[實用新型]修復電解鋁陽極分路不良的摩擦焊機

無效

• 申請號: 201120065617.3
• 申請日: 2011-03-14
• 公開（公告）號: CN202045451U
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 邱凱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱正晨焊接切割設備制造有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本實用新型涉及一種屬于材料加工工程技術領域,具體涉及一種修復電解鋁陽極分路不良的摩擦焊機。

背景技術：

電解鋁陽極是由鋁導桿，A3鑄鋼爪和石墨極組成的異種金屬連接結構，連接接頭中存在的自由表面是電解鋁陽極分路不良的主因，往往導致電阻率升高而電導率下降。壓降升高使能耗增大，現有技術采用最大焊接力4000KN的相位控制摩擦焊機。實現了焊接面積39600mm2的鋁導桿與A3鑄鋼爪的固態焊接，制造了焊接電阻較小的摩擦焊接電解鋁陽極，具有明顯的節能降效果。

但是，電解冶金的工作原理決定了摩擦焊接電解鋁陽極在電解鋁過程中其A3鑄鋼爪的爪頭極易產生氧化，溶解，燒蝕等固有損壞，從而使摩擦焊接電解鋁陽極失效，由于摩擦焊接電解鋁陽極是一大型高技術產品，經濟價值較高，在電解鋁產業用量極大，必須修復后再用，重復修復重復使用。由此形成了比摩擦焊接電解鋁陽極還大的A3鑄鋼爪修復產業。

電解鋁陽極的A3鑄鋼爪是一在矩形鋼架上依矩陣形式排列著八個爪頭的矩陣排爪的復雜結構。現在的工藝是采取電弧焊修復，在爪頭外緣開坡口，逐層漸進地實施熔化焊接，形成鑄造組織的接頭中存在相當于爪頭端面積二分之一的自由界面，導致電阻率升高而電導率下降。壓降升高能耗增大，造成分路不良。使摩擦焊接電解鋁陽極的節能降耗特征殆盡。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種適于電解鋁陽極A3鑄鋼爪修復再生的摩擦焊接技術，包括制造大型立式特殊結構的摩擦焊機設備；通過本實用新型實現了電解鋁陽極A3鑄鋼爪的修復，全面地解決了電解鋁陽極的分路不良問題。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

修復電解鋁陽極分路不良的摩擦焊機，其組成包括：摩擦焊的門式框架，所述的門式框架內裝有矩陣追蹤裝置，所述的矩陣追蹤裝置上裝有鋁陽極導桿和待修復的A3鑄鋼爪，所述的A3鑄鋼爪連接在帶有爪頭的旋轉夾具上，所述的旋轉夾具上方裝有主軸，沿所述的主軸圓周配置2個液壓馬達、2個齒輪減速共同驅動主軸大齒輪的齒輪減速機構和一組主推力油缸。

所述的修復電解鋁陽極分路不良的摩擦焊機，所述的矩陣追蹤裝置為二維平面內隨機移動的矩陣追蹤裝置，所述的矩陣追蹤裝置包括縱向和橫向伺服電機，所述的伺服電機連接減速機，所述的減速機連接調整位置的齒輪齒條傳動機構。

所述的修復電解鋁陽極分路不良的摩擦焊機，所述的門式框架包括水平支承，所述的水平支承連接一組垂直支承，所述的垂直支承連接上安裝板；所述的水平支承上裝有下層滑臺，所述的下層滑臺連接上層滑臺，所述的下層滑臺連接滑板，所述的滑板在滑軌上滑動連接，所述的滑板連接伺服電機。

有益效果：

1.本實用新型實現了電解鋁陽極A3鑄鋼爪修復，全面地解決了電解鋁陽極的分路不良的問題；強化摩擦焊接在節能型電解鋁陽極開發中的先進制造技術特征。

本實用新型的最佳最大焊接力5000KN，填補了立式工作的摩擦焊機的技術空白，開創了大型復雜結構一機八工位摩擦焊接先進制造技術的先河，A3鑄鋼爪摩擦焊接再生工藝實現自動化，接頭為零自由界面的鍛造組織，電導率達到10%國際退火銅標準IACS（International??Annealed?Copper?Standard）負載10000A電解鋁工作電流時，接頭壓降較電弧焊接頭降低35mv左右。

本實用新型的系統地解決了電解鋁陽極的分路不良的問題，顯著地降低了電解鋁能耗，使摩擦焊接技術在節能型電解鋁陽極的開發中全面推廣應用。

本實用新型可用于制造節能型電解鋁陽極，在電解銅，電解鎂等電解冶金行業的相應產業應用前景廣闊。

本實用新型為要求一機多工位制造的大型復雜結構摩擦焊接提供了基礎設備。

本實用新型采用疊加力源與扭矩增益傳動相匹配，實現最大焊接力5000KN時的摩擦焊接直接驅動，通過矩陣追蹤裝置，使隨機損壞的矩陣排爪與焊機主軸隨意對中，實現一機多工位摩擦焊接，采用弱規范得到零自由界面的鍛造組織摩擦焊接頭，全面、系統地解決了電解鋁陽極的分路不良問題。

附圖說明：

附圖1本產品的結構主視圖。

附圖2是附圖1的俯視圖。

附圖3是附圖1的右視圖。