CN112192004B - 一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法 - Google Patents
一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112192004B CN112192004B CN202010917100.6A CN202010917100A CN112192004B CN 112192004 B CN112192004 B CN 112192004B CN 202010917100 A CN202010917100 A CN 202010917100A CN 112192004 B CN112192004 B CN 112192004B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- steel claw
- electrolytic aluminum
- surfacing
- aluminum anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/32—Accessories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明提出了一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法,涉及电解铝阳极钢爪制备和修复技术领域。该堆焊方法包括如下步骤:在钢爪横梁的底部两侧加工梯形槽,其与钢爪腿组合形成两个V型坡口,在两个坡口位置同时进行堆焊,两侧的堆焊速度、载气量和送丝速度保持一致,焊接起点与焊接终点始终保持对称。本发明的优点在于,焊丝融化后的金属液体在重力作用下,沿着坡口方向流淌至封闭V型坡口区域,实现全截面焊接,可节约焊料30%以上,提高作业效率,同时钢爪腿两侧的热输入保持一致,两边堆焊时的焊丝给进量与保护气体流量始终保持一致,堆焊区域的温度始终保持均匀稳定,有效避免受热不均进而得到高质量和性能稳定的电解铝阳极钢爪。
Description
技术领域
本发明涉及电解铝阳极钢爪制备和修复技术领域,具体而言,涉及一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法。
背景技术
电解铝阳极钢爪是电解铝设备上阳极炭块与大母线之间的连接组件,在铝电解过程中承载着大功率的电流,是电解铝生产企业的最主要消耗件之一,钢爪质量的好坏直接影响到电解铝企业的生产效率、生产成本和生产的稳定性。传统的电解铝阳极钢爪的制造工艺主要有铸造和焊接:
1、铸造方法制作阳极钢爪工艺步骤繁锁,容易引起钢水的二次氧化,纯净度得不到保证,而且烧损元素成分的可控性较差。很难达到电解铝阳极钢爪电阻率低,导电性能好的制作要求。
2、焊接方法则主要包括普通焊接和特种焊接。普通焊接无法实现全截面焊接,而特种焊接则是通过电渣熔焊、钎焊、热熔焊等特殊的焊接方法来实现全截面焊接,这类工艺往往需要采用设备来完成,不仅成本较高,生产效率低下且大截面焊接未经预热工艺可靠性控制难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法,此方法可实现钢爪横梁与钢爪腿的全截面焊接,既可以通过手工焊接实现,也可以通过机械手臂实现自动焊接。生产和修复的阳极钢爪质量好、效率高、焊接工艺全程可控。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本申请实施例提供一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法,包括如下步骤:在钢爪横梁底部的两侧加工梯形槽,梯形槽位于钢爪横梁的轴向平面的两侧,得到加工后的钢爪横梁,将加工后的钢爪横梁竖直悬置在钢爪腿的正上方,单个钢爪腿和梯形槽相互组合形成两个V型坡口,在两个V型坡口同时进行堆焊,堆焊过程中两个V型坡口的堆焊速度、载气量和送丝速度保持一致,一个V型坡口内每条焊道的焊接起点与另一个V型坡口内每条焊道的焊接起点对称,一个V型坡口内每条焊道的焊接终点与另一个V型坡口内每条焊道的焊接终点对称,每个V型坡口焊接过程中完成一条焊道后灭弧,再回到焊接起点起弧进行下一条焊道的堆焊,直到对熔焊区域完全堆焊。
相对于现有技术,本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果:
效果一,本发明提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,通过在钢爪横梁上开设梯形槽,焊丝融化后,熔融的金属液体在重力作用下,沿着坡口方向流淌,最终完全封闭V型坡口区域,实现全截面焊接,在此基础上较传统堆焊坡口可节约焊料30%以上;
