试验研究ResearchPaner
发电机组蒸汽阀门密封面机器人双丝TIG在线修复焊接系统
上海电力股份有限公司吴泾热电厂（200241）液化空气（中国)研发有限公司(上海市
201108）
司锐（上海）贸易有限公司（200233）
唐彬张旺袁磊
摘要发电机组蒸汽阅门由于规格复杂、修复空间狭小、数量众多，目前在工业界尚缺乏能全范围适应的通用配套设备，所以开发自动化程度高，堆焊稀释率低的方法与装备是目前垂待解决的问题。在论证了发电机组阅门修复技术难点的基础上，确立了发电机组蒸汽阀门密封面双丝“三明治"焊接工艺，利用离线仿真软件对焊枪轨、姿态、路径以及焊枪尺寸进行了预设计；根据工艺特点设计了适应于阀门特殊空间施焊的焊枪；针对阀门密封面施焊部位距离阀门端面处于深孔内的特征，设计了快速示教算法：为了避免焊丝回烧、粘丝等问题，设计了特定的逻辑控制与时序。
关键词：蒸汽阀门焊接机器人在线修复双丝TIG 中图分类号：TG409
0序言
蒸汽阀门属于电站重要设备，体积较大，基本以进口为主，国外技术垒断，价格昂贵。由于服役条件恶劣，阀门密封面很容易产生缺陷，会造成蒸汽大量泄漏，机组的热效率降低，煤耗上升，经济性变差。同时，此类问题已形成“家族性”共性问题，几乎涵盖所有的火电机组。高压蒸汽管道阀门阀座密封面的修复技术非常复杂，国内目前的维修方式主要采用将损耗阀体割离主体部件，运输至维修地点进行修复后再将部件焊接归位。但是，由于蒸汽阀门密封面特别是阀座耐磨层绝大部分直接在阀体上堆焊或焊死在上面，只能破坏性的分离解体或清除[1-2]。目前尚无在线修复的成熟技术和工艺，高压蒸汽管道阀门的修复和再制造，对电力生产企业具有极其重要的意义。
因此，超超临界机组蒸汽阀门密封面在线修复技术的研发迫在眉睫。迫切需要自主开发高温蒸汽阀门密封面的现场柔性自动再制造修复设备及技术，以此来解决蒸汽阀门密封面缺陷，大幅度降低发电企业的
检修成本和缩短检修工期。收稿日期：20150621
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51505271)
2016年第9期万方数据
1背景技术国内外研究现状
目前，超超临界机组中大量采用了SA182-F91， SA182-F92等锻件作为高压主汽门、高压调门、高低压旁路等阀体的材料。经过一个周期的运行，高压蒸汽管道阀门在高温、高压、蒸汽等恶劣环境下，受蒸汽力、水汽腐蚀和设备启停时温差变动引起的交变应力等因素的共同影响，通常会在阀座和阀芯密封面上出现了大量的裂纹和吹损（图1），甚至发生密封层的剥离，这一情况将影响电站的高效运行，给电力生产企业带来巨大的经济损失与安全隐患[2-4]。
图1高调A阀座裂纹案例图
国外大多仍然采用的是将整体阀座拆下在维修工厂进行维修，其修复工艺流程与国内的流程基本相似；在修复装备方面，大多采用专用的阀门修复专用装