專利名稱：大規格大電流復合型陰極輥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種大規格大電流復合型陰極輥。
背景技術：
與本發明最接近的現有技術一為"鈦陰極輥筒體的制造方法"發明專利，公開號 CN1570218A，先將鈦板巻制成圓筒并對接縫處焊接；對焊縫和熱影響區加熱，將焊縫處 鐓粗后鍛平，反復多次，使淳縫處多次變形，且每一次變形量應在30%以上，通過對鑄造 組織加以變形，使鑄造組織改變成與基材組織基本相同的等軸組織，從而消除了焊縫組織 印在箔材上的周期性亮帶，滿足了箔材的生產技術要求。該方法采用在兩板焊接后用外力 實現焊縫鐓粗，由于焊接鑄造組織的強度比加工組織的強度高，所以在加熱溫度750 950 'C、鐓粗力相同的情況下，淳縫鑄造狀態比板材的加工狀態難變形，形成母材變形量大， 鑄造組織變形量小，后期鍛造易形成折疊現象，使母材的損失增大，造成筒體尺寸難以控 制，難以保證筒體的質量。此外，用外力實現焊縫鐓粗實施起來也較為困難。
與本發明最接近的現有技術二為"一種大規格無縫鈦筒制造方法及用此材料制作的無 縫鈦筒復合型陰極輥"(CN1196983A)發明專利，其輥筒由外層的無縫鈦筒與內層的鋼筒 或銅一鋼爆炸復合板巻焊形成的銅包裹鋼的銅一鋼復合筒復合而成，主軸是銅材包裹鋼軸 的銅一鋼復合軸，主軸外壁焊有法蘭，導電板內端用螺栓固定在法蘭上，輥筒的內層焊接 在導電板的外端，電流通過主軸銅套導到法蘭，再通過導電板導到筒體內壁，最后導到鈦 筒表面。此種結構較難保證大電流，因為銅包裹鋼的鋪長軸較難保證貼合率，導電板與法 蘭用螺栓固定，安裝貼合面不好會造成局部點接觸或陰極輥長期轉動使用，螺栓松動，直 接影響導電均勻性，結果會造成在連接接觸好的地方通過的電流大，導致輥面局部過熱， 影響陰極輥的正常使用及箔材的質量；另一方面，內層為銅一鋼爆炸復合板巻焊形成的銅 包裹鋼的銅一鋼復合筒，為了保證熱裝尺寸要求，銅一鋼復合筒的外表面銅層必須機加， 導致銅層薄厚不均，影響鈦筒表面電流的均勻性，最終影響箔材質量。
發明內容
本發明的目的就是克服現有技術中的缺點，提供一種大規格大電流復合型陰極輥，由 外層的鈦筒與內層的鋼一銅爆炸復合板巻焊成的鋼包裹銅的復合筒通過熱裝過盈配合制 成，通過兩端導電輪及銅導電板與主軸固定連接，電流通過主軸兩端的導電輪經銅導電板 向輥筒表面導電，結構簡單，裝配容易，內、外層之間復合面結合率高，輸入大電流時導電均勻性好，保證了輥筒表面電流大且分布均勻，生產出的箔材厚度均勻，質量高。通過 對鑄造組織加以變形，使鑄造組織改變成與母材組織基本相同的等軸組織，從而消除了焊 縫組織印在箔材上的周期性亮帶，滿足了箔材的生產技術要求。筒體的制造方法無需大型 專用設備，簡單可行，特別是后期的鍛造不易形成折疊現象，保證了筒體尺寸，生產的鈦 筒成本低，質量高。陰極輥
本發明的技術解決方案
大規格鈦陰極輥筒體的制造方法
a、 將鈦板兩端加熱至400 50(TC后模壓使之成型出一定高度的凸緣；
b、 將鈦板巻制成圓筒使模壓成型出的凸緣對接，并對接縫處焊滿；
c、 將焊縫處加熱后進行鍛造，溫度控制在850 1020。C之間，首次鍛造變形量須大于 20%，火次鍛造變形量控制在15 35%，總鍛造變形量大于70%;
d、 將焊縫處加熱后軋制，溫度控制在600 760。C之間，變形量控制在10 20%:
e、 將鈦筒整體加熱至800 880'C，保溫1 4小時。 所述凸緣的高度大于70%鍛造變形量，且位于鈦筒的外側。
最好對焊縫進行四次鍛造，鍛造時每次進給量控制在20 40mm之間，且首次鍛造加 熱溫度高，以后逐次降低。焊縫鍛造后采用凸度軋輥對焊縫進行3 4次軋制將焊縫軋平。
一種大規格大電流復合型陰極輥，包括主軸(1)及輥筒(5)，主軸(1)沿軸向位于 輥筒(5)內，輥筒(5)通過導電輪(2)、銅導電板(3)與主軸(1)固定連接，輥筒(5) 兩端采用堵板(4)密封，輥筒(5)由外層(6)和內層(7)復合而成，外層(6)為鈦 筒，內層(7)為鋼一銅爆炸復合板巻焊成的鋼包裹銅的鋼一銅復合筒，通過熱裝與外層 鈦筒過盈配合形成輥筒(5)。
