中国核工业第五建设有限公司（以下简称“中核五公司”）组建于 1964 年。是我国首家兼具核电站核岛、常规岛全场安装施工业绩的企业，参与完成了秦山核电站一期工程、广东大亚湾核电站、阿尔及利亚同位素反应堆工程；独立完成了巴基斯坦恰希玛核电站一至四期、秦山核电站二期扩建4号机组核岛、常规岛安装工程等；组织开展AP1000依托项目三门/海阳核电一期、二期工程、“华龙一号”福建福清核电站5、6号机组常规岛安装工程、巴基斯坦卡拉奇核电站2、3号机组安装工程、石岛湾高温气冷堆常规岛安装工程、漳州核电等项目建设。在非核工程领域，立足上海，以 “长三角”为基地向“珠三角”等区域拓展，具备土建、安装施工总承包能力。

秉持“向技术要一切”的坚定信念，公司持续加大研发投入，聚焦核电工程的关键节点，组建起一支由行业资深专家、技术骨干组成的科研团队，潜心钻研智能建造技术，为攻克一系列技术难题积蓄力量，本篇介绍中核五公司研制的智能建造焊接关键装备与技术。

1．窄间隙TIG焊接机器人在核电站主管道应用 

核电站主管道作为连接核反应堆与蒸发器的“大动脉”，其焊接质量直接关系核电机组的安全运行。长期以来，窄间隙TIG焊接装备依赖进口，成为制约我国核电建造技术发展的瓶颈。中核五公司依托十余年核电工程实践经验，自2018年启动专项研发，历经两年攻关，成功突破机械结构设计、智能控制算法、远程数据处理等20余项关键技术，开发出具有完全自主知识产权的窄间隙TIG焊接机器人系统。该装备融合高清熔池视觉传感、语言识别等智能化技术，实现焊接参数实时优化、焊缝质量动态监控，操作精度较传统装备提升30%以上。

2022年12月，该技术成果通过中国核能行业协会鉴定，专家组一致认定其整体达到国际领先水平。目前，该装备已在上海电气核电设备有限公司、上海欣明涂装工程有限公司等外部单位进行应用。同时已在昌江、三澳、海阳等核电项目中实现规模化应用，成功替代进口装备，节约技术转让费用超800万美元。

2．复合TIG立焊自动焊装备在LNG储罐应用

针对LNG储罐建设领域长期依赖传统手工焊接的工艺现状，自主研发“复合TIG自动立焊自动焊装备”，实现了储罐壁板立缝焊接的机械化焊转型。有效解决了传统手工焊条电弧焊存在的多重行业痛点，如生产率低、高空作业危险、烟尘与粉尘污染大等。

该装备具有集成热丝辅助与振动送丝控制技术，配合焊接图像采集监测系统，构建起三位一体的质量管控体系。采用双工位协同设计模式，可同步实施罐体内外侧立缝焊接作业。其模块化设计的焊接轨道与机头系统，不仅支持快速拆装转运，更能灵活调整焊接姿态，全面满足角焊缝、横焊缝等多场景施工需求。

目前，该装备已在潮州华瀛LNG接收站、上海洋山港LNG储运基地、中交营口LNG项目等工程中应用，未来将向核电CV模块建造等焊接领域延伸拓展。

3．管道全位置TIG自动焊装备在工艺管道应用

在核电、能源、化工等众多领域，管道建设规模庞大且规格复杂。有管管对接、管与弯头对接等多样结构的安装焊接需求。传统焊接方式难以同时应对如此广泛的管径范围及复杂结构，因此公司自主研发了“管道全位置TIG自动焊装备”。

本设备由控制电源与开放式机头组成，其核心创新在于机头采用半封闭结构设计，配合独特的两半式卡块装置，灵活搭载COAT130、COAT230等多种焊机头，覆盖Φ45-Φ220mm管径范围。这种设计不仅确保了机头对工件的快速精准夹持，更实现了管道全位置的高精度自动TIG焊接。在适应性方面，表现出广泛的工艺兼容性，适用于碳钢、不锈钢及合金钢等材质管道对接，同时可高效处理管与弯头、U型管接头等复杂结构的安装焊接。

本装备已应用在昌江核电、三澳核电、三门等项目，提升了施工效率和质量保障能力。

4．仪表管预制自动焊装备在小管径管道应用

在工业生产尤其是核电等精密领域，仪表管的连接形式多样，存在管 - 管对接、管 - 弯管对接等多种对接焊缝，以及管 - 管承插焊、管 - 三通承插焊等各类承插焊，壁厚较薄，因此，手工焊接难度大且效率低。公司自主研发了“仪表管预制自动焊装备”，这款装备凭借其特定设计，全面覆盖这些不同形式接头的焊接工作，确保焊接质量的一致性和稳定性。

