CN113770658A - 一种电解锌用阴极板横梁生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，涉及湿法冶金技术领域。本发明包括以下步骤：S1：将铝合金板加工成导电梁主体、挂耳的形状；S2：对导电梁主体、挂耳的表面进行清洁处理；S3：对导电梁主体、挂耳进行预热；S4：通过砂纸将导电梁主体、挂耳需要焊接的部位进行打磨；S5：立刻将固态助焊剂涂覆在打磨后的部位；S6：通过氩弧焊的方式进行焊接；S7：超声波探伤；S8：表面处理。本发明采用强度高，密度小、导电率好的铝镁合金板作为导电梁主体、挂耳的主材，采用焊接工艺将导电梁主体与挂耳固定在一起，可大大提高阴极板横梁的整体强度，解决了现有的浇铸工艺制备的横梁，容易弯折，浇筑完需要进行曲线处理，生产效率低下的问题。
Description
技术领域
本发明属于湿法冶金技术领域，特别是涉及一种电解锌用阴极板横梁生产工艺。
背景技术
电解锌是一种替代传统火法炼锌的湿法冶金新技术，通过湿法电解工艺来提取纯锌，电解锌过程中阴极板作为工序中一个重要部分，其通过电极引入负电荷，金属离子在阴极板上还原沉积，然后通过剥片设备将阴极板上沉积的金属剥离，得到高纯度的金属锌片。
阴极板在使用过程中，需要安装在阴极板横梁的底部，现有的阴极板横梁的主要功能为两个方面，一是导电功能，为阴极板提供直流电；二是承载功能，使阴极板能够垂直安放在电解槽内。因此，为了实现这两种功能，就需要阴极板横梁具有良好的导电性和足够的强度。
目前在电解、电积领域，所使用的阴极板导电横梁大部分为全铜、铜钢复合、铜钛复合、铜铅复合或者不锈钢电镀铜等材质，其中全铜材质的导电梁不仅价格昂贵，而且铜导电梁与极板的联接部位容易断裂，严重影响使用寿命，同时联接处电阻较高，增加了单位产品电耗；而采用复合工艺制作的导电横梁，主要存在复合层容易分离、存在明显界面等缺陷，不仅影响寿命，而且两种材质之间的接触电阻较大，增加了单位电解产品的电耗；采用电镀工艺制造的导电横梁虽然较好地解决了两种金属之间的接触问题，但是其生产成本较高，而且电镀工艺的污染较大，同时由于镀层较薄，其使用寿命也受到限制。
且目前的阴极板横梁采用浇铸的工艺进行制备，但是由浇筑工艺制备的阴极板横梁强度一般，长期使用，容易弯折，且通过浇筑工艺制备的阴极板横梁需要进行曲线处理，去除毛边等，耗时耗力，无法满足实际使用中的需求，所以市面上迫切需要能改进的技术，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，采用强度高，密度小、导电率好的铝镁合金板作为导电梁主体、挂耳的主材，采用焊接工艺将导电梁主体与挂耳固定在一起，将导电梁主体与导电块固定在一起，可大大提高整个阴极板横梁的整体强度，解决了现有的浇铸工艺制备的横梁，容易弯折，且浇筑完需要进行曲线处理，生产效率低下的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，包括以下步骤：
S1：将铝合金板加工成导电梁主体、挂耳的形状；
S2：对导电梁主体、挂耳的表面进行清洁处理，去除表面附着的杂质、油污等；
S3：将导电梁主体、挂耳移送至烘箱内，进行预热；
S4：将导电梁主体、挂耳从烘箱内取出，并通过砂纸将导电梁主体、挂耳需要焊接的部位进行打磨，去除铝合金板表面的氧化膜；
S5：立刻将固态助焊剂涂覆在打磨后的部位，助焊剂在高温的铝合金板上迅速熔化，并完全将打磨后的表面覆盖住；
S6：通过氩弧焊的方式将挂耳、导电块分别焊接在导电梁主体上；
S7：采用超声波探伤设备对焊缝进行无损探伤；
S8：表面处理，对阴极板横梁表面喷涂防腐层。
进一步地，阴极板横梁包括导电梁主体、挂耳和导电块，导电梁主体的顶部焊接有两个对称分布的挂耳，导电梁主体的底部设置有阴极板安装槽，导电梁主体的两端均设置有卡槽，导电块卡接在卡槽内且与导电梁主体焊接。
进一步地，导电梁主体和挂耳均采用铝镁合金板。
进一步地，S2中对导电梁主体、挂耳的表面清洁具体为，首先采用清水进行冲洗，然后采用温水进行烫洗，水温为60～65℃，烫洗3～4min，冲洗掉残留在铝合金板表面的油污等杂质。
进一步地，S3中预热温度设置为70～75℃，并保温1～2min。
进一步地，S5中助焊剂选择固体松香树脂助焊剂。
进一步地，S6的氩弧焊中焊料填充材料选择铝合金焊丝，保护气体选择氩气和氦气的混合气体。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用强度高，密度小、导电率好的铝镁合金板作为导电梁主体、挂耳的主材，采用焊接工艺将导电梁主体与挂耳固定在一起，将导电梁主体与导电块固定在一起，可大大提高整个阴极板横梁的整体强度，避免传统的整体浇铸工艺，浇筑完还要进行曲线处理，且横梁容易弯折的问题，通过铝合金板采用焊接处理，较原来浇铸工序，减小损耗、减小能耗。
2、本发明通过采用烫洗、预热、打磨、涂覆助焊剂、氩弧焊的生产工艺，可增强导电梁主体与挂耳、导电块之间的粘结度，有利于使用寿命的延长，且整个阴极板横梁在加工完成后，对整个横梁进行防腐处理，提高横梁的防腐蚀性能，焊缝不易被腐蚀开裂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明的整体结构外观示意图；
