[实用新型]一种高强度快接铝导杆

说明书

本发明公开了一种高强度快接铝导杆，目前预焙槽铝电解生产过程中使用的阳极组，因部分部件间的连接工序繁琐费时、强度偏低，满足不了电解槽工况需求而经常发生断裂故障。本发明特点是取消了传统阳极组中的爆炸块这一过渡连接件，直接将由铝导杆和碳素钢斗形空心连接件组成的高强度快接铝导杆的碳素钢斗形空心连接件端通过手工电弧焊（不限于）焊接在阳极钢爪的上表面，从而直接装配成阳极组。此发明可解决以上问题，高强度快接铝导杆的结构由铝导杆和碳素钢斗形空心连接件组成。

技术领域

本实用新型专利属于预焙槽铝电解生产技术领域，具体涉及一种高强度快接铝导杆，适用于预焙槽铝电解生产过程中使用的阳极组。

背景技术

就发明人所知，目前预焙槽铝电解生产过程中使用的阳极组，是将铝导杆1、阳极钢爪5、预焙烧碳阳极块6，这三种不同材质的构件通过熔融焊、爆炸焊、高磷铁浇筑工法连接组成一体的组件（见附图1）。这种连接方式，至今一直没有有效解决一个老大难的难题---阳极组的各个部件必须通过爆炸块这一过渡连接件来连接，连接工序繁琐费时、强度偏低，满足不了电解槽工况需求而经常发生断裂造成事故。造成这种情况的原因在于：1.一个完整的阳极组各个部件需要进行至少两种材料的焊接（两条焊缝）才能完成，且为防止铝导杆与爆炸块铝端的焊接温度过高而损坏阳极组，需要进行多次焊接（即焊接一次等待冷却后才能进行下一次的焊接，通常需要几个小时以上），连接工序繁琐费时；2.施工过程因热影响以及焊接母材（铝导杆）、焊材（焊缝金属）冷收缩，导致爆炸块扩散连接接口边缘部位被拉开，降低了爆炸块钢铝扩散连接面的整体抗拉强度，从而导致阳极组强度降低；3.通过爆炸式扩散连接的钢与铝材料（爆炸块）工艺，爆炸块的连接平面垂直于阳极组中心线，导致其钢铝连接面面积最小，又由于钢、铝两种材质热膨胀系数相差很大，使爆炸块在受热后其连接面本身的抗拉强度降低，从而导致阳极组强度变低；4.由于工况的特殊性，铝导杆与爆炸块铝端焊接方式为垂直接触后熔融焊接，这种焊接较其他焊接方法焊接强度较弱，且铝材料熔点低，阳极组工作的环境温度较高，使铝导杆与爆炸块铝端焊接强度进一步降低，从而导致阳极组强度变低。本发明将摒弃爆炸块这一过渡连接构件，即取消爆炸式扩散连接工艺和取消铝导杆与爆炸块铝端熔融焊连接工艺，从解决钢与铝连接过渡构件形态、增加连接面、新增机械连接方式入手，通过结合静态扩散连接工艺，增强铝导杆与钢过渡件连接接头的抗拉强度来提高整个阳极组的强度使以上问题得以解决。

发明内容

本实用新型专利的目的就是克服以上不足，提供一种高强度快接铝导杆，即通过使用高强度快接铝导杆来提高阳极组的装配速度和连接强度。

本发明的技术方案是这样实现的：铝导杆和阳极钢爪之间设置碳素钢斗形空心连接件，铝导杆与斗形空心连接件的连接采用四棱台形嵌套结构，并通过锻压与静态扩散连接制成高强快接铝导杆，碳素钢斗形空心连接件直接焊接在阳极钢爪的上表面。高强度快接铝导杆（见附图2）设置了主体结构件铝导杆1和碳素钢斗形空心连接件（以下简称连接件）2，铝导杆与连接件的连接采用四棱台形嵌套结构,即碳素钢斗形空心连接件内腔形状为四棱台形状，其铝导杆为端部经过热模锻压加工成与碳素钢斗形空心连接件内腔形状相当的四棱台形状结构，并通过锻压与静态扩散连接制成高强度快接铝导杆，其属于机械连接，连接强度大（连接强度由铝导杆本身铝材的强度决定，不会因为机加工和焊接等外在因素而降低连接强度）。使用时直接将高强度快接铝导杆上的连接件通过手工电弧焊（不限于）焊接在阳极钢爪5的上表面,此方案摒弃了爆炸块这一过渡连接件，因此减少了铝与铝之间焊接工序，且高强度快接铝杆与阳极钢爪的焊接属于碳素钢与碳素钢之间的焊接，焊接强度大，且其工作环境温度不会影响其焊接强度（其工作温度会影响铝与铝的焊接强度）。此方案有效的提升了阳极组的装配速度，增强了连接强度。

附图说明