SU747682A1 - Titanium anode restoring method - Google Patents
Titanium anode restoring method Download PDFInfo
- Publication number
- SU747682A1 SU747682A1 SU782596496A SU2596496A SU747682A1 SU 747682 A1 SU747682 A1 SU 747682A1 SU 782596496 A SU782596496 A SU 782596496A SU 2596496 A SU2596496 A SU 2596496A SU 747682 A1 SU747682 A1 SU 747682A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- anode
- cutting
- plasma
- anodes
- edges
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности, к монтажу электролизеров, точнее к регенерации титановых j анодов.The invention relates to the field of electrochemical production, in particular, to the installation of electrolyzers, more specifically to the regeneration of titanium j anodes.
Известен способ соединения анодов с токоподводами электролизеров при помощи сварки [1] .There is a method of connecting anodes with current leads of electrolytic cells by welding [1].
Недостатком этого способа являет- jq ся то,что в нем не решена задача отделения анодов для их регенерации — восстановления окисно-рутениевого покрытия и последующей приварки.The disadvantage of this method is that it does not solve the problem of separating the anodes for their regeneration — restoration of the oxide-ruthenium coating and subsequent welding.
Известен способ дуговой обработки, при котором кромки, полученные с помощью плазменной резки, сваривают в дальнейшем без всякой дополнительной обработки [2] .A known method of arc processing, in which the edges obtained using plasma cutting are welded in the future without any additional processing [2].
Однако, при использовании извест- 20 ного способа для обработки таких химически активных металлов, как титан, в металле шва, особенно в корневой части, возникают трещины. Это связано с тем, что при резке, время существования ванны расплавленного металла в этой части полости реза является наибольшим й оплавленный слой металла, остающийся на кромке реза, содержит вследствие взаимодействия с окружающей атмосферой наибольшее количество таких газов как азот и кислород. Переход этих газов в металл шва при последующей сварке обуславливает появление трещин в этой части сварного соединения. Кроме того, известный способ не обеспечивает сохранения поперечного относительно линии реза размера анода при его плазменной резке и последующей сварке по месту реза. Эти недостатки препятствуют применению сварного соединения титановых анодов, имеющих активное (окисно-рутениевое) покрытие рабочей части.However, when using the known method for processing chemically active metals such as titanium, cracks appear in the weld metal, especially in the root part. This is due to the fact that during cutting, the lifetime of the molten metal bath in this part of the cut cavity is the largest and the melted metal layer remaining on the cut edge contains, due to interaction with the surrounding atmosphere, the largest amount of such gases as nitrogen and oxygen. The transition of these gases into the weld metal during subsequent welding causes the appearance of cracks in this part of the welded joint. In addition, the known method does not ensure the conservation of the transverse relative to the cut line size of the anode during its plasma cutting and subsequent welding at the place of cut. These disadvantages impede the use of welded joints of titanium anodes having an active (oxide-ruthenium) coating of the working part.
В связи с необходимостью периодического отделения анодов для ре- . генерации активного покрытия, их подсоединение производится в настоящее время титановым крепежом, что вызывает повышенный расход электроэнергии на потери в контактах, а также расход крепежа и дополнительный расход 25 материала анодов на нахлестку.Due to the need for periodic separation of the anodes for re-. generation of the active coating, their connection is currently being carried out with titanium fasteners, which causes an increased energy consumption for losses in the contacts, as well as the consumption of fasteners and an additional consumption of 25 anode material for lapping.
Известен способ восстановления пластинчатого титанового анода,при котором отделяют анод от токоподвода, регенерируют его покрытие и при30 соединяют анод к токоподводу .A known method of restoring a plate titanium anode, in which the anode is separated from the current lead, regenerate its coating and at 30 connect the anode to the current lead.
Недостатком известного способа является повышенное контактное сопротивление, которое составляет более 10 мв. При'этом дополнительный расход электроэнергии составляет, наприр мер, для электролизе'ра на нагрузку 100 ка — 8500 квт час/год и для электролизера на нагрузку 50 ка — 42-50 квт/час/год.The disadvantage of this method is the increased contact resistance, which is more than 10 mV. In this case, the additional energy consumption is, for example, for an electrolyzer for a load of 100 ka - 8500 kWh / year and for an electrolyzer for a load of 50 ka - 42-50 kW / h / year.
Цель изобретения - улучшение качества восстановления анода путем уменьшения электросопротивления и исключения уменьшения длины анода.The purpose of the invention is to improve the quality of restoration of the anode by reducing electrical resistance and eliminating the reduction of the length of the anode.
