专利名称：一种铝母材的熔铸焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种铝母材的熔铸焊接方法。
背景技术：
在电解铝生产中，为提高电流效率及铝的产量，铝电解槽的电流强度呈上升趋势，目前国内铝电解槽的电流强度已达320KA。如此大的直流电流使电解槽及其周围产生了强磁场，磁场强度超过150GS。电解槽的导电铝母线在生产中常会意外损坏，目前主要采用直流熔化极氩弧焊机进行焊接修复，但这种焊接方法对磁场非常敏感，当磁场强度超过20GS时，由于强烈的焊接电弧磁偏吹，不能正常焊接。为了能焊接修复铝母线，只有将整个电解序系列停电后用直流熔化极氩弧焊焊接修复，电解槽序系列停电不仅造成了较大的经济损失，同时对铝电解槽的正常生产造成严重影响。因此强磁场中的铝母线焊接技术一直铝电解行业急待解决的技术难题。国内外一些相关企业为解决这一难题，也进行了很多的试验和开发，如磁场抵消和磁场屏蔽下的直流熔化极氩弧焊、激光焊、高频焊、热熔焊、热剂焊等，但这些方法都有一些缺陷，投入实际应用的很少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决强磁场中铝母线焊接难题的焊接方法，实现铝电解槽损坏母线的不停电焊接，以解决上述问题。
本发明是这样实现的铝母线的熔铸焊接工艺方法是1、将铝母材待焊部位加工整齐；2、根据待焊母材需要焊接接头的形状，在接头位置做成熔铸腔。熔铸腔是由钢板做成夹具。在夹具中放入石棉板等耐火阻燃材料。耐火阻燃材料为石棉板、水玻璃和石棉绒的混合物或石棉绳。
上紧夹具后，再将钢板与待焊铝母材之间的缝隙处填上水玻璃和石棉绒的混合物或石棉绳，从而使其密封，不会漏出铝液。熔铸腔的形状可以为长方体或棱台。
在钢板表面之所以要加入耐火阻燃材料，是因为这些材料具有保温性及较好的弹性，能使做成的熔铸腔保温，且上紧夹具后钢板和待焊铝母材之间不会有铝合金的渗漏。
3、对待焊母材表面进行清污、除油、涂抹助焊剂、去除氧化膜处理。
4、安装焊接模具，检查模具的密封性，确保不会漏出铝液；5、配浇铸用铝合金，根据其重量配比硅5-15％，铜1-10％，铝94-75％，计算各种原料的用量，称量铝合金的重量，确保合金的成分符合焊接接头需要。
6、对铝合金进行熔炼，浇铸用铝合金的熔点是500-600℃，将铝合金液一直加热到800-1300℃。
7、对被焊铝母材进行预热，预热温度为100-200℃。
8、将铝合金液从焊接模具的顶部浇铸到焊接熔铸腔内，因铝的熔点为600-630℃，因而将铝母材熔化后再与铝合金液一起冷却而完成焊接工艺。
9、待焊接接头温度低于50℃后，取下焊接夹具。
本发明与现有技术相比，具有以下优点1、克服了在电解厂房内，由于强烈的焊接电弧磁偏吹，不能正常焊接的困难。
2、由于铝电解生产的连续性，停电对生产的影响很大。本发明实现了对电解槽铝母线的不停电焊接，产生了很大的经济效益。
附图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式实施例一对电解厂铝母线进行焊接1、将铝母材待焊部位加工整齐；2、根据待焊母材需要焊接接头的形状，在接头位置做成熔铸腔。熔铸腔是由钢板做成夹具。在夹具中放入石棉板等耐火阻燃材料。耐火阻燃材料为石棉板、水玻璃和石棉绒的混合物或石棉绳。