效果二,本发明提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,两侧堆焊的每条焊道的焊接起点始终保持对称,同时焊接终点也始终保持对称,使同一钢爪之间的热输入始终保持一致,堆焊区域的温度始终保持均匀稳定,有效避免受热不均而导致变形;同时两边堆焊时的焊丝给进量与保护气体流量始终保持一致,堆焊过程中钢爪不会因为高温导致变形,进而得到高质量和性能稳定的电解铝阳极钢爪;
效果三,本发明提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法未使用过于复杂的设备、工装或焊接方法,因此无论是手工焊接还是采用机器手臂进行操作,均可实现操作并得到高质量且性能稳定的电解铝阳极钢爪,同时由于是两侧同时堆焊,提高了电解铝阳极钢爪的堆焊效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1的堆焊工装的结构示意图;
图2是本发明实施例2和实施例3的电解铝阳极钢爪焊接过程中的堆焊工装装配图;
图3是本发明的电解铝阳极钢爪焊接过程中的侧视图;
图4是本发明的电解铝阳极钢爪焊接过程中的俯视图;
图5为本发明的实施例2中电解铝阳极钢爪焊接过程中的坡口位置及堆焊区域示意图;
图6为本发明的实施例3中电解铝阳极钢爪焊接过程中的坡口位置及堆焊区域示意图;
图7是本发明的电解铝阳极钢爪的降压检测示意图;
图8是本发明提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法制备的电解铝阳极钢爪。
图标:1-钢爪横梁;2-钢爪腿;3-堆焊区域;4-截留区域;5-堆焊工装;51-焊接台;52-水平仪;53-垂直测距装置;54-焊接窗口;55-钢爪翻转装置;6-V型坡口;7-焊枪。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
本申请实施例提供一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法,包括如下步骤:在钢爪横梁底部的两侧加工梯形槽,梯形槽位于钢爪横梁的轴向平面的两侧,得到加工后的钢爪横梁,将加工后的钢爪横梁竖直悬置在钢爪腿的正上方,单个钢爪腿和梯形槽相互组合形成两个V型坡口,在两个V型坡口同时进行堆焊,堆焊过程中两个V型坡口的堆焊速度、载气量和送丝速度保持一致,一个V型坡口内每条焊道的焊接起点与另一个V型坡口内每条焊道的焊接起点对称,一个V型坡口内每条焊道的焊接终点与另一个V型坡口内每条焊道的焊接终点对称,每个V型坡口焊接过程中完成一条焊道后灭弧,再回到焊接起点起弧进行下一条焊道的堆焊,直到对熔焊区域完全堆焊。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法的钢爪腿的数量为多个,将所述钢爪腿分为多个批次依次与横梁焊接,同一批次的焊接钢爪之间不相邻。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法的V型坡口的坡口角度为30~35°。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法的V型坡口的根部间隙为2~3mm。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法中焊接前对V型坡口的堆焊区域的焊缝的两端进行预热,当焊缝的两端的温度达到250~300℃后开始焊接。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法的焊接过程中所用堆焊材料为ER50-6,所用的焊丝直径为1.2mm。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法的焊接过程中包括如下过程:利用填充焊在堆焊区域焊接形成堆焊层,在堆焊层上利用盖面焊焊接最后一道焊层。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法的填充焊过程中,焊枪与焊道的角度为50~75°,优选为55~70°。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法的填充焊过程中,焊道宽度为0.8~1.1cm。
在本发明的一些实施例中,上述电解铝阳极钢爪的堆焊方法的盖面焊过程中,焊道宽度为0.5~0.8cm,焊道高度在0.8cm以下。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例的目的在于提供一种双向双侧宽焊道堆焊电解铝阳极钢爪的堆焊工装5。
参见图1,该双向双侧宽焊道堆焊电解铝阳极钢爪的堆焊工装5包括焊接台51,所述焊接台51上设置有多个并排的焊接窗口54,所述焊接台51的左右两侧设置有钢爪翻转装置55,所述焊接台51上还设置有水平仪52和垂直测距装置53,水平仪52用于测量钢爪横梁1是否水平放置,垂直测距装置53用于准确测量焊接前钢爪横梁1和钢爪腿2之间的焊缝宽度。
