[实用新型]一种铝母线焊接模具

说明书

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种特殊要求下的铝母线焊接模具。

背景技术

21世纪以来，我国铝工业及生产发展迅猛，目前电解铝生产总产量已在世界排名居首位，铝生产技术已在这些年的发展中有了长足的进步，在许多方面甚至接近于世界强国的先进水平。在经济效益的驱动下国内大多数企业在电解铝工艺生产中，为提高铝产量的产出比，铝电解槽的电流强度输出一直在呈上升趋势，目前国内有的企业甚至上升到了300KA。而大直流输出时强电流产生的电磁效应直接使电解槽及周边的生产区域周围产生了直径达数米的强磁场，磁场强度经计算可达180 高斯。

铝母线在生产或使用中经常会遇到意外损坏，焊接铝母线国内目前主要两种方法：一种通用的方法是用气焊，但这种焊接方法只适用于焊接表面积小的薄板，而且工作效率低下，在实际应用中有很大的局限性，仅能用于小尺寸铝软带的局部修补；另一种是采用弧焊机电源弧焊的方法进行修复。但在实际施工现场铝母线不能断电的前提下，施工现场区域就会因为强电流的电磁效应产生强磁场，当焊接电源工作处于引弧阶段时，弧火花受强磁场的干扰而四处飞溅，弧柱形成困难且容易形成畸形状态，同时电弧磁偏吹及飞溅现象严重，很大程度上增加了劳动强度和焊接的施工难度，也直接导致无法进行正常的有效焊接。

目前有一种能有效避免强磁场干扰、有效提高焊接质量、降低工艺劳动强度、模具操作相对简单，结合实际情况修复大表面不规则缺损的一种铝母线的自蔓延焊接修复方法，即选择最佳熔点和反应速度的自熔焊剂进行局部修复焊接。焊接模具是进行自熔焊接的重要工具，虽然之前已经出现这种类似模具，但很多实际情况中的焊接修复位置比较狭窄，工作区域不能满足标准模具放置要求，致使标准模具无法使用，而且一旦出现铝母线表面缺陷大且不规则部位需要修复的情况，一般通用标准模具更是无法胜任。因此有必要设计一种针对强磁场干扰、铝母线缺损表面积大且不规则的专用组合模具。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种铝母线焊接模具，包括固定在待焊铝母线1四周的四块石墨板4和通过引流导管3与石墨板4连接的坩埚2，其特征在于：所述的四块石墨板4其中一块上开设有通孔7，所述的通孔7与引流导管3一端连通，引流导管3另一端连通坩埚2侧壁的导流孔6，所述的通孔7对准铝母线表面缺陷处设置。

所述的引流导管3为Y型引流导管，所述的坩埚2有两个，Y型导管一侧与通孔7连通，另一侧两Y型分支管分别与两个坩埚2侧壁的导流孔6连通。

所述的四块石墨板4通过卡具5，通过卡具5将四块石墨板4卡紧设置于铝母线1待焊部位四周。

所述的卡具5由U型不锈钢支架和支架两侧的可伸缩丝杠组成，通过丝杠调节四块石墨板4的松紧。

两组所述的坩埚2均有石墨材料制成。

所述的坩埚2内部为圆柱形腔体，腔体底部为半球形，所述的导流孔6开设在坩埚2底部侧壁。

所述的导流孔6上覆盖有若干厚度为1mm的自熔衬垫。

所述的自熔衬垫为凹状铝片或锡片。

本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型中的组合式模具采用模块方式制作，具有结构简单、低成本、拆卸容易、安全可靠和可多次重复使用的特点，同时还具备高性能和高寿命的双重特点，根据铝母线不同修复要求平均可焊接30-60个坡口部位；

2、两组石墨坩埚的引流导管既可以设计布置位于中心部位，也可以偏心设计，导管长度及内径可根据施工现场的铝母线焊接位置及缺损部位的表面积和大小确定，充分适应了特殊情况下施工焊接现场的狭小空间和狭窄尺寸；此外，若实际施工现场时导管设计太长，为保证自蔓延反应后的金属液能有良好的流动性，一般要求在导管外壁加装耐高温保温材料层或在导管中部区域用乙炔火焰加热保温，保证金属液在通过Y型引流导管时具有良好的流动性；

3、呈四方形布置于柱状铝母线四周的四块石墨板组装设计充分考虑了其模具的左右通用性、广泛适用性和可操作性，实际使用中对焊接坡口在铝母线位置、形状、尺寸和方向上基本不受影响；