近日，东方电气集团东方电机有限公司（简称东方电机）自主研制的世界单机容量最大500兆瓦冲击式水电机组转轮完成机器人焊接，首次探伤合格率超过99%。这是行业内首次实现该转轮外部水斗与中心体的机器人焊接组焊，大幅提升了冲击式转轮的焊接质量和效率。
机器人焊接大幅提升了焊接质量和效率。 受访者供图
据介绍，冲击式水电机组转轮要将高速射流的能量转化为机械能，其受到的载荷具有更明显的冲击特性，在高速旋转中每分钟要承受1284次交变应力的作用，因此对制造质量和性能有极高要求。受复杂结构限制，目前行业内冲击式转轮主要采用人工焊接，存在焊缝性能、焊接质量不稳定等问题。
为应对冲击式机组运行的复杂工况，提高转轮焊接质量，东方电机积极探索自动化、智能化焊接技术，通过三维模拟、工装设计，克服了强约束空间焊接干涉难题，实现了狭小空间内机器人轨迹规划。通过大量焊接试验，形成了冲击式转轮焊接数据库，开发了专用离线编程软件，实现了大幅度截面变化的焊道排布、多曲面变化的焊缝成型。此外，还采用了5G网络多机器人集成控制技术，实现了智能传感、动态纠偏，提高了焊接效率和稳定性，并通过数字孪生技术，实现焊接过程远程监控。
据悉，本次通过验证的转轮直径6.2米，整体重量达到90吨，95%以上的制造过程实现了数字化、智能化，为后续高水头大容量冲击式水电机组转轮规模化生产提供了技术基础。
近年来，针对大型冲击式转轮的研制，东方电机开发了智能化增材制造（3D打印）、自动化数控加工、机器人焊接、机器人打磨、机器人三维扫描等技术，持续攻克冲击式水电机组研制关键技术难题，坚持把关键核心技术牢牢掌握在自己手里，推动我国冲击式水电机组研制实现从“跟跑”、“并跑”到“领跑”的跨越。
文章来源：德阳日报
