CN212384810U - 摩擦焊导杆组 - Google Patents
摩擦焊导杆组 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212384810U CN212384810U CN202020924687.9U CN202020924687U CN212384810U CN 212384810 U CN212384810 U CN 212384810U CN 202020924687 U CN202020924687 U CN 202020924687U CN 212384810 U CN212384810 U CN 212384810U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- aluminum
- guide rod
- welding
- claw
- 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
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 132
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 153
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 153
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 136
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 128
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims abstract description 48
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 31
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 15
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- VRAIHTAYLFXSJJ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3].[AlH3] VRAIHTAYLFXSJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本实用新型属于铝电解槽预焙阳极技术领域，涉及一种摩擦焊导杆组，包括铝导杆和钢爪，钢爪包括钢横梁和设置在钢横梁下底面的爪头杆，钢横梁顶面中部位置设有螺纹孔，铝导杆底部设有铝螺纹柱，铝螺纹柱与钢横梁顶面的螺纹孔螺纹配合拧紧，并且铝螺纹柱与钢横梁摩擦焊接一体；钢横梁顶部的铝导杆周围辅有铝钢过渡焊块，铝钢过渡焊块包括铝材部和钢材部，铝材部与铝导杆焊接固定，钢材部与钢横梁焊接固定；铝螺纹柱四周的铝导杆底面与钢横梁顶面摩擦焊接固定。本实用新型能够节能降耗，工作过程中可靠性高，并且焊接过程操作简单，降低工人的劳动强度，工作环境较安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种摩擦焊导杆组，属于铝电解槽预焙阳极技术领域。
背景技术
目前通用的铝电解槽预焙阳极导电装置是由铝导杆、铝钢爆炸焊接复合片和铸钢爪采用焊接组合而成的。传统的这种阳极导电装置在我国解预焙槽上已经应用了几十年，电解铝生产实践证明，该装置虽然能基本上满足电解工艺需要，但还存在很多问题。传统的阳极导电装置焊接连接需过渡连接部件，在阳极导电装置中，铝钢复合爆炸焊片的上部铝平面部分与铝导杆的下端平面采用铝一铝环形焊缝连接，下部钢平面部分与钢横梁的上平面，采用钢一钢环形焊缝连接(如图4)。传统的这种阳极导电装置具有以下缺点：
(1)这两种环形焊缝的断面尺寸都小于铝导杆基本断面和钢横梁基本截面积，不能实现全截面焊接，再加上焊条材质的影响，在导杆组50-60mm的导电距离内而形成一个导电瓶颈，从而使该部位的电压降高于铝导杆和横梁的平均电压降；
(2)钢铝复合爆炸焊片一般最高使用温度只有350℃，铝/钢结合面高温强度较低，然而在电解工况条件下，有时由于电流分布不均匀和新启动电解槽时爆炸焊片区域就容易达到或超过这个危险工作温度，再加上电解工况条件下的电流冲击震荡作用等因素的影响，就可能造成钢铝复合爆炸焊片分裂和阳极脱落事故，使阳极导电(导杆组)在电解生产中的可靠性受到影响；
