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我校焊接机器人技术取得重大突破 百万兆瓦核电堆焊机器人成果顺利交付并投产

发布日期:2014-10-27  浏览次数:

日前获悉:我校焊接机器人技术已经拓展到技术要求极端苛刻的核电装备制造行业。由我校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,正式交付并已顺利投入核电产品制造生产中。

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,由光机电装备技术北京市重点实验室薛龙教授主持承担。

(堆焊机器人焊接核电环式隔板产品)

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。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,在国家工信部支持下,哈汽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,其中百万核电低压末三级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环节。

(核电环式隔板堆焊机器人成套设备)

(核电环式隔板复杂断面自动堆焊)

(堆焊机器人操作培训)

光机电实验室此次研制的环式隔板堆焊机器人成套设备是由2套外环缝堆焊机器人和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,依托环形轨道,使焊接作业过程更加稳定;特制水冷焊枪,提高作业空间的适应性;参数管理系统提升堆焊作业智能化、自动化水平;堆焊作业全过程动态监控;采用熔化极气体保护焊接(MIG/MAG)方法;具有大范围工作空间,可实现一机多用,满足三种不同规格的百万核电低压末三级环式隔板外环水平内外环缝的不锈钢自动堆焊。该设备内置自动堆焊专家系统软件,具备机器人运动控制,工艺参数控制,堆焊规划等数字化或智能化功能,能够实现多种规格环式隔板复杂曲面的全自动堆焊。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。

(堆焊机器人内外环同时焊接作业)

焊接机器人成果从立项到成功交付共历时10个月,重点实验室研发人员与哈汽技术人员多次进行深入技术交流,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。由于前期工作扎实到位,仅历时半月即完成了设备现场安装调试。

(薛龙教授现场调试焊接机器人)

(机器人自动堆焊焊缝外观成形)

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。该焊接机器人成套设备也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,大幅提高了低压末三级环式隔板的制造质量和效率,提升了装备制造水平,经济效益和社会效益显著。

这也是我校光机电装备技术北京市重点实验室继2010年承担东方汽轮机有限公司重大横向项目“核电汽轮机导流环自动堆焊成套设备研究与开发”之后,再次承担核电领域的重大科研项目。光机电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,标志着我校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。

                                                                                                                                                                                                             (光机电重点实验室供稿  图片由供稿单位提供)