应用自动化焊接技术提升钢箱梁焊接加工质量

钢箱梁为全焊接结构，结构复杂，熔透焊缝较多，从而导致焊接难度和焊后变形及焊接残余应力较大，使箱体制造难度加大。同时钢箱梁隔板采取了整体式隔板也给制造带来了一定的难度。

此外，相对于我国钢桥制造规模的不断扩大，钢箱梁制造技术水平发展较慢，焊接工序主要采用埋弧焊和气体保护。半自动焊方法（或辅以***焊接），仍主要依靠人工作业，与大量采用机器人焊接的工程机械、汽车等行业相比相对落后。在当下，我们面临制造业技术工人日益短缺和劳动力成本逐步提高的现实，钢箱梁制造行业自动化焊接术革新势在必行。

钢箱梁结构自动化焊接难点：

1、受构件结构影响难以实现自动化焊接

大跨度桁架钢桥设计美观新颖，钢梁杆件结构复杂多样，不便于自动化焊接。以南京大胜关桥MS26节点杆件为例，该节点除了与下弦杆、加劲弦杆连接外，还与桥面板、横梁、竖杆、斜杆、连接系杆件等相连接，共有45个螺栓连接孔群，连接关系复杂。由于受力大，***大板厚52mm，且多为熔透角焊缝和深坡口角焊缝，焊接量大。

受其空间结构影响，箱型杆件内部焊缝、整体节点间焊缝空间狭小，因此不能采用自动化焊接。

2、受焊接位置影响难以实现自动化焊接

目前自动化焊接以平位焊为主，少量立位、横位焊缝也可以实现气体保护焊自动化焊接，但仰位焊缝还难以实现焊接自动化。以港珠澳大桥钢箱梁为例，在梁段整体拼装时，腹板、横隔板与顶板仰位角焊缝不能采用自动化焊接；受加劲肋构造的影响，横隔板、腹板与底板间角焊缝，横隔板与腹板间角焊缝也不能采用自动化焊接。

钢箱梁结构自动化焊接的关键技术

1、钢箱梁结构设计的标准化

对于相同钢箱梁构件采用标准化设计，非常适合进行自动化制造。标准化设计是保证钢箱梁制造实现自动化焊接的前提。

2、研发高精度的自动化焊接设备

高精度的自动化设备是实现钢箱梁结构自动化焊接的关键。由于钢箱梁结构受疲劳载荷，所以为了提高钢箱梁的疲劳寿命，防止脆性断裂，要求制造精度高，对焊缝外观成形、内部质量和冲击韧性要求高，这就需要采用具有高精度的焊接机器人设备来保证。此外，焊接机器人还需要配备激光视觉焊缝跟踪系统，使其工作时更智能化、柔性化。

3、对制造工艺进行深入研究

针对各种不同的钢箱梁结构件，制造厂的工程师对其结构和制造工艺进行深入研究，研发专用的加工设备，只有合理的工艺与***的设备相结合，才能实现自动化焊接，从而促进产品质量的提升和生产效率的提高。

北京创想智控自主研发生产的激光视觉焊缝跟踪系统，经过多年发展，已经能够适配近40种焊接机器人品牌。