[发明专利]一种铝电解槽水平母线带电修复焊剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铝电解槽水平母线带电修复焊剂，其按质量百分比包含如下组分：35％～70％铝、3～5％氧化镍、1～3％五氧化二铌、2～5％氧化铜、4～9.5％氧化锡、7.5％～16％重晶石、4～15％铝硅合金、0.2～1.5％六氟钛酸钾、2～3.2％氯化钡、1～1.8％硼砂、2～4％氯化锌和3～3.7％钾冰晶石。本发明通过在焊剂中添加六氟钛酸钾，提高焊接部分的耐磨性和硬度；通过添加氧化铜、氧化锡，增加修后铝母线的导电性；通过添加重晶石粉，增加放热量，使得焊接过程中形核更加充分，焊缝质量更好，反应混合产物多元共晶延长了液态金属高温存在时间，提高修复后铝母线的耐磨性和耐电腐蚀性。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，特别涉及一种铝电解槽水平母线带电修复焊剂。

背景技术

铝及铝合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、导热和导电性好等优点，使得其在交通运输、冶金、航空航天、建筑桥梁、电子电气、汽车制造、包装容器、军工装备等行业得到越来越广泛的应用。在铝及铝合金部件使用过程中可能发生损伤，通常情况下，只能采用手工电弧焊和气焊的方法进行修复。但在一些环境下，可能面临着无电、无气源、无焊接设备的情况，比如在铝冶炼生产中，为提高铝的产量，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己达 350000安培。如此大的直流电流使电解槽及其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。在电解厂房中，为保证正常电解生产，每隔一段时间更换全部阳极，阳极消耗需上下抬水平母线，在这两个过程中阳极水平母线与铝导杆之间相互摩擦，接触导电面经常打火放电，使每一台阳极出现长 550mm，宽240mm的弧坑及划伤，从而加大该处无谓的压降损耗，造成较大经济损失。为减小该处接触压降，修复划伤母线，需要采取焊接的方法，填充划伤弧坑，再进行铣削的办法修平母线。一般情况下，降电流或停电后采用碳弧焊对母线进行修复。但是降电流焊接依然受磁场的影响，接头质量差，接头强度和导电性受到影响。此外，由于消磁成本很高，该技术无法在实际生产中进行大范围推广应用。尤其是对于水平母线这样环境复杂、工作位置狭小的场合，这些消磁技术更是无法使用。而停电焊接不但会造成电解铝产量减少、能耗大幅增加，还会增加有害气体排放，造成环境污染，而且由于热胀冷缩，会对电解槽内衬产生影响。

采用放热焊接技术进行铝母线的焊接是一种非常有效的方法，其依靠焊剂内部不同材料之间的物理化学冶金反应放热进行焊接，其速度非常快，仅几秒就可以完成焊接，产生热量极高，且可以有效的传导至熔接部位，使其熔为一体，形成分子间结合。因此采用放热焊接已经广泛应用于阴极母线、立柱母线和小软带的焊接。但是，由于水平母线的散热面积远远高于普通的阴极母线和立柱母线等，而其焊接深度比较浅，仅仅只有其它母线的1/10不到，所以采用现有焊接材料和焊接技术进行水平母线的焊接存在着焊接热量不足、界面无法熔合、渣液分离不彻底、焊接分层、焊接预热加热时间过长、焊接模具制造成本高、焊肉金属耐磨性差等缺陷，经测量焊后接触面压降高达30-50mV，运行过程中能量损失严重，存在着重大的安全隐患。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种铝电解槽水平母线带电修复焊剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种铝电解槽水平母线带电修复焊剂，其特征在于，按质量百分比包含如下组分：35％～70％铝、3～5％氧化镍、1～3％五氧化二铌、2～5％氧化铜、4～9.5％氧化锡、7.5％～16％重晶石、4～15％铝硅合金、0.2～1.5％六氟钛酸钾、2～3.2％氯化钡、1～1.8％硼砂、2～4％氯化锌和3～3.7％钾冰晶石。

进一步，各组分均为粉末颗粒，且粒度均为100-200目。

一种铝电解槽水平母线带电修复焊剂的制备方法，包括如下步骤：按所述组分配料，干燥、混合均匀，得到所述铝电解槽水平母线带电修复焊剂。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：