铝电解槽阴极方钢焊接用夹具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种铝电解槽阴极方钢焊接用夹具。旨在解决现有技术中铝电解槽阴极方钢焊接焊缝成型的难度大、易泄漏，成型质量不稳定以及安装空间受限的技术问题。该夹具包括底部与方钢底部平齐的导电槽板、侧边部防漏槽板，和防漏顶板，底部导电槽板、侧边部防漏槽板和防漏顶板形成竖直的焊缝预留腔，焊缝预留腔为顶部开口的熔池状。本实用新型专利技术的有益技术效果在于：焊接过程中无需人工调整工位，成型质量稳定；能有效避免焊接时熔池金属熔体泄露，成本低。

Welding fixture cathode square steel aluminum electrolytic cell

The utility model relates to a welding fixture for cathode square steel aluminum electrolytic cell. In order to solve the welding technology in existing cathode square steel aluminum electrolytic cell is difficult, easy to leak, technical problems of forming quality instability and limited installation space. The fixture comprises a conductive plate, and the bottom square is parallel with the bottom of the side edge part of the anti leakage groove plate, and a leakproof roof, bottom plate, the side part of the conductive channel leak proof groove plate and a vertical seam roof leak proof form reserved cavity, cavity is open at the top for the weld pool. The beneficial technical effect of the utility model is that no manual adjustment is needed in the welding process, the molding quality is stable, and the metal melt leakage in the molten pool during welding is effectively avoided, and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
铝电解槽阴极方钢焊接用夹具
本技术涉及铝电解部件的焊接设备，特别是一种铝电解槽阴极方钢焊接用夹具。
技术介绍
铝电解槽作为在高温、强磁场、强腐蚀性电解质状态下运行的主要设备，铝电解过程中，随着作业周期延长，在侵蚀及各种应力的作用下，阴极被侵蚀损耗、破裂，加大了底部漏槽的风险，而被迫停槽更换阴极。阴极炭块方钢和槽外方钢通过焊接连接在一起，两块方钢间常以电弧焊、二氧化碳保护焊等通过焊接钢连片将两方钢连接，其缺点在于，工作环境磁场强，焊接稳定性差、有效焊接面积小等。采用热熔焊或者全截面焊接，能够改善焊接质量，但由于方钢厚度大、焊缝宽、焊缝成型难度大，容易发生泄漏等问题造成焊接质量的下降。在现阶段，方钢的焊接，多采用上述传统工艺，但是缺点就在于方钢自身厚度大，焊缝成型的难度大，成型质量不稳定。另外，受安装场所局促狭小的空间所限，现有的焊接工艺方法更是难以施展开来。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术中铝电解槽阴极方钢焊接焊缝成型的难度大，易泄漏，成型质量不稳定以及安装空间受限的技术问题。为解决上述技术问题，本技术所采用的具体技术方案如下：设计一种铝电解槽阴极方钢焊接用夹具，包括分别两两对称设置的侧边部防漏槽板和防漏顶板，以及用于连接两待焊接方钢底面的导电槽板；所述两防漏顶板分别对应的安装在两待焊接方钢的端部，优选的，其内侧面分别与对应的待焊接方钢的端面相平齐；所述两侧边部防漏槽板分别对接于所述防漏顶板的两端，且与待焊接方钢两侧面紧密贴合；所述底部导电槽板、两侧边部防漏槽板、两防漏顶板连同待焊接的两方钢端面围拢形成顶部开口的焊缝预留腔；该夹具还包括用于夹持两侧边部防漏槽板的紧固件，以调节、控制两侧边部防漏槽板间距。优选的，在所述两侧边部防漏槽板和两防漏顶板的对应位置处，配合设有限位条和限位槽，以限制其配合自由度。优选的，所述方钢端面间宽度控制为15～45mm，有效焊缝高度控制为65～350mm。优选的，所述侧边部防漏槽板的材质为钢、铜、石墨、碳、耐火材料、陶瓷材料、氧化铝板中的任意一种，所述防漏顶板的材质为钢、铜、石墨、碳、耐火材料、陶瓷材料、氧化铝板中的任意一种。优选的，在所述底部导电槽板、侧边部防漏槽板、防漏顶板与待焊接方钢的缝隙处填充有耐火泥浆或粘土沙浆。优选的，紧固件包括固定部和固定部两端的调节部，所述调节部的端部设有固定元件，以调节紧固件的位移空间。优选的，所述底部导电槽板的材质为钢、铜、石墨、碳中的任意一种。本技术的有益技术效果在于：（1）通过夹具的合理设置，建立了一个焊材熔融腔，焊材在熔融腔内实现通电熔融形成焊缝，过程中无需人工调整工位，成型质量稳定可靠；（2）夹具材质及结构的合理设计，保证了整体结构实现快速安装，方便拆解，工作强度降低，采用粘土沙浆或耐火泥浆在焊缝周围的缝隙处粘合密封，能避免焊接时熔池金属熔体泄露；（3）夹具本身相互配合，相互限位，成型结构稳定，互换性高，从整体上降低了生产成本。附图说明图1是本技术轴测方向结构示意图；图2是本技术主视方向剖视图；图3是本技术右视方向剖视图；图4是本技术俯视方向剖视图；图5是图3中A向剖视图；图6是本技术另一实施例的俯视方向结构示意图；上述附图中，图2中拆去底部导电槽板；图中各部件名称：1.方钢；2.焊缝预留腔；3.导电槽板；4.侧边部防漏槽板；5.防漏顶板；6.紧固件；7.限位条；8.限位槽；9.固定元件；10.底部滑动板。具体实施方式实施例1：一种铝电解槽阴极方钢焊接用夹具，参见图1至图5，包括分别两两对称设置的侧边部防漏槽板4和防漏顶板5，以及用于连接两待焊接方钢1底面的导电槽板3；所述两防漏顶板5分别对应的安装在两待焊接方钢1的端部，其内侧面分别与对应的待焊接方钢的端面相平齐；所述两侧边部防漏槽板4分别对接于所述防漏顶板5的两端，且与待焊接方钢两侧面紧密贴合；所述底部导电槽板3、两侧边部防漏槽板4、两防漏顶板5连同待焊接的两方钢端面围拢形成顶部开口的焊缝预留腔；该夹具还包括用于夹持两侧边部防漏槽板4的紧固件6，以调节、控制两侧边部防漏槽板4间距。方钢1间宽度端面间宽度控制为15～45mm，有效焊缝高度控制为65～350mm。防漏槽板由钢、铜、石墨、碳、耐火材料、陶瓷材料、氧化铝板中的任一种制成，防漏顶板5由钢、铜、石墨、碳、耐火材料、陶瓷材料、氧化铝板中的任一种制成。在底部导电槽板3、侧边部防漏槽板4、防漏顶板5与待焊接方钢的缝隙处填充有耐火泥浆或粘土沙浆。紧固件6包括固定部和固定部两端的调节部，所述调节部的端部设有固定元件9，以调节紧固件6的位移空间，在具体的工作中，可以通过固定元件9以调整所夹持的范围。也可以在两端单设调节部，通过调整调节部的间距调整固定元件6所夹持的范围。该设计保证了相关零部件的便捷定位和稳固使用。底部导电槽板3的材质为钢、铜、石墨、碳中的任意一种。焊接前，首先调节阴极方钢1两端的间距，使焊缝2的间距在5～45mm的合理距离内，并保证阴极钢棒焊缝2两端中心线相重合；然后在阴极方钢1的底部安装底部导电槽3，侧部安装防漏槽板4，并用固定元件6将之与阴极方钢1夹紧，顶部安装防漏顶板5，之后使用粘土沙浆或耐火泥浆将焊缝周围的缝隙糊好，避免焊接时熔池金属熔体泄露；然后将焊材伸入焊缝，通电起弧进行焊接，并向焊缝中撒入适量的焊剂，待熔池填满高出阴极方钢1上表面2cm以上时，停止焊接，随后等焊缝熔池冷却凝固后，即可拆除固定元件6、防漏顶板5、侧边部防漏槽板4，底部导电槽3后期可拆，也可不拆；最后肉眼观察与检测焊缝3是否合格，首先肉眼观察阴极方钢1的本体是否有一定的熔宽，未有沿阴极方钢1高度方向的通长熔宽为不合格，需切除重新焊接；肉眼观察合格后采用相关检测检测仪器检测焊缝2是否有气孔、夹渣等现象，不合格的需切除重新焊接。本实施例中，通过在焊缝的底部加装导电槽板、焊缝两侧加装防漏槽板、焊缝顶部加装防漏顶板5，使焊缝形成一个熔池的方法，焊材伸入焊缝，熔融产生的热量以及产生的电阻热使焊材和工件自身熔化，并且工件自身形成一定的熔宽，从而实现两个工件的有效焊接。实施例2：本实施例的基本原理同实施例1，具体不同之处在于：如图6，在所述两侧边部防漏槽板和两防漏顶板的对应位置处，配合设有限位条和限位槽，以限制其配合自由度，即在侧边部防漏槽板4和防漏顶板5的对应位置配合设有限位条7和限位槽8以限制其配合自由度。该设计进一步保证了夹具结构整体的稳定，防止工作时变形。降低安装难度。同时减少了定位的时间。最后需说明的是，以上者仅系本技术部分实施例，并非用以限制本专利技术，依据本技术的结构及特征，稍加变化修饰而成者，亦应包括在本技术范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝电解槽阴极方钢焊接用夹具，其特征在于：它包括分别两两对称设置的侧边部防漏槽板和防漏顶板，以及用于连接两待焊接方钢底面的导电槽板；所述两防漏顶板分别对应的安装在两待焊接方钢的端部；所述两侧边部防漏槽板分别对接于所述防漏顶板的两端，且与待焊接方钢两侧面紧密贴合；所述底部导电槽板、两侧边部防漏槽板、两防漏顶板连同待焊接的两方钢端面围拢形成顶部开口的焊缝预留腔；该夹具还包括用于夹持两侧边部防漏槽板的紧固件，以调节、控制两侧边部防漏槽板间距。