作为一台通用的小口径管道自动焊焊接装备，其由预制水平操作台、氩弧焊接电源、控制系统组成的一体化系统，采用模块式结构，搭配和装拆方便。使得它能够在不同的工作场景中灵活应用，快速组装并投入使用。这种通用性和便捷性，极大地提高了设备的利用率。

目前，该装备已应用于核级自动焊工考试，同时在多个核电项目进行应用。

5．管道预制氩埋自动焊装备在大厚壁管道应用

管道预制氩埋自动焊装备是基于公司多年管道预制生产线焊接经验自主研发的一种自动焊装备，该装备主要部件性能先进、稳定，自动化程度高，支持大直径（Φ168.3mm-Φ813mm）、厚壁管道、窄坡口的预制管道焊接。

自动氩弧焊具备脉冲焊、弧压自动跟踪、摆动调节等核心功能，具备冷却循环系统。实时控制与焊接熔池视觉传感技术可实现熔池清晰监测显示，改变传统“眼-脑-手”感知方式，减少人工干预时间。埋弧焊系统具备起弧收弧电流缓冲设置，支持电流爬升衰减时间调节，有助于改善焊缝成型质量。

目前，该装备已在漳州核电、昌江核电、甘肃等项目正式投入应用。

6．管道预制全氩自动焊装备在大管径管道应用

为了满足管道预制领域对大直径管道焊接的高效、高质量需求，研发了“管道预制全氩自动焊装备”，可适用于管道预制领域对大直径（Φ50.8mm-Φ304.8mm）管道焊接，在厚壁管道及窄坡口工艺领域展现出显著优势。具有系统集成升降式卡盘驱动、移动悬臂焊接、压臂驱动滚轮、智能氩弧焊接及触摸式工控五大模块，构建起完整的自动化焊接平台。作业时，管道经吊装定位后，由驱动滚轮输送至卡盘自动夹紧，移动悬臂智能校准后启动焊接程序，通过管道旋转配合焊枪移动，依次完成打底、填充、盖面焊接流程。

技术创新方面，装备搭载脉冲焊接、弧压动态跟踪及摆动调节功能，配合冷却循环系统确保设备稳定运行；其智能监控单元采用实时控制与视觉传感技术，可清晰监测焊接熔池状态，将传统"人眼观察"升级为数字化监控，减少人工干预；触摸式工控系统则实现参数设置与过程监控的集成化操作，进一步提升施工效率。

7．焊接监测相机在自动焊装备应用

为了满足高精度、高动态范围的焊接过程监测需求，公司自主研发“国产化系列焊接监测相机”，搭配高性能CMOS感光芯片，拥有110dB动态范围、200万像素以上分辨率，满足在线观察和焊后回溯需求。通过焊接视觉系统在自动焊接装备上的应用，减轻焊接操作人员劳动强度，同时通过实时监控焊接过程，优化施工环境，提高焊接质量。

该成果与本公司多种机械化焊设备成功联调应用，显著提高了焊接作业的自动化程度，构建视觉图像处理系统，减少强弧光对图像质量的影响，防止图像过曝。同时，有效滤除图像中特定频率的噪声与低对比区域，增强图像的对比度和成型质量，有助于精确监控焊接实时熔池状态，保障了焊接过程的稳定性和安全性，目前，该装备已应用于窄间隙TIG焊接机器人、轨道式管道机械化氩弧焊机。

8．焊接施工一体化管理平台

为实现焊接过程的全流程数字化管控，解决传统焊接施工中人工干预多、数据追溯难、焊接质量不稳定等问题，公司自主研发“焊接施工一体化管理平台”。该本台是基于人工智能与工业物联网技术，实现焊接过程全流程数字化管控的系统。将“人、机、料、法、环、测”进行六位一体全面管理，通过深度融合物联网技术，实现焊接参数实时监控、资质自动更新、工艺自动下发控制和全流程数字化追溯。同时，该平台配备嵌入式系统，各类焊机轻松接入；焊接工艺参数智能控制、数据自动采集分析、超规范数据即刻预警联动、自动生成的数据分析报表；同时具备实时监测、工作时长统计、负荷率与空载率测算、参数回溯等功能。

目前，该平台已在数十个工程项目应用，无论是国内的三澳核电、昌江核电、三门核电、海阳核电、漳州核电，及民用LNG储罐、建筑工程项目，还是远至国外的K2K3核电均有其身影。充分发挥大数据统计、智能分析、数据监控、预警提醒、工作规划及自动焊化信息管理优势。

中核五公司始终秉持 “向技术要一切” 的理念，持续加大研发投入，深耕智能焊接技术领域。从打破国外技术垄断的窄间隙 TIG 焊接机器人，到提升各领域焊接施工效率和质量的一系列关键装备，再到实现焊接全流程数字化管控的一体化管理平台，这些智能焊接装备与技术不仅在国内众多核电项目、LNG 储罐建设及建筑工程中发挥着关键作用，也在国际核电建设舞台上崭露头角。