NO750661L

NO750661L -

Info

Publication number: NO750661L
Application number: NO750661A
Authority: NO
Inventors: K Mikula; J Liszka; F Bijak; J Kraterski
Original assignee: Zjednoczenie Przemyslu Ceramic
Priority date: 1974-02-28
Filing date: 1975-02-27
Publication date: 1975-08-29
Also published as: NL7502399A; JPS50125320A; CA1034436A; ES435168A1; FR2262776A1; SE7502233L; DE2508829A1; DK78675A; DD117082A5; GB1491526A; IN140733B; IT1033246B

Abstract

Fremgangsmåte for feste av en kobberkontaktpinne til en bæreskinne av aluminium eller aluminiumlegering for en elektrodeplate.Method for attaching a copper contact pin to an aluminum or aluminum alloy support rail for an electrode plate.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for forbindelseThe present invention relates to a method for connection

av en kobberkontaktpinne med en bæreskinne av aluminium eller aluminiumlegering for en elektrodeplate av den art som vanligvis anvendes for el ektrolyttisk utvinning av ikke jernholdige metaller, of a copper contact pin with a carrier rail of aluminum or aluminum alloy for an electrode plate of the type usually used for the electrolytic extraction of non-ferrous metals,

for derved å oppnå en sterk mekanisk forbindelse med lav elektrisk kontaktmotstand, samt en elektrodeplate fremstilt ved denne fremgangsmåte. thereby achieving a strong mechanical connection with low electrical contact resistance, as well as an electrode plate produced by this method.

I den elektrolytiske sinkindustri utvinnes f.eks. sinkmetall vedIn the electrolytic zinc industry, e.g. zinc metal by

hjelp av en prosess som er kjent som elektroutvinning. Sinkioner i den elektrolytt som'inneholdes i en celle påføres aluminiumkatode-plater under påvirkning av en likestrøm som føres gjennom elektrolyttløsningen fra inerte blyanoder til katodene. En celle for dette formål omfatter normalt et antall anoder og katoder med innbyrdes^mellomrom, og det er vanlig praksis å sammenkoble flere celler i serie for dannelse av en såkalt cellebank; For dannelse av sådanne serieforbindelser, forbindes katodene i en celle med anodene i den tilstøtende celle i banken ved hjelp av en kobberkontaktpinne som er festet til katodenes bæreskinne. En sådan kobberkontaktpinne kan festes til bæreskinnen ved forskjellige fremgangsmåter, men det er meget viktig å fremskaffe en lav kontaktmotstand mellom kobberkontaktpinnen. og aluminiumskinnen såvel som en sterk mekanisk forbindelse. using a process known as electroextraction. Zinc ions in the electrolyte contained in a cell are applied to aluminum cathode plates under the influence of a direct current which is passed through the electrolyte solution from inert lead anodes to the cathodes. A cell for this purpose normally comprises a number of anodes and cathodes spaced apart, and it is common practice to connect several cells in series to form a so-called cell bank; To form such series connections, the cathodes of a cell are connected to the anodes of the adjacent cell in the bank by means of a copper contact pin which is attached to the cathodes' carrier rail. Such a copper contact pin can be attached to the carrier rail by various methods, but it is very important to provide a low contact resistance between the copper contact pin. and the aluminum rail as well as a strong mechanical connection.

