日前，由北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室自主研发的百万兆瓦核电低压末三级装备制造用环式隔板外环堆焊机器人成套设备，在哈尔滨汽轮机厂有限责任公司冷作分厂完成设备调试，顺利投入核电产品制造生产中。

（堆焊机器人焊接核电环式隔板产品）

该焊接机器人成套设备是哈尔滨汽轮机厂有限公司冷作分厂在生产中采用的第一套全自动焊接专机设备，也是我国自主研制并在百万兆瓦核电机组环式隔板制造中成功应用的第一套设备，推动了整个百万核电机组生产的国产化进程，经济效益和社会效益显著。

（核电环式隔板堆焊机器人成套设备）

据悉，该设备为哈尔滨电气集团公司汽轮机厂有限责任公司重大横向项目“百万核电低压末三级环式隔板外环堆焊机器人成套设备”的研究成果，由北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室薛龙教授主持承担。

（核电环式隔板复杂断面自动堆焊）

据薛龙教授介绍，核电隔板用于固定喷嘴叶片、并将整个发电机汽缸内部空间分割成若干个汽室，是核电蒸汽机发电的核心部分。环式隔板堆焊机器人成套设备是由2套环外缝堆焊机器人和2套环内缝堆焊机器人构成内外双联、四机器人协同作业的成套自动化焊接装备，机器人本体采用六轴机构，能沿环形轨道往返作业。设备采用高效熔化极气体保护焊接（MAG）方法，一机多用，同时满足三种不同规格的百万核电低压末三级环式隔板外环的水平内外环缝的不锈钢自动堆焊。整套设备设计人性化，符合焊工操作习惯，具备一般焊接水平的初级焊工经过简单培训后就能熟练掌握并独立操作。

（堆焊机器人操作培训）

由于采用4台堆焊机器人同时MAG焊接作业，焊接效率获得大幅提高，实现了低压末三级环式隔板从进口到国产机器人自动化生产的跨跃式发展，有效提升了我国环式隔板的加工制造能力；减少了焊材消耗，在大幅提高焊接质量的同时降低了产品返修率，节约了材料消耗并降低了返修成本；焊接过程中不需要使用大型变位机改变焊接工件位置，大幅降低了能源消耗和设备运行成本；同时，项目组研制的自动堆焊控制及专家系统软件，具备机器人运动轨迹控制、焊枪姿态规划、焊缝实时检测检测、焊接工艺参数控制、焊接作业全过程动态监控等数字化或智能化功能，实现了核电机组低压末三级环式隔板制造数字化生产，制造过程全程可追溯，为高质量的核电产品制造提供了技术保障。与国外通常采用的1套关节机器人配合1套变位机的系统架构相比，环式隔板堆焊机器人成套设备制造成本更低、占用生产作业空间更小、对工件装配定位精度要求更低、焊接生产效率更高。

据了解，与常规火电机组相比，百万核电低压后三级环式隔板的结构比较特殊，制造工艺较复杂。哈汽集团公司此前引进的4台百万核电机组隔板均为国外公司生产。

2013年4月，在国家工信部的支持下，哈尔滨电气集团公司汽轮机厂有限责任公司承担了国家重大科技攻关项目，致力于百万核电机组自行设计和生产的国产化工作。其中，自主研制环式隔板外环堆焊机器人成套设备是实现百万核电机组生产国产化的一个重要一环。

（焊接机器人内外环同时焊接作业）

（薛龙教授现场调试焊接机器人）

2013年11月，薛龙教授开始主持承担该重大横向项目——“百万核电低压末三级环式隔板外环堆焊机器人成套设备”。研发过程中，薛龙教授带领团队与哈汽技术人员多次深入交流，立足核电环式隔板实际生产焊接需求，采用多项专利技术，成功解决了研发过程中遇到的各种设备和工艺难题，历时10个月顺利完成了堆焊机器人成套设备的研制工作，突破了该设备国产化技术的瓶颈。

（机器人自动堆焊焊缝外观成形）

扎实的前期工作为后期的设备安装调试奠定了基础。在薛龙教授带领下，重点实验室研发人员齐心协力，克服现场调试中的各种困难，并在国庆假期连续加班，最终仅历时半月，即完成了设备现场安装调试，顺利投入核电产品制造生产中。目前环式隔板堆焊机器人成套设备已经实现内外环同时作业，并稳定运行多日，即将完成首个核电环式隔板产品的自动堆焊作业。

这是北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室继2011年为东方汽轮机有限公司研制“核电汽轮机导流环自动堆焊成套设备”并应用推广之后，再次承担核电领域的重大科研项目。该实验室研发的设备也已经在我国三大汽轮机厂中的两个中获得应用，标志着实验室的焊接机器人技术由核电外围设备制造向核心设备制造发展取得重大突破。

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