(3)铝导杆的铝端与钢铝复合爆炸焊片及钢铝复合爆炸焊片钢端与钢爪的连接目前主要采用人工熔化焊，焊接工况环境恶劣，属于高温、粉尘、腐蚀环境，焊接过程需要频繁调整铝导杆、钢铝复合爆炸焊片及钢爪，工人劳动强度大，效率较低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种摩擦焊导杆组，该摩擦焊导杆组实现导杆组结合面的全截面的焊接，该摩擦焊导杆组接触面电阻低能够节能降耗，工作过程中高温强度可靠性高，并且此摩擦焊导杆组的焊接过程可实现自动化作业，操作简单，没有粉尘污染，降低工人的劳动强度，工作环境较安全。
本实用新型所述的摩擦焊导杆组，包括铝导杆和钢爪，钢爪包括钢横梁和设置在钢横梁下底面的爪头杆，钢横梁顶面中部位置设有螺纹孔，铝导杆底部设有铝螺纹柱，铝螺纹柱与钢横梁顶面的螺纹孔螺纹配合拧紧，并且铝螺纹柱与钢横梁摩擦焊接一体；钢横梁顶部的铝导杆周围辅有铝钢过渡焊块，铝钢过渡焊块包括铝材部和钢材部，铝材部与铝导杆焊接固定，钢材部与钢横梁焊接固定；铝螺纹柱四周的铝导杆底面与钢横梁顶面摩擦焊接固定。
铝导杆与钢爪经过镶接、摩擦焊接和手工焊接连接为一体。铝导杆与钢爪首先通过螺纹紧密连接，然后铝导杆与钢爪之间直接连接部分通过摩擦焊接一体，另外通过铝钢过渡焊块在外周实现钢材部与钢横梁焊接、铝材部与铝导杆焊接，焊接过程为固态焊接，不需要填充材料，工件处于高温塑性状态，焊缝为锻造组织，焊接接头的强度大于母材的强度，焊缝接头高温强度和抗腐蚀能力增加。
本实用新型所述的产品的铝导杆与钢爪的焊接比原带铝钢复合爆炸焊片的导杆组减少了2个焊口，焊接结构比原来的紧密，有效的降低结合面的电阻值，向供电系统吸取的无功功率就要减少，系统的电压损失也相应减少，线损率降低，电流效率增加，降低吨铝直流电耗，实现节能降耗；摩擦焊接的铝导杆与钢爪比原带钢铝复合爆炸片的导电杆组高温强度高，抗化学侵蚀能力强，延长使用周期，减少导杆组的检修频次，降低了企业检修费用；并且使用摩擦焊接设备可以实现钢爪和铝导杆的异种金属的全截面焊接一次成形，大大降低了制作成本和焊接工作量，降低工人劳动强度。
铝钢过渡焊块焊接过程在流水线上生产，用时短，效率高，节能、节材、低耗，所需功率是传统焊接工艺的1/5～1/15，并且不需焊条、焊剂、钎料、保护气体，不需填加金属，也不需消耗电极等，环保，无污染，焊接过程不产生烟尘或有害气体，不产生飞溅，没有弧光和火花，没有放射线，并且接头成型连续、均匀、美观，焊接完成后的铝钢过渡焊块原料，可以根据具体需要加工成不同尺寸的铝钢过渡焊块。
摩擦焊导杆组的制作过程，
(1)铣加工钢爪的钢横梁顶面，钻制螺纹孔、攻丝；
(2)清理螺纹孔、钢横梁端面，将铝导杆与钢爪在设备上进行镶接和摩擦焊接，使钢爪与铝导杆摩擦焊接成一体；
(3)对步骤(2)中完成的钢爪与铝导杆焊接一体的工件进行整形和检验，符合质量标准；
(4)对钢爪和铝导杆相应的位置进行清理，然后安装预制好的铝钢过渡焊块，用氩弧焊机分别进行铝材部与铝导杆的铝铝焊接、钢材部与钢横梁的钢钢焊接；
(5)产品验收和打包。
优选的，所述的螺纹孔的孔径为40mm-50mm，螺纹孔的深度为45mm-55mm。
优选的，所述的铝钢过渡焊块的上部分为铝材部，下部分为钢材部，铝材部侧面与铝导杆焊接固定，钢材部底面与钢横梁焊接固定，铝材部高度与钢材部高度的比为1/4-2/5。铝钢过渡焊块分别与铝导杆和钢爪的焊接面积符合标准，能够保证钢爪与铝导杆之间的焊接强度，从而保证摩擦焊导杆组的质量品质。
优选的，所述的铝钢过渡焊块的数量为1-4，铝钢过渡焊块的数量设置合理，使铝导杆和钢爪之间固定牢固。
本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：
本实用新型结构设计合理，铝导杆与钢爪的焊接比原带铝钢复合爆炸焊片的导杆组减少了2个焊口，结构比原来的紧密，有效的降低结合面的电阻值，向供电系统吸取的无功功率就要减少，本导杆组的电压损失也相应减少，线损率降低，电流效率增加；摩擦焊接的铝导杆与钢爪比原带钢铝复合爆炸片的导电杆组高温强度高，抗化学侵蚀能力强，延长使用周期，减少检修频次，降低了检修费；并且实现钢爪和铝导杆的异种金属的全截面焊接一次成形，大大降低了制作成本和焊接工作量，降低工人劳动强度；并且本实用新型所述的摩擦焊导杆组为阳极加高提供了空间，可以降低预焙阳极的单耗，节约成本。
附图说明
图1、摩擦焊导杆组结构示意图(主视图)；
图2、摩擦焊导杆组结构示意图(左视图)；
图3、图1中A局部放大图；
图4、现有的传统阳极导电装置。
图中：1、铝导杆；2、钢横梁；3、钢爪；4、爪头杆；5、铝钢过渡焊块；6、铝螺纹柱；7、钢材部；8、铝材部；9、铝钢复合爆炸焊片。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