En tidligere anvendt fremgangsmåte av søkerne for sikring av kontakt-pinnenes forbindelse med sine bæreskinner gikk ut på å forsyne kontaktpinnene med en gjenget stuss og skru. denne inn i enden av vedkommende bæreskinne. Denne fremgangsmåte ga en sterk mekanisk forbindelse med tilfredsstillende lav kontaktmotstand. Etter noen få måneders drift degenererte imidlertid kobber/aluminium-forbindelsen over gjengene på grunn av elektrolytisk korrosjon og kjemisk angrep, samtidig som kontaktmotstanden øket raskt til et nivå hvor katoden måtte kasseres. I tillegg til dette har en sådan gjenget forbindelse vist seg å ikke være tilfredsstillende ved anvendelse av mekaniske midler for fjerning av metallbelegget på elektrode-platene, idet gjengeforbindelsen da hadde en tendens til å løsne etter en tid. A previously used method by the applicants for securing the connection of the contact pins with their carrier rails was to provide the contact pins with a threaded socket and screw. this into the end of the relevant carrier rail. This method produced a strong mechanical connection with satisfactorily low contact resistance. After a few months of operation, however, the copper/aluminium connection over the threads degenerated due to electrolytic corrosion and chemical attack, while the contact resistance increased rapidly to a level where the cathode had to be discarded. In addition to this, such a threaded connection has proven to be unsatisfactory when using mechanical means for removing the metal coating on the electrode plates, as the threaded connection then tended to loosen after a while.

Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å angi en fremgangsmåte for forbindelse av en kobberkontakt med en bæreskinne av aluminium, og dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at den ovenfor angitte gjengeforbindelse forsterkes av en sterk metallurgisk forbindelse mellom kontaktpinnen og bæreskinnen, således at det derved oppnås et kraftig mekanisk feste med varaktig lav elektrisk kontaktmotstand. It is therefore an object of the present invention to specify a method for connecting a copper contact with an aluminum carrier rail, and this is achieved according to the invention by the above-mentioned threaded connection being reinforced by a strong metallurgical connection between the contact pin and the carrier rail, so that the thereby achieving a strong mechanical attachment with permanently low electrical contact resistance.

Oppfinnelsens fremgangsmåte omfatter således følgende prosesstrinn: a) kobberkontaktpinnen belegges med et tynt skikt av sølv; b) kontaktpinnen skrues mekanisk inn i bæreskinnen av aluminium eller aluminiumlegering; c) sammenstillingen av belagt kobberpinne og bæreskinne av aluminium eller aluminiumlegering foroppvarmes til en temperatur i området The method of the invention thus includes the following process steps: a) the copper contact pin is coated with a thin layer of silver; b) the contact pin is mechanically screwed into the carrier rail of aluminum or aluminum alloy; c) the assembly of coated copper pin and carrier rail of aluminum or aluminum alloy is preheated to a temperature in the range

90 - 480°C; og 90 - 480°C; and

d) den belagté>.:kobberkontak t-pinne sveises til den foroppvarmede bæreskinne av aluminium eller aluminiumlegering, hvorved den d) the coated copper contact t-pin is welded to the preheated carrier rail of aluminum or aluminum alloy, whereby the

mekaniske gjengeforbindelse forsterkes av en kraftig metallurgisk forbindelse med lav elektrisk motstand. mechanical thread connection is reinforced by a strong metallurgical connection with low electrical resistance.

Sveisingen utføres fortrinnsvis som lysbuesveising ved anvendelseThe welding is preferably carried out as arc welding when used

av en fylningsstav av aluminium samt gassavicjerming med en inert gass som f.eks. argon. Ved anvendelse av denne sveiseteknikk, bør forvarmingstemperaturen ligge mellom 190 og 220°C. of an aluminum filling rod and gas insulation with an inert gas such as argon. When using this welding technique, the preheating temperature should be between 190 and 220°C.

Sveisingen utføres fortrinnsvis ved plassering av en sveisestrengThe welding is preferably carried out by placing a welding string