钢爪横梁1和钢爪腿2在堆焊工装5上装配后的结构如图2所示,多个钢爪腿2排列放置在焊接窗口54内,钢爪横梁1悬置在钢爪腿2正上方2~3mm的位置。
实施例2
本实施例的目的在于提供一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法。
本实施例提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法包括如下步骤:
1、加工坡口
采用铣面工艺或气割加工的方式对钢爪横梁1进行加工。采用气割或铣面工艺,以钢爪腿2的焊接尺寸为依据,直接将钢爪横梁1对应的焊接位置加工出梯形槽(当钢爪腿2被翻转得与地面垂直,刚好与悬置于其正上方的钢爪横梁1的梯形槽形成V型坡口6),两侧的梯形槽分别与钢爪腿2的上壁形成V型坡口6;如图5所示,从钢爪横梁1的截面来看,两个梯形槽的下端相接,上端相背离,优选为两个梯形槽沿竖直方向镜像对称,两个梯形槽与横梁的上壁之间的角度均为30~35度,同一个钢爪腿2上方的两个梯形槽(位于钢爪横梁1的底部的两侧)为一组,在堆焊的时候同时进行。
需要注意的是,采用铣面工艺加工的坡口不需要后续加工,采用气割加工的坡口须进行后续处理,即需要清除焊接母材焊缝坡口周边的污染物,且将焊缝坡口打磨出金属光泽。
2、焊前准备
(1)组装钢爪横梁1和对应的钢爪腿2
首先,将钢爪横梁1水平固定在堆焊工装5上,通过水平仪52检测钢爪横梁1是否水平放置;
其次,利用钢爪翻转装置55将预先水平放置的钢爪腿2旋转成垂直于地面的状态,最终使钢爪横梁1悬置在钢爪腿2的正上方;
再次,通过堆焊工装5上的垂直测距装置53准确测量钢爪横梁1的V型坡口6下端和对应的钢爪腿2的上壁之间的距离,使钢爪横梁1的下端和对应的钢爪腿2的上壁之间形成截留区域4,即钢爪横梁1焊接位置的根部间隙,将其调整为2~3mm,截留区域4在焊接过程中是用作截留熔融金属液体;焊接过程中,熔融的金属液体在重力作用下,会沿着坡口方向流淌,最终完全封闭这个2~3mm的截留区域4,实现钢爪横梁1和对应的钢爪腿2的全截面焊接;
最后,调整钢爪横梁1和对应的钢爪腿2的相对位置,使V型坡口6暴露在焊接窗口54的位置,将钢爪横梁1和钢爪腿2固定好,等待焊接。
最终组装出来待焊接的钢爪横梁1和钢爪腿2在堆焊工装5上的位置及二者的相对位置如图2所示。
(2)预热
采用火焰加热对焊缝的两端同时进行预热,火焰加热后间隔5秒,在距离焊接区20cm的位置使用红外线测温仪对预热位置进行测温,直到测量温度达到250~300℃开始下一步的堆焊。
3、堆焊工艺
选用的堆焊材料为ER50-6,焊丝直径为1.2mm。堆焊的方法采用双侧双向堆焊工艺,即两名操作工或机械手臂同时在钢爪横梁1的两侧的V型坡口6进行堆焊,焊接工艺如图3图4所示钢爪横梁1的轴向方向,一侧的焊枪7沿该侧焊缝的后端往前端焊接,另一侧的焊枪7沿该侧的焊缝的前端往后端焊接,即横梁两侧的焊枪7移动方向在水平面上形成一个顺时针的圆(如图4所示);焊接顺序按照1、3、2、4号钢爪腿2的顺序进行,即钢爪腿2分为多个批次依次与横梁焊接,同一批次的钢爪之间不相邻,这样按序焊接有利于避免某一个或相邻区域的温度过高而影响堆焊质量,具体工艺分为三步:
(1)填充焊:焊接过程中,将焊枪7与焊道的角度控制在50~75°,优选为55~70°,有利于提高熔池的深度和气体保护;同侧焊枪7移动始终保持同一方向,即沿该侧的焊缝的前端往后端焊接或者该侧的焊缝的前端往后端焊接,在钢爪横梁1两侧的坡口同时开始焊接,且同时结束焊接;焊接过程中,两边焊接的焊丝给进量与保护气体流量始终保持一致,有利于堆焊区域3的温度始终保持均匀稳定,可以有效避免受热不均而导致变形;焊道的宽度控制在0.8~1.1cm,完成一条焊道后须灭弧,再回到起点起弧进行第二条焊道的焊接,直到对熔焊区域完全实现堆焊;
(2)盖面焊:完成步骤(1)中的填充焊后,在堆焊层的最后一道焊层采用盖面焊焊接而成,焊道的宽度控制在0.5~0.8cm,焊道的高度须控制在0.8cm以下,要求成型美观,无外观缺陷;这一步不需要双侧双向同时进行焊接,只要实现堆焊区域3内钢爪腿2与钢爪横梁1之间的圆滑过渡即可。
(3)焊缝保温:堆焊完毕后,移除工装,对焊缝区域进行保温处理。将整个钢爪放入沙中进行保温2~3小时,即可得到电解铝阳极钢爪。
实施例3
本实施例的目的在于提供一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法。
本实施例提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法包括如下步骤:
1、加工坡口
采用铣面工艺或气割加工的方式对钢爪横梁1进行加工。采用气割或铣面工艺,以钢爪腿2的焊接尺寸为依据,直接将钢爪横梁1对应的焊接位置加工出梯形槽(当钢爪腿2被翻转得与地面垂直,刚好与悬置于其正上方的钢爪横梁1的梯形槽形成V型坡口6),两侧的梯形槽分别与钢爪腿2的上壁形成V型坡口6;如图6所示,从钢爪横梁1的截面来看,两个梯形槽的下端相近,两个梯形槽的下端的距离大于实施例2中两个梯形槽的下端之间的距离,上端相背离,优选为两个梯形槽沿竖直方向镜像对称,两个梯形槽与横梁的上壁之间的角度均为30~35度。
