[实用新型]阳极钢爪专用碰焊机

说明书

技术领域：阳极钢爪专用碰焊机机亦称阳极钢爪闪光对焊机，是专用于铝电解槽阳极导电装置阳极钢爪与阳极钢爪头圆钢棒进行焊接即修复的设备。 

背景技术：阳极钢爪是铝电解槽阳极导电装置的部件，主要功能是承载连接阳极碳块并传导电流。铝电解槽常用的阳极钢爪的构造为在一个矩形横梁的下端构造有若干个钢爪头圆钢棒。其钢爪头圆钢棒的直径约在135mm之间180mm之间，高度为250mm之间300mm左右。 

在铝电解槽高温和氟化气体的腐蚀及压脱残极的过程中，极易造成阳极钢爪的钢爪头与阳极钢爪横梁之间的细化变形(俗称“小蛮腰”)和内勾变形。阳极钢爪头变细和变形后，将严重的影响阳极碳块的组装以及阳极碳块的电流分布。因此，电解铝厂把对阳极钢爪即阳极钢爪头的修复，作为企业的常态工作。对其修复主要采用焊接的方式进行，常用的焊接修复的方式有两种： 

一种是采用手工焊接的方式，将截断备好的阳极钢爪头即圆钢棒开焊接坡口，采用普通结构钢焊条，焊接在阳极钢爪横梁的底端，焊缝为环形焊缝，钢棒中心内部无冶金晶相连接。其缺点是：人工焊接材料成本高，速度慢，焊接过程污染大，焊接物件连接强度低、易开裂，应用于铝电解槽后，电压降较高。 

一种是采用电渣熔熔融加长焊接的方式，采用大直流焊机作为电源，将阳极钢爪的倒置作为电极一端，在被加高爪头端部用管状耐火材料做成一个底部密封模具，并将一根较粗的熔接钢棒置放在其模具内上端，作为电极的另一端，用电渣保护，将熔接钢棒进行熔化作为熔铸金属，熔接阳极钢爪的熔化耗能较高，安装制作套管密封模具工序多，电渣保护剂成本较高，操作复杂，爪头的整体焊接工时相对较长。 

发明内容：为了克服阳极钢爪头采用电焊条进行人工焊接和电渣熔熔融加长焊接所产生的上述缺陷，降低焊接材料成本和降低能耗，提高焊接效率及焊接质量，减少焊接钢爪头焊接连接区域的电阻值，并本发明根据阳极钢爪头的钢棒直径大，构造形式特殊的特点，利用闪光对焊机即碰焊机的原理，设计研发了一种专用于铝电解槽阳极钢爪与钢爪头圆钢棒进行焊接修复的设备。 

阳极钢爪专用碰焊机是铝电解槽用阳极钢爪焊接专用设备，该设备由焊接变压器(1)、电气控制系统(2)、焊接执行机构(3)、液压系统(4)、水冷系统(5)组成，其特征是：该设备的焊接变压器(1)采用三台并联的硅整流变压器组成，其输出工作电流为直流，在两个直流的电极线端点上，串联接入设置有对接圆钢棒焊接导电夹持卡具(11)和阳极钢爪横梁焊接导电定位夹持卡具(8)，在进行焊接工作时，该设备焊接执行机构(3)的横梁焊接导电定位夹持卡具(8)和对接圆钢棒焊接导电夹持卡具(11)，分别与焊接变压器(1)的两个输出工作导电极端头相连接，在进行碰焊焊接时，形成一个串联电路系统，在定向顶锻模具(12)的顶推作用下，使得阳极钢爪头对接圆钢棒(10)与阳极钢爪横梁(9)的接口端产生闪光电阻焊接效应。 

依据上述技术方案：该设备的电气控制系统(2)由主电路控制板，焊接变压器进电可控硅装置和保护装置，以及微电脑闪光对焊控制器、触摸屏动作控制系统部件组成。 

依据上述技术方案：该设备的电气控制系统(2)的动作程序控制通过触摸屏的输入/输出的编程设置调整，。由触摸屏设置碰焊机主板中的焊接时间、焊接电流；焊接电流控制方式采用微电脑初级恒压控制。

依据上述技术方案：该设备焊接执行机构(3)的横梁焊接导电定位夹持卡具(8)、和对接圆钢棒焊接导电夹持卡具(11)采用铜合金材料制成， 其焊接导电夹持卡具内设置有通水冷却管道。 

依据上述技术方案：该设备的焊接执行机构(3)的阳极钢爪横梁(9)焊接导电定位夹持卡具(8)，对接圆钢棒(10)焊接导电夹持卡具(11)以及对接圆钢棒定向顶锻模具由液压系统的顶升液压油缸进行驱动，其液压系统(4)部件由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、流量控制阀、电磁换向阀、压力表、管路、接头及平衡分流阀所组成，并与液压缸对应相连接。 

依据上述技术方案：该设备的液压系统(4)可对焊接执行机构(3)的夹紧压力、顶锻压力及顶锻速度进行调节控制。 

依据上述技术方案：该设备的水冷系统(5)的水路能提供焊接变压器，次级铜板接头、焊接执行机构的焊接导电系统，液压系统的冷却工作，设备的水冷系统其水路分成三路，焊接变压器一路，焊接执行机构一路，液压油冷却一路，由接头、分水器、管路组成，该水冷系统设有断水升温保护装置，并独立配置超温报警装置。 

阳极钢爪专用碰焊机工作流程