på gjengeforbindelsen for avtetning av denne for derved å motvirke degenerering av forbindelsen på grunn av elektrolytisk korrosjon og kjemiske angrep. Det er også fordelaktig med en avskråning av kontaktpinnen ved gjengeforbindésen for derved å muliggjøre innføring av en passende streng av en legering egnet for hårdlodding mellom kontaktpinnen og bæreskinnen. on the threaded connection to seal it, thereby counteracting degeneration of the connection due to electrolytic corrosion and chemical attack. It is also advantageous to bevel the contact pin at the threaded connection to thereby enable the introduction of a suitable string of an alloy suitable for brazing between the contact pin and the carrier rail.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av utførelses-eksempler og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser i perspektiv en bank av elektrolyseceller, hvori innbyrdes adskilte katoder og anoder er anordnet og anodene i en celle er koblet i serie med katodene i den inntilliggende cellen. Fig. 2 viser sett fra siden en katodekonstruksjon som omfatter en bæreskinne av aluminium og med en kontaktpinne som er gjenget inn i skinnen og sveiset til denne. Fig. 3 viser hvorledes forbindelser er utført fra en katode i en celle til to nærliggende anoder i en inntilliggende celle, The invention will now be explained in more detail with the help of embodiment examples and with reference to the attached drawings, on which: Fig. 1 shows in perspective a bank of electrolytic cells, in which mutually separated cathodes and anodes are arranged and the anodes in a cell are connected in series with the cathodes in the adjacent cell. Fig. 2 shows, seen from the side, a cathode construction which comprises an aluminum carrier rail and with a contact pin which is threaded into the rail and welded to it. Fig. 3 shows how connections are made from a cathode in a cell to two nearby anodes in an adjacent cell,

for derved å koble cellenes elektroder i serie.thereby connecting the cells' electrodes in series.

Fig. 4 viser i forstørret målestokk en kobberpinne gjenget inn i sin tilordnede bæreskinne. Fig. 5 viser i forstørret målestokk kobberpinnen og skinnen etter en første sveiseprosess, og Fig. 6 viser i forstørret målestokk vedkommende kobberpinne og bæreskinne etter en annen sveiseprosess. Fig. 4 shows on an enlarged scale a copper pin threaded into its assigned support rail. Fig. 5 shows on an enlarged scale the copper pin and the rail after a first welding process, and Fig. 6 shows on an enlarged scale the relevant copper pin and carrier rail after a second welding process.

I fig. 1 er det vist en elektrolytisk cellebank som omfatter et antall celler med hver sine innbyrdes adskilte anoder 12 og katoder 14. Hver celle 10 strekker seg over cellebankens hele bredde og anodene i en celle er forbundet til katodene i den inntilliggende celle. In fig. 1 shows an electrolytic cell bank comprising a number of cells each with mutually separate anodes 12 and cathodes 14. Each cell 10 extends over the entire width of the cell bank and the anodes in one cell are connected to the cathodes in the adjacent cell.

Som vist i fig. 2, utgjøres hver katode av en rektangulær plate av valset aluminium 16 utformet for å nedsenkes i elektrolysecellen 10 ved hjelp av en støpt bæreskinne 20 som er sveiset til platen As shown in fig. 2, each cathode is constituted by a rectangular plate of rolled aluminum 16 designed to be immersed in the electrolytic cell 10 by means of a cast support rail 20 which is welded to the plate

16 ved hjelp av en hvilken som helst hensiktsmessig sveisernetode,16 using any suitable welding node,

men fortrinnsvis er fastsveiset ved anvendelse av en fylningsstav av aluminiumlegering innenfor en skjerm av inert gass, f.eks. argon. Bæreskinnen er elektrisk isolert fra cellen ved hjelp av langstrakte strimler 21 utført i polyestermaterial. Bæreskinnen er normalt utført i en aluminiumlegering med innhold av 5 til 6% silisium for å lette støpeprosessen og forbedre skinnens stivhet. Hver bæreskinne er forsynt med to kroker 22 som anvendes for å trekke ut katodene fra cellene og erstatte disse med nye katoder. En kontaktpinne 24 av seigt elektrolytisk kobber og utført i form av en avstumpet konus samt forsynt med en gjenget stuss 25, er gjenget inn i hver katodeskinne og fastsveiset til denne i samsvar med oppfinnelsens fremgangsmåte, som vil bli nærmere omtalt senere i beskrivelsen. En plastduk 26 er fastfestet langs begge kanter av katodeplaten 16 på kjent måte, for derved å muliggjøre lett fjerning av det material som avsettes på platen under elektrolyseprosessen. but is preferably welded using an aluminum alloy filler rod within a shield of inert gas, e.g. argon. The carrier rail is electrically insulated from the cell by means of elongated strips 21 made of polyester material. The carrier rail is normally made of an aluminum alloy with a content of 5 to 6% silicon to facilitate the casting process and improve the rail's stiffness. Each support rail is provided with two hooks 22 which are used to extract the cathodes from the cells and replace them with new cathodes. A contact pin 24 of tough electrolytic copper and made in the form of a blunt cone and provided with a threaded socket 25, is threaded into each cathode rail and welded to it in accordance with the method of the invention, which will be discussed in more detail later in the description. A plastic sheet 26 is fixed along both edges of the cathode plate 16 in a known manner, thereby enabling easy removal of the material which is deposited on the plate during the electrolysis process.

