激光是一種光，與其他自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產生的。 但它與普通光不同是激光僅在最初極短的時間內依賴于自發輻射，此后的過程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性、極高的發光強度和高相干性。

激光切割是應用激光聚焦后產生的高功率密度能量來實現的。在計算機的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經過光路傳導及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個個細微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細小的孔，在計算機控制下，激光加工頭與被加工材料按預先繪好的圖形進行連續相對運動打點，這樣就會把物體加工成想要的形狀。

切縫時的工藝參數(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運動軌跡均由數控系統控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

我國激光加工產業可以分為四個比較大產業帶，珠江三角洲、長江三角洲、華中地區和環渤海地區。有一定規模的企業約300家。

2017年我國激光產業鏈產值約為800多億元。主要包括:激光加工裝備產業達到350億元（其中，用于切割、打標和焊接的高功率激光設備占據了67%的市場份額）；激光加工在重工業、電子工業、輕工業、軍用、醫療等行業的應用達到450億元。預計在今后三年，我國激光產業平均行業復合成長率將不低于20%。

激光切割產業發展現狀

我國激光產業經過幾十年的發展，已經成為一定工業規模的高技術產業。激光切割機目前正在取代傳統沖床，中國2017年銷售約3000臺，還在呈增長的趨勢，估計中國的年需求量在萬臺。正在形成系列化的激光切割產品，從中功率到大功率、從二維切割到三維切割，從小幅面切割到大幅面切割。希望切割機的系列產業化，能帶動光學機械、高功率光學鏡片、激光加工數控系統及機床的產業鏈完善。

隨著激光切割設備的不斷普及，金屬下料的精度不斷提升，為激光焊接奠定了市場基礎，未來激光金屬薄板的焊接市場，比激光切割的市場還要大，必須現在做好產品技術基礎工作，先從汽車高端應用入手，逐步普及到鈑金行業的普通應用。

激光切割焊接裝備發展方向

（1）以汽車應用為主的激光柔性加工技術，激光焊接機器人。

基于機器人激光加工系統，可加工一些用傳統方法加工比較困難的零件，應用于汽車制造業，將電阻點焊改為激光焊，焊速提高10倍，強度增加20%。把不同材質和厚度的沖壓件毛坯用激光焊接在一起后再進行沖壓，可大大減少模具數量，材料利用率提高10%以上。

激光遠程掃描焊接正在成為一種替代傳統汽車白車身應用中電阻點焊的一種手段。激光遠程掃描焊接技術發揮了單側，非接觸式激光焊接帶來的技術和經濟優勢，并將其與高速掃描鏡片帶來的優勢相結合，大大縮短了焊接時間。

采用高功率光纖激光器或者碟片激光器，研究機器人6軸與振鏡3軸的聯動控制系統，汽車底板激光遠程掃描焊接生產線與汽車車門激光遠程掃描生產線工藝規劃，激光遠程掃描焊接工藝與質量檢測技術等，滿足三維車身焊點的高效定位，車門激光焊接長度≥4000mm，底板激光焊接長度≥4000mm，激光焊接速度≥30m/min。

（2）高強鋼、超高強鋼、特鋼等中厚板高功率光纖激光及其MIG復合焊接技術。

目前此類鋼普遍采用低C調質技術，采用常規焊接方法易于出現冷裂紋、熱影響區軟化和脆化等問題，而采用激光及其復合焊接等能量密度大的焊接方法，提高焊接性能和生產效率。

（3）厚鋼板大幅面激光切割焊接技術。

解決高功率、大幅面、多自由度、飛行光路CO2激光切割系統的關鍵技術。

使國產高端大型激光切割設備在船舶、鋼鐵、工程機械、軍工等重工業領域的應用獲得突破，并取代進口設備。船板采用激光及其復合焊接技術可以有效地避免焊接中的鋼板或構件變形，提高焊接工作的效率。采用激光/電弧復合焊接技術進行長輸管道現場焊接。激光-電弧復合焊接技術的開發成功地彌補了單純激光焊接存在的不足。德國的Meyer船廠將激光-GMAW復合焊接技術，進行15mm厚鋼板（20m×20m）的拼焊和20m長12mm厚鋼板的角焊。

（4）大力發展光纖激光切割焊接系統

主要用于鈑金切割。在航空航天設備、船舶制造、儀器儀表、機電產品、汽車制造等行業中有著廣泛的應用。重點開發帶鋼激光在線焊接設備、轎車車身激光焊接系統、面向航空航天應用的大功率激光焊接設備。

（5）基于航空航天應用的有色金屬的激光加工技術。

開展鋁、鎂、銅、鈦合金，以及粉末冶金等特殊材料的激光焊接技術研究，研究高強度鋁合金的填絲材料研究，力爭在厚度為10－20mm的高強鋁合金板激光焊接技術方面有所突破，并爭取在飛機制造、輪船制造以及武器裝備等領域中得到初步應用。研究有色金屬、中厚板高功率光纖激光及其MIG復合焊接技術、填絲復合焊接技術。

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