如图1-图3，本实用新型所述的摩擦焊导杆组，包括铝导杆1和钢爪3，钢爪3包括钢横梁2和设置在钢横梁2下底面的爪头杆4，钢横梁2顶面中部位置设有螺纹孔，铝导杆1底部设有铝螺纹柱6，铝螺纹柱6与钢横梁2顶面的螺纹孔螺纹配合拧紧，并且铝螺纹柱6与钢横梁2摩擦焊接一体；钢横梁2顶部的铝导杆1周围辅有铝钢过渡焊块5，铝钢过渡焊块5包括铝材部8和钢材部7，铝材部8与铝导杆1焊接固定，钢材部7与钢横梁2焊接固定；铝螺纹柱6四周的铝导杆1底面与钢横梁2顶面摩擦焊接固定。
本实施例中：
螺纹孔的孔径为40mm-50mm，螺纹孔的深度为45mm-55mm；铝钢过渡焊块5的上部分为铝材部8，下部分为钢材部7，铝材部8侧面与铝导杆1焊接固定，钢材部7底面与钢横梁2焊接固定，铝材部8高度与钢材部7高度的比为1/4-2/5，铝钢过渡焊块5分别与铝导杆1和钢爪3的焊接面积符合标准，能够保证钢爪3与铝导杆1之间的焊接强度，从而保证摩擦焊导杆组的质量品质；铝钢过渡焊块5的数量为2，铝导杆1两侧各布置1块铝钢过渡焊块5，使铝导杆1和钢爪3之间固定牢固。
铝导杆1与钢爪3经过镶接、摩擦焊接和手工焊接连接为一体。铝导杆1与钢爪3首先通过螺纹紧密连接，然后铝导杆1与钢爪3之间直接连接部分通过摩擦焊接一体，另外通过铝钢过渡焊块5在外周实现钢材部7与钢横梁2焊接、铝材部8与铝导杆1焊接，焊接过程为固态焊接，不需要填充材料，工件处于高温塑性状态，焊缝为锻造组织，焊接接头的强度大于母材的强度，焊缝接头高温强度和抗腐蚀能力增加。
本实用新型所述的产品的铝导杆1与钢爪3的焊接比原带铝钢复合爆炸焊片9的导杆组减少了2个焊口，焊接结构比原来的紧密，有效的降低结合面的电阻值，向供电系统吸取的无功功率就要减少，系统线路的电压损失也相应减少，线损率降低，电流效率增加，降低吨铝直流电耗，实现节能降耗；摩擦焊接的铝导杆1与钢爪3比原带钢铝复合爆炸片的导电杆组高温强度高，抗化学侵蚀能力强，延长使用周期，减少导杆组的检修频次，降低了检修费；并且使用摩擦焊接设备可以实现钢爪3和铝导杆1的异种金属的全截面焊接一次成形，大大降低了制作成本和焊接工作量，降低工人劳动强度。
铝钢过渡焊块5焊接过程在流水线上生产，用时短，效率高，节能、节材、低耗，所需功率是传统焊接工艺的1/5～1/15，并且不需焊条、焊剂、钎料、保护气体，不需填加金属，也不需消耗电极等，环保，无污染，焊接过程不产生烟尘或有害气体，不产生飞溅，没有弧光和火花，没有放射线，并且接头成型连续、均匀、美观，焊接完成后的铝钢过渡焊块原料，可以根据具体需要加工成不同尺寸的铝钢过渡焊块5。
摩擦焊导杆组的制作过程，
(1)铣加工钢爪3的钢横梁2顶面，钻制螺纹孔、攻丝；
(2)清理螺纹孔、钢横梁2端面，将铝导杆1与钢爪3在设备上进行镶接和摩擦焊接，使钢爪3与铝导杆1摩擦焊接成一体；
(3)对步骤(2)中完成的钢爪3与铝导杆1焊接一体的工件进行整形和检验，符合质量标准；
(4)对钢爪3和铝导杆1相应的位置进行清理，然后安装预制好的铝钢过渡焊块5，用氩弧焊机分别进行铝材部8与铝导杆1的铝铝焊接、钢材部7与钢横梁2的钢钢焊接；
(5)产品验收和打包。
Claims (4)
1.一种摩擦焊导杆组，包括铝导杆(1)和钢爪(3)，钢爪(3)包括钢横梁(2)和设置在钢横梁(2)下底面的爪头杆(4)，其特征在于：钢横梁(2)顶面中部位置设有螺纹孔，铝导杆(1)底部设有铝螺纹柱(6)，铝螺纹柱(6)与钢横梁(2)顶面的螺纹孔螺纹配合拧紧，并且铝螺纹柱(6)与钢横梁(2)摩擦焊接一体；钢横梁(2)顶部的铝导杆(1)周围辅有铝钢过渡焊块(5)，铝钢过渡焊块(5)包括铝材部(8)和钢材部(7)，铝材部(8)与铝导杆(1)焊接固定，钢材部(7)与钢横梁(2)焊接固定；铝螺纹柱(6)四周的铝导杆(1)底面与钢横梁(2)顶面摩擦焊接固定。
2.根据权利要求1所述的摩擦焊导杆组，其特征在于：螺纹孔的孔径为40mm-50mm，螺纹孔的深度为45mm-55mm。
3.根据权利要求1所述的摩擦焊导杆组，其特征在于：铝钢过渡焊块(5)的上部分为铝材部(8)，下部分为钢材部(7)，铝材部(8)侧面与铝导杆(1)焊接固定，钢材部(7)底面与钢横梁(2)焊接固定，铝材部(8)高度与钢材部(7)高度的比为1/4-2/5。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的摩擦焊导杆组，其特征在于：铝钢过渡焊块(5)的数量为1-4。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020924687.9U CN212384810U (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 摩擦焊导杆组 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020924687.9U CN212384810U (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 摩擦焊导杆组 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212384810U true CN212384810U (zh) | 2021-01-22 |