I fig. 3 er det vist en forstørret delskisse av to inntilliggende celler 10 med de£< formål å vise hvorledes anodene 12 er forbundet med katodene 14. Hver anode er utstyrt med en kobberkontakt 28 som er utført i et stykke med en utstikkende kobberstav 29 termisk forbundet ved hjelp av en sølv/kobber-legering til hovedkobberskinnen 30 for anoden. Den utstikkende stav og hovedkobberskinnen er dekket med bly for å utgjøre blyanoder på kjent måte. Hver side av kobberkontakten 28 har en uttagning med innvendig krumningsradius som hovedsakelig tilsvarer kontaktpinnens krumning, for derved å In fig. 3 shows an enlarged partial sketch of two adjacent cells 10 for the purpose of showing how the anodes 12 are connected to the cathodes 14. Each anode is equipped with a copper contact 28 which is made in one piece with a protruding copper rod 29 thermally connected by using a silver/copper alloy for the main copper rail 30 for the anode. The protruding rod and main copper rail are covered with lead to form lead anodes in a known manner. Each side of the copper contact 28 has a recess with an internal radius of curvature that essentially corresponds to the curvature of the contact pin, thereby

sikre god elektrisk kontakt mellom de to elementer.ensure good electrical contact between the two elements.

Den forsterkede mekaniske forbindelse mellom kobberpinnen 24 og bæreskinnen vil nå bli beskrevet under henvisning til fig. 4-6. Under sin tilvirkdng er kobberkonen 24 avskrånet i en vinkel på omkring 45° omkring stussen 25, for derved å muliggjøre innføring av en passende streng av hårdloddelegering mellom konen og bæreskinnen, slik det vil bli nærmere angitt senere. En skulder på 1.5 - 3 mm bør også være. igjen langs stussens forbindelse med konen for å beskytte konens gjengede avsnitt fra å trenge for langt inn i bæreskinnen. Før den gjenges inn i bæreskinnen, børstes konen med en stålbørste for fjerning av oksyder og almen rengjøring. Konen påføres derpå et tynt sølvbelegg ved neddypping i et bad av sølvcyanid under en tid på 3 til 5 sekunder og ved en temperatur på 75 - 90°C. Etter fjerning av konen fra badet blir den grundig skylt og tørket. Etter avslutning av sølvpåføringsprosessen gjenges pinnen mekanisk inn i aluminiumskinnen, slik det er vist i fig. 4. Det minste anvendte tiltrekningsmoment bør være omtrent 12 kg/m. Ikke oksyd-holding hydrokarbonfett kan anvendes for,smøring av gjengene, men dette.fett må være elektrisk ledende for ikke å medføre elektrisk isolasjon av gjengeforbindelsen. Før gjenging av pinnen 24 inn i bæreskinnen, bøir'\de områder av skinnen hvor sveising skal utføres, avslipes og/eller stålbørstes for fjerning av eventuelle oksyder og alminnelig rengjøring av skinnen. Sammenstillingen av bæreskinne og kontaktpinne forvarmes så til en temperatur mellom 90 The reinforced mechanical connection between the copper pin 24 and the carrier rail will now be described with reference to fig. 4-6. During its manufacture, the copper cone 24 is chamfered at an angle of about 45° around the spigot 25, thereby enabling the introduction of a suitable string of hard solder alloy between the cone and the carrier rail, as will be further explained later. A shoulder of 1.5 - 3 mm should also be. again along the spigot's connection with the cone to protect the threaded section of the cone from penetrating too far into the carrier rail. Before it is threaded into the carrier rail, the cone is brushed with a steel brush to remove oxides and general cleaning. The cone is then coated with a thin silver coating by immersion in a bath of silver cyanide for a period of 3 to 5 seconds and at a temperature of 75 - 90°C. After removing the cone from the bath, it is thoroughly rinsed and dried. After completion of the silver application process, the pin is mechanically threaded into the aluminum rail, as shown in fig. 4. The minimum tightening torque used should be approximately 12 kg/m. Non-oxide-holding hydrocarbon grease can be used for lubricating the threads, but this grease must be electrically conductive so as not to lead to electrical insulation of the threaded connection. Before threading the pin 24 into the carrier rail, the areas of the rail where welding is to be performed are sanded and/or wire brushed to remove any oxides and general cleaning of the rail. The assembly of carrier rail and contact pin is then preheated to a temperature between 90

