[实用新型]修复电解铝阳极分路不良的摩擦焊机

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种属于材料加工工程技术领域,具体涉及一种修复电解铝阳极分路不良的摩擦焊机。

背景技术：

电解铝阳极是由铝导杆，A3铸钢爪和石墨极组成的异种金属连接结构，连接接头中存在的自由表面是电解铝阳极分路不良的主因，往往导致电阻率升高而电导率下降。压降升高使能耗增大，现有技术采用最大焊接力4000KN的相位控制摩擦焊机。实现了焊接面积39600mm2的铝导杆与A3铸钢爪的固态焊接，制造了焊接电阻较小的摩擦焊接电解铝阳极，具有明显的节能降效果。

但是，电解冶金的工作原理决定了摩擦焊接电解铝阳极在电解铝过程中其A3铸钢爪的爪头极易产生氧化，溶解，烧蚀等固有损坏，从而使摩擦焊接电解铝阳极失效，由于摩擦焊接电解铝阳极是一大型高技术产品，经济价值较高，在电解铝产业用量极大，必须修复后再用，重复修复重复使用。由此形成了比摩擦焊接电解铝阳极还大的A3铸钢爪修复产业。

电解铝阳极的A3铸钢爪是一在矩形钢架上依矩阵形式排列着八个爪头的矩阵排爪的复杂结构。现在的工艺是采取电弧焊修复，在爪头外缘开坡口，逐层渐进地实施熔化焊接，形成铸造组织的接头中存在相当于爪头端面积二分之一的自由界面，导致电阻率升高而电导率下降。压降升高能耗增大，造成分路不良。使摩擦焊接电解铝阳极的节能降耗特征殆尽。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种适于电解铝阳极A3铸钢爪修复再生的摩擦焊接技术，包括制造大型立式特殊结构的摩擦焊机设备；通过本实用新型实现了电解铝阳极A3铸钢爪的修复，全面地解决了电解铝阳极的分路不良问题。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

修复电解铝阳极分路不良的摩擦焊机，其组成包括：摩擦焊的门式框架，所述的门式框架内装有矩阵追踪装置，所述的矩阵追踪装置上装有铝阳极导杆和待修复的A3铸钢爪，所述的A3铸钢爪连接在带有爪头的旋转夹具上，所述的旋转夹具上方装有主轴，沿所述的主轴圆周配置2个液压马达、2个齿轮减速共同驱动主轴大齿轮的齿轮减速机构和一组主推力油缸。

所述的修复电解铝阳极分路不良的摩擦焊机，所述的矩阵追踪装置为二维平面内随机移动的矩阵追踪装置，所述的矩阵追踪装置包括纵向和横向伺服电机，所述的伺服电机连接减速机，所述的减速机连接调整位置的齿轮齿条传动机构。

所述的修复电解铝阳极分路不良的摩擦焊机，所述的门式框架包括水平支承，所述的水平支承连接一组垂直支承，所述的垂直支承连接上安装板；所述的水平支承上装有下层滑台，所述的下层滑台连接上层滑台，所述的下层滑台连接滑板，所述的滑板在滑轨上滑动连接，所述的滑板连接伺服电机。

有益效果：

1.本实用新型实现了电解铝阳极A3铸钢爪修复，全面地解决了电解铝阳极的分路不良的问题；强化摩擦焊接在节能型电解铝阳极开发中的先进制造技术特征。

本实用新型的最佳最大焊接力5000KN，填补了立式工作的摩擦焊机的技术空白，开创了大型复杂结构一机八工位摩擦焊接先进制造技术的先河，A3铸钢爪摩擦焊接再生工艺实现自动化，接头为零自由界面的锻造组织，电导率达到10%国际退火铜标准IACS（International  Annealed Copper Standard）负载10000A电解铝工作电流时，接头压降较电弧焊接头降低35mv左右。

本实用新型的系统地解决了电解铝阳极的分路不良的问题，显著地降低了电解铝能耗，使摩擦焊接技术在节能型电解铝阳极的开发中全面推广应用。

本实用新型可用于制造节能型电解铝阳极，在电解铜，电解镁等电解冶金行业的相应产业应用前景广阔。

本实用新型为要求一机多工位制造的大型复杂结构摩擦焊接提供了基础设备。

本实用新型采用叠加力源与扭矩增益传动相匹配，实现最大焊接力5000KN时的摩擦焊接直接驱动，通过矩阵追踪装置，使随机损坏的矩阵排爪与焊机主轴随意对中，实现一机多工位摩擦焊接，采用弱规范得到零自由界面的锻造组织摩擦焊接头，全面、系统地解决了电解铝阳极的分路不良问题。

附图说明：

附图1本产品的结构主视图。

附图2是附图1的俯视图。

附图3是附图1的右视图。