阳极结构是预焙铝电解槽的重要装备构件，在其制备过程中，存在着大截面铝/钢异质材料连接技术难题，传统方法为铝-钢爆炸复合焊片连接，接头界面多，压降大，能耗高；在服役过程中，存在着繁重的阳极钢爪修复技术难题，阳极刚爪受高温电解液腐蚀而逐步变细，导致其电阻率升高，能耗增加，传统修复方法采用人工电焊修复，连接强度低、压降大、难以保障企业的生产效率，降低生产成本。
      针对上述技术难题，华北水利水电大学联合郑州机械研究所有限公司、武汉大学等9家单位，开发了无过渡钎焊技术、高质量焊接修复技术，研制了铝基、铜基等系列钎料，成功解决了阳极构件在“制造-服役-再制造”中的关键技术难题。经国家一级查新机构查新表明，国内外鲜有与本项目相同的科技成果报道。项目成果已通过科技成果评价，整体技术居国际先进水平。主要创新成果如下：
       （1）开发了基于铝导杆-阳极钢爪连接的高导电无过渡钎焊技术，研发了与钎焊工艺配套的高导电耐蚀铝硅、铝镁、铝锌镁等系列铝基钎料，创制了与钎料高匹配的氧化镓、氧化铝、氟化锌增强的弱腐蚀钎剂，解决了借助铝-钢复合焊片连接接头界面多、压降大、能耗高的难题。
       （2）发明了预焙阳极-自蔓延焊接修复成套装备，开发了高效自动化环形横焊、定向水冷辅助大熔敷电渣焊、自钎预置高导电钎焊三类修复技术，研制了阳极钢爪钎焊修复专用镀铜石墨烯增强型铜基钎料、铜磷锡药芯钎料，攻克了被腐蚀阳极钢爪高效低耗自动修复的技术瓶颈。
       （3）建立了铝基钎料“工艺参数-焊缝组织-析出相-力学性能-腐蚀性能”的表征模型，阐明了杂质元素对铝基钎料晶间腐蚀的影响机制，明晰了钎料晶间腐蚀敏感性增加的根本原因，开发了热-力耦合效应下钎料合金应力腐蚀开裂敏感性的评定装置，攻克了铝电解关键构件在高温环境中耐蚀性无法精确评定的难题。
      项目执行期间，获得授权专利23件，其中授权发明专利16件；发表学术论文23篇，其中SCI、EI论文21篇。目前，项目研究成果已成功应用于郑州机械研究所有限公司、郑州轻研合金科技有限公司等企业，近三年累计取得经济社会效益36458万元。