一种低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115971639A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310014379.0(22)申请日2023.01.05(71)申请人包头钢铁（集团）有限责任公司地址014010内蒙古自治区包头市昆区河西工业区(72)发明人周彦孙睿哲孙雪丽张艳晨(74)专利代理机构北京律远专利代理事务所(普通合伙)11574专利代理师全成哲(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)C25C3/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪(57)摘要本发明公开了一种低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪，所述低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪的加工是采用热轧圆钢和热轧方钢采用摩擦焊接加工而成；生产工艺为：热轧方钢和热轧圆钢按照尺寸要求进行下料—大功率摩擦焊接—表面处理与质量检查—探伤—交货。本发明的目的是开发摩擦焊接电解铝结构钢爪，实现了产品深加工和产业链延伸，实现了定制化生产，满足用户需求。阳极钢爪成品由于采用热轧方钢和热轧圆钢进行摩擦焊接，材质稳定，焊口均匀焊接熔合率高，尺寸精度高。阳极钢爪电阻率、热导率、线膨胀系数、钢爪冷态压降都优于电弧焊阳极钢爪和铸造钢爪。CN115971639ACN115971639A权利要求书1/1页1.一种低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪，其特征在于：所述低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪的加工是采用热轧圆钢和热轧方钢采用摩擦焊接加工而成；生产工艺为：热轧方钢和热轧圆钢按照尺寸要求进行下料—大功率摩擦焊接—表面处理与质量检查—探伤—交货；其中：热轧圆钢和热轧方钢DE材质采用10#钢，产品规格采用120(高)×185(宽)mm±2mm方钢，Φ185mm±2mm圆钢。为了保证摩擦焊接工艺要求，将120(高)×185(宽)mm方钢进行刨铣，扁钢切割长度1265±5mm，将120mm断面刨铣0.5‑1.5mm；根据摩擦焊接焊接量要求和阳极钢爪高度偏差圆钢按照标准高度偏差增加2‑4mm，按照293mm进行切割，以保证摩擦焊接后的总高度；采用摩擦无缝焊接，摩擦焊焊接熔合率大于等于99％，采用合理的工艺参数下，保证摩擦焊接工艺满足阳极钢爪焊接要求。2.根据权利要求1所述的低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪，其特征在于：所述摩擦焊接工艺的主要参数及要求如下表：单组阳极爪头数量4个横梁截面尺寸120(高)±2mm×185(宽)mm±2mm钢爪爪头直径φ185mm±2mm钢爪中心距360±1mm阳极钢爪材质10钢(GB/T699)。3.根据权利要求1所述的低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪，其特征在于：其化学组分按质量百分数为：C0.08～0.12％、Si0.15～0.35％、Mn0.40～0.65％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al≤0.050％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、Ni≤0.30％，其它为Fe和不可避免的杂质。2CN115971639A说明书1/3页一种低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪技术领域[0001]本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪。背景技术[0002]电解铝阳极钢爪是电解槽上阳极炭块与母排线之间的连接组件,在铝电解过程中负载很大的电流,是电解铝生产企业最主要消耗件之一,钢爪质量的好坏直接影响生产效率和生产成本。[0003]采用材质稳定、导电性能和力学性能较好的轧钢为原料,避免了铸造缺陷的产生,通过摩擦工艺,将钢爪横梁与钢爪腿进行全截面焊接,整个制造过程安全环保无污染,实现了阳极钢爪的“绿色”制造。该技术生产效率高,焊接质量稳定,由于为全截面焊接,导电性和使用寿命大大超过人工焊接钢爪。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪，开发摩擦焊接电解铝结构钢爪，实现了产品深加工和产业链延伸，实现了定制化生产，满足用户需求。阳极钢爪成品，由于采用热轧方钢和热轧圆钢进行摩擦焊接，材质稳定，焊口均匀焊接熔合率高，尺寸精度高。阳极钢爪电阻率、热导率、线膨胀系数、钢爪冷态压降都优于电弧焊阳极钢爪和铸造钢爪。[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：[0006]本发明一种低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪，所述低合金预焙阳极铝电解槽阳极钢爪的加工是采用热轧圆钢和热轧方钢采用摩擦焊接加工而成；生产工艺为：热轧方钢和热轧圆钢按照尺寸要求进行下料—大功率摩擦焊接—表面处理与质量检查—探伤—交货；其中：[0007]热轧圆钢和热轧方钢DE材质采用10#钢，产品规格采用120(高)×185(宽)mm±2mm方钢，Φ185mm±2mm圆钢。[0008]为了保证摩擦焊接工艺要求，将120(高)×185(宽)mm方钢进行刨铣，扁钢切割长度1265±