og 480°C, avhengig av den sveis.emetode som skal anvendes. Under oppvarmingen kan et kontakt-pyrometer anvendes for overvåkning av sammenstillingens temperatur. Som vist i fig. 5 stilles så bæreskinnen i en vinkel på omkring 45° med horisontalplanet og således at pinnen 24 vender nedover, hvorpå en første sveiseprosess 31 utføres i den øvre del av forbindelsesområdet. Denne sveising utføres fortrinnsvis ved den velkjente MIG-metode. Denne metode innebærer anvendelse av en lysbue i forbindelse med en fyltingsstav av aluminiumlegering og inert beskyttelsesgass, som f.eks. argon. Fyllingsstaven må være utført i en legering som passer sammen med materiale.t i skinnen (aluminium med innhold av omkring 5-6% silisiumHog i kontak tpinnen (seigt elektrolysekobber) . Ved • anvendelse av en sådan sveisemetode bør temperaturen etter forvarmingen fortrinnsvis ligge mellom 190 og 220°C. Under sveisingen rettes lysbuen mot kobberpinnen for derved å unngå overheting av aluminiumet som har et lavere smeltepunkt enn kobber. Den første sveiseprosess utføres normalt i to trinn for plassering av en streng av hårdloddelegering rundt det avsnitt av sammenstillingen som vender oppover. Det vil forstås at det kreves to sveisetrinn på grunn av vanskeligheten ved å utføre en sveis mellom bæreskinnen og pinnen. and 480°C, depending on the welding method to be used. During heating, a contact pyrometer can be used to monitor the assembly's temperature. As shown in fig. 5, the carrier rail is then positioned at an angle of about 45° with the horizontal plane and so that the pin 24 faces downwards, after which a first welding process 31 is carried out in the upper part of the connection area. This welding is preferably carried out by the well-known MIG method. This method involves the use of an electric arc in connection with a filling rod of aluminum alloy and inert protective gas, such as e.g. argon. The filler rod must be made of an alloy that matches the material in the rail (aluminium with a content of about 5-6% silicon) and in the contact pin (tough electrolytic copper). When using such a welding method, the temperature after preheating should preferably be between 190 and 220°C. During welding, the arc is directed towards the copper pin to avoid overheating the aluminium, which has a lower melting point than copper. The first welding process is normally carried out in two stages to place a strand of brazing alloy around the section of the assembly that faces upwards. it will be understood that two welding steps are required due to the difficulty of performing a weld between the carrier rail and the pin.

