位于上海市嘉定区华亭镇的上海凌士通不锈钢管有限公司（以下简称“凌士通”），原是上钢五厂联营厂，也是国内较早生产工业用高精端焊接管材的企业。自2004年从国营厂转制以来，公司始终专注于工业用高精端焊接管材，其产品在核电、化工、食品和医疗等行业得到广泛应用。2019年凌士通引进了IPG的TPS管材和型材激光焊接系统，这同时也是该系统在国内高端焊管生产的首次应用。

引入生产利器，收获显著成效

目前，凌士通公司承接的管材焊接业务包括奥氏体不锈钢、双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢，特殊不锈钢合金、镍及镍合金、钛及钛合金，可提供优质的高精端纵向焊接直管、U形管、盘管、鳍片管、异型管、焊接拉拔管及焊接管深加工。除春节假期和周日停机外，公司的12条焊管生产线都是接近24小时满负荷运作。从最初入料到最后封装，一条管材焊接生产线包括成型、焊接、整平、打磨、热处理、定经、切割、物理探伤8道工序环节。

“我们之所以选择IPG，一是为了提升焊接速度，二是为了确保焊接质量，”公司总经理徐忠表示。经过TPS焊接系统的管材，其焊缝表现出色，焊缝的烧伤面明显下降，从原先的6mm-7mm减小至2mm-3mm。在车间的TPS焊接生产线上，笔者看到，一条1.2mm厚度的管材正在作业，此时的焊接速度是8.6m/min，而一旁的氩弧焊生产线的焊接速度是2.9m/min，作业中的管材壁厚也是1.2mm，两种焊接工艺相比结果一目了然。

凌士通公司 TPS 焊接生产线

据凌士通技术团队验证，TPS激光焊接系统在现有模具基础上焊接不锈钢（φ19.05×1,304L）的速度可以达到8.9m/min，预计还有50%的改善空间。在没有额外增加人力成本的情况下，与氩弧焊相比产能提高了3倍，设备运行和维护成本也相对较低。

在生产车间，不同的管材厚度对应不同的焊接速度。即使在同等条件下，采用TPS焊接系统的产量明显高于采用传统工艺的产量。尽管拥有这样一台生产利器，但是凌士通在生产规划上还是有所取舍。徐忠谈到，“我们现在主要是将具有高附加值和高端管材的焊接任务，让TPS焊接生产线承担，其余生产订单仍采用氩弧焊和等离子焊。”

承接高端生产任务，立下2021年“小目标”

在选择IPG光纤激光器前，凌士通也做足了“功课”。在为期两年的项目准备期内，徐忠和他的技术团队曾接触过数家国内激光企业，经过几个月的试验调试，结果始终没有达到令人满意的效果。公司团队还考虑过CO2激光器，但因为CO2激光器需要用到特殊气体，长时间使用后还会出现功率衰减。

徐忠表示，最终选择TPS激光焊接系统，一是这套系统能达到公司对产品的质量要求；二是因为IPG作为世界领先的激光器制造商，具备先进的技术和丰富的行业经验，公司尝试新的加工方式，会带来很大的信心和帮助。

TPS激光焊接系统是IPG专为焊接或制造较长管材和型材而开发，配备了IPG6kW激光器。该系统集成了焊接头和焊缝跟踪装置以及精密的三轴运动平台，在壁厚为0.7mm4mm的碳钢和不锈钢连续成形管上提供饱满的、无氧化、低热影响区域的焊缝。

TPS 焊接系统用户界面

目前，这条TPS焊接生产线承担了公司最高档管材的作业任务，涉及核电、洁净管材等高端应用领域。以洁净管材为例，此类管材对焊缝的要求极高，管材内壁的光洁度也要到行业标准，因此传统的氩弧焊工艺无法实现严格的工艺标准。IPG光纤激光器卓越的光束质量带来了更高的功率密度，焊接过程中的热影响区域显著减小，生产中的焊接变形可控，确保优质的焊缝质量。

车间的操作人员通过在触摸屏输入具体的参数指令，可以实现不同算法的精准调整，让不同的焊接任务可以进行无缝衔接。通过焊接过程监控界面，可以实时监测焊缝质量，避免焊接不良的残次品流到下道生产工序。依靠这套TPS焊接系统，公司得以实现了高产能的目标。客户通过机械试验证明，经过激光焊接的焊缝质量明显优于传统焊接工艺。从客户反馈来看，也验证了公司当初选择IPG是明智的选择。

氩弧焊（上）和激光焊（下）的熔池对比图

尽管当前疫情的形势仍不明朗，但凌士通的订单量却不减反增。目前，公司实行两班倒作业模式，24小时不停机工作。相比2020年上半年，公司现在承接的管材焊接量更大，车间产能已经达到了以前的120%。

引入TPS激光焊接系统的一年多以来，设备运行稳定，达到了徐忠团队的理想预期，也让公司进一步增能提效。TPS焊接系统弥补了传统焊接工艺无法满足的订单量，高效的加工方式也让公司信心倍增。凌士通也立下了2021年“小目标”，争取今年的产能再上一个新台阶。