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冶金用极板组件的完美焊接技术—搅拌摩擦焊

日期:2014-01-16

在日益严峻的资源短缺及复杂矿产资源的现实条件下,高效、低碳、绿色及可持续发展是对冶炼行业提出的新要求。湿法冶金是一种重要的金属矿产资源提取方法,已被广泛应用于冶炼行业。极板组件(含阴极板、阳极板、导电梁)是湿法冶金中的重要部件,其用材需具备良好的导电性、耐蚀性、机械强度及加工性能。铝合金、铅合金因其良好的金属性能,已被广泛用于制造极板组件。以往的极板组件焊接多采用熔焊,但工序繁琐、效率低、焊缝缺陷较多、废品率高,不仅使极板的制造成本攀升,还存在工艺不稳定、使用寿命低等缺点。

北京赛福斯特技术有限公司(中国搅拌摩擦焊中心)积极响应国家对工业转型升级的号召,倡导将产品应用从传统的高能耗行业到新能源、城际交通、高新技术行业的转型发展。北京赛福斯特技术有限公司(中国搅拌摩擦焊中心)自2009年与某电极制造企业合作,致力于冶金用极板的焊接革新,将搅拌摩擦焊技术成功用于阴、阳极板的生产制造,自主研制并交付了2套高自动化极板焊接设备(如图1、2所示),每小时可焊接20件极板成品件,实现了极板组件高效率、低成本的批量化生产。

图1 阴极板、导电梁FSW焊接设备 图2 阳极板FSW焊接设备

阴极导电梁是导电和悬挂部件,由导电触头和导电棒焊接而成,焊接厚度约为25mm,长度约为80mm。赛福斯特公司采用双面搅拌摩擦焊(FSW)实现了导电梁的批量化生产(见图3),省去开坡口、去除余高等工序,焊缝成型美观、无缺陷(见图4),焊接工艺成熟、稳定。

图3 导电梁成品件 图4 导电梁焊缝外观

阴极板(见图5)由铝板和导电梁焊接而成,焊缝的设计厚度约为7mm、长约为1,000mm,赛福斯特采用自主研制的搅拌摩擦焊(FSW)设备实现了极板的完美焊接——变形小、焊缝美观(见图6)、接头强度高、合格率几近100%。

图5 阴极板成品 图6 阴极板焊缝外观

阳极板(见图7)是由铅板及阳极导电梁焊接而成,焊缝的设计长度约为1,000mm、厚度约为9mm。熔焊会产生有毒的铅蒸汽,严重危害人身健康。采用赛福斯特公司自主研制的搅拌摩擦焊设备(见图2)焊接阳极板,不仅改善了焊接工作环境,还将废品率降至近0%、得到美观的焊缝(见图8)。

图7 阳极板成品 图8 阳极板焊缝外观

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