I det første trinn plasseres en streng fra den ene.side av skinnen og i neste trinn fra skinnens annen side, for derved å dekke hovedsakelig hele den øvre del av sammenstillingsområdet.. Det vil forstås at kontaktpinnen er forsynt med en avskråning, slik det tidligere er nevnt, for derved å tillate innføring av en passende streng av In the first step, a string is placed from one side of the rail and in the next step from the other side of the rail, thereby covering mainly the entire upper part of the assembly area. It will be understood that the contact pin is provided with a bevel, as previously is mentioned, thereby allowing the introduction of an appropriate string of

hårdloddelegering mellom pinnens koniske område og skinnen.brazing alloy between the conical area of the pin and the rail.

Som vist i fig. 6, vippes derpå bæreskinnen til en slik skråstilling at den ende som bærer kontaktpinnen ligger høyest, og en annen sveiseprosess 32 utføres mellom kontaktpinnens konus og bæreskinnen for å fullføre strengsveisingen rundt hele pinnen. Den sveisede sammenstilling tillates så å avkjøles langsomt, f.eks. i asbest-pulver. Den kan så inspiseres for eventuelle deformeringer og underkastes mekaniske og elektriske prøver. As shown in fig. 6, the carrier rail is then tilted to such an inclined position that the end carrying the contact pin is highest, and another welding process 32 is carried out between the cone of the contact pin and the carrier rail to complete the strand welding around the entire pin. The welded assembly is then allowed to cool slowly, e.g. in asbestos powder. It can then be inspected for any deformations and subjected to mechanical and electrical tests.

Skjønt MIG-prosessen er å foretrekke ved sveising av kontaktpinnen til bæreskinnen, vil det forstås at oksy-acetylen-sveising også Although the MIG process is preferred when welding the contact pin to the carrier rail, it will be understood that oxy-acetylene welding also

kan anvendes. MIG-sveisingen er imidlertid å foretrekke fordi den i mindre grad påvirker basismetaller og derfor krever mindre forvarming. Mindre legeringsgrad foreligger også ved ME-prosessen, hvilket medfører sterkere forbindelse. Videre gir MIG-prosessen en raskere sveising og det foreligger ingen påvirkning fra kobberets oksygeninnhold på grunn av dif us jon.':eller fra smørefettet på gj engene. can be used. However, MIG welding is preferable because it affects base metals to a lesser extent and therefore requires less preheating. A lower degree of alloying is also present in the ME process, which results in a stronger connection. Furthermore, the MIG process provides faster welding and there is no influence from the copper's oxygen content due to diffusion or from the grease on the threads.

