CN101058127A - 离子膜电解槽电极激光焊接方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离子膜电解槽电极激光焊接方法及装置，专门应用于离子膜电解槽电极的焊接。本发明在激光焊接工作头中设置高度跟踪传感器，利用高度跟踪传感器高度跟踪功能，使得激光焊接工作头在激光焊接电极过程中对电极施加恒定压力，使电极贴紧电极激光焊接支撑筋条，并保持焊接保护喷嘴距离电极表面距离恒定。本发明在激光焊接离子膜电解槽电极过程中，保证焊接工作头以恒定压力压紧电极，并保证电极不变形，配合激光聚焦系统、焊接保护喷嘴和保护气帘的使用，保证离子膜电解槽电极同电极支撑筋条的连接强度，焊缝光滑平整，减小了阴极网表面铱层的破坏面积，提高了电解槽的使用效率和寿命，降低了电解槽的使用能耗。

Description

离子膜电解槽电极激光焊接方法及装置

技术领域

本发明涉及一种离子膜电解槽电极激光焊接方法及装置，专门应用于离子膜电解槽电极的焊接。

背景技术

烧碱和氯气是重要的化工基础原料，在我国的国民经济中占有重要的位置。离子膜电解槽是用离子膜法制烧碱的关键装置。随着我国经济的迅速发展，对电解槽的性能指标和产品质量提出了更高的要求。

电解槽的基本结构如图1～图4所示，其中阳极网支撑筋条3焊接在阳极网底板5上，阳极网2焊接在阳极网支撑筋条3上。阴极网支撑筋条8焊接在阴极网底板10上，阴极网7焊接在阴极网支撑筋条8上，阳极网和阴极网分别作为电解槽的两个电极。

现在我国制造电解槽工艺中，阳极网2的材料为钛，表面镀铱层；阳极网支撑筋条3的材料为钛；阳极网底板5的材料为钛。阴极网7的材料为镍，表面镀铱层；阴极网支撑筋条8的材料为镍，阴极网底板10的材料为镍铁复合板。

目前国内电解槽阴阳极网焊接制造方法如图1～图4所示：先将阳极网底板5以及阴极网底板10焊接在电解槽框体14上；再将阳极网支撑筋条3同阳极网底板5通过电阻点焊焊接在一起，阴极网支撑筋条8同阴极网底板10通过电阻点焊焊接在一起。然后将阳极网2同阳极网支撑筋条3通过电阻点焊焊接在一起，阴极网7同阴极网支撑筋条8通过电阻点焊焊接在一起。

阳极网2同阳极网支撑筋条3之间的焊缝4以及阴极网7同阴极网支撑筋条8之间的焊缝9有两个作用：一是将极网同支撑筋条刚性连接起来，二是作为支撑筋条同极网之间的导电通路，保证极网表面具有足够的电能来电解纯净的盐水。所以必须保证极网要牢固地焊接在支撑筋条上。

电阻点焊工艺焊接极网有如下弊端：在焊接阳极网2时候，由于焊缝9达不到设计需要的焊缝强度，并存在虚焊、脱焊现象，需要通过手工氩弧点焊方式进行补焊，造成阳极网表面不平整；而在焊接阴极网7的时候，为了保证阴极网表面焊点平整，必须使用喷砂工艺将待焊位置的阴极网表面所镀铱层除去，否则就会造成电阻点焊焊头焊后抬起过程中，粘连阴极网，造成焊点表面有突起和毛刺，所以在阴极网焊接前，必须增加喷砂去处焊点涂层的工艺。

为了在阳极网及阴极网牢固地焊接在电解槽上，同时保证电极表面不能有突起或毛刺，采用新的焊接工艺方法势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种专属于离子膜电解槽电极激光焊接方法及装置。

