[发明专利]核电钢制安全壳焊接方法

说明书

本发明提供一种核电钢制安全壳焊接方法，采用焊接机器人对钢制安全壳体进行焊接。焊接机器人通过磁力吸附在安全壳体表面，且焊接机器人通过履带在安全壳体上移动；焊接机器人设有自动化的十字模块，焊枪设置在十字模块上；焊接机器人还设置了焊缝激光跟踪器及系统、熔池相机和无线遥控器，通过控制焊接机器人对焊缝进行焊接。采用无轨导机器人进行钢制安全壳的焊接，主要是进行横焊缝和立焊缝的拼接。无轨机器人利用强力磁力将自身吸附在工件上，并配置可独立移动的履带，因此可实现在大平面工件上的任意移动。机器人上配置专门的焊枪及相应的十字模块，可实现焊前定位和摆动焊接。

技术领域

本发明涉及无轨导焊接领域，尤其是涉及一种核电钢制安全壳无轨导焊接方法。

背景技术

钢制安全壳是核电站非能动安全壳冷却系统中最关键的组成部分，属于核安全2级设备，是隔离安全壳内部空间与外部电厂构筑物和环境的边界，也是核岛厂房起到放射性物质包容功能的最后一道屏障。钢制安全壳结构重要性高，主要由底封头、筒体、顶封头构成，采用大量的厚钢板焊接而成，钢板厚度多为40mm～60mm，其主要的焊缝形式是大曲率焊缝或类直线焊缝在内，具有焊缝坡口截面类型复杂，横向变化范围小等特点的焊缝。

针对这种焊缝结构，目前主要采用手工焊，比如焊条电弧焊、半自动熔化极气体保护焊，手工焊接效率低、焊接环境差，尤其是厚板焊接时需要预热至100℃～200℃，对焊工的技能要求高，焊接质量稳定性不佳。为改善现场焊接环境、提高焊接质量，部分焊缝采用自动焊工艺，通过轨道式移动焊接小车进行自动熔化极气体保护焊。但轨道式移动焊接小车也存在诸多限制，如需要在焊接之前根据焊缝位置将导轨安装固定，轨道的安装与拆卸都较为麻烦，而钢制安全壳有大量的焊缝需要焊接，那么就需要对导轨进行多次安装拆卸，造成大量人力、物力的消耗，影响正常工期，而且轨道的安装与小车的调试情况，直接影响焊接质量。一旦轨道安装不合适，将导致整条焊缝出现缺陷。为提高核电钢制安全壳焊接效率、改善焊接环境、保证焊接质量，发明了一种核电钢制安全壳无轨导焊接方法。

中国专利CN107052518A“一种无轨焊接机器人”公开了一种无轨焊接机器人,包括用于控制焊接动作的焊接主体和用于吸附在焊接工件表面的驱动装置,所述焊接主体安装在驱动装置上；所述驱动装置包括底板和均布在底板四角的磁轮箱,所述磁轮箱内设有用于吸附在焊接工件表面的磁轮。磁轮的结构与焊接件都是点接触，吸附力差，容易出现掉落的风险，且焊枪的控制也较为复杂笨重，不适用于类直线焊缝的焊接。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种核电钢制安全壳焊接方法，解决针对大曲率焊缝或类直线焊缝手工焊接效率低、焊接环境差的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种核电钢制安全壳焊接方法，采用无轨导焊接机器人对钢制安全壳体进行焊接，焊接机器人通过磁力吸附在安全壳体表面，且焊接机器人通过履带在安全壳体上移动，焊接机器人设有自动化的十字模块，焊枪设置在十字模块上，焊接机器人还设置了焊缝激光跟踪器及系统、熔池相机和无线遥控器，通过控制焊接机器人对焊缝进行焊接。

优选方案中，S1、对焊缝表面进行机加或者打磨处理；

S2、采用组对工装进行钢制安全壳组对，控制组对间隙、错边量，并进行点固；

S3、设置焊接机器人的焊接参数；

S4、将焊接机器人放置在待焊接的焊缝上，调整焊接机器人对焊缝焊接；

S5、焊后对焊缝进行无损检验。

优选方案中，A1、通过调节焊接机器人主磁体的距离实现磁性固定；

A2、无线遥控器控制调节焊接机器人，保证机器人与焊缝平行；

优选方案中，B1、首先进行立缝的焊接，焊接方向为立向上；

B2、通过遥控器起弧，对焊缝进行打底焊；