Pluggsvising fra toppen av bæreskinnen er også forsøkt. Dette ble utført ved boring og avskråning av borehullet på oversiden av bæreskinnen. Strengsveising rundt kontaktpinnen ble imidlertid foretrukket fremfor pluggsveising fra oversiden, fordi det ved de,h førstnevnte fremgangsmåte ble oppnådd større sveiset .overflate-område og således større styrke og ledningsevne. Strengsveisingen medfører også en avtetning av gjengeforbindelsen<p>g forhindrer derved elektrolytisk korrosjon og kjemisk angrep i forbindelse med gjengeforbindelsen. Endelig gir sveiser i området rundt kontaktpinnens konus høyere motstand mot skjærkrefter. Delesnitt ble skåretjgjennom midtområdet av forut utvalgte sammenstillinger av kontaktpinne og bæreskinne og utsatt for forskjellige metallurgiske prøver. Følgende observasjoner ble opptegnet: 1. Den mekaniske gjengeforbindelse ble ikke påvirket av sveisingen. Styrken av enhver mekanisk forbindelse oppnådd ved sveising kommer således i tillegg til gjengeforbindelsens styrke, sammen med ytterligere nedsatt elektrisk motstand-.. 2. Mikrostrukturen viste ingen varmepåvirkede soner i kobberpinnen, og dens fysiske egenskaper ble således bibeholdt. Det kan således ikke ventes noen forandring i kontaktpinnens ledningsevne eller styrke. 3. Det ble oppnådd sammensmelting mellom kontaktpinnen og fylnings-legeringen og således en metallurgisk materialovergang mellom disse deler. Denne materialovergang ble påvist ved nærvær av legering. Ingen porøsitet eller hulrom ble påvist i mikrofotografiene av struk/turen. 4. Legeringsskiktet ble målt på mikrofotografiene og skikttykkelser fra 0.0025 til 0.00075 mm ble'påvist. Legeringsledningsevnen kunne variere fra 7 til 40% av kobberets .ledningsevne avhengig av legeringens sammensetning og fasetilstand. Det er anslått at ved en tykkelse på 0.0075 mm og 7% ledningsevne (den mest ugunstige tilstand) vil skjøtens elektriske ledningsevne være 9.5 x 10 "^ ohm pr. cm 2. Sveiseskjøtens omfang (materialovergangen) ble anslått 2 2 Plug display from the top of the carrier rail has also been attempted. This was done by drilling and chamfering the borehole on the upper side of the carrier rail. String welding around the contact pin was, however, preferred over plug welding from the upper side, because with the former method a larger welded surface area and thus greater strength and conductivity was achieved. The string welding also results in a sealing of the threaded connection<p>g thereby preventing electrolytic corrosion and chemical attack in connection with the threaded connection. Finally, welds in the area around the cone of the contact pin provide higher resistance to shear forces. Sections were cut through the mid-section of pre-selected assemblies of contact pin and carrier rail and subjected to various metallurgical tests. The following observations were recorded: 1. The mechanical thread connection was not affected by the welding. The strength of any mechanical connection achieved by welding thus adds to the strength of the threaded connection, along with further reduced electrical resistance-.. 2. The microstructure showed no heat-affected zones in the copper pin, and its physical properties were thus maintained. No change in the contact pin's conductivity or strength can thus be expected. 3. Fusion was achieved between the contact pin and the filler alloy and thus a metallurgical material transition between these parts. This material transition was demonstrated by the presence of alloy. No porosity or voids were detected in the photomicrographs of the structure. 4. The alloy layer was measured on the photomicrographs and layer thicknesses from 0.0025 to 0.00075 mm were detected. The alloy conductivity could vary from 7 to 40% of the copper's conductivity depending on the alloy's composition and phase state. It is estimated that at a thickness of 0.0075 mm and 7% conductivity (the most unfavorable condition) the electrical conductivity of the joint will be 9.5 x 10 "^ ohm per cm 2. The extent of the weld (material transition) was estimated 2 2

til 4.5 cm for pluggs-\eLsen og 9.7 cm for strengsveisen rundt pinnens konus. Skjøtens totale elektriske motstand ble på denne bakgrunn beregnet til 0.95 x 10<->"'""'" ohm for strengsveisen og 2.5 x 10 ohm for pluggsveisen..1 begge tilfeller kan de angitte motstands-verdier anses for neglisible, og sveisingen forbedrer klart kontakten mellom kontaktpinnen og bæreskinnen. to 4.5 cm for the plug and 9.7 cm for the string weld around the pin's cone. The joint's total electrical resistance was calculated on this basis to be 0.95 x 10<->"'""'" ohms for the string weld and 2.5 x 10 ohms for the plug weld..1 in both cases the specified resistance values can be considered negligible, and the welding improves clear the contact between the contact pin and the carrier rail.

