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中国H型钢、箱型柱激光—电弧复合焊接生产线之冠

H型钢、箱型柱激光—电弧复合焊接生产线

厂家：武汉予成激光智造有限公司。

品种：20千瓦激光—电弧复合焊接生产线，材料厚度16毫米及以下焊接不开坡口，单面焊接双面成型。材料厚度16毫米以上，开Y型坡口做打底焊接，焊缝质量达到一级焊缝要求。可焊接材料包括碳钢、不锈钢、钛合金、铝合金、复合板等。

应用：主要用于钢结构行业H型钢、箱型柱、T型钢、精致钢等产品焊接。焊接效率提高5倍~6倍，焊丝消耗减少60%~80%，焊接成本下降30%~50%。

武汉予成激光工作人员正在调试设备

武汉予成激光办公楼和厂房

从2022年到2024年，钢结构产量连续3年突破1亿吨。在此背景下，钢结构行业却面临着以下挑战：产能过剩导致市场供需失衡，价格战频发；自动化、智能化水平相对较低，与发达国家相比仍有较大差距；在焊接技术、精密加工技术、新型材料应用等方面，国内技术尚未完全达到国际领先水平。而推动钢结构行业发展的关键动力正是技术创新。

武汉予成激光智造有限公司董事长邹郁京在接受《中国冶金报》记者采访

“2026年第一周，我们自主研发的H型钢、箱型柱激光—电弧复合焊接生产线就接了10来套订单，几乎忙不过来。”日前，武汉予成激光智造有限公司（以下简称予成激光）董事长邹郁京在接受《中国冶金报》记者采访时表示。他介绍，H型钢、箱型柱激光—电弧复合焊接生产线在满足钢结构行业现行规范的前提下，效率提升3倍~4倍。用智慧照亮天空，激光—电弧复合焊接生产线的应用规模化，赋能钢结构企业，引领产业升级。

让钢构加工更智能、更绿色

未来几年，随着工业4.0和智能制造的推进，钢结构行业需要加大研发投入，推动数字化、智能化转型。

随着“双碳”目标推进和制造业转型升级，传统焊接工艺（如埋弧焊）在H型钢、不锈钢复合管等关键结构制造中暴露出效率低、热变形大、前道工序复杂、能耗高、依赖大量熟练工人等问题。以建筑钢结构、桥梁钢结构、船舶钢结构、海洋平台、核电安全壳为代表的制造行业，对构件焊接质量与效率提出了迫切的升级要求。

与此同时，在国内市场中，绿色建筑、装配式建筑等新兴领域的发展趋势需要钢结构企业积极调整产品结构以满足市场需求，这也催生了对高效率、绿色化、智能化装备的需求。

“例如，绿色建筑对环保性能的要求日益严格，钢结构企业需要研发更加环保的材料和生产工艺以符合绿色建筑标准，装配式建筑则要求企业具备高效、智能化生产能力。”邹郁京说。

这些要求，呼唤着新一代智能化、绿色化、高效化的装备应时而出。

予成激光于2023年立项研发激光—电弧复合焊接设备，正是瞄准行业绿色化、智能化装备缺口：一方面响应《中国制造2025》对高端装备自主可控的号召，另一方面满足钢结构、船舶、核电等领域对“更轻、更强、更耐腐蚀”复合材料的焊接需求，推动我国从“制造大国”向“制造强国”迈进。

钢构行业传统上靠焊工操作传统焊接设备进行焊接，效率低、质量不稳定、焊材和人工成本高。激光—电弧复合焊接设备具备高效、绿色、低成本等特点，补齐了钢构行业的短板。但是，研发过程并非一帆风顺，也是困难重重。

