[實用新型]陽極鋼爪專用碰焊機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320083179.2
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN203471134U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高德金;高偉
• 申請（專利權(quán)）人: 高偉
• 主分類號: B23K11/04
• 分類號: B23K11/04;B23K11/24;B23K11/31;B23K11/36
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技術(shù)領(lǐng)域：陽極鋼爪專用碰焊機機亦稱陽極鋼爪閃光對焊機，是專用于鋁電解槽陽極導(dǎo)電裝置陽極鋼爪與陽極鋼爪頭圓鋼棒進行焊接即修復(fù)的設(shè)備。?

背景技術(shù)：陽極鋼爪是鋁電解槽陽極導(dǎo)電裝置的部件，主要功能是承載連接陽極碳塊并傳導(dǎo)電流。鋁電解槽常用的陽極鋼爪的構(gòu)造為在一個矩形橫梁的下端構(gòu)造有若干個鋼爪頭圓鋼棒。其鋼爪頭圓鋼棒的直徑約在135mm之間180mm之間，高度為250mm之間300mm左右。?

在鋁電解槽高溫和氟化氣體的腐蝕及壓脫殘極的過程中，極易造成陽極鋼爪的鋼爪頭與陽極鋼爪橫梁之間的細化變形(俗稱“小蠻腰”)和內(nèi)勾變形。陽極鋼爪頭變細和變形后，將嚴重的影響陽極碳塊的組裝以及陽極碳塊的電流分布。因此，電解鋁廠把對陽極鋼爪即陽極鋼爪頭的修復(fù)，作為企業(yè)的常態(tài)工作。對其修復(fù)主要采用焊接的方式進行，常用的焊接修復(fù)的方式有兩種：?

一種是采用手工焊接的方式，將截斷備好的陽極鋼爪頭即圓鋼棒開焊接坡口，采用普通結(jié)構(gòu)鋼焊條，焊接在陽極鋼爪橫梁的底端，焊縫為環(huán)形焊縫，鋼棒中心內(nèi)部無冶金晶相連接。其缺點是：人工焊接材料成本高，速度慢，焊接過程污染大，焊接物件連接強度低、易開裂，應(yīng)用于鋁電解槽后，電壓降較高。?

一種是采用電渣熔熔融加長焊接的方式，采用大直流焊機作為電源，將陽極鋼爪的倒置作為電極一端，在被加高爪頭端部用管狀耐火材料做成一個底部密封模具，并將一根較粗的熔接鋼棒置放在其模具內(nèi)上端，作為電極的另一端，用電渣保護，將熔接鋼棒進行熔化作為熔鑄金屬，熔接陽極鋼爪的熔化耗能較高，安裝制作套管密封模具工序多，電渣保護劑成本較高，操作復(fù)雜，爪頭的整體焊接工時相對較長。?

發(fā)明內(nèi)容：為了克服陽極鋼爪頭采用電焊條進行人工焊接和電渣熔熔融加長焊接所產(chǎn)生的上述缺陷，降低焊接材料成本和降低能耗，提高焊接效率及焊接質(zhì)量，減少焊接鋼爪頭焊接連接區(qū)域的電阻值，并本發(fā)明根據(jù)陽極鋼爪頭的鋼棒直徑大，構(gòu)造形式特殊的特點，利用閃光對焊機即碰焊機的原理，設(shè)計研發(fā)了一種專用于鋁電解槽陽極鋼爪與鋼爪頭圓鋼棒進行焊接修復(fù)的設(shè)備。?

陽極鋼爪專用碰焊機是鋁電解槽用陽極鋼爪焊接專用設(shè)備，該設(shè)備由焊接變壓器(1)、電氣控制系統(tǒng)(2)、焊接執(zhí)行機構(gòu)(3)、液壓系統(tǒng)(4)、水冷系統(tǒng)(5)組成，其特征是：該設(shè)備的焊接變壓器(1)采用三臺并聯(lián)的硅整流變壓器組成，其輸出工作電流為直流，在兩個直流的電極線端點上，串聯(lián)接入設(shè)置有對接圓鋼棒焊接導(dǎo)電夾持卡具(11)和陽極鋼爪橫梁焊接導(dǎo)電定位夾持卡具(8)，在進行焊接工作時，該設(shè)備焊接執(zhí)行機構(gòu)(3)的橫梁焊接導(dǎo)電定位夾持卡具(8)和對接圓鋼棒焊接導(dǎo)電夾持卡具(11)，分別與焊接變壓器(1)的兩個輸出工作導(dǎo)電極端頭相連接，在進行碰焊焊接時，形成一個串聯(lián)電路系統(tǒng)，在定向頂鍛模具(12)的頂推作用下，使得陽極鋼爪頭對接圓鋼棒(10)與陽極鋼爪橫梁(9)的接口端產(chǎn)生閃光電阻焊接效應(yīng)。?

依據(jù)上述技術(shù)方案：該設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)(2)由主電路控制板，焊接變壓器進電可控硅裝置和保護裝置，以及微電腦閃光對焊控制器、觸摸屏動作控制系統(tǒng)部件組成。?

依據(jù)上述技術(shù)方案：該設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)(2)的動作程序控制通過觸摸屏的輸入/輸出的編程設(shè)置調(diào)整，。由觸摸屏設(shè)置碰焊機主板中的焊接時間、焊接電流；焊接電流控制方式采用微電腦初級恒壓控制。

依據(jù)上述技術(shù)方案：該設(shè)備焊接執(zhí)行機構(gòu)(3)的橫梁焊接導(dǎo)電定位夾持卡具(8)、和對接圓鋼棒焊接導(dǎo)電夾持卡具(11)采用銅合金材料制成，?其焊接導(dǎo)電夾持卡具內(nèi)設(shè)置有通水冷卻管道。?

依據(jù)上述技術(shù)方案：該設(shè)備的焊接執(zhí)行機構(gòu)(3)的陽極鋼爪橫梁(9)焊接導(dǎo)電定位夾持卡具(8)，對接圓鋼棒(10)焊接導(dǎo)電夾持卡具(11)以及對接圓鋼棒定向頂鍛模具由液壓系統(tǒng)的頂升液壓油缸進行驅(qū)動，其液壓系統(tǒng)(4)部件由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、流量控制閥、電磁換向閥、壓力表、管路、接頭及平衡分流閥所組成，并與液壓缸對應(yīng)相連接。?

依據(jù)上述技術(shù)方案：該設(shè)備的液壓系統(tǒng)(4)可對焊接執(zhí)行機構(gòu)(3)的夾緊壓力、頂鍛壓力及頂鍛速度進行調(diào)節(jié)控制。?

依據(jù)上述技術(shù)方案：該設(shè)備的水冷系統(tǒng)(5)的水路能提供焊接變壓器，次級銅板接頭、焊接執(zhí)行機構(gòu)的焊接導(dǎo)電系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的冷卻工作，設(shè)備的水冷系統(tǒng)其水路分成三路，焊接變壓器一路，焊接執(zhí)行機構(gòu)一路，液壓油冷卻一路，由接頭、分水器、管路組成，該水冷系統(tǒng)設(shè)有斷水升溫保護裝置，并獨立配置超溫報警裝置。?

陽極鋼爪專用碰焊機工作流程?