電解鋁導(dǎo)桿鋼-鋁連接工藝及設(shè)備研究.pdf

1、傳統(tǒng)的鋁電解槽陽極導(dǎo)電裝置是由鋁導(dǎo)桿、鋁-鋼爆炸焊片和鋼爪通過焊接而成的。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于工況條件惡劣，經(jīng)常會出現(xiàn)開裂問題，影響生產(chǎn)。另外，傳統(tǒng)導(dǎo)電裝置受導(dǎo)電面積的影響，能耗高。針對以上問題，我們提出對傳統(tǒng)導(dǎo)電裝置進(jìn)行改進(jìn)，取消爆炸焊片，采用摩擦焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)鋁導(dǎo)桿與鋼爪的連接。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)專用摩擦焊機(jī)，在電解鋁行業(yè)進(jìn)行推廣。
　　 本文對Φ100mm的純鋁與Φ100mm的鑄鋼進(jìn)行摩擦焊接試驗(yàn)。對接頭進(jìn)行了力學(xué)性能分

2、析(包括室溫拉伸試驗(yàn)、高溫拉伸試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn))、顯微分析(包括金相組織觀察、電子探針分析、掃描電鏡分析、接頭硬度分析和X射線分析)和接頭電阻率測定。結(jié)果表明：在選定工藝參數(shù)條件下，接頭成形良好，力學(xué)性能高于鋁母材。焊縫結(jié)合面凹凸不平，近縫區(qū)的晶粒組織扭轉(zhuǎn)變形，界面元素相互擴(kuò)散，形成過渡層。通過對模擬試樣電阻率測定，與爆炸焊相比，節(jié)能效果明顯。
　　 根據(jù)摩擦焊機(jī)的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合前期焊接試驗(yàn)的情況，擬定出了鋁導(dǎo)桿與鋼爪摩擦焊專機(jī)的

3、設(shè)計(jì)參數(shù)。摩擦焊機(jī)分為主機(jī)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分。本文首先對主機(jī)結(jié)構(gòu)中的一些主要參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，給出了移動夾具和旋轉(zhuǎn)夾具的結(jié)構(gòu)簡圖，并且介紹了定相位機(jī)構(gòu)的工作原理。然后在液壓系統(tǒng)中，選定了電液比例閥，給出了液壓系統(tǒng)的原理圖。在控制系統(tǒng)中，采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(IPC)與可編程控制器(PLC)相結(jié)合的控制模式，共同完成對系統(tǒng)的閉環(huán)控制過程，詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)的工藝流程以及PLC的外部接線圖。
　　 最后應(yīng)用DEFORM軟件對