“在研发过程中，我们先后攻克了三大技术难点。”邹郁京介绍。

一是解决了稳定性难题。予成激光全球首创全水冷反射式激光头，镜片寿命超5000小时（传统设备不足1500小时），焦点漂移幅度控制在±0.05毫米内。

“这个幅度大约是头发丝的一半，完全满足焊接要求。”邹郁京比喻说。

二是攻克了自适应控制难题。予成激光通过视觉传感+AI（人工智能）算法来实时调控参数，有效应对0.1毫米~1.5毫米的间隙波动，焊缝合格率从非予成激光技术工艺的80%提升至采用予成激光技术工艺的98%以上。

三是实现了工艺创新，解决行业痛点。予成激光实现了低热输入（5千焦/厘米~8千焦/厘米）一次成型，构件热变形量极低，不需后期矫正。

成就的取得，与予成激光长期在创新方面加大投入力度不可分割。

在研发投入方面，予成激光近3年增长了200%，仅2024年专项研发投入较上一年度增加一倍；人才建设方面，予成激光的核心团队来自华中科技大学，并采取了“首席专家+技术总监”双轨制，与高校共建企业技术中心，攻坚克难；在激励机制方面，予成激光对突破关键技术的团队给予项目利润奖励。目前，予成激光已申报专利54项（其中发明专利22项）。

当然，这也是予成激光长期技术和经验积累的结果。

“我们立项研发底气十足、信心十足：在技术积累方面，我们与华中科技大学高明教授团队在全球最早提出‘扫描复合焊’的思想，学术成果支撑技术原创性；在工程经验方面，我们自主研制的H型钢三维五轴激光切割机已交付450台套，市场占有率全国第一，深刻理解钢结构工艺需求。”邹郁京说。

H型钢、箱型柱激光—电弧复合焊接生产线具备了哪些优势从而引发钢构行业的巨大变革？

“现在的H型钢、箱型柱激光—电弧复合焊接生产线采用了最新的2万瓦激光+电弧复合焊接技术，可以提高焊接生产效率，提高焊接熔深，增强气泡逸出能力，消除焊接接头的气孔缺陷，增强焊接适应性。”邹郁京介绍。

武汉予成激光新品发布会现场

与传统的埋弧焊、气保焊工艺相比，激光—电弧复合焊针对16毫米以下厚度不需开坡口；16毫米以上厚度仅需开Y型小坡口，焊丝消耗成本降低73%，焊接速度提升2倍~3倍。以尺寸为400毫米×400毫米×12000毫米、厚度为14毫米、重量为845千克、焊缝长度为48米的箱型柱焊接为例，采用埋弧焊、气保焊工艺，每百吨产量的焊接成本约为5.32万元，而采用激光电弧复合焊接工艺，每百吨产量的焊接成本仅约为1.56万元（仅为埋弧焊、气保焊成本的29.3%）。

“予成激光的复合焊接设备彻底突破了传统埋弧焊的适用局限——仅能胜任中厚板平直焊缝，主打标准化桥梁构件、厂房钢结构。可以稳定焊接的碳钢厚度≤16毫米，16毫米及以下厚度能实现单面焊接双面成型，无需背面清根，让我们成功切入高端桥梁、风电塔架等以前难以企及的市场，产品适配范围直接扩大30%以上。”一家来自内蒙古的钢构企业深有感受。

“目前，我们的该类产品已经在二十二冶、中建钢构等头部钢构企业成功应用，深得市场认可。”邹郁京说。

以“予人完美”理念成就未来

在邹郁京看来，予成激光的使命不仅仅是卖设备，还要通过技术创新推动行业进步。

2022年4月30日成功交付国内首台套大型球弧版地轨式激光切割机

武汉予成激光设备应用于湖北省黄冈市团风县华中地区最大钢结构制造企业湖北鸿路钢结构有限公司钢结构生产中。

“我们率先将激光—电弧复合焊引入钢结构制造，助力建筑领域低碳化；我们成功在核电管道国产化中突破关键核心难题，为国家能源安全贡献力量。未来，我们将继续秉持‘予人完美、成就未来’的理念，让中国激光焊接技术走向全球产业链顶端。”邹郁京表示。

