徐健 熊建坤 张峻铭 杨林 许德星 吴海峰 杨建平

摘要：采用机器人自动焊方法对核级空心叶片进行焊接试验，并与手工焊进行对比，分析了焊接接头的微观组织和硬度分布，优化了自动焊接工艺参数。组建自动焊智能焊接系统，设计了仿形体结构工装夹具，与多变位机工位联动搭建自动焊生产线，完成空心叶片试验件的试制，通过试验验证其生产效率较传统手工焊接提升1倍。通过焊接数值模拟分析研究了空心叶片焊接位置和分段焊方案，并与实际叶片焊接进行对比分析，结果表明，自动焊焊接变形趋势与实际焊接过程基本一致，焊缝成形良好。通过研究空心叶片自动焊系统，可以提高核电五级空心叶片焊接的经济性和可靠性，更好地满足产品质量要求，具有较大工程应用价值。

关键词：核电;空心叶片;自动焊;生产线;数值模拟

中图分类号：TG409      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）05-0016-08

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.05.04

0    前言

汽輪机空心静叶片因其独特的空心结构设计，具有防水蚀功能良好、质量轻、运行效率高等优点，已越来越多地应用于汽轮机机组中[1-2]。目前空心叶片通常采用手工MAG焊连接，但是手工焊存在焊接变形大、焊接质量不稳定、生产效率低、劳动强度大等缺点，已不能满足叶片高质量制造要求。机器人焊接已成为焊接自动技术的主要标志，并有大量的焊接机器人系统应用于各类自动化生产线中[3]。自动焊因不受人为因素影响以及高度智能化，在控制焊接变形、提高生产效率等方面有着手工焊不可比拟的优越性。……