电极连接

冶金工程名词

电极连接（junction of electrode）是指电极在炼炉上使用时依靠加工成公螺纹和相应尺寸的母螺纹将上下2-3根电极连接起来实现连续使用。在电弧炼钢中，随着放电功率以及电极直径的增大，工作电流产生的热量会迅速增加，对接头连接的要求也更加严格。实现电极的理想连接，除了提高接头及接头孔的加工质量、改善接头材质外，对旋紧扭矩也有适当的要求，使得预紧力恰当，避免预紧力太大造成在工作中从接头部位断裂，或者预紧力太小导致电极在工作中脱落。

简介

在电弧炼钢中，随着放电功率以及电极直径的增大，工作电流产生的热量会迅速增加，对接头连接的要求也更加严格。实现电极的理想连接，除了提高接头及接头孔的加工质量、改善接头材质外，对旋紧扭矩也有适当的要求，使得预紧力恰当，避免预紧力太大造成在工作中从接头部位断裂，或者预紧力太小导致电极在工作中脱落。

集肤效应和电极连接的关系

直流电通过导体时，在导体横截面上的电流是均匀的，而当交流电通过导体的时候，电流会向导体表面集中，这个现象叫做交流电的集肤效应。电流的频率越高，集肤效应越明显。电流离开导体截面中心向表面集中的程度，可用集肤效应深度来表示。

由于集肤效应的关系，在电极工作的时候，正常情况下，约80%的电流经由电极接头与外表面之间的环状带流过，约20%的电流流过中心的电极接头部分。这无疑是对电极连接有利的。如果电极连接时，端面能够良好贴合，就会充分利用集肤效应的作用，使得绝大部分电流从外环流过。减轻接头部分的电阻热，避免因发热而烧化、断裂。同时，良好的贴合，也使得接触电阻很小，减小功耗。

由上所述，为了充分利用集肤效应，电极连接时，就要使得端面尽量做到全面贴合。同时，电极在放电工作的时候，由于电磁振动，电极和接头的连接很容易松动，因此，需要施加预紧力。

在电极连接螺纹孔加工时，对端面与螺纹轴线的垂直度有严格要求，端面要中凹0.05~0.1mm(根据电极材料的弹性模量确定)，电极的理想连接状态就是通过施加适当的预紧力，使得端面产生弹性压缩变形，克服中凹，实现全面贴合。同时，要控制预紧力的大小，既不能太大，超过接头的屈服强度，产生失效断裂；也不能太小，预紧力小，提供不了足够的正压力和螺纹之间的摩擦力，造成松动。

接头旋合度的计算

所谓的旋合度，是指接头连接时的旋紧程度。在不考虑施加预紧力的情况下，当连接的两个电极端面接触的时候，两个端面上点是一一对应的。可以分别在两个电极的外周做标记，当旋合时标记点对齐，就意味着端面接触上了，当然，这时只是外周的边缘有接触。

在两个电极端面对应标记点处，沿着轴向，相同的深度上的有效中径是一致的，可以根据这个原理，在连接前，在两个电极靠近端面的外周画出标记点。

在施加预紧力的情况下，电极端面和螺纹都产生压缩变形，因此，实际连接后，两个标记点会错开一定的角度，找出这个错开的量，就可以在电极出厂的时候，在两个电极上找出真正对应的点，做出标记，这样用户在现场连接的时候，可以快速、有效地实现理想连接，原理和机械上常用的通过测定螺栓的伸长量的方法控制预紧力是一样的。

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