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽阴极方钢焊接用夹具，其特征在于：它包括分别两两对称设置的侧边部防漏槽板和防漏顶板，以及用于连接两待焊接方钢底面的导电槽板；所述两防漏顶板分别对应的安装在两待焊接方钢的端部；所述两侧边部防漏槽板分别对接于所述防漏顶板的两端，且与待焊接方钢两侧面紧密贴合；所述底部导电槽板、两侧边部防漏槽板、两防漏顶板连同待焊接的两方钢端面围拢形成顶部开口的焊缝预留腔；该夹具还包括用于夹持两侧边部防漏槽板的紧固件，以调节、控制两侧边部防漏槽板间距。2.如权利要求1所述的铝电解槽阴极方钢焊接用夹具，其特征在于：所述两漏顶板的内侧面分别与对应的待焊接方钢的端面相平齐。3.如权利要求1所述的铝电解槽阴极方钢焊接用夹具，其特征在于：在所述两侧边部防漏槽板和两防漏顶板的对应位置处，配合设有限位条和限位槽，以限制其配合自由度。4.如权利要求1所述的铝电解槽阴极方钢焊接用夹具，其特征在于：所述两...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，冯晓强，曹志伟，白庆国，孔威威，朱康，
申请(专利权)人：郑州经纬科技实业有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41