浅析电解槽底板组对焊接反变形控制

1、浅析电解槽底板组对焊接反变形控制摘要：本文主要介绍了电解槽底板拼接反变形控制的 要点，包括切割下料余量的测定，组对间隙的控制，焊接反 变形的处理等。关键词：电解槽底板；划线；切割；组对；焊接反变形 中图分类号 TG442 文献标识码 A 文章编号 1674 6708(2010)29 0104 011、概述电解槽是铝生产中主要设备，其摇篮式钢槽壳是承载槽 内衬，对熔融氧化铝进行电解的主要结构，由 2 个端侧板， 2 个长侧板和 1 块底板组对焊接而成，其槽膛内部尺寸直接 影响内衬砌筑的质量，进而影响电解槽的使用寿命。电解槽 底板平整度技术要求控制在 0.3/1000mm 以内。国内目前常 用的槽

2、型有 200kA ， 240kA ，280kA ， 320kA ，。本文以焦作 万方铝业示范工程 280kA 电解槽底板制作进行论述。2、280kA 电解槽槽壳底板下料切割余量的测定 该构件材质为 Q235A ，其尺寸如图 1 所示 该结构由四块板拼焊而成，由二次下料确定其最终尺 寸，本文主要讨论中缝 a 的坡口切割。 a 缝组对间隙图纸技 术要求？Q3mm,根据实际操作，间隙以 2mm - 3mm为宜， 若间隙过大或过小，则打底焊困难，打底质量难以控制，下 料组对时会有局部碰死（间隙为Omm）或局部甚至1/3长度间 隙达到5mm 10mm，若采用手拉葫芦强制组对，则产生极 大的组对应力，在焊

3、后极易产生波浪变形。以往采用局部手 工修口，顾此失彼，调整很困难，费时费力。组对边切割时用氧乙炔一次性切割出单边23。破口，切割坡口时，相当于对钢板进行不对称加热，当冷却后，钢 板将产生弯曲和收缩变形，如图 2 所示。这给组对带来困难（技术要求：组对间隙？Q3mm），为消 除该切割变形，放线时在切割边预留反变形量，预定起拱为 2mm，根据实测，后又调整为 3点起拱，1/2L处为3mm , 1/4L处为2mm，如图3所示。经实际操作，效果显著，虽然由于切割热输入、切割操 作等因素的影响，产生一些误差，但其组对时间显著缩短， 由最初的 2 小时 4 小时降为半小时左右。同时由于间隙适 当，缩短了

4、CO。保护焊打底的时间，保证了打底焊的质量， 大大提高了生产率。3、280kA 电解槽槽壳底板的焊接变形控制正面采用 CO 。保护焊打底，埋弧自动焊盖面，背面用 碳弧气刨清根，埋弧自动焊盖面，其焊接规范参数如表1。该结构因面积，重量都较大，翻转困难，不能采用适当 的焊接顺序，而是先焊一面，然后翻转焊另一面，这样正面 的焊缝增加了结构的刚度，使背面缝产生的变形与正面焊缝 产生的变形不能互相抵消，其变形主要是由焊缝的横向收缩 引起的角变形，主要集中在焊缝两侧 800mm 左右范围内。 预焊时采用槽钢制作的方格状平台，中缝间断预置12mm 反变形块，短缝底部悬空，焊后产后明显的波浪变形，最高位 差达

5、 15mm 。分析试焊失败的原因，一是反变形过大 （应为 3mm 6mm） ；二是焊缝底部没有支撑点造成下挠。 根据结构自身的 特点，改为铺设一全钢板平台，不预置反变形，背面焊时适 当降低焊接速度，因该结构重量较大，在自重的作用下，相 当于对结构采取刚性固定措施；三是 co。焊打底时变形量 较小，降低背面焊时的速度，即增加热输入，这样正反两面 埋弧焊产生的变形基本可以抵消，再就是背面清根气刨的深 度可以减小正面焊产生的变形，在保证清根干净的情况下， 一般控制在3mm - 4.5mm,对变形较大的部位， 如T焊缝交 叉处，适当刨深一些 5mm6mm 左右。经焊后测量， 反变形措施得当， 位差在 imm- 2mm 左右为槽壳组对提供了合格的部件。4、结 论以上措施在后续的广元铝厂，个旧铝厂，万方完善、续 建、技改工程，广西信发铝厂等电解槽的制作施工中得到大 力推广，明显提高了生产效率，保证了产品质量，取得显著 的效益。参考