Family
ID=74252419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020924687.9U Active CN212384810U (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 摩擦焊导杆组 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212384810U (zh) |
-
2020
- 2020-05-26 CN CN202020924687.9U patent/CN212384810U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101323054B (zh) | 导电-搅拌摩擦复合热源焊接方法及设备 | |
| CN100463756C (zh) | 厚板低合金高强钢三丝埋弧焊接方法 | |
| CN100571958C (zh) | 铝电解槽阴极钢棒的带电焊接方法 | |
| CN109396695A (zh) | 用于mig钎焊和火焰钎焊的紧固件和工件及其制作方法 | |
| CN105458469A (zh) | 一种焊接式铝合金箱体及焊接方法 | |
| CN1228167C (zh) | 紫铜不预热合金过渡焊接方法 | |
| CN201940732U (zh) | 一种钢结构焊钉焊接装置 | |
| CN2889597Y (zh) | 一种铝母材的熔铸焊接模具 | |
| CN212384810U (zh) | 摩擦焊导杆组 | |
| CN109249126B (zh) | 阳极钢爪焊接工装及焊接方法 | |
| CN113620159A (zh) | 一种汽轮发电机机座用焊接结构吊攀及制造方法 | |
| CN1328414C (zh) | 大型铝电解槽大修阴极的焊接方法 | |
| CN201423498Y (zh) | 一种铝母材的原位自蔓延焊接修复方法中用的焊接模具 | |
| CN209035691U (zh) | 一种轻量化焊枪座及焊枪 | |
| CN217394007U (zh) | 一种用于金属工艺品焊接的新型氩弧焊机 | |
| CN213916738U (zh) | 一种燃气轮机透平静叶片高温合金板材焊接坡口结构 | |
| CN201799783U (zh) | 耐火非金属材料机体焊接引弧、收弧板 | |
| CN104209627A (zh) | 一种钢筋电渣压力焊机的起弧控制方式 | |
| CN206706219U (zh) | 一种阳极导杆组件 | |
| CN208713215U (zh) | 一种旋转自动焊接装置 | |
| CN213105150U (zh) | 一种激光切割机横梁 | |
| CN207824145U (zh) | 一种熔焊螺丝 | |
| CN104613304A (zh) | 一种铝合金导轨及其焊接方法 | |
| CN1273900A (zh) | 碎焊丝及其焊接方法 | |
| CN215034373U (zh) | 一种单排并列式双功能用焊枪支承装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231107 Address after: 602-A, Honglianhu Business Building, Huantai County, Zibo City, Shandong Province, 256400 Patentee after: Shandong Jucheng Construction Engineering Co.,Ltd. Address before: 255086 No.139 Beixin Road, high tech Zone, Zibo City, Shandong Province Patentee before: Shandong Doumu Machinery Technology Co.,Ltd. |