2、焊前准备
(1)组装钢爪横梁1和对应的钢爪腿2
首先,将钢爪横梁1水平固定在堆焊工装5上,通过水平仪52检测钢爪横梁1是否水平放置;
其次,利用钢爪翻转装置55将预先水平放置的钢爪腿2旋转成垂直于地面的状态,最终使钢爪横梁1悬置在钢爪腿2的正上方;
再次,通过堆焊工装5上的垂直测距装置53准确测量钢爪横梁1的V型坡口6下端和对应的钢爪腿2的上壁之间的距离,使钢爪横梁1的下端和对应的钢爪腿2的上壁之间形成截留区域4,将其调整为2~3mm,截留区域4在焊接过程中是用作截留熔融金属液体的截留区域4;焊接过程中,熔融的金属液体在重力作用下,会沿着坡口方向流淌,最终完全封闭这个2~3mm的截留区域4,实现钢爪横梁1和对应的钢爪腿2的全截面焊接;
最后,调整钢爪横梁1和对应的钢爪腿2的相对位置,使V型坡口6暴露在焊接窗口54的位置,将钢爪横梁1和钢爪腿2固定好,等待焊接。
最终组装出来待焊接的钢爪横梁1和钢爪腿2在堆焊工装5上的位置及二者的相对位置如图2所示。
(2)预热
采用火焰加热对焊缝的两端同时进行预热,火焰加热后间隔5秒,在距离焊接区20cm的位置使用红外线测温仪对预热位置进行测温,直到测量温度达到250~300℃开始下一步的堆焊。
3、堆焊工艺
选用的堆焊材料为ER50-6,焊丝直径为1.2mm。堆焊的方法采用双侧双向堆焊工艺,即两名操作工或机械手臂同时在钢爪横梁1的两侧的V型坡口6进行堆焊,焊接工艺如图3图4所示钢爪横梁1的轴向方向,一侧的焊枪7沿该侧焊缝的后端往前端焊接,另一侧的焊枪7沿该侧的焊缝的前端往后端焊接,即横梁两侧的焊枪7移动方向在水平面上形成一个顺时针的圆(如图4所示);焊接顺序按照1、3、2、4号钢爪腿2的顺序进行,即钢爪腿2分为多个批次依次与横梁焊接,同一批次的焊接钢爪之间不相邻,这样按序焊接有利于避免某一个或相邻区域的温度过高而影响堆焊质量,具体工艺分为三步:
(1)填充焊:焊接过程中,将焊枪7与焊道的角度控制在50~75°,优选为55~70°,有利于提高熔池的深度和气体保护;同侧焊枪7移动始终保持同一方向,即沿该侧的焊缝的前端往后端焊接或者该侧的焊缝的前端往后端焊接,在钢爪横梁1两侧的坡口同时开始焊接,且同时结束焊接;焊接过程中,对称的两个V型坡口6的焊丝给进量与保护气体流量始终保持一致,有利于堆焊区域3的温度始终保持均匀稳定,可以有效避免受热不均而导致变形;焊道的宽度控制在0.8~1.1cm,完成一条焊道后须灭弧,再回到起点起弧进行第二条焊道的焊接,直到对熔焊区域完全实现堆焊;
(2)盖面焊:完成步骤(1)中的填充焊后,在堆焊层的最后一道焊层采用盖面焊焊接而成,焊道的宽度控制在0.5~0.8cm,焊道的高度须控制在0.8cm以下,要求成型美观,无外观缺陷;
(3)焊缝保温:堆焊完毕后,移除工装,对焊缝区域进行保温处理。将整个钢爪放入沙中进行保温2~3小时,即可得到电解铝阳极钢爪。
实施例2和实施例3提供电解铝阳极钢爪的堆焊方法的优点在于:
1、传统阳极钢爪的焊接方法,是在钢爪腿2上加工成梯形槽,使钢爪横梁1与钢爪腿2之间相互配合形成坡口,即坡口位置是在钢爪腿2上。然而,该电解铝阳极钢爪的堆焊方法中,在钢爪横梁1的底部的两端加工两个梯形槽,将加工后的钢爪横梁1竖直悬置在钢爪腿2的正上方,使钢爪横梁1底部的梯形槽与钢爪腿2的上壁之间形成坡口,即坡口位置在钢爪横梁1上。此种坡口开设方式可以使焊接过程中由焊丝融化后的金属液体被钢爪腿2截留,并停留在钢爪腿2和钢爪横梁1之间的截留区域4凝固形成焊缝,无需额外添加连接条等,连接区域均为同一材质的材料,能保证电解铝阳极钢爪的导电性能;同时,相对于以往将坡口开设钢爪腿2上,焊丝融化后金属液体直接经钢爪腿2流失,实施例2和3提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法可以在实现全截面焊接的基础上节约30%以上的焊料;此外,由于是在钢爪横梁1的底部的两端设置坡口,在实际生产过程中,可让两个工人或两个机械手臂同时作业,实现双向双侧同时进行焊接作业,并且无论是工人手工焊接还是采用机器手臂进行操作,均可实现,可操作性强。
2、实施例2中和实施例3提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法的区别点在于,实施例2中梯形槽的下端无限接近重合为一点,焊丝融化后的金属在该点滴落在截留区域4的中心位置,再逐渐从截留区域4的中心向两端扩散,最终凝固形成焊缝,而实施例3中的电解铝阳极钢爪的堆焊方法的梯形槽的下端相近,存在一定的距离,焊丝融化后的金属自两个梯形槽的下端滴落,形成两个中心,滴落在两个中心的金属溶液再向外周扩散开,最终凝固形成焊缝。因此,在具有前述1中的所有优点的基础上,实施例2中整个堆焊区域3的材料相对于实施例3中的均一度更好,得到的电解铝阳极钢爪的性能也更好。
