某电解铝企业拥有200 kA铝电解槽100多台，已于2006年6月建成投产。由于原电解槽的阴极压接器（钢棒端部节点）采用钢－铝（中间夹铜板）压接导电结构（属于新开发试验性技术），如图1所示。但经过多年的生产实践考验，钢－铝压接点中的铜垫板表面多数出现严重氧化现象，如图2所示。致使该部位电阻增大，无功电压降明显提升，平均造成电解槽的能耗增加2.5%。

  

图1 电解槽原阴极节点结构图

  

图2 电解槽原节点压接面氧化情况

针对以上情况，该企业决定对该型电解槽阴极压接器进行带电改造，即在生产状态下对每台电解槽的90组阴极压接器依次逐个进行拆解、焊接爆炸焊块、重新安装。电解槽阴极压接器全部改为加装爆炸焊块（即钢铝复合焊块）结构，如图3所示，即在爆炸焊块的钢板面与阴极钢棒间采用薄钢板叠片组焊接连接，然后将爆炸焊块的铝板面与铝母线进行压接，压接后如图4所示。因生产状态下的电解槽周围属于强磁场、高温（槽壳外表约200℃）环境，对于爆炸焊块的连接片（薄钢板）焊接极为不利，根本无法采用正常的焊接工艺施工。为了确保电解槽阴极压接器连接片的焊接质量，提高其导电性能，对影响焊接质量的强磁、高温等相关因素进行了研究和探讨，采取了有效提高该连接片的焊接质量控制措施，从而降低电解槽无效电耗，均满足了 “电解槽阴极压接器薄钢板连接片焊接完成后，每组连接片压降测试值都不大于15 mV”的要求，并为以后类似工程施工提供成功的经验和方法。

  

图3 电解槽钢棒端头加装的爆炸焊块

  

图4 电解槽阴极节点改装后结构

1 试验研究

强磁、高温条件下焊接薄钢板连接片施工没有成熟经验可借鉴，由此制订了模拟焊接试验方案。在电解槽周围（类似于实际作业环境）设定一个试验操作界面，让有相关工作经验的高级焊接技师进行焊条电弧焊操作。分别进行了2组（厚6 mm钢板24片/组）不同位置（模仿现场实际操作位置设定）的焊接试验。据试验结果，安排部分工人在前2台电解槽进行实地焊接。针对前2台电解槽阴极压接器的焊接情况，进行了随机抽检，检查结果如下。

1.1 质量统计

通过已安装好的2台电解槽阴极压接器的焊接情况进行了随机抽检并做质量统计，结果见表1。

 

表1 质量抽查及统计结果

  

序号 检查项目 允许偏差 检查点数 不合格点数 合格率（%）1 焊缝缺肉 ≤0.6 mm 50 10 80 2 局部未熔合 长度L≤2 mm深度 H≤1.5 mm 50 8 84 3 分组节点压降 ≤15 mV 50 4 92 4 表面夹渣 ≤φ1.5 mm 50 3 94 5 表面气孔 ≤φ1.5 mm 50 2 96 6 焊缝余高 ≤1.2 mm 50 2 96

1.2 主要质量缺陷统计

针对质量抽查发现的主要缺陷出现频数及频率进行了统计，结果见表2；并就主要缺陷出现的频次和频率建立了质量缺陷排列图，如图5所示。

 

表2 主要质量缺陷统计表

  

序号 主要质量问题 频数/点 累计频数/点 频率（%）累计频率（%）1 焊缝缺肉 10 10 34.5 34.5 2 局部未熔合 8 18 27.5 62 3 分组节点压降 4 22 13.8 75.8 4 表面夹渣 3 25 10.4 86.2 5 表面气孔 2 27 6.9 93.1 6 焊缝余高 2 29 6.9 100合计 N＝29

  