Указанная цель достигается тем, что анод отделяют резкой сжатой дугой, которую ориентируют к поверх-, ности анода под углом не равным 9 0*’ после регенерации стыкуют разрезанные- части острыми кромками й производят сварку.This goal is achieved by the fact that the anode is separated by a sharp compressed arc, which is oriented to the surface of the anode at an angle not equal to 9 0 * ’after regeneration, the cut parts are joined, the sharp edges and welding are performed.
В случае наличия механической обработки кромок, резку осуществляют так, чтобы угол наклона плоскости, в которой лежат острые кромки к поверхности обрабатываемого анода составлял 65-85°.In the case of mechanical processing of the edges, the cutting is carried out so that the angle of inclination of the plane in which the sharp edges lie to the surface of the processed anode is 65-85 °.
Величина угла наклона с(п плоскости,^ проходящей через острые кромки к обрабатываемой поверхности, определяется соотношением между толщиной разрезаемого анода и припуском на механическую обработку, так что tgiAn=B/26 , где В — толщина, разрезаемого анода, 8 — припуск на механическую обработку.The angle of inclination c ( n of the plane passing through sharp edges to the surface to be machined is determined by the ratio between the thickness of the cut anode and the machining allowance, so that tgiA n = B / 26, where B is the thickness of the cut anode, 8 is the allowance for machining.
При изменении толщины анода от 2 до 10 мм и припуска на механическую обработку от 0,5- до 2 мм, величина находится в пределах от 2 до 10 и , соответственно, в пределах от 65 до 85°When changing the thickness of the anode from 2 to 10 mm and the allowance for machining from 0.5 to 2 mm, the value is in the range from 2 to 10 and, accordingly, in the range from 65 to 85 °
На фиг. 1 и 2 показаны соответственно схемы процессов плазменной резки аргоно-дуговой сварки по кромкам, выполненным плазменной резкой.In FIG. Figures 1 and 2 respectively show diagrams of the processes of plasma cutting of argon-arc welding along the edges made by plasma cutting.
На схеме приведены плазмотрон 1. для резки, плазменная дуга 2, токсподвод 3, анод 4, близкорасположенные к плазмотрону поверхности токеподвода 5 и анода 6, дальние от плазмотрона поверхности токоподвода 7 и анода 8, валик 9 наплавленного металла, формирующий корневой шов,горелка 10 для газодуговой сварки,сварочная дуга 11,сварной шов 12,выполненный по кромкам,подготовленным плазменной резкой,толщина Δ*, оплавленного слоя металла на близкорасположенных к плазмотрону кромках реза, толщина Ag оплавленного слоя металла на дальних от плазмотрона кромках реза, угол ориентаций плазменной дуги при резке, угол разделки кромок, получаемой плазменной резкой.The diagram shows the plasma torch 1. for cutting, a plasma arc 2, current lead 3, anode 4, the surfaces of the current lead 5 and anode 6 located close to the plasma torch, distant from the plasma torch of the surface of the current lead 7 and anode 8, the weld metal roller 9 forming the root seam, burner 10 for gas-arc welding, welding arc 11, weld 12 made along the edges prepared by plasma cutting, thickness Δ *, molten metal layer at the cutting edges close to the plasma torch, thickness Ag of the molten metal layer at the edges farthest from the plasma torch ah cut, the angle of orientation of the plasma arc during cutting, the angle of cutting edges obtained by plasma cutting.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Плазмотрон 1 перемещают относительно обрабатываемого изделия. Горение в полости реза плазменной ду ги 2 обеспечивает отделение анода 4 от токоподвода 3. Угол ориентации плазменной дуги при резке выбирают исходя из требований формы разделки кромок и сохранения длины анода., nfm этом, а,-Толщина оплавленного слоя металла на кромках реза имеет наименьшую величину у блиэрасположенных к плазмотрону поверхностей 5 и 6 и, соответственно, наибольшую величину у дальних от плазмотрона поверхностей 7 и 8. Аналогично изменяется и количество газов (азота и кислорода), растворенных в оплавленном при резке металла. Наличие газонасыщенного слоя на кромках реза обусловлено переходом газов из плазмообразующей среды,а также их подсосом из окружающей атмосферы. При последующей сварке эти газы из ранее оплавленного слоя переходят в металл шва, что обуславливает появление в нем трещин. Такая картина особенно характерна для корневого шва, имеющего наибольшие зоны термического влияния на обеих кромках и максимальный размер газонасыщенного слоя. Поэтому отрезанный для регенерации анод перед последующей сваркой стыкуют острыми кромками. При этом дальняя от плазмотрона поверхность токоподвода 7 становится близрасположенной к сварочной горелке 10. За счет такого приема происходит выравнивание величины газонасыщенного слоя по высоте шва и уменьшение количества газов, переходящих в корневой шов из ранее оплавленного слоя. Поэтому в валике 9, который находится в неблагоприятных