实施例4
本实施例的目的在于提供一种全截面焊接的电解铝阳极钢爪。
本实施例提供的电解铝阳极钢爪包括钢爪横梁1和多个钢爪腿2,所述钢爪腿2等距离焊接在钢爪横梁1的下方。所述钢爪横梁1的截面为矩形,所述钢爪腿2为圆柱体,所述钢爪横梁1和对应钢爪腿2之间通过实施例2中所示方法焊接而成,其中钢爪横梁1的V型坡口6结构如图5所示,外观如图8所示。
实施例5
本实施例的目的在于提供一种全截面焊接的电解铝阳极钢爪。
本实施例提供的电解铝阳极钢爪包括钢爪横梁1和多个钢爪腿2,所述钢爪腿2等距离焊接在钢爪横梁1的下方。所述钢爪横梁1的截面为矩形,所述钢爪腿2为圆柱体,所述钢爪横梁1和对应钢爪腿2之间通过实施例3中所示方法焊接而成,其中钢爪横梁1的V型坡口6结构如图6所示,外观如图8所示。
效果例
本效果例的目的在于检测前述实施例提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法焊接的阳极钢爪的性能。
由于现有的焊接工艺焊接阳极钢爪的质量参差不齐,长期以来焊接阳极钢爪缺乏合理的检测手段。本发明也同时提出适用于实施例4和5提供的全截面焊接的电解铝阳极钢爪的检测标准。
由于对焊缝进行力学性能测试会破坏钢爪,且电解铝阳极钢爪属于导电部件,因此可以采用大电流发生装置对钢爪堆焊区域3进行压降检测,检测示意图如图7所示。检测条件为:直流电流200A,持续时间10~20s,至读数稳定。于室温下检测。测量位置:钢爪横梁1终点至每根钢爪腿2的下端,四个数据钢爪腿2取平均值。收集多次检测数据,剔除不稳定的检测数据,实施例4和5提供的全截面焊接的电解铝阳极钢爪的压降平均值低于1.2mv,满足电解铝阳极钢爪的检测标准。
综上所述,本发明实施例的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,通过在钢爪横梁1上开设梯形槽,焊丝融化后,熔融的金属液体在重力作用下,沿着坡口方向流淌,最终完全封闭V型坡口6区域,实现全截面焊接,在此基础上较传统堆焊坡口可节约焊料30%以上;两侧堆焊的每条焊道的焊接起点始终保持对称,同时焊接终点也始终保持对称,使同一钢爪之间的热输入始终保持一致,堆焊区域3的温度始终保持均匀稳定,有效避免受热不均而导致变形;同时两边堆焊时的焊丝给进量与保护气体流量始终保持一致,堆焊过程中钢爪不会因为高温导致变形,进而得到高质量和性能稳定的电解铝阳极钢爪;本发明提供的电解铝阳极钢爪的堆焊方法未使用过于复杂的设备、工装或焊接方法,因此无论是工人手工焊接还是采用机器手臂进行操作,均可实现操作并得到高质量且性能稳定的电解铝阳极钢爪,同时由于是两侧同时堆焊,提高了电解铝阳极钢爪的堆焊效率。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,包括如下步骤:在钢爪横梁底部的两侧加工梯形槽,梯形槽位于钢爪横梁的轴向平面的两侧,得到加工后的钢爪横梁,将加工后的钢爪横梁竖直悬置在钢爪腿的正上方,单个钢爪腿和梯形槽相互组合形成两个V型坡口,所述梯形槽的底端与所述钢爪腿的顶部之间存在间隙,在两个V型坡口同时进行堆焊,堆焊过程中两个V型坡口的堆焊速度、载气量和送丝速度保持一致,一个V型坡口内每条焊道的焊接起点与另一个V型坡口内每条焊道的焊接起点对称,一个V型坡口内每条焊道的焊接终点与另一个V型坡口内每条焊道的焊接终点对称,每个V型坡口焊接过程中完成一条焊道后灭弧,再回到焊接起点起弧进行下一条焊道的堆焊,两名操作工或机械手臂同时在所述钢爪横梁两侧的V型坡口进行堆焊,一侧的焊枪沿该侧焊缝的后端往前端焊接,另一侧的焊枪沿该侧的焊缝的前端往后端焊接,直到对熔焊区域完全堆焊。
2.根据权利要求1所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,所述钢爪腿的数量为多个,将所述钢爪腿分为多个批次依次与横梁焊接,同一批次的焊接钢爪之间不相邻。
3.根据权利要求1所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,所述V型坡口的坡口角度为30°~35°。
4.根据权利要求1所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,所述V型坡口的根部间隙为2~3mm。
5.根据权利要求1所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,焊接前对V型坡口的堆焊区域的焊缝的两端进行预热,当焊缝的两端的温度达到250°~300℃后开始焊接。
6.根据权利要求5所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,所述焊接过程中所用堆焊材料为ER50-6,所用的焊丝直径为1.2mm。
7.根据权利要求5所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,所述焊接过程中包括如下过程:利用填充焊在堆焊区域焊接形成堆焊层,在堆焊层上利用盖面焊焊接最后一道焊层。
