一种复合成型的阳极导电装置及其制造方法与流程

本发明实施例涉及电解铝槽阳极导电装置技术领域，具体涉及一种复合成型的阳极导电装置及其制造方法。

背景技术：

现有的电解铝槽中连接阳极铝导杆和阳极钢爪的部件是铝钢爆炸焊片，其能够将电解铝槽中阳极铝导杆与阳极钢爪这两种不同性的金属材质部件焊接在一起，起传导电流和承载阳极钢爪以及阳极碳块负荷的作用。

爆炸焊片采用爆炸焊接工艺，利用炸药爆炸的能量使两种异性金属熔接在一起的金属块，受爆炸焊接工艺的影响，爆炸焊片的耐热温度小于400℃，而电解铝槽槽内温度在电解铝时一般大于700℃，使得爆炸焊片的内部微观组织及性能不稳定，降低了爆炸焊片的抗拉强度，而且爆炸焊片的铝钢合金层硬而脆，在电解铝生产过程中，易发生爆炸焊片的铝钢接合面开裂现象，导致电解铝槽阳极钢爪掉爪事故的发生，使得维护成本较高，大大增加了电解铝的生产成本，一般爆炸焊片的使用次数不超过7次，使用寿命短。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种复合成型的阳极导电装置及其制造方法，以解决现有技术中由于爆炸焊接工艺而导致的铝钢爆炸焊片易开裂、维护成本高、寿命短的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，一种复合成型的阳极导电装置，其包括四块复合部件，所述复合部件呈板状，四块所述复合部件的左右端依次连接构成矩形框，其中，所述复合部件包括钢基材板和铝基材板，所述钢基材板位于所述矩形框的内侧，所述铝基板材复合固定于所述钢基材板外侧。

进一步地，所述复合部件底部设有用于钢钢焊接的底部坡口。

进一步地，相邻复合部件通过焊接连接，在所述复合部件的左右端设有用于焊接的侧面坡口。

根据本发明实施例的第二方面，一种复合成型的阳极导电装置的制造方法，用于制造实施例第一方面提供的复合成型的阳极导电装置，其包括以下步骤；

步骤S1，采用复合工艺在钢基材板的一侧复合铝材以形成铝基材板，钢基材板与铝基材板形成复合部件，所述复合部件呈板状；

步骤S2，将四块复合部件的左右端依次连接构成矩形框，且使钢基材板位于矩形框的内侧。

进一步地，在步骤S2中，首先，在所述复合部件的左右端设置用于焊接的侧面坡口；然后，焊接固定相邻的复合部件。

进一步地，在步骤S2之后，在复合部件底部加工用于钢钢焊接的底部坡口。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例提供的阳极导电装置，钢基材板与铝基材板复合固定，形成铝钢结合的部件，复合部件与现有铝钢爆炸焊片相比，铝钢的结合面的内部微观组织及性能更稳定，抗拉强度高；改善了结合面硬而脆的现状，降低了结合面易开裂的风险，而且爆炸焊片的结合面与负荷的拉力是垂直的，复合部件的结合面与负荷的拉力是平行的，受力更加合理，进一步降低开裂风险，从而降低钢爪掉爪事故的发生率，降低维护成本，提高使用寿命。

本发明实施例提供的制造方法，钢与铝通过复合成型固定在一起，形成铝钢结合的部件，复合部件与现有铝钢爆炸焊片相比，铝钢的结合面的内部微观组织及性能更稳定，抗拉强度高；改善了结合面硬而脆的现状，降低了结合面易开裂的风险，而且爆炸焊片的结合面与负荷的拉力是垂直的，复合部件的结合面与负荷的拉力是平行的，受力更加合理，进一步降低开裂风险，从而降低钢爪掉爪事故的发生率，降低维护成本，提高使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种复合成型的阳极导电装置使用状态示意图；

图2为本发明实施例1提供的一种复合成型的阳极导电装置的结构示意图(纵剖)；

图3为本发明实施例1提供的一种复合成型的阳极导电装置的结构示意图(横剖)；

图4为本发明实施例2提供的一种复合成型的阳极导电装置的制造方法的流程图。

图中：1-阳极导电装置，2-铝导杆，3-钢爪，4-钢钢焊接点，5-铝铝焊接点，11-复合部件，12-底部坡口，13-侧面坡口，111-钢基材板，112-铝基材板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1-3所示，实施例1提供了一种复合成型的阳极导电装置1，其包括四块复合部件11。

