浅谈锻压铜瓦制造质量的实践

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1、浅谈锻压铜瓦制造质量的实践铜瓦除了承担抱紧电极功能外，还要把短网传输来的强大电流输送到电极上，因此，要求铜瓦内侧与电极接触紧密且导电良好〃据笔者调查了解，目前该公司和国内一些铁合金厂矿热炉的锥形环把持器上，其铜瓦木体内侧被电弧击穿漏水，其原因除了因电极事故、铜瓦安装不平、锥形环抱紧力不平衡等非制造原因造成外，另一原因就是锻压铜瓦的制造厂对铜瓦内弧及楔形块的斜角制作加工尺寸质量有误差所致〃。冃前国内対锻压铜瓦本体内外侧圆弧的加工工艺冇:锻压铜瓦铜坯加热后用模具压制成型、锻压铜瓦铜坯直接冷压成型、铜瓦铜坯热压（或冷压）成型后再对内外弧进行机加工等3种方法〃。铜瓦是通过加热后置于模

2、具上面而压制成型的，压制加工的铜瓦内外侧弧形尺寸误差比不经过加热冷压成型的小，而.且成本低〃当前，在中小电炉的铜瓦加工中应用比较广泛〃图3为某厂原锻压铜瓦本体内外侧圆弧加工压制成型模具示意图〃由图3可知，模具是由厚钢板焊接成型后加工而成，由于该种模具刚度相对较差，在对铜瓦本体内外圆弧压制成型的生产过程中，山于压床的压力较大，在受热受压的工作环境中易产生弹性变形，造成压制力度不够或压制变形量过大，致使铜瓦内外侧弧形尺寸误差过大和不稳定，这是造成铜瓦内侧与电极接触不良打弧的主要原因之一〃。该方法是铜瓦铜坯不经过加热就直接置于模具上冷压成型〃此加工方法需要的压力比第一种方法大，压床

3、设备的投资较高，对模具的刚度要求也高，加工的铜瓦内侧弧形尺寸误差比第一种更大，易造成铜瓦内侧与电极接触不良而打弧〃目前国内厂家很少采用，只有少数小电炉的铜瓦应客户的要求采用该加工方法〃。进行机加工该加工工艺加工出来的铜瓦不会有内外圆弧的加工质量问题，但材料损耗大，加工成本高，销售价格也高〃一般中小企业的中小型电炉的铜瓦采取该加工方法的较少〃目前，国内使用组合式把持器的电炉或大型电炉铜瓦多采用此种方法加工〃。斜角的加工原铜瓦楔形块是直接砂型铸造而成，楔形块斜角未经加工即与铜瓦本体配装，或单独加工再与铜瓦本体配装，从而造成锻压铜瓦楔形块斜角累积误差大，极易使铜瓦斜块斜角与锥形环斜

4、角配合不好，造成铜瓦压力不平衡，严重影响铜瓦与电极的有效接触和导电性能，从而造成铜瓦内侧与电极打弧〃。铜瓦本体内外圆弧压制成型模具的改进铜瓦木体内外圆弧压制成型的质量好坏，直接关系到铜瓦与电极的有效接触和导电性能，影响铜瓦的使用寿命〃针对某厂原模具是由厚钢板焊接成型后加工而成，刚度差，在对铜瓦本体内外圆弧压制成型的生产过程中，由于压床的压力较大，在受热受压的工作环境屮易产生弹性变形和造成压制力度不够或压制变形量过大，致使铜瓦内外侧弧形尺寸误差过人或不稳定，影响铜瓦的产品质量的现象，设计出一套高强度铜瓦本体内外圆弧压制成型模具，模具分上下模，均采用ZG35整体铸造成型后加工而成

5、〃为使铜瓦压制过程中的变形有更多的支承和依托，提高压制成型尺寸的准确度，根据日常生产经验和计算，对铜瓦上模具在原宽度上加宽适当弧长AB;T模改制成使铜瓦两侧边与铜瓦模具形成a范围内的过压盈余量，使铜瓦内外弧两侧更好地成型并符合图纸要求〃经生产实践证明，设计改造的高强度铜瓦本体内外圆弧压制成型模具，有效地提高了模具的强度和刚度，消除了铜瓦压制成型过程中支承和依托性差的缺陷，人人提高了铜瓦压制成型尺寸的准确度，压制出的铜瓦不用二次机加工即完全符合技术要求，有效地降低了生产成本，提高了产品质量〃实践证明，该种模具广泛适用于制作除组合式把持器上使用的铜瓦以外的矿热炉铜瓦〃。铜杯与铜瓦

6、本体连接质量的好坏直接影响铜瓦的使用寿命，影响铁合金电炉设备作业率的提高〃因此，针对原铜杯与铜瓦本体连接采用普通螺纹、焊接处的铜瓦本体处开5x45倒角，连接方式存在的密封性差、焊缝薄、强度低易裂漏水的缺陷〃经分析核算，将铜杯与铜瓦本体连接设计为锥管密封螺纹（GB736与15711）,并在焊接处的铜瓦本体处开7x25倒角，改进后不但密封性能、焊缝高度（确保&驻；巧~）和强度得到显著提高，而且有效地解决了改进前的缺陷〃。针对原焊接工艺用焦炭加热炉加温后用吊车吊至焊接现场（焦炭加热炉旁边）施焊，改用铜焊条与直流电焊机（直流反接法）焊接或紫铜焊条氧焊焊接〃由于铜的导热性能好，降温速度

7、快，经现场测温其焊接焊温度只有3—47e,该温度已不能满足铜的焊接要求〃经分析，决左采用氧气乙烘焰加热法，即采用4把5焊枪对焊接部位（铜瓦木体和铜杯）实施集中加热至焊接所需温度（65〜78e）后，用少许32或33银钎焊料焊一层（约3-4mm）焊缝，然后选用恰当的铜焊条和焊丝，采用氧焊或气休保护焊焊接至图纸要求的焊缝高度〃实践证明，一次性焊接合格率由原来的5%左右提高到99%以上〃事实证明，该焊接工艺不但改善了连接处的导电性能，还解决了以往传统手工电弧焊接和焦炭炉加温方法存在的焦炭损耗人、环境污染、焊接温