图5 质量缺陷排列图

连接片下料不准确的原因主要是工人的下料技术水平不足和质量控制意识不强所致，系主观原因，需要从人员素质和人员操作流程上加以解决。

2 要因分析

由图6可看出，上述两种主要缺陷的末端因素有以下几项：①培训不到位；②人员不足；③工期紧；④出汗过多；⑤资金不足；⑥连接片下料不准确；⑦材料进场没检验；⑧焊机检修不及时；⑨隔热材料不合适；⑩焊接参数调整不当；⑪防磁工装卡具不合适；⑫生产尾气有害；⑬生产粉尘超标。对13项末端因素进行分析后确定以下3项为要因：

  

图6 鱼骨图

末端因素排查：采用 “头脑风暴法”，对影响阴极节点钢连接片焊接质量的因素从人、机、料、法、环五个方面进行了识别，建立了鱼骨图，如图6所示。

（2）制订合理下料流程，首先要在剪板机上精确设置定尺挡板，每剪切一批产品立即进行重新校验，对剪切变形超差板块还要进行整平处理，必须严格按程序作业，从源头上减少连接片的不合格品率。

（2）连接片下料不准 经现场调查发现，在强磁环境下，焊接作业的自由度极差，焊缝间隙的大小对焊接质量的稳定性影响极大。

企业引入财务管理标准化的理念，结合各业务部门工作制定财务管理流程。各企业可以根据本单位的业务实际进行指标分解，结合各部门的工作特点及费用指标的预算情况制定财务报销的业务流程，设计标准统一的单据及传递程序。标准统一了、报销流程设计好了，再借助于“互联网+”的思维和技术，财务部门在处理业务的时候可以做到逻辑上集中，物理上分散。需报销的员工即使在不同的地区工作，也可以利用互联网等通信工具完成财务报销，达到了即时交流的目的。

（3）防磁工装卡具不合适的问题，经现场调查发现，如果没有合适的工装卡具，既不能保证爆炸焊块的正确定位，也无法克服磁场对焊接熔池的偏吹影响，对焊接质量起到至关重要的作用。

实际情况中，由于复杂外部环境与智能体自身结构的影响，系统中各个智能体进行信息交互时不可避免地会出现通信时延.不失一般性，当编队系统式 (1) 存在通信时延时，用τij(t)表示智能体j到i的通信时延，并假设时延是对称的，即τij(t)=τji(t)。针对编队系统式 (1),提出如下脉冲控制协议：

3 要因对策

3.1 出汗过多

人体出汗过多问题属于环境温度过高所造成的客观因素，在无法改变环境温度的情况下，只能采用一些自我防护的相应补救措施：①有意避开高室温期作业；②采用间歇、限量作业法；③增设隔热劳动保护设施，发放劳动保护用品；④适量补充生理盐水和其他营养成分。

3.2 连接片下料不准确

从表2和图5可以看出，共计25项质量缺陷，其中因焊缝缺肉发生的质量问题有10项、局部焊缝未熔合占8项，在质量缺陷中所占频率分别为34.5%，27.5%，前二项合计频率占到62%，是影响电解槽阴极压接器薄钢板连接片焊接质量的主要因素，解决了这两项问题，就能大大提高电解槽阴极压接器薄钢板连接片焊接质量。

一是要根据地区差异的实际，科学设计农村社会保障各项制度，有重点有规划地实行社会保障制度建设，以新型农村社会养老保险制度为重点，逐步推进制度统一、保障水平合理、相互协调且互为补充的农村社会保障体系。二是要加快相关制度建设与落实的脚步。根据农村实际需求，围绕农民最关注的生活保障、医疗卫生、教育文化等实际需求，加快出台相关制度，增强农村社会保障水平，更好地规范农村各项社会保障工作。

（3）安排技术工人制作连接片检查样板，安排专人对连接片进行逐片检查，并将检查合格的连接片分组捆扎，以便焊工灵活取用。

（1）出汗过多 经现场调查发现，生产中的槽体高温（约200℃）辐射，使得操作人员如浴桑拿，身体流出大量汗液，极易引起体能透支，直接影响到焊接人员的正常操作，从而造成焊接质量缺陷。

（1）选派有相关工作经验的专业技术工人领导下料，下料前先进行钢板外观质量检查，并要注意合理配板的要求。

通过数值模拟可以发现, 当气液两相冲压发动机航行速度大于等于32 m/s 时, 若不考虑气蚀影响, 如图 4中Case 6 所示, 在发动机壁面入口附近将会出现负压, 这是不符合物理规律的, 因为在出现负压之前液态水会发生气蚀效应, 流场的压强应不小于该温度下水蒸气的饱和压力, 所以当速度较高时必须考虑气蚀的影响, 而当速度小于32 m/s 时, 由于发动机内流场压力均大于水的饱和蒸气压, 无需考虑气蚀.

