一种多工位板极电渣焊装置的制作方法

文档序号:14655341发布日期:2018-06-12 02:53阅读:182来源:国知局

本发明涉及电解铝阳极钢爪制造、修复及黑色金属、非标件的大截面焊接技术领域,特别是涉及一种多工位板极电渣焊装置。



背景技术:

电解铝阳极钢爪是电解铝生产企业的大量消耗件。过去钢爪是消失模铸造的钢爪,采用消失模铸造的方法铸造的钢材存在质杂、金属密度大、气孔多、电阻率高、抗氧化性弱的问题。现在选用优质轧制钢爪,就需要大截面焊接。国内目前采用的气体保护焊和人工焊接都存在下列问题:效率低、劳动强度大,被焊接工件不能达到全部金属融合,抗拉强度弱,不能实现完全金属结合。

同时,电解铝阳极钢爪在生产过程中承载大功率电流,又经常受到高温电解液的侵蚀,使得横梁与碳块之间的钢爪腿部位腐蚀、变形严重、消耗大。目前,国内各电解铝厂对钢爪修复的方法均采用人工焊接修复,将钢爪腿腐蚀变形的部位去除,用新钢棒通过电焊焊接上去。人工焊接存在下列问题:修复效率低、劳动强度大、焊接质量因为人工因素无法保证。

此外,黑色金属非标件加工,例如,轮船等大型发动机的曲轴等都是采用锻造二次的锻造方法,因此会造成锻造存在成本高、加工量大、浪费严重的问题。

现有技术中,公开了一种板极电渣焊设备,通过设置两根焊接立柱,加工的时候一次只能加工一个工件,生产效率低,亟需一种生产效率高的板极电渣焊装置。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种能够提高焊接效率的多工位板极电渣焊装置。

为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

一种多工位板极电渣焊装置,所述电渣焊装置包括:

主控制器、第一焊接立柱组、第二焊接立柱组、焊接变压器组、化渣变压器、变压器控制台、成型器工装、化渣立柱、化渣炉;

所述焊接变压器组和所述化渣变压器均与所述变压器控制台连接;

所述变压器控制台与所述主控制器连接;

所述化渣立柱和所述化渣炉设置在所述变压器控制台的中间位置;

所述第一焊接立柱组和所述第二焊接立柱组均包括多个焊接立柱,设置在所述变压器控制台的上表面,所述第一焊接立柱组和所述第二焊接立柱组分别位于所述化渣立柱的两侧;

每个所述焊接立柱上均设置有焊接装置,每个所述焊接装置均与所述焊接变压器组、消耗电极和所述控制台连接,所述主控制器控制所述焊接装置带动所述消耗电极上下移动,所述焊接变压器组为所述焊接装置提供工作电压;

所述成型器工装设置在所述主控制器的上表面;

所述成型器工装和所述消耗电极均与所述焊接变压器组连接。

可选的,所述成型器工装具体包括:

上盖、下盖、焊接结晶器;

所述上盖包括:第一上盖和第二上盖,所述第一上盖和所述第二上盖均与所述下盖对应设置,所述第一上盖与所述下盖对应设置卡接钢爪腿,所述第二上盖与所述下盖对应设置卡接钢爪横梁;

所述第一上盖与所述第二上盖之间设置有焊接区域;

所述焊接结晶器设置在所述焊接区域中的所述下盖的上表面。

可选的,所述化渣立柱上设置有碳棒,所述化渣炉内设置有炭块;

所述碳棒和所述炭块与所述化渣变压器电连接,所述化渣变压器为所述碳棒和所述炭块提供电力,熔化所述化渣炉中的助焊剂。

可选的,所述电渣焊装置还包括:

冷却塔,所述冷却塔通过水管与所述成型器工装连接,所述冷却塔为所述成型器工装提供冷却水。

可选的,所述电渣焊装置还包括:除尘器,所述除尘器对待焊接工作位除尘。

根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:本发明提供了一种多工位板极电渣焊装置,设置了第一焊接立柱组和第二焊接立柱组,通过设置多个焊接立柱,能够实现一次加工多个焊件,有效提高了电渣焊的焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种多工位板极电渣焊装置的部分剖开后的正视图;

图2为本发明提供的一种多工位板极电渣焊装置的俯视图;

图3为本发明提供的一种多工位板极电渣焊装置的成型器工装在焊接钢爪时的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种能够提高焊接效率的多工位板极电渣焊装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为一种多工位板极电渣焊装置的部分剖开后的正视图;

图2为一种多工位板极电渣焊装置的俯视图。

如图1和图2所示,一种多工位板极电渣焊装置,所述电渣焊装置包括:

主控制器1、第一焊接立柱组、第二焊接立柱组、焊接变压器组、化渣变压器6、变压器控制台9、成型器工装8、化渣立柱4、化渣炉11;

所述焊接变压器组和所述化渣变压器6均与所述变压器控制台9连接;

所述变压器控制台9与所述主控制器1连接;

所述化渣立柱4和所述化渣炉11设置在所述变压器控制台9的中间位置;

所述第一焊接立柱组和所述第二焊接立柱组均包括多个焊接立柱,焊接立柱31、焊接立柱32、焊接立柱33、焊接立柱34,设置在所述变压器控制台9的上表面,所述第一焊接立柱组和所述第二焊接立柱组分别位于所述化渣立柱4的两侧;

每个所述焊接立柱上均设置有焊接装置,焊接装置12-1、焊接装置12-2、焊接装置12-3、焊接装置12-4,每个所述焊接装置均与所述焊接变压器组、消耗电13和所述主控制器1连接,所述主控制器1控制所述焊接装置带动所述消耗电极13上下移动,所述焊接变压器组为所述焊接装置提供工作电压;

所述成型器工装8设置在所述主控制器1的上表面;

所述成型器工装8和所述消耗电极13均与所述焊接变压器组连接。

图3为一种多工位板极电渣焊装置的成型器工装在焊接钢爪时的剖视图。

如图3所示,所述成型器工装具体包括:

上盖14、下盖19、焊接结晶器16。

所述上盖14包括:第一上盖和第二上盖,所述第一上盖和所述第二上盖均与所述下盖19对应设置,所述第一上盖与所述下盖19对应设置卡接钢爪腿,所述第二上盖与所述下盖19对应设置卡接钢爪横梁,通过所述第一上盖和所述第二上盖来固定钢爪,方便焊接。

所述第一上盖与所述第二上盖之间设置有焊接区域。

所述焊接结晶器16设置在所述焊接区域中的所述下盖19的上表面。

所述化渣立柱上设置有碳棒,所述化渣炉内设置有炭块。

所述碳棒和所述炭块与所述化渣变压器电连接,所述化渣变压器为所述碳棒和所述炭块提供电力,熔化所述化渣炉中的助焊剂。

如图2所示,所述电渣焊装置还包括:

冷却塔10,所述冷却塔10通过水管与所述成型器工装8连接,所述冷却塔10为所述成型器工装8提供冷却水。

如图2所示,所述电渣焊装置还包括:除尘器7,所述除尘器7对待焊接工作位除尘。

所述工装与成型器8中的水能够循环回到所述冷却塔10,以实现水的循环,避免浪费,通过所述除尘器7可以对待焊接的工作位进行除尘,以保证没有环境污染。

在采用本发明的板极四工位电渣焊设备进行钢爪制造时,其工艺流程如下:

根据图纸尺寸要求用火焰切割下钢爪横梁15的料,并除去氧化铁。

根据图纸尺寸要求,用锯床下钢爪腿,也就是钢爪圆棒18的用料。

如图3所示,把下好料的钢爪横梁15和钢爪圆棒18放置到成型器下盖19中,并在其内留好焊接区域17。

将所述成型器上盖14定位在所述成型器下盖19上,并加紧和密封。

使得消耗电极13进入焊接区域17内,电极和焊接区域17边缘要有8-10MM间隙。

进行助熔剂融化:以上准备工作完成后,启动化渣变压器、启动碳棒下降开关,使碳棒与化渣炉内碳块接触短路起弧,倒入粉状助熔剂,融化电流控制在1900A-2100A,启动碳棒上升或下降开关,控制电流大小。

待助熔剂完全融化后,启动碳棒上升开关,同时关闭化渣炉电流,启动-化渣倒-开关,将助熔剂倒入成型器焊接区域内,启动焊接变压器,按-开-钮,观察焊接电流,电流初始阶段控制在3000-3500A之间启动。

进行焊接:在电流稳定后,启动自动焊接按钮设备会根据所设定好的程序完成焊接,焊接完毕后提起电机。其中,如图3所示,16为焊接结晶区。

冷却脱模成型器:焊接完成后,通过冷却器将冷却时注入所述成型器内,使得助熔剂在成型器内冷却,待全部凝固后,启动液压站,提起成型器上盖,吊起焊接好的钢爪完成钢爪制造。

在采用本发明的板极电渣焊设备进行电解阳极钢爪修复时,其工艺流程如下:

钢爪切割:用火焰切割机把腐蚀内弯报废的钢爪腿切掉,并打磨切口部位的氧化铁。

钢爪的安装:把切割打磨好的钢爪用吊车吊起,水平放置在成型器内,留好缝隙,测量尺寸保证焊接好的钢爪腿和好的钢爪腿一样。

成型器的定位:横梁和钢爪腿放置好后,起动液压站,下降成型器上盖使其与下部成型器紧密配合,并检查是否有缝隙,如果有用耐火材料密封。

电极定位:成型器定位后,启动电极下降按钮,电极下降深度是成型器深度减20MM,电极和成型器焊口间隙留有8-10MM。

助熔剂融化:以上准备工作完成后,启动化渣变压器、启动碳棒下降开关,使碳棒与化渣炉内碳块接触短路起弧,倒入粉状助溶剂,融化电流控制在1900-2000A,启动碳棒上升或下降开关,控制电流大小。

助熔剂注入焊口焊接:助熔剂完全融化后,启动碳棒上升开关,提升碳棒,同时关闭化渣电流,启动-化渣包倒-开关,将助熔剂倒入渣勺中,将渣勺送到成型器位置,启动焊接变压器,将渣勺内的助熔剂倒入焊口内,观察熔焊电流,电流在3000-3500A之间启动自动焊接。

焊接:启动自动焊接后,设备会根据所设定好的程序,自动完成焊接。

冷却脱模:焊接完毕,通过冷却器提供的冷却时对成型器进行冷却,待助熔剂在成型器内全部冷却凝固后启动液压站,提起成型器上盖,将修复好的钢爪脱离。

在采用本发明的板极四工位电渣焊设备进行黑色金属非标件和异形件焊接时,其工艺流程和以上所述钢爪制作和维修相同,在此不做详细描述。

采用所述电渣焊装置进行钢爪制造,通过程序控制,每天可以制造钢爪25-30件,降低了工人的劳动强度,减少了环境的污染,降低了能耗。

采用所述电渣焊设备进行钢爪维修,每天可以修复40-50件钢爪腿,提高了效率,且焊接质量可靠、节约维修成本,同时可在有导杆的情况下修复钢爪腿,减少了阳极钢爪复合块和焊接、分离等不必要的浪费。

采用所述电渣焊设备能够进行黑色金属非标件和异形件的焊接,过去黑色金属非标件和异形件采用锻造成毛坯、后期加工量大、浪费严重,而使用所述电渣焊设备能够逐段成型、减少加工量、提高效率、节约成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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