本发明属于中温电解制氟领域，尤其是涉及一种碳阳极板连接端处理方法。
背景技术：
元素氟是一种应用非常广泛的元素，特别是在核工业、化工行业和电气行业等领域发挥着十分重要的作用，在绝大多数应用中，单质氟气是最重要的原料。目前，中温电解制氟是技术最为成熟、应用最为广泛的单质氟气制备工艺。中温制氟电解槽采用碳阳极板作为制氟阳极，在使用过程中发现，碳阳极板连接端断裂是制约阳极板使用寿命的重要因素，因此，研究如何防止或延缓电解槽运行过程中连接端开裂至关重要。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种延长碳阳极板使用寿命的碳阳极板连接端处理方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种碳阳极板连接端处理方法，包括以下步骤：
(a)选定碳阳极板长度方向一端面为连接端面，将垂直厚度方向的一组表面距离连接端面110mm±0.5mm范围内的区域磨成一组平行平面；
(b)在连接端距离端面100mm±0.5mm处加工长槽，形成相对独立的端部连接区域；
(c)在连接端沿厚度方向开设通孔；
(d)对碳阳极板的连接端进行超声波清洗，清除表面及孔隙内粉尘，然后烘干；
(e)在连接区域及该区域的侧面及端面喷涂金属，涂层表面温度降至常温后，采用金相砂纸打磨平整，完成对碳阳极板连接端的处理。
步骤(a)所述平行平面采用平面磨床加工，平行度公差为0.06mm。
步骤(b)所述长槽采用平面磨床，通过金刚石磨盘加工得到，加工得到的长槽的底端为半径3mm±0.04mm的3/8圆，长槽的最大深度为4.8mm±0.1mm，最大宽度为9.1mm±0.1mm。
另外，还对连接区域的各边均进行倒角，倒角尺寸为(4±0.04)mm×(4±0.04)mm。
步骤(c)中所述通孔的直径为17mm±0.5mm，并且对通孔的圆周加工深度为5mm±0.1mm的弧形倒角。
步骤(e)采用超音速冷低压冷喷涂设备喷涂金属，如镍、铜、钴等，喷涂的金属形成的涂层厚度为0.2mm～0.3mm，涂层厚度均匀，无裂纹。
在原有结构中，碳板表面平整度差、气孔多，与铜板表面形成点接触，接触电阻较高，导致接触面发热较高，进而产生热应力。槽和倒角的存在保障了所述喷涂金属层与碳板表面较高的接合牢度，喷涂金属层厚度为0.2mm～0.3mm，在螺栓坚固过程中可以发生一定的弹性变形，从而与铜板接触明显优于呈脆性的碳板，而金属层电导率能远高于碳板，在导通工况下，电流优先在金属层分布，进而均匀的传导至碳板端部，电流分布更合理，接触电阻更小，从而减少发热量，减小碳板所受热应力。同时，金属层的存在大大减弱了氟气及氟化氢对碳板连接端的腐蚀。这两方面的改善均有利于延长碳板的寿命。
附图说明
图1为碳阳极板的结构示意图；
图2为连接端面处的主视结构示意图；
图3位连接端面处的侧视结构示意图；
图4位连接端面处的俯视结构示意图。
图中，1-碳阳极板、2-长槽、3-连接区域、4-通孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种碳阳极板连接端处理方法，包括以下步骤：
首先，生产尺寸为长620mm╳宽200mm╳厚50mm的碳阳极板1，选取长度方向一端为连接端，将该端垂直厚度方向的一组面上距离端面110mm范围内的区域磨成一组平行平面；然后，在端距离端面100mm的位置处铣出长槽2，形成相对独立的端部连接区域3，槽底端为半径3mm的3/8圆，槽最大深度为4.8mm，最大宽度为9.1mm；第三步，在连接区域加工尺寸为4mm×4mm的倒角；第四步，在连接端沿厚度方向加工φ17通孔4，并用φ25球形磨头在通孔圆周加工弧形倒角，倒角深度为5mm；第五步，对连接端部进行超声波清洗，清除表面及孔隙内粉尘，然后150℃烘干；最后，利用超音速冷低压冷喷涂设备在连接区域、倒角及端面喷漆金属，反复均匀喷涂3次，使涂层最终厚度为0.2mm，待涂层表面温度降至常温后，采用金相砂纸打磨平整，最终得到的碳阳极板的结构如图1所示，连接端面处的结构如图2-4所示。
实施例2
一种碳阳极板连接端处理方法，包括以下步骤：
(a)选定碳阳极板长度方向一端面为连接端面，将垂直厚度方向的一组表面距离连接端面110mm，误差可以控制在±0.5mm范围内的区域磨成一组平行平面，平行平面采用平面磨床加工，平行度公差为0.06mm；
(b)在连接端距离端面100mm，误差可以控制在±0.5mm处加工长槽，形成相对独立的端部连接区域，长槽采用平面磨床，通过金刚石磨盘加工得到，加工得到的长槽的底端为半径3mm，误差可以控制在±0.04mm的3/8圆，长槽的最大深度为4.8mm，误差可以控制在±0.1mm，最大宽度为9.1mm，误差可以控制在±0.1mm，并且对连接区域的各边均进行倒角，倒角尺寸为4mm×4mm，误差可以控制在±0.04mm；
(c)在连接端沿厚度方向开设直径为17mm，误差可以控制在±0.5mm的通孔，并且对通孔的圆周加工深度为5mm，误差控制在±0.1mm的弧形倒角；
(d)对碳阳极板的连接端进行超声波清洗，清除表面及孔隙内粉尘，然后烘干；
(e)在连接区域及该区域的侧面及端面喷涂金属镍、铜、钴等，形成的涂层厚度为0.3mm，涂层厚度均匀，无裂纹，涂层表面温度降至常温后，采用金相砂纸打磨平整，完成对碳阳极板连接端的处理。
通过测试发现，在螺栓扭矩为29n·m时，喷涂金属层后，接触电阻降低89.5％，接近原有结构中螺栓扭矩为90n·m时的接触电阻，因此，可以不必采用增加螺栓扭矩的方法来降低接触电阻，根据试验，采用50n·m扭矩即可，从而减少了碳板所受压应力。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。