[发明专利]熔铸法连接铜铝工艺

说明书

本发明涉及一种将金属铜材和铝材熔铸在一起的方法。

搭接法锌电解的阴极导电头是由铜头(下称铜材)，与阴极导电铝棒(下称铝材)连为一体而成，但铜和铝的常规焊接困难。采用高频对焊技术虽然可以将铜、铝材焊接在一起，也可以将铝材用常规法相互焊接，但铜、铝材之间，铝材相互间的焊缝会增加导电头的内电阻，从而使锌电解过程的槽电压上升，电耗增加；而且焊接法的工艺复杂、成本高。

本发明的目的在于提供一种熔铸法连接铜铝的工艺，以消除焊接法带来的弊端，达到节能的目的。

本发明的特征在于将铜材用硝酸水溶液酸洗0.5—1分钟，酸洗后的铜材用清水漂洗，再将漂洗后的铜材放入予先制备好的化学助剂中浸泡3—10秒钟，将浸泡后的铜材置于予热到200℃的马弗炉中恒温10—30分钟，然后将铜材和铝材一起放入予热到200℃的铸铁模内，再将750—800℃的熔化铝浇入铸铁模，待冷却到＜500℃后脱模。

本发明的工艺，其特征之二在于所述的硝酸水溶液为工业用硝酸，其体积比为HNO₃∶H₂O＝1∶2。

本发明的工艺，其特征之三在于所述的化学助剂是由ZnCl₂，NaCl、SnCl₂，NH₄HF₂和水组成，其重量配比是每1000克水中加ZnCl₂50—100克，NaCl5—20克，SnCl₂1—5克，NH₄Cl1—5克，NH₄HF₂1—10克。

本发明工艺的特征之四是制造化学助剂的方法是将ZnCl₂，NaCl，SnCl₂，NH₄Cl，NH₄HF₂加到水中，搅拌均匀，完全溶解。

本发明的具体工艺流程如下：

铜头酸洗→清水漂洗→助剂浸泡→烘烤→装模→熔铸→冷却→脱膜。

本发明的熔铸法连接铜铝材工艺方法与原有的焊接法连接铜、铝材的方法相比，具有如下优点：

1、经过本发明的酸洗，助剂浸泡和烘烤等工序处理后的铜材，能和铝材牢固地连接在一起，避免了原有工艺中因多道焊缝造成的焊体内电阻增加，满足了搭接法锌电解过程对阴极导电头的要求。

2、导电头的电压降由原来(焊接法)的2.73mv降到现在的(熔铸法)0.43mv，槽电压降低12mv，直流电耗减少10KW.h/t析出锌。

3、导电头的成本由原来的12元/个降到现在的4元/个。

实施利1

将铜材放入HNO₃∶H₂O＝1∶2和酸洗液中0.5分钟，然后将铜材提出用清水漂洗，甩干清水后再置于化学助剂中浸泡3秒钟，提出后放入予热到200℃的马弗炉中恒温10分钟，再将铜材和铝材一起放入予热到200℃的铸铁模内，将750℃的熔化铝浇入铸铁模，待冷却到450℃时脱模。

实施例2

操作步骤与实施例1同，但化学助剂浸泡时间为10秒，在200℃的马弗炉内恒温时间为30分钟，烧入铸铁模内的熔化温度为800℃，脱模温度为400℃。

实施例3

化学助剂重量配比为ZnCl₂80克，NaCl10克，SnCl₂2克，NH₄HF25克，NH₄Cl1克，H₂O1000克，各化学试剂加入水中，搅拌均匀，使其完全溶解。