“国和一号”三代核电项目空气导流板主体为5454-H32铝合金构件，单机组空气导流板铝合金焊缝总长度超5500米，铝合金焊后100%PT检测，不允许存在任何可见缺陷。AP1000依托项目四个机组均使用手工焊，焊接速度缓慢，焊接工作难度和工作强度极大。空气导流板用5454-H32铝合金材料在国内应用场景较少，且核电行业尚无配套的铝合金材料自动焊工艺及设备，无成熟案例可借鉴。因工艺需要，产品焊接时，焊工时常需在密闭环境中贴近产品实施焊接，且需近距离监视焊接过程，以调整焊接参数，但铝合金焊接过程会产生大量有毒有害悬浮颗粒，即便采用了必要劳动防护，依然对焊工职业健康带来隐患。 课题组基于空气导流板产品大批量生产制造和铝合金焊接对环境要求苛刻的焊接难题，开发了一套多轴联动、可自动识别多维度长直焊缝的智能焊接设备，利用开发改进的推拉同步技术和长焊缝结构的三维复杂焊缝跟踪系统，通过翻转变位机的协同作业，实现单个部件的所有焊缝可通过机器人编程及变位翻转一次性焊接完成，通过九轴联动机器人自动化集成及装备的应用，实现过程参数及工艺装备的精密控制，满足苛刻施工条件下高精度、高速、高稳定性作业。在焊接过程中可实时自动调节焊接参数，包括焊枪位置、焊接速度、两端停留时间等，产品具有远程控制、自由度多、自动化程度高等优点。 该机器人具备自动识别、移位及焊接一体化特点，焊接，上料、下料均实现自动化，仅需1人操作设备，耗时20分钟即可完成一个部件的整体焊接，且大幅提升焊接一次合格率，确保产品质量，也大大降低了对操作者身体的伤害。与AP1000三代核电依托项目中同类产品采用人工焊接相比，智能焊接机器人工作站的投用使单机组的焊接总时长由6.68个月缩减至1.73个月，操作人员技能水平要求由焊接技师级别降低至普通操作工，焊工数量由6名减至1名。焊接效率较手工焊提升280%，降低了劳动强度和人力成本；实现自动焊接，减少了对焊工技能依赖性，获得更为稳定的焊缝质量同时，提高了产品安全性，改善了焊接环境，极大降低了职业病风险。 截至目前，该机器人已在国和一号示范工程1号和2号机组空气导流板产品累计实现焊接11542米，焊后合格率100%。从应用效果看，该装置可大大提高焊接工效，产品质量十分稳定，能够确保批量生产，降低焊工近距离接触有色金属带来的安全风险，改善操作人员作业环境，降低施工成本，避免质量隐患。同时，直接节约成本126.96万左右，且所有采用自动焊的焊缝均为一次成形，无任何返修，减少了潜在的返修工序，也一定程度节省了消耗性材料的成本。 该智能焊为国内核电行业首次应用，目前该成果已形成了一套完整的适用于压水堆核电站空气导流板铝合金的自动焊接工艺，并申请发明专利2项（实质性审查阶段），发表科技论文2篇，国内首次实现智能焊接设备及工艺在国和系列核电站空气导流板铝合金焊接项目中的推广应用，同时成果也可在火电、船舶等非核领域类似大型结构产品制造中推广，具有良好的经济、社会效益和应用前景。