[发明专利]阳极钢爪焊接工装及焊接方法

权利要求书

1.一种阳极钢爪焊接工装，其特征在于，包括至少由两个组合模块构成的模具，所述组合模块用于合模固定钢爪头焊接端，并契合于待焊接横梁或剩余旧爪头且使钢爪头对位于横梁后，以在待焊接接口部位形成一个顶部开口或侧面上部开口的焊缝熔池。

2.根据权利要求1所述的阳极钢爪焊接工装，其特征在于，所述模具为液冷/空冷模具，其包括对应的上/左液冷/空冷模块和下/右液冷/空冷模块，所述模具中设有用于冷却液/气循环的空腔及液体通道；所述上/左液冷/空冷模块与下/右液冷/空冷模块用于合模固定钢爪头焊接端并靠接对位于待焊接横梁，以形成对应的焊缝熔池。

3.根据权利要求1所述的阳极钢爪焊接工装，其特征在于，还包括用于放置钢爪头和横梁的支撑件以及用于紧固所述焊缝熔池各构成件的紧固件或束缚带；所述钢爪头和横梁对位完成后使其位于焊缝熔池中的两焊接端的焊缝宽度D= 5-50mm。

4.根据权利要求1所述的阳极钢爪焊接工装，其特征在于，所述模具的材质为铜、石墨、高铝耐火材料中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的阳极钢爪焊接工装，其特征在于，在形成所述焊缝熔池的各部件的结合部位外侧设有防漏涂层。

6.一种阳极钢爪焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将钢爪头和横梁的待焊接面进行表面处理，清除表面渣、氧化层；

（2）将钢爪头放置在权利要求1所述阳极钢爪焊接工装的组合模块中，并使其各组合模块合模，使横梁与钢爪头焊接端对位并契合于模具，使待焊接接口部位形成一个顶部开口或侧面上部开口的焊缝熔池，并在形成所述焊缝熔池的各部件的结合部位外侧涂覆用以防止熔化的焊接液泄漏的防漏涂层；

（3）采用电渣焊进行焊接：焊接时，以焊丝经由焊缝熔池的开口处进行电渣焊，直至焊接过程中产生的热量将焊缝填充金属和两侧母材完全熔合成为一个整体。

7.根据权利要求6所述的阳极钢爪焊接方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述模具为液冷/空冷模具，其包括对应的上/左液冷/空冷模块和下/右液冷/空冷模块，所述模具中设有用于冷却液/气循环的空腔及液体通道；焊接前先将液冷/空冷模具连通对应的循环冷却气/液源。

8.根据权利要求6所述的阳极钢爪焊接方法，其特征在于，所述步骤（1）之前，还包括以下步骤：将钢爪头切除，切割一段圆钢作为新的钢爪头，并满足，圆钢长度L=切除的钢爪头长度l-焊缝宽度D。

9.根据权利要求6所述的阳极钢爪焊接方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，在焊枪上安装有对应的液位探针，用以探入所述焊缝熔池中感测熔焊液面的高度，进而实现焊接过程中焊枪的高度随检测到的焊缝熔池中的液面的上升高度而相应提升；所述液位探针为钨棒、银铜合金棒中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的阳极钢爪焊接方法，其特征在于，所述电渣焊为熔嘴电渣焊或丝极电渣焊。