De viktigste trekk ved den ovenfor angitte fremgangsmåte er påføringen av sølvbelegg og forvarming av kobberpinnen. Sølvbelegget er nødvendig for å oppnå god elektrisk ledende og metallurgisk forbindelse mellom kobber og aluminium. Forvarmingen er også vesentlig på grunn av forskjellene i termisk ledningsevne og smeltepunkt mellom aluminium og kobber. Forvarmningstemperaturen i området mellom 190 og 220°C ved anvendelse av MIG-sveisemetoden er kritisk, fordi materi al forbindelsen mellom kobber og aluminium må finne sted raskt for å hindre oksygendiffusjon fra kobberpinnen. Hvis rask sammensmelting ikke oppnås, vil aluminiumet bli overhetet The most important features of the above-mentioned method are the application of silver coating and preheating of the copper pin. The silver coating is necessary to achieve a good electrically conductive and metallurgical connection between copper and aluminium. The preheating is also significant due to the differences in thermal conductivity and melting point between aluminum and copper. The preheating temperature in the range between 190 and 220°C when using the MIG welding method is critical, because the material connection between copper and aluminum must take place quickly to prevent oxygen diffusion from the copper rod. If rapid fusion is not achieved, the aluminum will overheat

og den metallurgiske forbindelse ødelagt.and the metallurgical connection destroyed.

Skjønt bæreskinnen i beskrivelsen ovenfor hovedsakelig er blitt angitt som bestående av aluminium, vil det forstås at denne skinne kan utføres i ekstrudert ren aluminium eller en støpt aluminiumlegering med innhold av andre passende metaller som kan øke skinnens mekaniske eller elektriske egenskaper, eventuelt lette dens tilvirkning. Som det også er nevnt tidligere, kan bæreskinnen med fordel utføres i en støpealuminiumlegering som inneholder 5-6% silisium for forbedring av legeringens stivhet og for å lette støpeprosessen. Although the carrier rail in the description above has mainly been indicated as consisting of aluminium, it will be understood that this rail can be made of extruded pure aluminum or a cast aluminum alloy containing other suitable metals which can increase the rail's mechanical or electrical properties, possibly facilitate its manufacture. As was also mentioned earlier, the carrier rail can advantageously be made in a cast aluminum alloy containing 5-6% silicon to improve the alloy's stiffness and to facilitate the casting process.

Claims

1. Method for attaching a copper contact pin to an aluminum or aluminum alloy carrier rail for an electrode plate, characterized in that: a) The copper contact pin is coated with a thin layer of silver, b) The contact pin is mechanically screwed into the carrier rail made of aluminum or aluminum alloy, c) the assembly of coated copper pin and carrier rail of aluminum or aluminum alloy is preheated to a temperature in the range "90 - 480°C, and d) the coated copper contact pin is welded to the preheated aluminum or aluminum alloy carrier rail, whereby the mechanical thread connection is reinforced by a strong metallurgical connection with low electrical resistance.

2. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the welding is carried out as arc welding and by using an aluminum alloy filler rod and an inert shielding gas.

3. Procedure as stated in claim 2, characterized by the preheating temperature being between 190 and 220°C.

4. Procedure as stated in claim 3, characterized in that the welding is carried out by means of a string weld placed next to the threaded connection, thereby achieving sealing of this connection and prevention of electrical corrosion and chemical attack in the connection.

5.. Procedure as stated in claim 4, characterized in that the contact pin is chamfered to thereby enable the introduction of a suitable string of cord-solder alloy between the contact pin and the carrier rail.

6. Electrode plate for use in the electrolytic extraction of non-ferrous metals, and which comprises a carrier rail made of aluminum or an aluminum alloy, a plate of relatively pure aluminum welded to said carrier rail and arranged for immersion in an electrolytic bath, characterized in that a copper contact pin is threaded into said carrier rail to form a strong mechanical connection with the rail, as the contact pin is also welded to said carrier rail to form an additional connection of a metallurgical nature and with low electrical resistance between the contact pin and the carrier rail.

7. Electrode plate as stated in claim 6, characterized in that the copper contact pin is welded to the aluminum rail by means of a string weld placed next to the threaded connection in order to thereby seal this connection and prevent the connection from being exposed to electrolytic corrosion and chemical attack.

8. Electrode plate as specified in claim 6, characterized in that the carrier rail is made of an aluminum alloy containing 5-6% silicon to improve the rail's stiffness and facilitate casting of the rail.