3.3 防磁工装卡具不合适

防磁工装卡具不合适是影响焊接质量的最重要原因，必须从降磁、定位两方面的功能要求加以解决。

（1）制作短路过桥装置作为专用工装卡具，该装置具有将爆炸焊块与钢棒进行磁路短接和使其正确定位的双重功效；其使用方法是先将该装置卡固在阴极钢棒端头上，再将爆炸焊块放置到卡具的定位槽内，短接后的两焊块间磁场达到平衡，这时外界磁场对连接片的焊接影响已经有效减小，接下来便可进行连接片的组焊工作。

教师应从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事情设计数学活动，使学生身临其境，激发学生去发现、探索和应用。教学《比较轻重》时，我把本班同学间玩跷跷板的情景录像。当同学们看到自己和其他伙伴的身影时，个个表现的非常兴奋，当看到又瘦又小的袁博不管怎么用力也压不起又胖又重的张浩时，同学们顿时大声说：“袁博太轻了，根本压不过张浩。”借助这一场情景，激发了学生的学习兴趣，锻炼了他们用眼观察轻重的能力。

（2）集中培训焊工正确掌握使用工装卡具（短路过桥装置）要领，灵活处理局部磁场差异对焊接熔池的不均衡影响，例如可通过改变焊条运行方式和焊接电弧偏转方向来抵消局部磁力的影响。

它的教学内容主要有对称、平移和旋转，以及从变换的角度（指图形对称、平移与旋转三种基本变换）欣赏图形、设计图形。教材分三段出现，具体安排不再赘述。

（3）每组工装卡具（短路过桥装置）安装到位后，都应先对其牢固度和位置情况进行检查，合格后再安装爆炸焊块；需要注意的是焊接第1块连接片相当重要，一般情况下，首块连接片焊接最为困难，它对整组连接片的焊接质量影响较大，因此一定要对首块连接片的焊接质量进行严格把关，检查合格后才能进行该组后续焊片的施焊工作；也就是说从开始就严格工序质量检查有利于保证整组连接片焊接质量合格。

4 质量检查

经过上述措施改进后，电解槽阴极压接器爆炸焊块连接片的焊接质量得到有效控制，不合格现象大幅度减少，焊缝外观质量有了较大提高，阴极压接器的压降值全部满足合同要求，施工后连接片组及节点如图7及图8所示。焊接后的阴极压接器连接片组经过质量检查，结果统计见表3。

  

图7 采用新工艺焊接的连接片组

  

图8 改造后的阴极钢铝过渡节点

 

表3 改进后质量检查统计结果

  

序号 检查项目 允许偏差 检查点数 不合格点数 合格率（%）1 焊缝缺肉 ≤0.6 mm 50 2 96 2 局部未熔合 长度L≤2 mm深度 H≤1.5 mm 50 1 98 3 分组节点压降 ≤15mV 50 0 100 4 表面夹渣 ≤φ1.5 mm 50 1 98 5 表面气孔 ≤φ1.5 mm 50 1 98 6 焊缝余高 ≤1.2 mm 50 1 98

通过检查可以看到，电解槽阴极分组节点压降值没有出现超差现象，其他项目也得到了有效提高，进一步验证了改进后施工措施的有效性。

参考文献：

［1］GB 50586—2010铝母线焊接工程施工与验收规范［S］.

［2］王 焱，王自力，姜照强，等.磁化管道的焊接技术措施［J］.焊接技术， 2017， 46（2）： 90－91.

［3］中国质量协会.QC小组基础教材［M］.北京：中国社会出版社，2008.