условиях из-за того, что здесь доля участия присадочного металла в формировании шва 12 наимень-. шая, трещины практически не возникают. При необходимости повторного отделения анода резку производят с обратной стороны сварного шва 12.The plasma torch 1 is moved relative to the workpiece. Burning in the cutting cavity of the plasma arc 2 ensures the separation of the anode 4 from the current supply 3. The angle of orientation of the plasma arc during cutting is chosen based on the requirements of the shape of the cutting edges and preserving the length of the anode. the value of surfaces 5 and 6 located near the plasmatron and, accordingly, the largest value of surfaces 7 and 8 distant from the plasma torch. The amount of gases (nitrogen and oxygen) dissolved in the metal melted during cutting also changes. The presence of a gas-saturated layer at the edges of the cut is due to the transition of gases from the plasma-forming medium, as well as their suction from the surrounding atmosphere. In subsequent welding, these gases from the previously melted layer pass into the weld metal, which causes the appearance of cracks in it. This picture is especially characteristic of the root joint, which has the largest heat-affected zones at both edges and the maximum size of the gas-saturated layer. Therefore, the anode cut off for regeneration is joined with sharp edges before subsequent welding. In this case, the surface of the current lead 7, which is farthest from the plasma torch, becomes close to the welding torch 10. Due to this technique, the size of the gas-saturated layer is aligned along the height of the seam and the amount of gases passing to the root seam from the previously melted layer is reduced. Therefore, in the roller 9, which is in adverse conditions due to the fact that here the share of the filler metal in the formation of the weld 12 is the smallest. jointing, cracks practically do not occur. If necessary, re-separation of the anode, cutting is performed on the back of the weld 12.
Примером выполнения предлагаемого способа явилась плазменно-дуговая резка и последующая приварка анодов электролизера на 15 ка.An example of the implementation of the proposed method was plasma-arc cutting and subsequent welding of the electrodes of the electrolyzer to 15 ka.
Отрезка производилась по токоподводящей части анодов, представляющей собой титановый (ВТ1-0; лист толщиной 4 мм и длиной 250 мм. В качестве плазмообраэующей среды использовался технический азст.The section was made along the current-supplying part of the anodes, which is titanium (VT1-0; a sheet 4 mm thick and 250 mm long. Technical plasma was used as a plasma-forming medium.
Режим резки: ток - 220 а; расход газа — 3,0 сек; скорость ^ез ки — 2,U м/мин.Cutting mode: current - 220 A; gas consumption - 3.0 sec; speed ^ ezki - 2, U m / min.
Сварка производилась по месту реза в среде аргона на токе 170 а, и напряжении 40 В.Welding was carried out at the place of cut in an argon medium at a current of 170 A and a voltage of 40 V.
Было обработано три группы анодов по 10 штук в каждой.·Three groups of anodes of 10 pieces each were processed. ·
При резке первой группы анодов плазмотрон устанавливался так,чтобы острые кромки реза лежали в плоскос ти перпендикулярной поверхности обрабатываемого анода. При этом угол ориентации плазменной дуги е</·- 60° Резка второй группы анодов проводилась так, чтобы острые кромки лежали в плоскости наклонной в сторону тупых кромок д величиной угла наклона 70° при угле ориентации плаз.менной дуги = 45°.When cutting the first group of anodes, the plasmatron was mounted so that the sharp edges of the cut lay in the plane perpendicular to the surface of the treated anode. In this case, the angle of orientation of the plasma arc e </ · - 60 ° The cutting of the second group of anodes was carried out so that the sharp edges lay in the plane inclined towards the obtuse edges with a tilt angle of 70 ° at an angle of orientation of the plasma arc = 45 °.
Приварка первой и второй групп анодов к токоподводам производилась при стыковке острыми кромками, причем кромки анодов второй группы подвергались предварительной механической обработке.Welding of the first and second groups of anodes to current leads was carried out when joined by sharp edges, and the edges of the anodes of the second group were subjected to preliminary mechanical processing.
Третья, контрольная, группа анодов отрезалась без образования острых кромок на противоположных плоскостях обрабатываемого анода при расположении осиплазменной дуги перпендикулярно обрабатываемой поверхности, а их приварка проводилась с сохранением взаимного расположения кромок реза.The third, control, group of anodes was cut off without the formation of sharp edges on opposite planes of the processed anode with an osplasma arc perpendicular to the surface being machined, and their welding was carried out while maintaining the relative position of the edges of the cut.