本发明采用的具体技术方案参见图5～15，专属于离子膜电解槽电极激光焊接方法，在激光焊接工作头中设置高度跟踪传感器，利用高度跟踪传感器高度跟踪功能，使得焊接工作头在激光焊接极网过程中对极网施加恒定压力，使极网贴紧支撑筋条，并保持焊接保护喷嘴距离极网表面距离恒定。极网的布置方向为网孔短轴方向平行于支撑筋条布置方向，既平行于激光焊接方向。阳极网激光焊接支撑筋条12和阴极网激光焊接支撑筋条11断面为Z字形，上部折边宽度L2为5mm～10mm，焊缝在折边上的范围L3为3mm～8mm。激光焊接工作头采用的压紧滚轮20之间距离L1为20mm～50mm。激光焊接工作头采用的的压紧滚轮20厚度L4为10mm～40mm。

根据上述离子膜电解槽电极激光焊接方法所设计的装置，包括激光焊接工作头18，焊接工作台16，其中激光焊接工作头18安装在焊接机床Z轴17上，离子膜电解槽15安装在焊接工作台16上。

所述的焊接工作头18包括焊接保护喷嘴23和焊接头37，还包括机架板36、静支撑板31、动支撑板30、导轨34、弹簧33、滑块32、压紧滚轮20、高度跟踪传感器29、高度跟踪参考面22、保护气帘24、压紧滚轮安装板21、信号处理单元27、Z轴控制系统28；其中，焊接头37连接在机架板36上，其轴线同激光传输轴线重合，机架板36同焊接机床Z轴17连接在一起，静支撑板31分布于焊接头37两侧，安装在机架板36上，静支撑板内侧安装导轨34，弹簧33安装在导轨34上，滑块32安装在导轨34的底部，弹簧33套在导轨34顶部与滑块32之间的导轨部分外周，动支撑板30安装在滑块32上，压紧滚轮安装板21安装在动支撑板30底部，静支撑板31、导轨34、动支撑板30均与焊接头37的轴线平行且竖直设置，高度跟踪传感器29安装在静支撑板31的外侧，高度跟踪参考面22安装在动支撑板30的外侧，高度跟踪传感器29在高度跟踪参考面22的正上方，高度跟踪传感器29通过信号传输线26同信号处理单元27连接，信号处理单元27同Z轴控制系统28相连接，信号处理单元27将高度跟踪传感器29检测到的高度跟踪传感器29末端同高度跟踪参考面22之间电容变化量转换为模拟电压变化量，传输给Z轴控制系统28，Z轴控制系统28根据模拟电压变化量进行闭环负反馈处理，控制焊接机床Z轴17做出相应上下补偿运动，焊接喷嘴连接板25安装在静支撑板31上方，焊接保护喷嘴23安装在焊接喷嘴连接板25上，压紧滚轮20安装通过螺栓安装在压紧滚轮支架19上，压紧滚轮支架19安装在压紧滚轮安装板21下部，保护气帘24安装在焊接头37的下部，并位于压紧滚轮安装板21的上方。

所述的压紧滚轮20材料为聚四氟乙烯。

所述的激光焊接保护喷嘴，由保护焊接熔池的主保护气喷嘴和用来保护焊后焊缝高温区的尾罩部分组成，主保护气喷嘴为双层喷嘴结构；尾罩部分固定连接在主保护气喷嘴的出气端，包括主尾罩46和与主保护气喷嘴相连的尾罩连接部件，并设置有进气口Q2；其中，主尾罩46的出气底平面紧靠主保护气喷嘴的出气口，并且与主保护气喷嘴轴线所夹角为锐角，在主尾罩46内垂直于气流流动方向设置滤网49；尾罩部分还包括有设置在主尾罩46下部的附加尾罩48，附加尾罩48的内部与主尾罩46内部空间贯通，并且出气底平面与主尾罩的出气底平面位于同一平面内；附加尾罩48的出气底平面设置与主保护气喷嘴轴线平行的附加尾罩出气孔47作为出气通道；尾罩连接部件包括尾罩进气管41和尾罩连接套43，沿主保护气流动方向依次套在主保护气喷嘴管段的外周上，与主保护气喷嘴同轴心，进气口Q2设置在尾罩进气管41上，尾罩连接套43的一侧与尾罩进气管41连接，另一侧与主尾罩46和附加尾罩47连接；尾罩进气管41、尾罩连接套43与主尾罩46、附加尾罩48内部空间互相贯通；尾罩连接套43与附加尾罩48之间设置直径为0.2～5mm的尾罩分流孔50作为气体流动通道；主尾罩46、附加尾罩48出气侧所在的底平面与主保护气喷嘴部分轴线所夹角为30～60度；主保护气喷嘴部分由喷嘴顶盖38、主保护气分流管39、转接管40、外层汇聚气管44、中心层汇聚气管42和中心层气芯45构成，主保护气分流管39上设置有进气口Q1，内部通道沿气流方向分别为与进气口Q1连接的气室、中心层气流通道52及均匀分布在中心层气流通道外周的截面为圆形的转分外层气流通道51；其中喷嘴顶盖38、主保护气分流管39、中心层汇聚气管42、中心层气芯45从左至右同轴心依次相连接，构成内层气流通道，且主保护气分流管39、转接管40、外层汇聚气管44从左至右依次同轴心相连接，主保护气分流管39的转分外层气流通道51与外层汇聚气管44与中心层汇聚气管42之间构成外层气流通道。

