寒区特大钢桥横隔板单元是钢箱梁的主要组成部分，主要由面板、水平加劲肋、竖向加劲肋、人孔圈等板件组成。横隔板构件尺寸较大，钢板较薄，焊缝多且纵横交叉。以往，制造厂采用CO2气体保护半自动焊焊接，焊接自动化水平低、焊缝外观成形差、焊接质量控制难度大。 为了提高横隔板单元的生产效率，提高焊接质量，本公司计划联国家重点高校和科研院所研究应用寒区横隔板智能焊接平台，研究路线为采用门式结构，配备两套智能化焊接系统和机器人，机器人固定在可以旋转的托架上，托架在门架横梁上左右移动，门架由伺服电机驱动及控制系统组成，在纵向轨道、横向门架上行走，从覆盖整个桥梁隔板构件，焊接系统配备专用的离线编程软件和示教编程操作器，操作人员可利用离线编程软件在计算机上完成编程工作，用编程的方式进行校对和修正，灵活、高效地完成编程工作。机器人具有电弧跟踪和接触传感功能，焊前先检测工件的位置，焊接过程中实时修正焊接路径，能有效地消除工件组装偏差、卡固位置偏差对焊接的影响。实现对大尺寸钢桥梁待焊件结构件的整体扫描及定位，着力提高公司及钢桥梁制造行业的自动化焊接效率和智能化程度。 项目开发需要解决重大技术难题有： 桥梁钢经历了“低碳钢→低合金钢→高强度钢”的发展过程。桥梁钢结构设计复杂多样、钢桥梁制造质量要求高，施工难度增大，工期紧，焊材匹配性差，这些都对焊接工艺及焊接规范提出了更高要求。目前，桥梁钢焊接存在的问题主要有以下几点： （1）缺乏高质量焊接工艺和与工艺匹配性优良的焊接材料。桥梁钢强度等级和韧性指标不断提高，板厚不断增加、冷裂纹敏感性增加、焊接性降低，尤其是高强度耐候钢种不断研发出来，但缺乏与之匹配的高强度、高韧性、低氢型焊接材料，并且缺乏合理的焊接工艺规范探索，因而无法保证焊接质量。 （2）桥梁钢结构复杂，板厚不断增加，焊缝多，热输入大，焊接变形难以控制。影响焊接变形的因素非常多，如：焊接接头形式、焊接方法及热输入、板厚、焊接接头面积、焊接顺序、约束条件等。另外，由于焊接变形具有随机性及离散性大的特点，焊接变形的精确控制十分困难，尤其是对尺寸精度要求较高的钢锚箱焊接，变形控制难度极大。 （3）自动化焊接、智能化焊接程度不高，生产效率低。虽然钢桥梁制造在先进设备引进上有了较大进步，但仍然脱离不了传统的钢结构制造模式，与飞机、汽车等制造业相比，钢桥梁制造在工艺流程的合理化、焊接工艺的自动化、智能化以及全过程计算机连贯信息处理系统等方面有相当大的差距。 （4）超窄间隙MAG焊、脉冲MAG焊等低热输入先进的焊接工艺引入不够，焊缝质量难以提高。随着钢桥制造向重载、全焊、大节段制造方向发展，高性能高强度桥梁钢对焊缝质量提出更高要求，传统的焊接工艺热输入大，导致HAZ区晶粒粗大，脆性增大，焊缝质量难以提高，桥梁使用寿命受到制约。 （5）钢桥梁结构设计过于标新立异，结构复杂多样，受构件结构的影响，对机械化焊接、自动化焊接平台及焊接机器人的技术性能要求大幅提高。