EA004522B1 - Способ соединения оболочки с сердечником - Google Patents

Abstract

Способ соединения сердечника (2) с высокой электропроводностью с оболочкой (1) из высокосортной стали. Согласно заявленному способу сердечник (2) с высокой электропроводностью, такой как шина из меди, и соединительный компонент (3) помещают внутри оболочки (1), имеющей худшую электропроводность, и подвергают тепловой обработке, по меньшей мере, в месте расположения соединяемых деталей, таким образом, чтобы между сердечником (2) с высокой электропроводностью и оболочкой из высокосортной стали сформировать металлургическое соединение.

Description

Настоящее изобретение относится к способу соединения трубы с сердечником в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения.

Способ в соответствии с настоящим изобретением, в частности, предназначен для изготовления подвесных шин для электродов, в особенности постоянных катодов, используемых при электролизе металла. Изготовление подвесной шины постоянного катода и соединение пластины постоянного катода с подвесной шиной представляет собой проблему, состоящую в том, что для подвода большого электрического тока к пластине материал подвесной шины должен обладать высокой электропроводностью, например такой, как у меди. Поскольку стойкая к кислотной среде сталь имеет плохую электропроводность, шину нельзя изготовить с применением только этого материала. В публикации \νϋ 00/17419 описаны альтернативные способы изготовления подвесной шины постоянного катода. Они обычно являются сложными при выполнении и/или требуют использования специального оборудования. Производственные конструктивные решения в соответствии со способами известного уровня техники не всегда позволяют обеспечить удовлетворительный уровень электропроводности соединения, в частности металлов, в коррозийных условиях, существующих при электролизе металлов.

Настоящее изобретение направлено на разработку совершенно нового способа соединения трубы и сердечника. Кроме того, настоящее изобретение направлено на разработку способа производства подвесной шины электрода, в частности постоянного катода, который обладает техническими преимуществами при производстве и удобен для использования.

Характерные отличия решения в соответствии с настоящим изобретением указаны в формуле изобретения.

При использовании технического решения в соответствии с настоящим изобретением достигается ряд заметных преимуществ. Благодаря использованию технического решения, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается хороший электропроводный контакт между оболочкой, имеющей худшую электропроводность, и сердечником, который обладает хорошей электропроводностью. Данный способ удобен при применении и не требует использования специального оборудования. Способ хорошо пригоден для обработки деталей с различными размерами, и его можно использовать при различных объемах производства.

Решение в соответствии с настоящим изобретением более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен этап способа в соответствии с настоящим изобретением перед приваркой одной из концевых пластин и на фиг. 2 показана шина в соответствии с настоящим изобретением перед этапом тепловой обработки.

Настоящее изобретение относится к способу, который предназначен для соединения сердечника 2, обладающего высокой электропроводностью, с оболочкой 1, которая изготовлена из высокосортной стали. В данном способе сердечник 2 с высокой электропроводностью, такой как медная шина, и соединительный компонент 3 располагают внутри оболочки 1, которая имеет плохую электропроводность; проводят тепловую обработку, по меньшей мере, в области соединения, так, что между сердечником 2 с высокой электропроводностью и оболочкой 1 из высокосортной стали формируется металлургическое соединение. Соединительный компонент 3, по существу, имеет ту же длину, что и сердечник 2. Как правило, соединительный компонент 3 обычно состоит из олова. Количество соединительного компонента 3 зависит от размера зазора между оболочкой 1 и сердечником 2, и от величины соединяемой поверхности сердечника и оболочки.

Оболочка выполнена в виде трубы, у которой по меньшей мере один торец, по меньшей мере, частично закрыт, по меньшей мере, в ходе тепловой обработки. Как правило, первое отверстие на торце оболочки закрывают, например, с помощью приваренной концевой пластины 4 до установки сердечника 2 и соединительного компонента 3 в оболочку 1. В варианте выполнения, представленном на чертежах, отверстие на другом торце оболочки также частично закрывают, например, с помощью приваренной концевой пластины 5 после установки сердечника и соединительного компонента внутри трубы. На торце оболочки оставляют отверстие 7, по меньшей мере, на время тепловой обработки. Оно остается, например, из-за того, что сварной шов 6 не проходит по верхней кромке другой концевой пластины 5, и она остается не приваренной. Обычно во время тепловой обработки соединяемые детали устанавливают, по существу, в горизонтальном положении. При этом расплавленное олово проникает во все области соединения. В ходе тепловой обработки расплавленное олово растворяет медь медной шины, которая используется в качестве сердечника 2, и при этом формируется оловянная бронза, которая одновременно начинает растворять внутреннюю поверхность трубы из высокосортной стали, которая используется в качестве оболочки 1, формируя соединение из металлической оловянной бронзы, между сердечником 2 и оболочкой 1. Тепловую обработку обычно проводят в печи, температуру внутри которой, по существу, поднимают до уровня, по существу, выше 900°С.

В соответствии с другим вариантом выполнения, тепловую обработку соединяемых деталей производят в положении, существенно отличающемся от горизонтального. При этом нижний торец оболочки обычно закрывают, по меньшей мере, до высоты требуемой поверхности соединения.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может использоваться для производства подвесной шины электрода, в частности постоянного катода. В настоящей заявке под термином высокосортная сталь подразумевается нержавеющая сталь или сталь, стойкая к кислотной среде. Под медью подразумевается материал, который, в основном, состоит из меди или по меньшей мере на 50 процентов состоит из меди.

Claims (8)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ соединения сердечника (2) с высокой электропроводностью с оболочкой (1) из высокосортной стали, отличающийся тем, что сердечник (2) с высокой электропроводностью, такой как медная шина, и соединительный компонент (3) устанавливают внутри оболочки (1) и подвергают тепловой обработке, по меньшей мере, в области соединения деталей, таким образом, чтобы между сердечником (2) с высокой электропроводностью и оболочкой из высокосортной стали (1) сформировалось металлургическое соединение.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сердечник (2), по существу, состоит из меди и соединительный компонент (3), по существу, состоит из олова, и между оболочкой (1) и сердечником (2) формируется соединение, состоящее, по существу, из оловянной бронзы.
3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что соединительный компонент (3), по существу, состоит из олова.
4. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что оболочка (1) выполнена в виде трубы, в которой по меньшей мере один торец, по меньшей мере частично, закрыт, по меньшей мере, в ходе тепловой обработки.
5. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что соединяемые детали во время тепловой обработки устанавливают, по существу, горизонтально.
6. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, когда соединяемые детали находятся в горизонтальном положении, соединительный компонент (3) помещают сверху сердечника (2) внутри оболочки (1) перед тепловой обработкой.
7. 7. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что соединяемые детали во время тепловой обработки устанавливают, по существу, в положении, которое, по существу, отличается от горизонтального.
8. 8. Применение способа по любому из пп.17 для изготовления подвесной шины электрода, постоянного катода, используемого при электролизе металла.