CN108677215B - 一种植筋压铸成型的阳极导电装置及其制造方法 - Google Patents

一种植筋压铸成型的阳极导电装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植筋压铸成型的阳极导电装置，包括钢基材、植筋、绝缘层以及铝铸体，在钢基材的上表面设有多个螺纹孔，多个螺纹孔呈阵列分布，植筋呈圆柱形，植筋采用铜或钢制作，植筋的安装端设有外螺纹，在每个螺纹孔固定有一根植筋，绝缘层设置在钢基材的上表面，且在绝缘层相对植筋的位置设有与植筋等径的穿孔，铝铸体设置在绝缘层上，铝铸体与植筋浇铸冷缩固定，在铝铸体对应植筋的位置有浇铸形成的连接孔。其有效的克服铝钢复合爆炸焊片易开裂的缺点，而且简化组装工艺，使用周期长，降低生产成本和维护成本；此外，植筋均匀的连接钢基材与铝铸体，使得电解铝槽铝导杆与阳极钢爪之间的电流分布更加均匀。

Description

一种植筋压铸成型的阳极导电装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及电解铝槽阳极导电装置技术领域，具体涉及一种植筋压铸成型的阳极导电装置及其制造方法。
背景技术
现有的电解铝槽中连接阳极铝导杆和阳极钢爪的部件是铝钢复合爆炸焊片，其能够将电解铝槽中阳极铝导杆与阳极钢爪这两种不同性的金属材质部件焊接在一起，起传导电流和承载阳极钢爪以及阳极碳块负荷的作用。
爆炸焊片采用爆炸焊接工艺，利用炸药爆炸的能量使两种异性金属熔接在一起的金属块，受爆炸焊接工艺的影响，爆炸焊片的耐热温度在400℃左右，而电解铝槽槽内温度在电解铝时一般大于700℃，使得爆炸焊片的内部微观组织及性能不稳定，降低了爆炸焊片的抗拉强度，而且爆炸焊片的铝钢合金层硬而脆，在电解铝生产过程中，易发生爆炸焊片的铝钢接合面开裂现象，导致电解铝槽阳极钢爪掉爪事故的发生，使得维护成本较高，大大增加了电解铝的生产成本，一般爆炸焊片的使用次数不超过7次，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植筋压铸成型的阳极导电装置及其制造方法，用以解决现有铝钢复合爆炸焊片易开裂、维护成本高、寿命短的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种植筋压铸成型的阳极导电装置，其包括钢基材、植筋、绝缘层以及铝铸体，在所述钢基材的上表面沿所述钢基材的厚度方向设有多个螺纹孔，多个所述螺纹孔呈阵列分布，所述植筋呈圆柱形，所述植筋采用铜或钢制作，所述植筋的安装端设有外螺纹，所述植筋的外螺纹与所述螺纹孔相配合，在每个所述螺纹孔固定有一根所述植筋，所述绝缘层设置在所述钢基材的上表面，且在所述绝缘层相对所述植筋的位置设有与所述植筋等径的穿孔，所述铝铸体设置在所述绝缘层上，所述铝铸体与所述植筋浇铸冷缩固定，在所述铝铸体对应所述植筋的位置有浇铸形成的连接孔。
其中，所述钢基材为圆形钢板，多个所述螺纹孔呈圆形阵列分布。
其中，所述钢基材为长方形钢板，多个所述螺纹孔呈方形阵列分布。
其中，所述绝缘层的厚度小于等于2mm。
其中，所述植筋的浇铸段设有凸台。
其中，所述凸台为圆形或者方形凸台。
其中，所述凸台设有多个，多个所述凸台沿所述植筋的长度方向等间隔设置。
本发明还提供了一种植筋压铸成型的阳极导电装置的制造方法，用于制造上述的植筋压铸成型的阳极导电装置，其包括以下步骤：