复合部件11呈板状。四块复合部件11的左右端(长度方向的两端)依次连接构成矩形框。复合部件11包括长方形的钢基材板111和长方形的铝基材板112，钢基材板111与铝基材板112的长、高(宽)、厚均相等。钢基材板111位于矩形框的内侧，铝基板材复合成型固定于钢基材板111外侧。

使用时，复合部件11的钢基材板111与钢爪3通过钢钢焊接点4固定，与复合部件11的铝基材板112铝导杆2通过铝铝焊接点5固定。为了钢基材板111与钢爪3通过钢钢焊接点4固定，复合部件11底部设有用于钢钢焊接的底部坡口12。

在本实施例中，相邻复合部件11通过焊接固定，在复合部件11的左右端设有用于焊接的侧面坡口13。具体的，相邻两块复合部件11的钢基材板111通过钢钢焊接固定，铝基材板112通过铝铝焊接固定，焊接位置均在侧面坡口13的位置。

使用实施例提供的阳极导电装置1，通过铝铝焊接点5与铝导杆2铝铝焊接，将阳极导电装置1与铝导杆2连接，通过钢钢焊接点4与钢爪3钢钢焊接，将阳极导电装置1与钢爪3连接，阳极导电装置1用于传导电流和承载钢爪3及碳块负荷。

本实施例提供的阳极导电装置1，钢基材板111与铝基材板112复合成型固定，形成铝钢结合的复合部件11，复合部件11与现有铝钢爆炸焊片相比，复合部件11的铝钢结合面的内部微观组织及性能更稳定，抗拉强度高；改善了结合面硬而脆的现状，降低了铝钢结合面易开裂的风险，而且爆炸焊片的结合面与负荷的拉力是垂直的，复合部件11的铝钢结合面与负荷的拉力是平行的，受力更加合理，进一步降低开裂风险，从而降低掉爪事故的发生率，降低维护成本，提高使用寿命。

实施例2

如图4所示，实施例2提供了一种复合成型的阳极导电装置的制造方法，用于制造实施例1提供的复合成型的阳极导电装置，其包括以下步骤。

步骤S1，取一块长方形钢基材板，采用现有的复合设备及复合工艺，在钢基材板的一侧复合铝材以形成铝基材板，铝基材板与钢基材板长、高(宽)、厚均相等，钢基材板与铝基材板形成复合部件，复合部件呈板状。

步骤S2，在复合部件的左右端设置用于焊接的侧面坡口，将四块复合部件的左右端依次焊接构成矩形框，并且钢基材板位于矩形框的内侧。其中，相邻的复合部件之间，钢基材板与钢基材板采用钢钢焊接，铝基材板与铝基材板采用铝铝焊接。在步骤S2中，首先在复合部件的左右端设置用于焊接的侧面坡口，然后焊接固定相邻的复合部件。相邻两块复合部件的钢基材板通过钢钢焊接固定，铝基材板通过铝铝焊接固定，焊接位置均在侧面坡口的位置。

在本实施例中，在步骤S2之后，在复合部件底部加工用于钢钢焊接的底部坡口，以便与钢爪焊接。

使用本实施例提供的制造方法制造的复合成型的阳极导电装置，通过铝基材板与铝导杆铝铝焊接，将阳极导电装置与铝导杆连接，通过钢基材板与钢爪钢钢焊接，将阳极导电装置与钢爪连接，阳极导电装置用于传导电流和承载钢爪及碳块负荷。

本实施例提供的制造方法，钢与铝通过复合成型固定在一起，形成铝钢结合的复合部件，复合部件与现有铝钢爆炸焊片相比，复合部件的铝钢结合面的内部微观组织及性能更稳定，抗拉强度高；改善了结合面硬而脆的现状，降低了结合面易开裂的风险，而且爆炸焊片的结合面与负荷的拉力是垂直的，复合部件的结合面与负荷的拉力是平行的，受力更加合理，进一步降低开裂风险，从而降低钢爪掉爪事故的发生率，降低维护成本，提高使用寿命。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。