Аноды с восстановленным покрытием были установлены в электролизер, срок работы которого к настоящему времени составил более года. За этот период проведено два обследования состояния места реэа-сварки и его электросопротивления.The anodes with the reconditioned coating were installed in the electrolyzer, the operating life of which to date has been more than a year. During this period, two surveys of the state of the re-welding site and its electrical resistance were carried out.
Проведенные замеры показали, что электросопротивление токоподводов двух первых.групп анодов составляет 5 мв, что не превышает величины электросопротивления основного металла и на 10-15 мв меньше электросопротивления болтового контактного соединения. Трещин в швах, .выполненных по предлагаемому способу в 1 и 2 группах анодов не обнаружено. В сварных швах в анодах контрольной группы, выполненных обычным способом, обнаружены трещины до 15 мм, а также последующая коррозия дефектных сварных швов. Электросопротивление этих участков составляет 15-20 мв, что на 10-15 мв больше величины электросопротивления для первых двух групп анодов и для болтового контактного соединения.The measurements showed that the electrical resistance of the current leads of the first two groups of anodes is 5 mV, which does not exceed the value of the electrical resistance of the base metal and is 10-15 mV less than the electrical resistance of the bolt contact connection. Cracks in the seams made by the proposed method in groups 1 and 2 of the anodes were not found. In the welds in the anodes of the control group, made in the usual way, cracks up to 15 mm were detected, as well as subsequent corrosion of the defective welds. The electrical resistance of these sections is 15–20 mV, which is 10–15 mV higher than the electrical resistance for the first two groups of anodes and for the bolt contact connection.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782596496A SU747682A1 (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Titanium anode restoring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782596496A SU747682A1 (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Titanium anode restoring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU747682A1 true SU747682A1 (en) | 1980-07-15 |
Family
ID=20756147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782596496A SU747682A1 (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Titanium anode restoring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU747682A1 (en) |
-
1978
- 1978-03-29 SU SU782596496A patent/SU747682A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101323054B (en) | Electric conduction-stirring friction composite heat power supply welding method and equipment | |
CN103785932B (en) | Cut deal I unclear welding procedure of type groove wide arc gap | |
US4292496A (en) | Vertical plate welding using double bevel joint | |
CN108581142B (en) | Ultrahigh-speed double-wire co-molten pool gas metal arc welding process | |
CN110640271B (en) | Efficient welding process for transverse fillet welding position of T-shaped full penetration joint of low-alloy high-strength steel | |
CN103317219A (en) | Process of welding without back gouging at I-shaped groove with unequal gaps of medium plate | |
CN103551711A (en) | High-efficiency single-pass one-side welding with back formation method for moderately thick plate butting | |
CN106563870A (en) | Twin-tungsten-electrode electronic swing arc (ESA) argon arc welding | |
CN112171029A (en) | Double-wire submerged-arc welding back-gouging-free welding method for boiler drum | |
CN112589235A (en) | U-rib bilateral double-arc synchronous asymmetric penetration welding process | |
Grinyuk et al. | Main tendencies in development of plasma-arc welding of aluminium alloys | |
CN110497065B (en) | Variable-polarity three-wire gas-shielded indirect arc welding method and device and application thereof | |
CN111570971A (en) | Welding method for full penetration fillet weld of bulkhead lower pier and double-layer bottom high-stress area | |
SU747682A1 (en) | Titanium anode restoring method | |
CN113275711A (en) | Method for welding hydraulic support structural part by using welding wire with diameter of 1.4mm | |
CN111230265A (en) | Single-side forming welding method for aluminum alloy gasket | |
CN107470793A (en) | A kind of plasma MIG coaxial hybrid weldings for considering arc energy proportioning connect method | |
CN112222580A (en) | Hot-rolled U rib double-side welding method | |
CN110405316B (en) | Method for improving tensile property of aging-strengthened aluminum alloy melt welding joint | |
CN114749764A (en) | Stainless steel and carbon steel narrow gap gas shield welding process | |
CN114226925A (en) | Stainless steel workpiece butt deep-melting argon arc welding method | |
CN209614525U (en) | The robot single-side welding double-side forming straight angle and elevation angle weld groove | |
US7371994B2 (en) | Buried arc welding of integrally backed square butt joints | |
CN116551123A (en) | Medium plate welding method | |
CN114749763B (en) | Transverse narrow gap welding method for steel for ocean platform |