国产内焊机器人破解世界难题 大幅延长钢桥焊缝寿命

        一条50米长的生产线上，6个比拳头略大的机器人，分头钻进6根28厘米高的钢板U肋，开展焊接。不久，这批钢板将装上武汉沌口长江大桥。这些机器人的研制成功，将大幅延长钢桥焊缝寿命。

钢结构桥梁因成本低、桥墩少等优势，成为建桥主流，旧金山大桥、港珠澳大桥等均属此类。钢桥需在桥面钢板下焊接U肋（一种U形钢筋），以增强抗扭、抗压等关键性能，但U肋内焊是世界难题。如今，这一难题在武船重型工程股份有限公司（简称武船重工）成功破解。

　　以沌口长江大桥为例，每块钢板长12米，钢板下需纵铺6根U肋。每根U肋长12米，密闭凹槽仅28厘米高、30厘米宽，人无法钻入焊接。世界通行做法是，从外部对U肋和钢板进行外焊。如此，U肋与钢板的焊缝一般15年就需大修。

2011年，武汉锂鑫自动化科技有限公司和武船重工联手攻关。去年，研发出U肋内焊机器人，并在武船重工设生产线。

全自动U肋内焊工作原理是，将焊接机器人送人U肋内部，进行内部角焊缝焊接施工，同时对整个焊接过程进在线监控，可同时操控12把焊枪，最多可对6根U肋进行焊接。在生产线尽头有栋“两层小楼”，这是生产线的“大脑”，装有烟气回收系统、操作系统等。“大脑”伸出6根“指头”，“指尖”各有一个焊接机器人。机器人钻进U肋，一来一回40分钟，一块钢板和U肋的内焊即完成。

据介绍，U肋空间狭小且近乎密闭，焊接过程中的高温和烟尘，会影响机器人“智力”。因此，教会“大脑”合理排烟、送气、散热等，是技术关键。

全自动U肋内焊技术优势是：消除了U肋内部焊接缺陷和应力集中点，提高了抗疲劳性能；与传统从外部对U肋和钢板单面焊相比，增大了焊缝截面积；双面焊缝型心与U肋型心对齐，改善了焊缝部位的受力性能；双面对称焊接，减少了焊接变形量。

　　今年3月，产品送到华中科大试验，数据显示：仅外焊，在120兆帕至160兆帕压强下，U肋焊缝承受470万次重压后可见裂纹；加用内焊后，在120兆帕至220兆帕压强下，承受900万次重压，仍无裂纹。武汉锂鑫成功申请3项国际专利，成全球唯一服务商。

　　专家分析，采用此内焊技术，桥梁建设总成本几无增加。该技术的成功研发，将增强中国企业在国际建桥领域的核心竞争力。