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熔鑄法連接銅鋁工藝的製作方法

2023-06-11 05:48:01 3

專利名稱:熔鑄法連接銅鋁工藝的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種將金屬銅材和鋁材熔鑄在一起的方法。
搭接法鋅電解的陰極導電頭是由銅頭(下稱銅材),與陰極導電鋁棒(下稱鋁材)連為一體而成,但銅和鋁的常規焊接困難。採用高頻對焊技術雖然可以將銅、鋁材焊接在一起,也可以將鋁材用常規法相互焊接,但銅、鋁材之間,鋁材相互間的焊縫會增加導電頭的內電阻,從而使鋅電解過程的槽電壓上升,電耗增加;而且焊接法的工藝複雜、成本高。
本發明的目的在於提供一種熔鑄法連接銅鋁的工藝,以消除焊接法帶來的弊端,達到節能的目的。
本發明的特徵在於將銅材用硝酸水溶液酸洗0.5—1分鐘,酸洗後的銅材用清水漂洗,再將漂洗後的銅材放入予先製備好的化學助劑中浸泡3—10秒鐘,將浸泡後的銅材置於予熱到200℃的馬弗爐中恆溫10—30分鐘,然後將銅材和鋁材一起放入予熱到200℃的鑄鐵模內,再將750—800℃的熔化鋁澆入鑄鐵模,待冷卻到<500℃後脫模。
本發明的工藝,其特徵之二在於所述的硝酸水溶液為工業用硝酸,其體積比為HNO3∶H2O=1∶2。
本發明的工藝,其特徵之三在於所述的化學助劑是由ZnCl2,NaCl、SnCl2,NH4HF2和水組成,其重量配比是每1000克水中加ZnCl250—100克,NaCl5—20克,SnCl21—5克,NH4Cl1—5克,NH4HF21—10克。
本發明工藝的特徵之四是製造化學助劑的方法是將ZnCl2,NaCl,SnCl2,NH4Cl,NH4HF2加到水中,攪拌均勻,完全溶解。
本發明的具體工藝流程如下銅頭酸洗→清水漂洗→助劑浸泡→烘烤→裝模→熔鑄→冷卻→脫膜。
本發明的熔鑄法連接銅鋁材工藝方法與原有的焊接法連接銅、鋁材的方法相比,具有如下優點1、經過本發明的酸洗,助劑浸泡和烘烤等工序處理後的銅材,能和鋁材牢固地連接在一起,避免了原有工藝中因多道焊縫造成的焊體內電阻增加,滿足了搭接法鋅電解過程對陰極導電頭的要求。
2、導電頭的電壓降由原來(焊接法)的2.73mv降到現在的(熔鑄法)0.43mv,槽電壓降低12mv,直流電耗減少10KW.h/t析出鋅。
3、導電頭的成本由原來的12元/個降到現在的4元/個。
實施利1將銅材放入HNO3∶H2O=1∶2和酸洗液中0.5分鐘,然後將銅材提出用清水漂洗,甩幹清水後再置於化學助劑中浸泡3秒鐘,提出後放入予熱到200℃的馬弗爐中恆溫10分鐘,再將銅材和鋁材一起放入予熱到200℃的鑄鐵模內,將750℃的熔化鋁澆入鑄鐵模,待冷卻到450℃時脫模。
實施例2操作步驟與實施例1同,但化學助劑浸泡時間為10秒,在200℃的馬弗爐內恆溫時間為30分鐘,燒入鑄鐵模內的熔化溫度為800℃,脫模溫度為400℃。
實施例3化學助劑重量配比為ZnCl280克,NaCl10克,SnCl22克,NH4HF25克,NH4Cl1克,H2O1000克,各化學試劑加入水中,攪拌均勻,使其完全溶解。
權利要求
1.熔鑄法連接銅鋁工藝,其特徵在於將銅材用硝酸水溶液酸洗0.5—1分鐘,酸洗後的銅材用清水漂洗,再將漂洗後的銅材放入予先製備好的化學助劑中浸泡3—10秒鐘,將浸泡後的銅材置於予熱到200℃的馬弗爐中恆溫10—30分鐘,然後將銅材和鋁材一起放入予熱到200℃的鑄鐵模內,再將750—800℃的熔化鋁澆入鑄鐵模,待冷卻到<500℃後脫模。
2.根據權利要求1所述熔鑄法連接銅鋁的工藝,其特徵在於所述的硝酸水溶液為工業用硝酸,其體積比為HNO3∶H2O=1∶2
3.根據權利要求1所述的熔鑄法連接銅鋁工藝,其特徵在於所述的化學助劑是由ZnCl2,NaCl,SnCl2,NH4Cl,NH4HF2和水組成,其配比量是每1000克水中加ZnCl250—100克,NaCl5—20克,SnCl21—5克,NH4C1—5克,NH4HF21—10克。
4.根據權利要求1所述的熔鑄法連接銅鋁工藝,其特徵在於所述的化學助劑的製造的方法是將ZnCl2,NaCl,SnCl2,NH4HF2加到水中,攪拌均勻,完全溶解。
全文摘要
本發明公開了一種熔鑄法連接銅鋁的工藝方法,它包括酸洗、漂洗、助劑浸泡、烘烤、熔鑄等工序,通過助劑浸泡的銅材能牢固地與鋁材熔鑄成一體,克服了常規焊接法不能將銅鋁牢固焊接在一起的困難。也克服了高頻對焊法焊縫引起的內電阻增加,本發明的工藝簡單,熔鑄體的內電阻極小,此法用於鋅電解陰極導電頭的銅、鋁材連接,可使電解過程的槽電壓降低,直流電耗減少10kW·h/t析出鋅,達到節能降耗的目的。
文檔編號B22D19/04GK1117416SQ94111129
公開日1996年2月28日 申請日期1994年8月25日 優先權日1994年8月25日
發明者陳順, 譚見賢 申請人:株洲冶煉廠

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