高功率激光器在高科技和重工业中的应用

近三年来，受疫情影响，工业激光器需求增速有所放缓。 然而，激光技术的发展并未停止。 在光纤激光器领域，60kW及以上超高功率光纤激光器相继推出，将工业激光器的功率推向了新的高度。

30,000瓦以上的高功率激光器的需求量有多大？

对于多模连续光纤激光器，通过添加模块来增加功率似乎是公认的方法。 近几年，每年功率增加1万瓦。 但超高功率激光器实现工业切割与焊接的难度更大，对稳定性的要求更高。 2022年3万瓦功率将在激光切割中规模应用，4万瓦设备目前处于小规模应用探索阶段。

在千瓦级光纤激光器时代，6kW以下的功率可以用于电梯、汽车、卫浴、厨具、家具、底盘等大部分常见金属制品的切割和焊接，板材和管材厚度均不超过10mm。 10000瓦激光器的切割速度是6000瓦激光器的两倍，20000瓦激光器的切割速度比10000瓦激光器提高60%以上。 并且突破了厚度限制，可以切割50mm以上的碳钢，这在一般工业产品中是不多见的。 那么 30,000 瓦以上的高功率激光器怎么样？

应用高功率激光器提高船舶建造质量

今年4月，法国总统马克龙访华，空客、大飞航运、法国电力公司等企业随行。

法国飞机制造商空中客车公司宣布与中国达成160架飞机的批量采购协议，总价值约200亿美元。 他们还将在天津建设第二条生产线。 中国船舶集团公司与法国达飞航运集团签署合作协议，包括建造16艘2型超大型集装箱船，金额逾210亿元人民币。 中国广核集团与法国电力公司合作密切，台山核电站就是典型例子。

3万至5万瓦的大功率激光设备，可切割厚度100mm以上的钢板。 船舶制造业是大量使用厚金属板材的行业，典型的商船船体钢板厚度超过25mm，大型货船的船体钢板厚度甚至超过60mm。 大型军舰、超大型集装箱船可能采用厚度100mm的特种钢。 激光焊接速度更快、热变形和返工更少、焊缝质量更高、填充材料消耗减少，产品质量明显提高。 随着数万瓦级功率激光器的出现，船舶制造中激光切割、焊接不再受到限制，未来替代潜力巨大。

豪华邮轮一直被认为是造船业的巅峰，传统上由意大利芬坎蒂尼公司和德国迈尔造船厂等少数几家造船厂垄断。 激光技术在船舶建造的早期阶段就已广泛应用于材料加工。 中国首艘国产豪华邮轮计划于2023年底下水。 招商局集团还推进南通海通邮轮制造项目激光加工中心建设，包括高功率激光切割焊接薄板生产线。 预计这一应用趋势将逐步渗透到民用商船中。 中国是全球船舶订单最多的国家，激光在厚金属板切割和焊接方面的作用将不断增大。

10kW+激光器在航空航天领域的应用

航空航天运输系统主要包括火箭和商用飞机，减轻重量是主要考虑因素。 这对铝和钛合金的切割和焊接提出了新的要求。 激光技术对于实现高精度焊接和切割装配工艺至关重要。 10kW+大功率激光器的出现，为航空航天领域带来了切割质量、切割效率、高集成智能化的全面升级 

在航空航天工业的制造过程中，有许多部件需要切割和焊接，包括发动机燃烧室、发动机壳体、飞机框架、尾翼壁板、蜂窝结构和直升机主旋翼等。 这些部件对于切割和焊接接口的要求极其严格。

空客长期以来一直在使用高功率激光技术。 在A340飞机的制造过程中，所有铝合金内部舱壁均采用激光焊接。 机身蒙皮及纵梁激光焊接技术取得突破性进展，已在空客A380飞机上应用。 中国国产C919大型客机试飞成功，将于年内交付。 还有未来项目，例如C929的开发。 可以预见，未来激光在商用飞机制造中必将占有一席之地。

激光技术可助力核电设施安全建设

核电是一种新型清洁能源，美国、法国在核电站建设方面拥有最先进的技术。 核电约占法国电力供应的70%，中国在法国核电设施建设初期就与法国开展了合作。 安全是核电设施最重要的方面，其中有许多具有防护功能的金属部件需要切割或焊接。

我国自主研发的激光智能跟踪MAG焊接技术在田湾核电站7、8号机组钢内衬穹顶及筒体得到批量应用。 目前，首台核级穿透套筒焊接机器人正在研制中。

顺应激光发展趋势，特宇推出CWFL-60000超高功率 光纤激光冷却器

特宇紧跟激光发展潮流，研发生产了CWFL-60000超高功率光纤激光冷水机，为60kW激光设备提供稳定的冷却。 采用双独立温控系统，可同时冷却高温激光头和低温激光源，为激光设备提供稳定的输出，有效保障大功率激光切割机的快速高效运行 

激光技术的突破，催生了激光加工设备的广阔市场。 只有掌握正确的方法，才能在激烈的市场竞争中保持领先地位。 随着航空航天、船舶、核电等高端应用领域转型升级的需要，厚板钢板加工需求日益增长，高功率激光器将助力行业加速发展。 未来3万瓦以上功率的超高功率激光器主要应用在风电、水电、核电、船舶、矿山机械、航天、航空等重工业领域。