步骤S1，在钢基材的上表面钻孔、攻丝，形成螺纹孔：
步骤S2，在植筋的安装端加工外螺纹，然后将外螺纹旋合在螺纹孔，使得植筋固定于钢基材；
步骤S3，在绝缘材料制成的绝缘层上对应植筋的位置钻设穿孔，然后将绝缘层布设在钢基材的上表面；
步骤S4，将已经安装植筋的钢基材的一周用模具卡住，然后进行铝浇铸，最后对铝液加压确保模具空间内部无空隙后冷却，形成铝铸体，铝铸体与植筋浇铸冷缩固定。
本发明具有如下优点：
本发明提供了一种植筋压铸成型的阳极导电装置及其制造方法，其植筋与钢基材螺纹连接，植筋和铝铸体通过浇铸连接，加强了连接强度，有效的克服铝钢复合爆炸焊片易开裂的缺点，而且简化组装工艺，使用周期长，降低生产成本和维护成本；此外，植筋均匀的连接钢基材与铝铸体，使得电解铝槽铝导杆与阳极钢爪之间的电流分布更加均匀。
附图说明
图1是实施例1提供的植筋压铸成型的阳极导电装置的结构示意图。
图2是实施例1提供的植筋压铸成型的阳极导电装置的应用示意图。
图3是实施例2提供的植筋的结构示意图。
图中：1-钢基材，2-植筋，3-绝缘层，4-铝铸体，5-铝导杆，6-阳极钢爪，7-凸台，8-植筋压铸成型的阳极导电装置。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示，实施例提供了一种植筋压铸成型的阳极导电装置，其包括钢基材1、植筋2、绝缘层3以及铝铸体4，在所述钢基材1的上表面沿所述钢基材1的厚度方向设有多个螺纹孔(图中未示出)，多个所述螺纹孔呈阵列分布，所述植筋2呈圆柱形，所述植筋2采用铜或钢制作，所述植筋2的安装端设有外螺纹(图中未示出)，所述植筋2的外螺纹与所述螺纹孔相配合，在每个所述螺纹孔固定有一根所述植筋2，所述绝缘层3设置在所述钢基材1的上表面，在所述绝缘层3相对所述植筋2的位置设有与所述植筋2等径的穿孔(图中未示出)，所述铝铸体4设置在所述绝缘层3上，所述铝铸体4与所述植筋2浇铸冷缩固定，在所述铝铸体4对应所述植筋2的位置有浇铸形成的连接孔(图中未示出)，由于铝材和钢材因膨胀系数不同以及爆炸焊接工艺的缺陷，爆炸焊片的铝钢混合区存在间隙放电，影响电流的平稳传导，而本实施例的钢基材1与铝铸体4之间布置有绝缘层3，绝缘层3阻隔钢基材1与铝铸体4的间隙放电，电流通过植筋2传到，使得电流更加平稳。
使用时，如图2所示，本实施例提供的植筋压铸成型的阳极导电装置8的铝铸体4与铝导杆5的下端面采用铝铝焊连接，植筋压铸成型的阳极导电装置8的钢基材1与阳极钢爪6的上端平台水平焊接，如此，铝导杆5与阳极钢爪6的连接摆脱了对传统的铝钢复合爆炸焊片的依赖。由于本实施例提供的植筋压铸成型的阳极导电装置8是将金属植筋2和铝铸体4浇铸连接的，加强了连接强度，可以有效的克服铝钢复合爆炸焊片易开裂的缺点，提高了使用寿命，而且简化组装工艺，使用周期长，降低生产成本和维护成本；植筋2均匀分布的连接钢基材1与铝铸体4，使得电解铝槽铝导杆5与阳极钢爪6之间的电流分布更加均匀。
在本实施例中，所述钢基材1为圆形钢板，多个所述螺纹孔呈圆形阵列分布。
在本实施例中，所述钢基材1为长方形钢板，多个所述螺纹孔呈方形阵列分布。
在本实施例中，所述绝缘层3的厚度小于等于2mm。
实施例2
实施例2提供了另一种，其结构与实施例1的基本相同，下面仅对不同之处做描述。
如图3所示，在本实施例中，所述植筋2的浇铸段设有凸台7，凸台7用来增加植筋2与铝铸体4之间的固定力，避免植筋压铸成型的阳极导电装置意外开裂。