上紧夹具后，再将钢板与待焊铝母材之间的缝隙处填上水玻璃和石棉绒的混合物或石棉绳，从而使其密封，不会漏出铝液。熔铸腔的形状可以为长方体或棱台。
在钢板表面之所以要加入耐火阻燃材料，是因为这些材料具有保温性及较好的弹性，能使做成的熔铸腔保温，且上紧夹具后钢板和待焊铝母材之间不会有铝合金的渗漏。
3、对待焊母材表面进行清污、除油、涂抹助焊剂、去除氧化膜处理。
4、安装焊接模具，检查模具的密封性，确保不会漏出铝液；5、配浇铸用铝合金，根据其重量配比硅5％，铜2％，铝93％，计算各种原料的用量，称量铝块和铝合金的重量，确保合金的成分符合焊接接头需要。
6、对铝合金进行熔炼，浇铸用铝合金的熔点是500-600℃，将铝合金液一直加热到800-1300℃。
7、对被焊铝母材进行预热，预热温度为100-200℃。
8、将铝合金液从焊接模具的顶部浇铸到焊接熔铸腔内，因铝的熔点为600-630℃，因而将铝母材熔化后再与铝合金液一起冷却而完成焊接工艺。
9、待焊接接头温度低于50℃后，取下焊接模具。
铝母线焊接完毕。
实施例二配浇铸用铝合金，根据其配比硅14％，铜10％，铝76％，其余过程同实施例一。
权利要求
1.一种铝母材的熔铸焊接方法，其特征在于首先对铝母材待焊表面进行清污、除油、去除氧化膜处理，在待焊母材表面涂抹助焊剂，用钢板做成模具，并在里面放入耐火阻燃材料，在待焊母材接头位置做成熔铸腔，对铝母材进行预热后，用熔炼设备加热熔化铝合金，将熔融的铝合金液浇铸到熔铸腔内，实现焊接。
2.根据权利要求1所述的铝母材的熔铸焊接方法，其特征在于铝母材的预热温度为100～200℃。
3.根据权利要求1所述的铝母材的熔铸焊接方法，其特征在于浇铸用铝合金的重量配比为硅5-15％，铜1-10％，铝94-75％。
4.根据权利要求1或3所述的铝母材的熔铸焊接方法，其特征在于浇铸用铝合金的熔点是500-600℃，加热温度为800-1300℃。
5.根据权利要求1所述的铝母材的熔铸焊接方法，其特征在于所述的耐火阻燃材料为石棉板、水玻璃和石棉绒的混合物或石棉绳。
6.根据权利要求1所述的铝母材的熔铸焊接方法，其特征在于所述的熔铸腔是由钢板做成夹具，在夹具中放入石棉板耐火阻燃材料，上紧夹具后，再将钢板与待焊铝母材之间的缝隙处填上水玻璃和石棉绒的混合物或石棉绳。
7.根据权利要求1所述的铝母材的熔铸焊接方法，其特征在于熔铸腔的形状可以为长方体形或棱台形。
全文摘要
本发明公开了一种铝母材的熔铸焊接方法，即对铝母材待焊表面进行清污、除油、去除氧化膜处理，在待焊母材表面涂抹助焊剂，根据接头的形状和要求，用耐火阻燃材料在焊接接头位置做成熔铸腔，对铝母材进行预热，铝母材温度达到100－200℃后，用熔炼设备加热熔化按一定比例配制好的铝和铝合金，将熔融的铝合金液浇铸到熔腔内，利用熔融金属的高温熔化母材金属，同时填充焊缝，实现焊接的一种焊接方法。这种焊接方法解决了强磁场中铝母线焊接难题，可以实现铝电解槽损坏母线的不停电焊接，从而不会对电解铝的生产带来影响。
文档编号B22D19/10GK1788885SQ20051000332
公开日2006年6月21日 申请日期2005年12月16日 优先权日2005年12月16日
发明者王胜利, 尹国勋, 程守勇, 阳志强, 付桂枝, 龙昌贵, 姚起飞, 谢勇, 吴刚, 范元素, 吕桂明, 袁华美, 韦玉伦, 陆清恒 申请人:中国铝业股份有限公司