鈦筒(6)的內表面及鋼一銅復合筒的鋼筒(8)的外表面均鍍有0.1 0.15mm銀層。 輥筒(5)兩端的導電輪(2)通過過盈熱裝到主軸(1)上，且導電輪(2)的外壁上套裝 有鈦套(15)。銅導電板(3) —端與主軸(1)上的導電輪(2)固定連接，另一端與鋼包 裹銅的鋼一銅復合筒的銅筒(9)固定連接。
堵板(4)由內層的鋼堵板(10)與外層的鈦一鋼復合堵板(16)組成，鋼堵板(10) 與輥筒(5)內層(7)的銅筒(9)焊接，鈦一鋼復合堵板(16)內層的鋼板(12)焊接 在鋼筒(8)的兩端，外層的鈦板(11)焊接在鈦筒(6)內，鈦一鋼復合堵板(16)外側 焊接有鈦墊塊(13)，鈦墊塊(13)上焊接有鈦螺紋環(14)。
本發明與現有技術相比具有的優點和效果
1、本發明采用端部模壓成型的方法加工出可鍛造量的高度，只需常規的壓機及配套的模具即可實現鍛造量所需的厚度，無需大型專用設備，簡單可行，鍛造時不易形成折疊 現象，保證了筒體的圓周長度，鍛造后再經過軋制，可使焊縫組織進一步改善，使鑄造組 織改變成與基材組織基本相同的等軸組織，從而消除了焊縫組織印在箔材上的周期性亮 帶，生產的鈦筒成本低，質量高，滿足了箔材的生產技術要求。
2、 輥筒由外層的鈦筒與內層的鋼-銅爆炸復合板巻焊成的鋼包裹銅的復合筒通過熱 裝過盈配合制成，復合面結合率達95%以上，既保證了筒體的剛度，又提高了輥筒表面導 電均勻性。此外，由于內層是由鋼一銅爆炸復合板巻焊而成的鋼包裹銅的復合筒，即使為 了保證熱裝尺寸要求，也只對鋼一銅復合筒的外表面鋼層進行機加，不會破壞內部銅層的 均勻度，保證了鈦筒表面電流的均勻性，也就保證了生產的箔材的質量。
3、 導電輪熱裝在主軸上，銅導電板與導電輪及內層鋼—銅復合筒的銅層固定連接， 電流通過導電輪經銅導電板、鋼一銅復合筒及鈦筒內壁鍍銀層作用于鈦筒表面，提高了輥 筒的整體導電性，能保證大電流輸入時導電的均勻性，使輥筒表面的電流分布更均勻，輸 入電流35000A時輥筒表面不過熱，提高了輥面的電流密度及箔材的產量和質量，延長了 陰極輥的使用壽命。
4、兩端的導電輪外壁上套裝有鈦套，防止了導電輪被腐蝕，保證了導電的均勻性， 延長了導電輪及陰極輥的使用壽命。
圖1為本發明制造方法流程圖， 圖2為本發明陰極輥的結構示意圖， 圖3為圖2的A-A剖視圖。
具體實施例方式
結合附圖l、 2、 3描述本發明的一種實施例。 大規格鈦陰極輥筒體的制造方法
1、 將鈦板兩端加熱至400 50(TC后模壓使之向外側成型出高度大于70%鍛造變形量 的凸緣；
2、 將鈦板巻制成圓筒使模壓成型出的凸緣對接，并對接縫處焊滿，焊接電流控制在 在100 200A之間，并進行X射線探傷檢査，使焊縫達到JB4730-94標準中I級以上。
3、 對焊縫處采用高頻感應加熱后進行四次鍛造，首次鍛造變形量控制在25%左右， 溫度控制在IOOO'C左右，第二次鍛造變形量控制在30%左右，溫度控制在950'C左右，第 三次鍛造變形量控制在30%左右，溫度控制在90(TC左右，第四次鍛造變形量控制在20 %左右，溫度控制在850。C左右，且鍛造時每次進給量控制在20 40mm之間，鍛造后的筒體內外表面不得有裂紋。
4、 將焊縫處加熱后采用凸度軋輥進行3 4次軋制，溫度控制在600 760'C之間，變 形量控制在10 20%。軋制后的筒體內外表面不得有裂紋。
5、 將鈦筒整體加熱至800 880°C，保溫1 4小時即可制成(500 3000) mmX 4> (1000 3000)rnrn等多種規格的鈦筒。
一種大規格大電流復合型陰極輥，包括主軸(1)及輥筒(5),主軸(1)沿軸向位于 輥筒(5)內，輥筒(5)由外層(6)和內層(7)復合而成，外層(6)為鈦筒，內層(7) 為鋼一銅爆炸復合板巻焊成的鋼包裹銅的鋼一銅復合筒，通過熱裝與外層鈦筒過盈配合形 成輥筒(5)。鈦筒(6)的內表面及鋼一銅復合筒的鋼筒(8)的外表面均鍍有0.1 0.15mm 銀層。
