技术详细介绍
结构与工作原理
导流环是核电站常规岛汽轮机制造中的关键部件。为防止腐蚀，在制造过程中需要在导流环表面进行堆焊制备防腐层。导流环直径较大（6-7米），表面堆焊空间狭窄，目前世界各大核电装备制造企业大多采用手工堆焊方式完成防腐层制备。手工堆焊对技术焊工依赖度较高，生产效率低下，熔敷耐腐金属层不均匀，导致焊缝质量较差，需要多次打磨补焊才能通过PT检验，直接影响汽轮机的制造质量和周期。如图1所示，BIPTNRC-II型核电汽轮机导流环自动堆焊设备由焊接仿形机构、行走小车、磁性轨道及控制系统组成。根据堆焊空间及工件堆焊表面形状，采用仿形原理设计相应的仿形机构，特制水冷焊枪在仿形轨道中柔性移动确定每道环焊缝位置。通过行走小车在圆轨道上的行走，实施环焊缝的表面堆焊作业。特制水冷焊枪具有径向移动微调功能，以满足多层堆焊需要。行走小车具有水平及高低调节机构，保证焊接仿形机构准确定位。
工程实际应用中，单个导流环是由2个半圈圆环组成，这样至少需用2台套自动堆焊设备同时进行堆焊作业。当堆焊位置为仰焊时，为保证焊接质量，需将导流环倒置后进行焊接。
技术特点
具有焊接参数存储记忆模块，可识别焊枪及行走小车的空间位置，存储记忆焊接参数，易于实现多层多道自动堆焊；
控制系统提供焊接电源控制接口，可控制外部焊接电源的电流、电压、点动送丝及焊枪开关动作，从而实现自动堆焊机构与焊接电源的联动控制；
通过触摸屏输入工艺参数，采用远程手控盒操作自动堆焊作业，保证焊接过程可靠稳定，操作简单，维护费用低；
特制的水冷气保护熔化极焊枪，结构尺寸满足狭窄空间需要，采用单独冷却系统保证焊枪长时间大电流堆焊作业。
主要技术指标
导流环铺设圆轨道端面直径范围：5870 - 6700 mm
导流环堆焊横截面最小开口尺寸：145 mm
行走小车速度范围：0 - 1600 mm/min
焊枪径向调节范围：±15 mm
焊枪仿形移动精度：0.1 mm
焊接电流范围：≤ 500 A
焊接电压范围：≤ 40 V
控制系统供电电源：220VAC
主要用途
用于核电站常规岛汽轮机低压导流环表面自动堆焊作业；
其它类似环形结构的自动焊接要求。
工程案例
东方汽轮机有限公司
2010年初我校与东方汽轮机有限公司展开合作，通过对东汽核电装备制造现状的调研，选择汽轮机低压缸导流环自动堆焊装备研发作为校企合作突破口。经过科技攻关和不懈努力，于2011年底研制出适合导流环自动堆焊的装备，并应用于现场施工。根据自动堆焊装备在现场使用过程中暴露出来的问题，在设备短路保护、系统冷却改进、仿形结构优化及控制系统改型等方面做了深化的研究和工作，在2013年初研发出BIPTNRC-II型导流环自动堆焊装备并成功应用于现场施焊，获得厂家高度肯定。
BIPTNRC-II型核电汽轮机导流环自动堆焊设备的成功研制，提升了核电高端装备制造技术水平。使焊接技术工转变为焊接操作工，从导流环堆焊质量对人的依赖转变为对设备可靠度的依赖。据厂家提供的数据表明，采用自动堆焊设备可提高堆焊生产效率30%，节省焊材40%，减少焊工70%。由于采用自动堆焊技术，使得焊缝质量获得大幅提高，经过核电装备制造监理方法国阿尔斯通公司认可，改进原来的堆焊工艺，由手工堆焊2层改为设备堆焊1层，并且省略了后期上大型机床切削加工的工序。