我们掌握全自动激光拼焊生产线研制技术后，将直接提升国产激光焊接装备研制水平。”他说。

项目组还完成了国产光纤激光器激光拼焊应用与工艺技术研究，填补了我国国产大功率光纤激光器（4KW）激光拼焊应用与工艺技术空白，为国产大功率激光器进一步产业化奠定了基础。

此外，项目组研制的激光拼焊焊缝自动跟踪与质量检测技术，成功用于激光拼焊板批量生产中；同时，焊缝自动跟踪技术已经辐射应用到大型结构件焊接当中，完成了锻压床身自动化焊接和煤机自动化焊接的两个示范应用项目。