图2为本发明的底面结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、导电梁主体；2、挂耳；3、导电块；4、阴极板安装槽；5、卡槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1所示，本发明为一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，包括以下步骤：
S1：将铝合金板加工成导电梁主体1、挂耳2的形状，导电梁主体1和挂耳2均采用铝镁合金板，铝镁合金板具有强度高，密度小，散热好等优点；
S2：对导电梁主体1、挂耳2的表面进行清洁处理，去除表面附着的杂质、油污、树脂等，具体为，首先采用清水进行冲洗，然后采用温水进行烫洗，水温为60～65℃，烫洗3～4min，两遍清洗可彻底清除污物，且也初步提高铝镁合金的温度，便于后续的烘干、升温；
S3：将导电梁主体1、挂耳2移送至烘箱内，进行预热，预热温度设置为70～75℃，并保温1～2min，对导电梁主体1、挂耳2进行预热可降低焊接应力，延长热影响区的冷却时间，降低裂纹率；
S4：将导电梁主体1、挂耳2从烘箱内取出，并通过砂纸将导电梁主体1、挂耳2需要焊接的部位进行打磨，去除铝合金板表面的氧化膜，使得铝合金焊丝能与合金板直接接触，利于焊接的进行，提高焊接的稳固性；
S5：立刻将固态助焊剂涂覆在打磨后的部位，助焊剂在高温的铝合金板上迅速熔化，并完全将打磨后的表面覆盖住，避免铝镁合金产生新的氧化膜，助焊剂选择固体松香树脂助焊剂；
S6：通过氩弧焊的方式将挂耳2、导电块3分别焊接在导电梁主体1上，氩弧焊中焊料填充材料选择铝合金焊丝，保护气体选择氩气和氦气的混合气体；
S7：采用超声波探伤设备对焊缝进行无损探伤；
S8：对合格产品进行表面处理，向阴极板横梁表面喷涂防腐层。
其中如图1-2所示，阴极板横梁包括导电梁主体1、挂耳2和导电块3，导电梁主体1的顶部焊接有两个对称分布的挂耳2，导电梁主体1的底部设置有阴极板安装槽4，导电梁主体1的两端均设置有卡槽5，导电块3卡接在卡槽5内且与导电梁主体1焊接。
本发明采用强度高，密度小、导电率好的铝镁合金板作为导电梁主体1、挂耳2的主材，采用烫洗、预热、打磨、涂覆助焊剂、氩弧焊的生产工艺，将导电梁主体1与挂耳2固定在一起，将导电梁主体1与导电块3固定在一起，提高焊缝质量，可大大提高整个阴极板横梁的整体强度，避免传统的整体浇铸工艺，浇筑完还要进行曲线处理，且横梁容易弯折的问题，通过铝合金板采用焊接处理，较原来浇铸工序，减小损耗、减小能耗。
以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将铝合金板加工成导电梁主体（1）、挂耳（2）的形状；
S2：对导电梁主体（1）、挂耳（2）的表面进行清洁处理，去除表面附着的杂质、油污等；
S3：将导电梁主体（1）、挂耳（2）移送至烘箱内，进行预热；
S4：将导电梁主体（1）、挂耳（2）从烘箱内取出，并通过砂纸将导电梁主体（1）、挂耳（2）需要焊接的部位进行打磨，去除铝合金板表面的氧化膜；
S5：立刻将固态助焊剂涂覆在打磨后的部位，助焊剂在高温的铝合金板上迅速熔化，并完全将打磨后的表面覆盖住；
S6：通过氩弧焊的方式将挂耳（2）、导电块（3）分别焊接在导电梁主体（1）上；
S7：采用超声波探伤设备对焊缝进行无损探伤；
S8：表面处理，对阴极板横梁表面喷涂防腐层。
2.根据权利要求1所述的一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，其特征在于，阴极板横梁包括导电梁主体（1）、挂耳（2）和导电块（3），导电梁主体（1）的顶部焊接有两个对称分布的挂耳（2），导电梁主体（1）的底部设置有阴极板安装槽（4），导电梁主体（1）的两端均设置有卡槽（5），导电块（3）卡接在卡槽（5）内且与导电梁主体（1）焊接。
3.根据权利要求1所述的一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，其特征在于，导电梁主体（1）和挂耳（2）均采用铝镁合金板。
4.根据权利要求1所述的一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，其特征在于，S2中对导电梁主体（1）、挂耳（2）的表面清洁具体为，首先采用清水进行冲洗，然后采用温水进行烫洗，水温为60～65℃，烫洗3～4min。
5.根据权利要求1所述的一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，其特征在于，S3中预热温度设置为70～75℃，并保温1～2min。
6.根据权利要求1所述的一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，其特征在于，S5中助焊剂选择固体松香树脂助焊剂。
7.根据权利要求1所述的一种电解锌用阴极板横梁生产工艺，其特征在于，S6的氩弧焊中焊料填充材料选择铝合金焊丝，保护气体选择氩气和氦气的混合气体。
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