8.根据权利要求7所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,所述填充焊过程中,焊枪与焊道的角度为50°~75°。
9.根据权利要求7所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,所述填充焊过程中,焊道宽度为0.8~1.1cm。
10.根据权利要求7所述的电解铝阳极钢爪的堆焊方法,其特征在于,所述盖面焊过程中,焊道宽度为0.5~0.8cm,焊缝高度在0.8cm以下。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010917100.6A CN112192004B (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010917100.6A CN112192004B (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112192004A CN112192004A (zh) | 2021-01-08 |
CN112192004B true CN112192004B (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=74005241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010917100.6A Active CN112192004B (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112192004B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113182643A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-07-30 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种深窄缝焊接中防止铁水外淌的方法 |
CN114211256A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-22 | 福建省微柏工业机器人有限公司 | 一种用于电解铝阳极钢爪的焊接装置及自动焊接方法 |
CN114985900A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-02 | 甘肃酒钢集团西部重工股份有限公司 | 一种500ka电解铝阳极钢爪焊接工艺及外观检查方法 |
CN116571870B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-09-29 | 内蒙古世星新材料科技有限公司 | 一种全截面阳极钢爪电渣焊系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007021561A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Arcreate:Kk | 建築鉄骨構造物柱梁接合部表波ビード溶接方法 |
CN202430299U (zh) * | 2011-09-23 | 2012-09-12 | 高伟 | 用钢板焊接组合式阳极钢爪 |
CN103624366A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-12 | 招商局重工(江苏)有限公司 | 一种自升式钻井平台180mm厚度桩腿齿条的焊接方法 |
CN106001868A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-10-12 | 南京合信智能装备有限公司 | 一种双枪同时焊接h型钢全熔透焊接方法 |
CN109249126A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-22 | 郑州经纬科技实业有限公司 | 阳极钢爪焊接工装及焊接方法 |
CN109746544A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-14 | 江阴市光科光电精密设备有限公司 | 一种超高真空不锈钢腔室的焊接工艺 |
CN111545946A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-18 | 焦作智造机电设备有限公司 | 电解铝阳极钢爪高效自动焊接系统及实现方法 |
-
2020
