陰極板攪拌摩擦焊接加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開一種焊接方法，具體地是陰極板攪拌摩擦焊接加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]濕法冶金中的陰陽極板是一種基礎(chǔ)部件，其加工成型總需要用到焊接工藝，傳統(tǒng)的加工方法一直是用人工氬氟焊接，該焊接方法為人工雙面焊接，其缺點(diǎn)是勞動強(qiáng)度大、成本高、工效低，需要人力雙面焊接；此外還需要消耗氬氣，浪費(fèi)資源；再者，需要消耗焊料，人工操作，常導(dǎo)致焊接工藝不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量不一致，因此，必然需要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，有所突破才能進(jìn)一步獲得競爭優(yōu)勢。
[0003]攪拌摩擦焊(簡稱FSW)是英國焊接研宄所(簡稱TWI)于1991年10月提出的發(fā)明專利。攪拌摩擦焊工藝最初主要用于解決鋁合金等低熔點(diǎn)材料的焊接。目前、美國、德國、澳大利亞等國家對攪拌摩擦焊接工藝的研宄走在前列，實(shí)踐證明，攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法。在多個工業(yè)領(lǐng)域得到良好應(yīng)用。
[0004]本公司技術(shù)人員第一次將攪拌摩擦焊工藝應(yīng)用于陰極板加工生產(chǎn)，起得了加工技術(shù)創(chuàng)新突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是創(chuàng)新出一種應(yīng)用攪拌摩擦焊生產(chǎn)陰極板的加工方法，從而極大地提高加工效率和降低成本。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方法是這樣的:陰極板攪拌摩擦焊接加工方法，第一步、制作陰極板，該陰極板為鋁陰極板，板面積可為3.2 m2、厚度為8?20毫米，為常規(guī)制作的陰極板；第二步、制作導(dǎo)電橫梁，該導(dǎo)電橫梁為雙吊耳陰極板導(dǎo)電橫梁，結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電橫梁3上部固定有雙吊耳1、下部設(shè)有焊接條2，該橫梁為一次擠壓成型，是整體結(jié)構(gòu)型的；第三步、將導(dǎo)電橫梁與陰極板水平放置，并將導(dǎo)電橫梁下的焊接條2與陰極板4的頂端面對接好，裝入攪拌摩擦焊的夾具內(nèi)再次校準(zhǔn)固定好，使其接觸面有符合要求的壓力；第四步、啟動攪拌摩擦焊接機(jī)，進(jìn)行不穿透焊接，使陰極板4與導(dǎo)電橫梁3焊接為一體；第五步、檢查焊接質(zhì)量，進(jìn)行修整打摩，即可制作出完整的陰極板。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:一是操作過程方便，采用自動機(jī)械化攪拌摩擦焊接設(shè)備焊接，勞動強(qiáng)度降低，能耗低，最根本地改善了工作環(huán)境，較好地保護(hù)勞動者的健康；二是單面焊接，雙面成型，焊接口外觀均勻、表面光滑美觀，組織連接均勻，使焊接口密度、抗拉伸性能提高，增加了陰極板的物理性能；三是焊接致密性好，電阻低，陰極板導(dǎo)電性能得到良好改善；極大地提升了產(chǎn)品質(zhì)量；四是由于焊接技術(shù)的改進(jìn)，對橫梁的平整度、對角線、剪切口等物理尺寸要求增加，對板面坯料的生產(chǎn)工藝要求提高，進(jìn)一步保證了陰極板加工時的各項(xiàng)參數(shù)，保證了它的使用性能和質(zhì)量提升；五是焊接過程中不需要其他焊接材料，如焊絲、焊條及氬氣，唯一消耗的是焊接攪拌頭，節(jié)約了資源，降低了成本，提升了產(chǎn)品競爭力。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品加工成型圖。
[0009]圖中、I是雙吊耳、2是焊接條、3是導(dǎo)電橫梁、4是陰極板。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步對陰極板攪拌摩擦焊接加工方法作出具體說明。