“予人完美”首先体现在设备上。予成激光通过技术沉淀与产学研深度融合形成了自己的核心优势与进一步深度研发的基础，形成了多项传统工艺难以比拟的优势。

一是H型钢、箱型柱激光—电弧复合焊接生产线效率较传统焊接工艺提升5倍以上。单道焊一次成型，替代传统多层多道焊，减少开坡口准备与填充材料程序。

二是质量国际领先。接头强度提升25%，变形降低60%，焊缝耐腐蚀性（PRE值）与基材偏差＜5%。

三是焊接成本大幅度降低。综合客户现场在人工、焊材消耗量及效率提升等各方面因素，采用H型钢、箱型柱激光—电弧复合焊接生产线较传统焊接工艺成本降低70%。

“予人完美”还体现在品质管控方面。

“在质量管控方面，予成激光坚持以核电标准全流程把控质量。”邹郁京说。

在设计阶段，予成激光采用FMEA（故障模式分析）模拟极端工况，优化结构冗余度；在生产阶段，予成激光对关键光学部件设置多层质检，装配环境恒温恒湿（±1摄氏度）；在出厂测试时，予成激光对每台设备需通过48小时不间断焊接应力测试，焊缝需满足ISO 15614标准。

“例如，秦山核电站冷却水管项目要求焊缝20年零泄漏。我们通过光谱分析发现熔池硫元素波动会导致微裂纹，随即升级AI（人工智能）算法，增加熔池震荡频率监测功能，最终使X射线探伤合格率达成100%。”邹郁京说。

“予人完美”更体现在予成激光的服务增值与价值链延伸上，从一个设备供应商变成一个合作伙伴。

一是与用户共同研发。比如与华科大、中广核等成立联合实验室，针对核级材料定制焊接工艺数据库。

二是提供增值服务。予成激光提供“设备+耗材+远程运维”套餐，通过云平台预测零件寿命，降低客户的停机损失。

三是快速响应，为用户提供上门服务。予成激光建立了京津冀、长三角、粤港澳三大服务中心，做到24小时抵达现场。

“两年前，我们为中建钢构交付H型钢三维五轴激光切割机时，发现其焊接工序需经过6台设备流转。我们通过整合切割、坡口、焊接功能，设计出‘一字型’产线布局，帮客户减少物料搬运距离70%，整体产能提升40%。”邹郁京举例说。

2025年11月8日“钢结构焊接构件激光-电弧复合焊接技术规程”启动会

2024年武汉予成激光设备应用于越南平定省安老县钢结构加工

武汉予成激光设备调试场景

谈及市场前景，邹郁京认为，2026年国内钢结构高端焊接设备市场规模超300亿元，并且未来复合增长率25%；未来5年，替代传统焊接设备（存量13万台）的潜力达80%。

创新无止境。技术将继续往哪个方向迭代？

“2026年开发钛钢、铝钢复合材料焊接工艺，切入航空航天领域；2027年实现焊接参数‘数字孪生’，通过AR（增强现实）眼镜实时指导工人操作；2030年探索超导激光器技术，能耗再降30%。”邹郁京清晰展示了予成激光的未来技术路线。

钛钢复合、铝钢复合等新材料焊接，航空航天领域的应用潜力，数字化孪生与AR指导的下一代智能工厂……一幅以光为笔、以电为墨的宏大创新画卷，予成激光正在为钢构行业的从业者们徐徐展开。

“新材料赛道是万亿元级规模。未来3年内，我们将建设成数字化车间，年产能提升300%，以尽量满足新材料赛道对智能化焊接生产线的需求。”邹郁京强调。

“下一步，我们计划再添几台激光切割和复合焊设备，我们与予成激光的合作前景非常广阔。”东方城建设集团企业领导如此表示。

予成激光，正用“光弧辉映”之火，铸就中国钢构智造之基。

作者 |刘加军 樊三彩

摄影 |朱亚明