輥筒(5)通過其兩端的導電輪(2)、銅導電板(3)與主軸(1)固定連接。導電輪
(2) 通過過盈熱裝到主軸(1)上，且導電輪(2)的外壁上套裝有鈦套(15)。銅導電板
(3) —端與主軸(1)上的導電輪(2)固定連接，另一端與鋼包裹銅的鋼一銅復合筒的 銅筒(9)固定連接。輥筒(5)兩端采用堵板(4)密封。
堵板(4)由內層的鋼堵板(10)與外層的鈦一鋼復合堵板(16)組成，鋼堵板(10) 與輥筒(5)內層(7)的銅筒(9)焊接，鈦一鋼復合堵板(16)內層的鋼板(12)焊接 在鋼筒(8)的兩端，外層的鈦板(11)淳接在鈦筒(6)內，鈦一鋼復合堵板(16)外側 焊接有鈦墊塊(13)，鈦墊塊(13)上焊接有鈦螺紋環(14)。
裝配方法鋼一銅復合筒由鋼一銅軋制復合板巻焊而成，且其內壁上固定有環狀加強 筋。裝配時，先將鋼一銅復合筒校圓，并將鋼堵板及主軸裝入銅鋼復合筒內，導電輪通過 過盈熱裝到主軸，銅導電板一端與主軸上的導電輪固定連接，另一端與鋼包裹銅的鋼一銅 復合筒的銅層固定連接，使主軸和鋼一銅復合筒固定為一體，再把鈦一鋼堵板的鋼板焊接 在鋼一銅復合筒的鋼筒兩端，將鍍銀的鋼筒熱裝在內表面鍍有0.1 0.15mm銀層的有縫鈦 筒內，兩端將鈦一鋼復合堵板的鈦板與有縫鈦筒焊接密封，在鈦堵板的外面分別焊接鈦墊 塊及鈦套，螺紋環與鈦墊塊固定連接。
應用時，在螺紋環上通過螺栓固定圓形塑料板，然后將陰極輥置于電解液中，與陽極 電解液形成電流回路，利用電解的方法將液體中的金屬陽離子吸附在輥子的表面，制成金 屬箔材。
權利要求
1、一種大規格大電流復合型陰極輥，包括主軸(1)及輥筒(5)，主軸(1)沿軸向位于輥筒(5)內，其特征在于輥筒(5)通過導電輪(2)、銅導電板(3)與主軸(1)固定連接，輥筒(5)兩端采用堵板(4)密封，輥筒(5)由外層(6)和內層(7)復合而成，外層(6)為鈦筒，內層(7)為鋼—銅爆炸復合板卷焊成的鋼包裹銅的鋼—銅復合筒，通過熱裝與外層鈦筒過盈配合形成輥筒(5)。
2、 根據權利要求1所述的大規格大電流復合型陰極輥，其特征在于鈦筒(6)的內 表面及鋼—銅復合筒的鋼筒(8)的外表面均鍍有0.1 0.15mm銀層。
3、 根據權利要求1所述的大規格大電流復合型陰極輥，其特征在于輥筒(5)兩端 的導電輪(2)通過過盈熱裝到主軸(1)上，且導電輪(2)的外壁上套裝有鈦套(15)。
4、 根據權利要求1所述的大規格大電流復合型陰極輥，其特征在于銅導電板(3) 一端與主軸(1)上的導電輪(2)固定連接，另一端與鋼包裹銅的鋼一銅復合筒的銅筒(9) 固定連接。
5、 根據權利要求1所述的大規格大電流復合型陰極輥，其特征在于堵板(4)由內 層的鋼堵板(10)與外層的鈦一鋼復合堵板(16)組成，鋼堵板(10)與輥筒(5)內層(7)的銅筒(9)焊接，鈦一鋼復合堵板(16)內層的鋼板(12)焊接在鋼筒(8)的兩 端，外層的鈦板(11)焊接在鈦筒(6)內，鈦一鋼復合堵板(16)外側焊接有鈦墊塊(13)， 鈦墊塊(13)上焊接有鈦螺紋環(14)。
全文摘要
一種大規格大電流復合型陰極輥，其主軸沿軸向位于輥筒內，輥筒通過導電輪、銅導電板與主軸固定連接，輥筒兩端采用堵板密封，輥筒由外層鈦筒，內層鋼包裹銅的鋼-銅復合筒通過熱裝形成。本發明采用端部模壓成型的方法加工出可鍛造量的高度，簡單可行，鍛造時不易形成折疊現象，鍛造后再經過軋制，可使焊縫組織進一步改善，生產的鈦筒成本低，質量高。用此材料制作的陰極輥能保證大電流輸入時導電的均勻性，輸入電流35000A時輥筒表面不過熱，提高了輥面的電流密度及箔材的產量和質量，延長了陰極輥的使用壽命。
文檔編號C25D17/10GK101270496SQ20081009245
公開日2008年9月24日 申請日期2005年8月10日 優先權日2005年8月10日
發明者任連保, 紅 劉, 孫文斌, 宋文君, 楊廣義, 馬余選 申請人:寶雞中色特種金屬有限責任公司