[0011]實(shí)施例:陰極板攪拌摩擦焊接加工方法
其方法內(nèi)容為:第一步、制作陰極板，該陰極板為鋁陰極板，板面積可為3.2 m2、厚度為8?20毫米，為常規(guī)制作的陰極板；第二步、制作導(dǎo)電橫梁，該導(dǎo)電橫梁為雙吊耳陰極板導(dǎo)電橫梁，結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電橫梁3上部固定有雙吊耳1、下部設(shè)有焊接條2，該橫梁為一次擠壓成型，是整體結(jié)構(gòu)型的；第三步、將導(dǎo)電橫梁與陰極板水平放置，并將導(dǎo)電橫梁下的焊接條2與陰極板4的頂端面對接好，裝入攪拌摩擦焊的夾具內(nèi)再次校準(zhǔn)固定好，使其接觸面有符合要求的壓力；第四步、啟動攪拌摩擦焊接機(jī)，進(jìn)行不穿透焊接，使陰極板4與導(dǎo)電橫梁3焊接為一體；第五步、檢查焊接質(zhì)量，進(jìn)行修整打摩，即可制作出完整的陰極板。
[0012]使用的攪拌摩擦焊接機(jī)是現(xiàn)有專用設(shè)備，但所使用的夾具是自主設(shè)計的，必須要能夠與陰極板配合使用。
[0013]使用時由一個帶螺紋圓柱體的攪拌針伸入工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉(zhuǎn)，使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位的材料溫度升高軟化。同時對材料進(jìn)行攪拌摩擦來完成焊接的。
[0014]焊頭高速旋轉(zhuǎn)，伸入焊接口內(nèi)部進(jìn)行摩擦和攪拌，旋轉(zhuǎn)攪拌頭與焊接口之間的摩擦熱，使焊頭前面的材料發(fā)生強(qiáng)烈塑性變形，隨著焊頭的移動，高度塑性變形的材料逐漸沉積在攪拌頭的背后，從而形成攪拌摩擦焊焊縫。
[0015]焊接過程中不需要其它焊接消耗材料，如焊條、焊絲、焊劑及保護(hù)氣體等。唯一消耗的是焊接攪拌頭。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.陰極板攪拌摩擦焊接加工方法，由陰極板加工、導(dǎo)電橫梁加工、攪拌摩擦焊接完成，其特征是: 第一步、制作陰極板，該陰極板為鋁陰極板，板面積可為3.2 m2、厚度為8?20毫米，為常規(guī)制作的陰極板； 第二步、制作導(dǎo)電橫梁，該導(dǎo)電橫梁為雙吊耳陰極板導(dǎo)電橫梁，結(jié)構(gòu)為導(dǎo)電橫梁(3)上部固定有雙吊耳(1)、下部設(shè)有焊接條(2)，該橫梁為一次擠壓成型，是整體結(jié)構(gòu)型的； 第三步、將導(dǎo)電橫梁與陰極板水平放置，并將導(dǎo)電橫梁下的焊接條(2)與陰極板(4)的頂端面對接好，裝入攪拌摩擦焊的夾具內(nèi)再次校準(zhǔn)固定好，使其接觸面有符合要求的壓力； 第四步、啟動攪拌摩擦焊接機(jī)，進(jìn)行不穿透焊接，使陰極板(4)與導(dǎo)電橫梁(3)焊接為一體； 第五步、檢查焊接質(zhì)量，進(jìn)行修整打摩，即可制作出完整的陰極板。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種陰極板攪拌摩擦焊接加工方法，是一種陰極板加工成型的新工藝方法，推出了陰極板加工成型的新技術(shù)。工藝方法為第一步、制作陰極板；第二步、制作導(dǎo)電橫梁；第三步、將導(dǎo)電橫梁與陰極板水平放置，裝入攪拌摩擦焊的夾具內(nèi)再次校準(zhǔn)固定好；第四步、啟動攪拌摩擦焊接機(jī)，進(jìn)行不穿透焊接，使陰極板與導(dǎo)電橫梁焊接為一體；第五步、檢查焊接質(zhì)量，進(jìn)行修整打摩，即可制作出完整的陰極板。本發(fā)明的加工方法可用于機(jī)械化生產(chǎn)陰極板，有效提高陰極板的加工質(zhì)量和降低成本。
【IPC分類】B23K20-12, B23K20-24
【公開號】CN104722913
【申請?zhí)枴緾N201510097668
【發(fā)明人】張國義, 李剛, 普存林
【申請人】云南大澤電極科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月5日