所述的保护气帘24采用专利号为ZL200420118096.3的“一种激光焊接超音速横向气帘装置”，包括有喷射腔体和安装臂，喷射腔体54被包夹在左安装臂53与右安装臂55之间，左、右安装臂的右端下部连接有辅助挡板56，辐助挡板上设置有用于激光束通过的辅助挡板圆孔57，喷射腔体的内腔由平直腔59段和拉伐尔喷管结构腔60段组成，内腔左端口与喷射腔体上的连接导气管的螺纹孔61相通，喷射腔体54的内腔中拉伐尔喷管结构腔60段部分，其内底面为平面，内顶面为拉伐尔结构曲面。

本发明采用激光焊接工艺将电解槽阳极网和阴极网分别焊接在各自激光焊接支撑筋条上，既保证了焊接强度和可靠性，又减小了阳极网和阴极网的焊接变形，减小了阴极网表面铱层的破坏面积，减少了电解槽阴极网焊接工序，提高了电解槽的使用寿命和生产效率。

附图说明

图1为用电阻点焊制造电解槽的结构及焊接方式示意图。

图2为图1的A-A截面剖视图。

图3为图1的局部放大图。

图4为图2的局部放大图。

图5为用激光焊接电极制造电解槽的结构及焊接方式示意图。

图6为图5的A-A截面剖视图。

图7为图5的局部放大图。

图8为图6的局部放大图。

图9为电解槽电极激光焊接示意图。

图10为图9的俯视图。

图11为激光焊接工作头示意图。

图12为焊接保护喷嘴示意图。

图13为焊接保护气帘示意图。

图14为图13的A-A截面剖视图。

图15为激光焊接离子膜电解槽原理示意图。

其中：

1、阳极网支撑筋条同阳极网底板之间的电阻点焊焊缝

2、阳极网  3、阳极网支撑筋条  4、阳极网同阳极网支撑筋条之间的手工氩弧焊焊缝  5、阳极网底板  6、阴极网支撑筋条同阴极网底板之间的电阻点焊焊缝  7、阴极网  8、阴极网支撑筋条  9、阴极网同阴极网支撑筋条之间的电阻点焊焊缝  10、阴极网底板  11、阴极网激光焊接支撑筋条  12、阳极网激光焊接支撑筋条  13、激光焊接在阳极网支撑筋条上的焊缝14、激光焊接在阴极网支撑筋条上的焊缝  15、离子膜电解槽  16、焊接工作台  17、焊接机床Z轴  18、激光焊接工作头  19、压紧滚轮护板  20、压紧滚轮  21、压紧滚轮安装板  22、高度跟踪参考面  23、焊接喷嘴  24、保护气帘  25、焊接喷嘴连接板  26、信号传输线  27、信号处理单元  28、Z轴控制系统  29、高度跟踪传感器  30、动支撑板  31、静支撑板  32、滑块  33、弹簧  34、导轨  35、聚焦境  36、机架板  37、焊接头  38、喷嘴顶盖  39、主保护气分流管  40、转接管  41、尾罩进气管  42、中心层汇聚气管  43、尾罩连接套  44、外层汇聚气管  45、中心层气芯  46、主尾罩  47、附加尾罩出气孔  48、附加尾罩  49、滤网  50、尾罩分流孔  51、分流管转分外层气流通道  52、中心层气流通道  53、左安装臂  54、喷射腔体  55、右安装臂  56、辅助挡板  57、辅助挡板圆孔  58、安装孔  59、平直腔  60、拉伐尔喷管结构腔  61、连接导气管的螺纹孔

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本发明的实施例。

本发明的实施例结构示意图如图5～图15所示，包括激光焊接工作头18，离子膜电解槽15，还包括焊接工作台16，焊接机床Z轴17，阳极网2、阳极网激光焊接支撑筋条12、阳极网底板5、阴极网7、阴极网激光焊接支撑筋条11、阴极网底板10、其中焊接工作头18安装在焊接机床Z轴17上，离子膜电解槽15安装在焊接工作台16上，阳极网底板5安装在电解槽15框体中部偏上，阳极网激光焊接支撑筋条12安装在阳极网底板5上方，阳极网2覆盖在阳极网激光焊接支撑筋条12上，阴极网底板10、阴极网激光焊接支撑筋条11和阴极网7的位置在电解槽15高度中心线上同阳极底板5、阳极网激光焊接支撑筋条12及阳极网2呈对称关系。其中，阳极网底板5焊接在电解槽15框体中部偏上，阳极网激光焊接支撑筋条12通过电阻点焊焊接固定在阳极网底板5上，阳极网2通过激光焊接固定在阳极网激光焊接支撑筋条12上，阴极网底板10焊接在电解槽15框体中部偏下，阴极网激光焊接支撑筋条11通过电阻点焊焊接固定在阴极网底板10下部，阴极网7通过激光焊接固定在阴极网激光焊接支撑筋条11上。

所述的激光焊接工作头18包括焊接保护喷嘴23和焊接头37，还包括机架板36、静支撑板31、动支撑板30、导轨34、弹簧33、滑块32、压紧滚轮20、高度跟踪传感器29、高度跟踪参考面22、保护气帘24、压紧滚轮安装板21、信号处理单元27、Z轴控制系统28；其中，焊接头37连接在机架板36上，其轴线同激光传输轴线重合，机架板36同焊接机床Z轴17连接在一起，静支撑板31分布于焊接头37两侧，安装在机架板36上，静支撑板内侧安装导轨34，弹簧33安装在导轨34上，滑块32安装在导轨34的底部，弹簧33套在导轨34顶部与滑块32之间的导轨部分外周，动支撑板30安装在滑块32上，压紧滚轮安装板21安装在动支撑板30底部，静支撑板31、导轨34、动支撑板30均与焊接头37的轴线平行且竖直设置，高度跟踪传感器29安装在静支撑板31的外侧，高度跟踪参考面22安装在动支撑板30的外侧，高度跟踪传感器29在高度跟踪参考面22的正上方，高度跟踪传感器29通过信号传输线26同信号处理单元27连接，信号处理单元27同Z轴控制系统28相连接，信号处理单元27将高度跟踪传感器29检测到的高度跟踪传感器29末端同高度跟踪参考面22之间电容变化量转换为模拟电压变化量，传输给Z轴控制系统28，Z轴控制系统28根据模拟电压变化量进行闭环负反馈处理，控制焊接机床Z轴17做出相应上下补偿运动，焊接喷嘴连接板25安装在静支撑板31上方，焊接保护喷嘴23安装在焊接喷嘴连接板25上，压紧滚轮20通过螺栓安装在压紧滚轮支架19上，压紧滚轮支架19安装在压紧滚轮安装板21下部，保护气帘24安装在焊接头37的下部，并位于压紧滚轮安装板21的上方。

在进行激光焊接前，先将阳极网底板和阴极网底板通过手工氩弧焊焊接在电解槽框体上，首先使用电阻点焊将阳极网激光焊接支撑筋条同阳极网底板焊接在一起，再用电阻点焊将阴极网支撑筋条同阴极网底板焊接在一起，将电解槽放置到焊接工作台上并锁紧，铺上阴极网使用激光焊接工作头将阴极网同阴极网激光焊接支撑筋条焊接在一起，然后将电解槽翻转过来，放置到焊接工作台上并锁紧，铺上阳极网，使用激光焊接工作头将阳极网同阳极网激光焊接支撑筋条焊接在一起。

焊接工作头工作原理如图15所示，H1为焊接机床由非工作状态到工作状态时，焊接机床Z轴17向下移动距离。H2为焊接机床不工作时，高度跟踪传感器29下端面同高度跟踪参考面22之间的距离。H3为焊接机床不工作时，压紧滚轮20下表面同阳极网2或阴极网7之间的距离。H4为焊接机床工作时，高度跟踪传感器29下端面同高度跟踪参考面22之间的距离。L2为焊接机床不工作时，焊接保护喷嘴23末端位置同压紧滚轮20下表面之间的距离。L4为焊接机床工作时，焊接保护喷嘴23末端位置同压紧滚轮20下表面(阳极网或阴极网上表面)之间的距离。在焊接机床工作时，通过机床控制系统，高度跟踪传感器29实时检测由于H4数值变化引起的高度跟踪传感器29下端面同高度传感参考面22之间的电容量变化情况，并将检测到的电容变化信号传送给信号处理单元27，信号处理单元27将电容变化量转换为模拟电压变化量传输给Z轴控制系统28，Z轴控制系统28根据模拟电压变化量进行闭环负反馈处理，控制焊接机床Z轴17做出相应上下补偿运动，使得高度跟踪传感器29端部同高度跟踪参考面22之间的相对距离H4恢复到传感系统设定的校准值，保持H4数值恒定不变。

这样就保证焊接工作头工作时，压紧滚轮20接触阳极网2或阴极网7后，向下压紧运动距离(H2-H4)恒定。因为弹簧33压缩量(h1-h2)＝(H2-H4)，所以压紧滚轮20在焊接过程中作用于阳极网2或阴极网7的压紧力F＝δ(h1-h2)恒定。

激光焊接保护喷嘴23末端相对于阳极网2或阴极网7表面的位置L4＝L2-(H2-H4)，L2为焊接工作头机构设定定值，所以在焊接机床工作时候，焊接保护喷嘴23末端位置相对于阳极网2或阴极网7表面的位置恒定不变。

H3为焊接机床不工作时，焊接工作头压紧滚轮20下表面同阳极网2或阴极网之间的距离，该数值可以反映极网表面形貌特征。

由以上推算可知，在焊接过程中，焊接工作头对阳极网2或阴极网7的压紧力和焊接保护喷嘴23末端位置同H3无关，也就是在极网表面有起伏不平的情况下，压紧滚轮30对极网表面的压紧力和焊接保护喷嘴23末端位置同极网表面相对位置保持恒定。

根据压紧极网需要的压紧力大小，调节弹簧33的机械性能指标δ及(H2-H4)的数值，可以保证在焊接过程中压紧滚轮20可以将阳极网2同阳极网激光焊接支撑筋条13，阴极网7同阴极网激光焊接支撑筋条11很好地压紧，且阳极网2和阴极网7不发生塑性变形，保证焊缝13和焊缝14的良好形成。

通过采取高度跟踪传感装置，利用高度跟踪传感装置的高度跟踪功能，使得焊接工作头在保证对极网施加恒定压紧力的同时，保证焊接保护喷嘴23末端位置同极网表面相对位置保持恒定，保证了焊接保护喷嘴对焊缝的保护作用，保证激光焊接的稳定进行。

焊接保护喷嘴23既可以控制激光焊接过程中产生的光致等离子体，又可以防止激光焊接钛合金过程中被氧化和氮化，保证焊缝13的良好形成。

保护气帘24为超音速横向气帘装置，不仅能保护光学系统元件不受激光焊接产生的飞溅和烟气污染或少受污染，还形成一个负压气流通道，避免保护气帘气流产生的负压气流引起焊接区周围空气扰动，从而保证焊缝13的良好形成。

压紧滚轮20使用的材料为聚四氟乙烯，这样既可以保证足够的强度可以压紧阳极网，也可以保证在焊接过程中，压紧滚轮20的滚动不会破坏极网表面所镀的铱层。

由于离子膜电解槽用来电解纯净的盐水，而离子膜电极表面不能有突起或者毛刺，要求焊缝光滑平整，所以在焊接工艺中采用激光功率缓升和缓降方式来消除激光焊缝在开光点和关光点的弧坑现象。在本实施例中，激光器为CO2激光器，激光功率P为1200～2000W，焊接开始时，激光功率在30ms内从300W缓升至激光功率P，焊接结束时，激光功率在90ms内从激光功率P缓降至0W，焊接速度为3m/min～6m/min。焊缝表面非常平整，背面没有因焊穿而造成的母材突起，保证了电解槽的电解均匀性。

激光焊接穿透性强，不存在虚焊和脱焊现象，且焊缝的面积就等于焊缝破坏阳极网表面铱层的面积，在保证焊接强度的同时，减小了阴极网表面铱层的破坏面积，提高电解槽的使用效率和寿命。

本发明的有益效果是，通过采用高度跟踪传感器的高度跟踪功能，在激光焊接离子膜电解槽电极过程中，无需针对阳极网和阴极网设计压紧工装装置，既可保证焊接工作头的压紧滚轮以恒定的压力压紧极网，并保证极网表面不变形，同时保证激光焊接保护喷嘴相对于极网表面的相对位置恒定，配合激光聚焦系统、焊接保护喷嘴和保护气帘的使用，选择合适的焊接工艺，保证激光焊接工艺的稳定性和可靠性，保证了离子膜电解槽极网同极网支撑筋条的连接强度，焊缝平整，提高了电解槽的使用效率和寿命，降低了电解槽的使用能耗。

本发明是一种设计原理合理，运行可靠的离子膜电解槽电极的激光焊接方法及装置。

Claims (9)

1、离子膜电解槽电极激光焊接方法，其特征在于：在激光焊接工作头中设置高度跟踪传感器，利用高度跟踪传感器高度跟踪功能，使得激光焊接工作头在激光焊接极网过程中对极网施加恒定压力，使极网贴紧极网激光焊接支撑筋条，并保持焊接保护喷嘴距离极网表面距离恒定。

2、根据权利要求1所述的离子膜电解槽电极激光焊接方法，其特征在于：阳极网(2)和阴极网(7)的布置方向为网孔短轴方向平行于阳极网激光焊接支撑筋条(12)和阴极网激光焊接支撑筋条(11)布置方向，既平行于激光焊接方向。

3、根据权利要求1所述的离子膜电解槽电极激光焊接方法，其特征在于：阳极网激光焊接支撑筋条(12)和阴极网激光焊接支撑筋条(11)断面为Z字形，上部折边宽度L2为5mm～10mm，焊缝在折边上的范围L3为3mm～8mm。

4、根据权利要求1所述的离子膜电解槽电极激光焊接方法，其特征在于：激光焊接工作头采用的压紧滚轮之间距离L1为20mm～50mm。

5、根据权利要求1所述的离子膜电解槽电极激光焊接方法，其特征在于：激光焊接工作头采用的压紧滚轮(20)厚度L4为10mm～40mm。

6、根据权利要求1所述的离子膜电解槽电极激光焊接方法所设计的装置，包括激光焊接工作头(18)，焊接工作台(16)，其特征在于：激光焊接工作头(18)安装在焊接机床Z轴(17)上，离子膜电解槽(15)安装在焊接工作台(16)上；所述的激光焊接工作头(18)，包括焊接保护喷嘴(23)和焊接头(37)，还包括机架板(36)、静支撑板(31)、动支撑板(30)、导轨(34)、弹簧(33)、滑块(32)、压紧滚轮(20)、高度跟踪传感器(29)、高度跟踪参考面(22)、保护气帘(24)、压紧滚轮安装板(21)、信号处理单元(27)、Z轴控制系统(28)；其中，焊接头(37)连接在机架板(36)上，其轴线同激光传输轴线重合，机架板(36)同焊接机床Z轴(17)连接在一起，静支撑板(31)分布于焊接头(37)两侧，安装在机架板(36)上，静支撑板内侧安装导轨(34)，弹簧(33)安装在导轨(34)上，滑块(32)安装在导轨(34)的底部，弹簧(33)套在导轨(34)顶部与滑块(32)之间的导轨部分外周，动支撑板(30)安装在滑块(32)上，压紧滚轮安装板(21)安装在动支撑板(30)底部，静支撑板(31)、导轨(34)、动支撑板(30)均与焊接头(37)的轴线平行且竖直设置，高度跟踪传感器(29)安装在静支撑板(31)的外侧，高度跟踪参考面(22)安装在动支撑板(30)的外侧，高度跟踪传感器(29)在高度跟踪参考面(22)的正上方，高度跟踪传感器(29)通过信号传输线(26)同信号处理单元(27)连接，信号处理单元(27)同Z轴控制系统(28)相连接，信号处理单元(27)将高度跟踪传感器(29)检测到的高度跟踪传感器(29)末端同高度跟踪参考面(22)之间电容变化量转换为模拟电压变化量，传输给Z轴控制系统(28)，Z轴控制系统(28)根据模拟电压变化量进行闭环负反馈处理，控制焊接机床Z轴(17)做出相应上下补偿运动，焊接喷嘴连接板(25)安装在静支撑板(31)上方，焊接保护喷嘴(23)安装在焊接喷嘴连接板(25)上，压紧滚轮(20)安装通过螺栓安装在压紧滚轮支架(19)上，压紧滚轮支架(19)安装在压紧滚轮安装板(21)下部，保护气帘(24)安装在焊接头(37)的下部，并位于压紧滚轮安装板(21)的上方。

7、根据权利要求6所述的离子膜电解槽电极激光焊接装置，其特征在于：压紧滚轮(20)的材料为聚四氟乙烯。

8、根据权利要求6所述的离子膜电解槽电极激光焊接装置，其特征在于：所述的焊接保护喷嘴(23)包括用来保护焊接熔池的主保护气喷嘴和用来保护焊后焊缝高温区的尾罩部分，主保护气喷嘴为双层喷嘴结构，由喷嘴顶盖(38)、主保护气分流管(39)、转接管(40)、外层汇聚气管(44)、中心层汇聚气管(42)和中心层气芯(45)构成；尾罩部分固定连接在主保护气喷嘴的出气端，并设置有进气口Q2，包括主尾罩(46)和附加尾罩(48)、与主保护气喷嘴相连的尾罩连接部件，尾罩连接部件包括尾罩进气管(41)和尾罩连接套(46)；在主尾罩(46)内垂直于气流流动方向设置滤网(49)，在主尾罩(46)下部设置附加尾罩(48)，附加尾罩(48)的内部与主尾罩(46)内部空间贯通，附加尾罩(48)的出气底平面设置中心轴线与主保护气喷嘴轴线平行的附加尾罩出气孔(47)作为出气通道。

9、根据权利要求6所述的离子膜电解槽电极激光焊接装置，其特征在于：保护气帘(24)包括有喷射腔体(54)和安装臂，喷射腔体(54)被包夹在左安装臂(53)与右安装臂(55)之间，左、右安装臂的右端下部连接有辅助挡板(56)，辅助挡板上设置有用于激光束通过的辅助挡板圆孔(57)，喷射腔体的内腔由平直腔(59)段和拉伐尔喷管结构腔(60)段组成，内腔左端口与喷射腔体上的连接导气管的螺纹孔(61)相通，喷射腔体(54)的内腔中拉伐尔喷管结构腔(60)段部分，其内底面为平面，内顶面为拉伐尔结构曲面。

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