三门机器人焊接打磨青创先锋工作室：创新驱动 智造未来

在核电建设领域，支架焊缝焊接自动化与打磨工艺智能化升级始终是行业创新之路的一道难题。为汇聚各方智慧，共话创新发展，激发广大青年员工的创新力，2024年11月，中核五公司正式命名成立了三门机器人焊接打磨青创先锋工作室(以下简称“工作室”)，集结了三门核电项目部一群平均年龄28岁的青年工程师。他们以创新为笔，以实干为墨，用机器人技术破解行业痛点，推动核电建造从“制造”向“智造”迈出坚实步伐。

青春担当

用智能技术破解行业痛点

传统核电施工中，支架焊缝焊接依赖手工操作，不仅对焊工技能要求极高、培养周期漫长，焊缝质量还受人员经验影响波动较大;同时，手工打磨效率低下，且工人长期暴露在高温辐射、强光及焊接烟尘等危险环境中，职业健康风险突出。

面对这一现状，工作室以“机械化换人、自动化减人、智能化无人”为理念，率先将六轴工业机器人引入核电建安施工领域。实践数据显示，六轴打磨机器人效率较人工提升300%;对于支架焊缝，六轴焊接机器人效率提升超200%。更重要的是，机器人作业大幅减少了人员与危险环境的直接接触，降低了职业病发生率，让昔日的“蓝领”工人转型为轻松操控设备的“白领”操作员。

技术攻坚

模块化创新实现突破

针对CAP1000机组电气支架镀锌方钢的特殊工况，青年工程师们独创“机器人+变位机+模块化工装”三位一体解决方案，成功攻克了三重技术壁垒。

01不间断镀层打磨技术

在打磨环节，团队研发的柔顺力控系统，配备力控打磨工艺包，通过混合力位控制技术实现主动柔顺控制，确保打磨过程始终保持接触力恒定，控制精度达±0.5N，实现打磨压力闭环控制。即使面对表面处理要求较高的曲线曲面，也能够通过参数量化及工艺调整，保证对工件镀层打磨的一致性，提升打磨质量。

02智能焊接工艺开发

焊接工艺上，团队针对不同规格的C型钢、方钢盖板等材料建立涵盖多种规格的焊接参数数据库。尤其是方钢密封焊上实现“一次成型”突破——通过空间轨迹优化实现了四边连续焊接，避免了传统工艺的4次起弧收弧的缺陷，这不仅减少了焊口的焊接材料填充量和焊接工时投入，更是降低了焊接变形及后续校正成本，以较小的热输入来确保焊缝焊接质量。

03柔性化产线设计

团队采用“乐高式”模块化工装夹具系统，确保产线具备极强柔性。不同类型的工件可快速更换夹具，满足打磨、焊接机器人对不同形式的支架工件快速定位、稳定夹持和工艺适配，实现机械臂对电气支架及封板的多位置焊接。同时，针对多样化材料不同厚度和特性的焊接需求，利用位置与压力传感器对机器人设备或工装的状态进行实时反馈，确保焊接机器人焊接路径的自适应调整，还针对性设计工装散热结构与反变形预补偿机制，进一步提升了产品质量稳定性。

成果落地

从工作室到工程现场的跨越

经过大量的模拟仿真与工艺优化，2025年3月，该技术首次应用于三门核电3号机组电气支架施工，截至10月21日，打磨、焊接六轴机器人已累计完成各种类型的支架焊缝共计880余米，焊缝一次合格率达99.8%，大幅提高施工质效，为核电工程高效推进注入强劲动力。

创新无终点。这支年轻的团队仍始终保持着“晨会头脑风暴、深夜技术复盘”的奋斗节奏，在数字仿真平台上反复测试每一个焊接参数，在焊培中心已培养出6名持证机器人焊接操作工。工作室墙上“技术只有起点，创新没有终点”的标语，正是他们创新精神的生动写照。目前，随着工业六轴机器人焊接工艺的研发启动，工作室成员们正将目光投向更前沿的领域——车间焊接作业流水化施工、管道支架协作机器人焊接等新技术方向。中核五公司的青年工程师，正以青春智慧持续书写核电“智造”升级的新篇章。