在本实施例中，所述凸台7为圆形或者方形凸台。
在本实施例中，所述凸台7设有多个，多个所述凸台7沿所述植筋2的长度方向等间隔设置，多个凸台7使得植筋2与铝铸体4之间的连接力翻倍。
实施例3
实施例3提供了一种植筋压铸成型的阳极导电装置的制造方法，用于制造植筋压铸成型的阳极导电装置，包括以下步骤：
步骤S1，在钢基材的上表面钻孔、攻丝，形成螺纹孔：
步骤S2，在植筋的安装端加工外螺纹，然后将外螺纹旋合在螺纹孔，使得植筋固定于钢基材；
步骤S3，在绝缘材料制成的绝缘层上对应植筋的位置钻设穿孔，然后将绝缘层布设在钢基材的上表面；
步骤S4，将已经安装植筋的钢基材的一周用模具卡住，然后进行铝浇铸，最后对铝液加压确保模具空间内部无空隙后冷却，形成铝铸体，铝铸体与植筋浇铸冷缩固定。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种植筋压铸成型的阳极导电装置，其特征在于：所述植筋压铸成型的阳极导电装置包括钢基材(1)、植筋(2)、绝缘层(3)以及铝铸体(4)，在所述钢基材(1)的上表面沿所述钢基材(1)的厚度方向设有多个螺纹孔，多个所述螺纹孔呈阵列分布，所述植筋(2)呈圆柱形，所述植筋(2)采用铜或钢制作，所述植筋(2)的安装端设有外螺纹，所述植筋(2)的外螺纹与所述螺纹孔相配合，在每个所述螺纹孔固定有一根所述植筋(2)，所述绝缘层(3)设置在所述钢基材(1)的上表面，且在所述绝缘层(3)相对所述植筋(2)的位置设有与所述植筋(2)等径的穿孔，所述铝铸体(4)设置在所述绝缘层(3)上，所述铝铸体(4)与所述植筋(2)浇铸冷缩固定，在所述铝铸体(4)对应所述植筋(2)的位置有浇铸形成的连接孔。
2.根据权利要求1所述的植筋压铸成型的阳极导电装置，其特征在于：所述钢基材(1)为圆形钢板，多个所述螺纹孔呈圆形阵列分布。
3.根据权利要求1所述的植筋压铸成型的阳极导电装置，其特征在于：所述钢基材(1)为长方形钢板，多个所述螺纹孔呈方形阵列分布。
4.根据权利要求1所述的植筋压铸成型的阳极导电装置，其特征在于：所述绝缘层(3)的厚度小于等于2mm。
5.根据权利要求1所述的植筋压铸成型的阳极导电装置，其特征在于：所述植筋(2)的浇铸段设有凸台(7)。
6.根据权利要求5所述的植筋压铸成型的阳极导电装置，其特征在于：所述凸台(7)为圆形或者方形凸台。
7.根据权利要求5所述的植筋压铸成型的阳极导电装置，其特征在于：所述凸台(7)设有多个，多个所述凸台(7)沿所述植筋(2)的长度方向等间隔设置。
8.一种植筋压铸成型的阳极导电装置的制造方法，用于制造权利要求1-7中任意一项所述的植筋压铸成型的阳极导电装置，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1，在钢基材的上表面钻孔、攻丝，形成螺纹孔：
步骤S2，在植筋的安装端加工外螺纹，然后将外螺纹旋合在螺纹孔，使得植筋固定于钢基材；
步骤S3，在绝缘材料制成的绝缘层上对应植筋的位置钻设穿孔，然后将绝缘层布设在钢基材的上表面；
步骤S4，将已经安装植筋的钢基材的一周用模具卡住，然后进行铝浇铸，最后对铝液加压确保模具空间内部无空隙后冷却，形成铝铸体，铝铸体与植筋浇铸冷缩固定。
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