- 2020-09-03 CN CN202010917100.6A patent/CN112192004B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007021561A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Arcreate:Kk | 建築鉄骨構造物柱梁接合部表波ビード溶接方法 |
CN202430299U (zh) * | 2011-09-23 | 2012-09-12 | 高伟 | 用钢板焊接组合式阳极钢爪 |
CN103624366A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-12 | 招商局重工(江苏)有限公司 | 一种自升式钻井平台180mm厚度桩腿齿条的焊接方法 |
CN106001868A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-10-12 | 南京合信智能装备有限公司 | 一种双枪同时焊接h型钢全熔透焊接方法 |
CN109249126A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-22 | 郑州经纬科技实业有限公司 | 阳极钢爪焊接工装及焊接方法 |
CN109746544A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-14 | 江阴市光科光电精密设备有限公司 | 一种超高真空不锈钢腔室的焊接工艺 |
CN111545946A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-18 | 焦作智造机电设备有限公司 | 电解铝阳极钢爪高效自动焊接系统及实现方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
康力.减小焊接变形.《金属工艺学 工程材料与材料成形工艺基础》.2005,第224页. * |
董定元等.《焊工实用技巧问答》.北京出版社,1994,第547-548页. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112192004A (zh) | 2021-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112192004B (zh) | 一种电解铝阳极钢爪的堆焊方法 | |
CN103252557B (zh) | 一种实现中厚板打底焊不清根的焊接方法 | |
CN112935686B (zh) | 一种环件轧机大型斜辊轴断裂焊接修复工艺 | |
CN103451650A (zh) | 一种大型旋转机械轴瓦激光快速修复工艺方法 | |
CN102363237A (zh) | 一种铝合金厚板焊接方法 | |
CN102941403B (zh) | 壳法兰窄间隙埋弧焊焊接工艺 | |
CN107775194A (zh) | 一种激光增材制造延伸与电子束焊接复合连接方法 | |
CN1228167C (zh) | 紫铜不预热合金过渡焊接方法 | |
CN102107312B (zh) | 常温状态下厚钢板的对接焊接以及t型焊接施工方法 | |
CN106392302B (zh) | 一种垂直铝母线的焊接方法 | |
CN104942428A (zh) | 一种液压缸摩擦焊接的生产工艺 | |
CN114160931A (zh) | 紫铜管与黄铜法兰的焊接方法 | |
CN104400209A (zh) | 一种铜铝导电排对接或对接加叠接的焊接方法 | |
CN204094301U (zh) | 制冷设备中铜管与铝管焊接装置用焊接头 | |
CN102343496B (zh) | 一种焊缝装配定位装置及其装配定位焊接工艺方法 | |
CN112453650A (zh) | 一种船体横向对接缝气电焊焊接工艺 | |
CN107520528A (zh) | 一种铝及铝合金双枪双面协同焊接方法 | |
CN111545906A (zh) | 一种优化焊缝熔池成形的镜像激光焊接装置与方法 | |
CN104057256B (zh) | 一种井下大斗容铲运机举升大臂的制作方法 | |
CN110614439A (zh) | 一种高反材料激光连接方法和装置 | |
CN215238459U (zh) | 一种大型车轮固定台底座断裂的焊接装置 | |
CN113042853A (zh) | 一种纯铜t2-钢复合板未复合区修补方法 | |
CN103464907B (zh) | 薄板热自压连接方法 | |
CN111037063A (zh) | 一种sa-312 tp304l不锈钢手工无缝深熔tig焊接工艺 | |
CN111745296A (zh) | 用于蒙皮-桁条t型接头的蒙皮预置双凸台方法及其焊接工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |