循环流化床(CFB)锅炉水冷壁磨损问题严重影响着锅炉的稳定性与使用寿命,制约着临界及超临界锅炉发展;而传统水冷壁防磨技术存在着各种弊端,使用寿命短、稳定性差、对水冷壁内壁施工面要求高;水冷壁表面硬质合金熔敷技术的出现可以克服传统防磨技术的各种弊端,可将锅炉水冷壁管的使用寿命提高到5～6年,因此研发一套合金熔敷专机成为各大锅炉公司、电厂、供热公司、化工企业等亟待解决的难题;论文首先介绍了 CFB锅炉水冷壁使用现状及磨损机理,论述了表面硬质合金熔敷的优点与优势,调研了国内外熔敷专机的研究现状,并在此基础上设计研发了一套高自动化、高智能的熔敷专机系统,包括壁挂式机器人系统、熔敷电源总成、监控系统等,满足在水冷壁表面熔敷过程中的一系列技术要求;通过动力学分析计算,得到壁挂式机器人各轴的惯性负载,为选定驱动电机提供参考,通过运动要求选定并设计了相应数控、检测系统,进而进行了系统集成,搭建了完整的控制系统;同时针对专机工作过程,设计完成了一套完整的自动控制程序,包括自动熔敷、手动调试、信息采集及处理、焊道自规划自定位、人机交互等,并建立熔敷专机空间误差模型,为焊枪末端执行机构的准确定位提供参考,其特点是能够自动完成直管、弯管及导型管的熔敷,可自动完成水冷壁相对熔敷位置检测,自动生成熔敷规划路径;鉴于工艺、焊丝的特殊性,提出了表面熔敷工艺想法,并按照试验规范对水冷壁管进行了验证试验,在不同电压、电流、丝速、熔敷速度、摆动形式等影响因素下,找到并制定了 92组成型工艺规范;并引入双丝熔敷思想,借鉴Tandem及Time-twin双丝枪构造设计完成了一套适于熔敷工艺的双枪双丝机构;最后对熔敷专机进行了系统的验证性试验,并批量完成了 5个型号32台熔敷专机,在国内各大电厂及化工企业进行施工,稳定工作2160h,故障率不及5%。