传统的铝电解槽阳极导电装置是由铝导杆、铝-钢爆炸焊片和钢爪通过焊接而成的。在实际生产过程中，由于工况条件恶劣，经常会出现开裂问题，影响生产。另外，传统导电装置受导电面积的影响，能耗高。针对以上问题，我们提出对传统导电装置进行改进，取消爆炸焊片，采用摩擦焊接技术实现铝导杆与钢爪的连接。并在此基础上设计开发专用摩擦焊机，在电解铝行业进行推广。本文对Ф100mm的纯铝与Ф100mm的铸钢进行摩擦焊接试验。对接头进行了力学性能分析（包括室温拉伸试验、高温拉伸试验和冲击试验）、显微分析（包括金相组织观察、电子探针分析、扫描电镜分析、接头硬度分析和X射线分析）和接头电阻率测定。结果表明：在选定工艺参数条件下，接头成形良好，力学性能高于铝母材。焊缝结合面凹凸不平，近缝区的晶粒组织扭转变形，界面元素相互扩散，形成过渡层。通过对模拟试样电阻率测定，与爆炸焊相比，节能效果明显。根据摩擦焊机的设计要求，结合前期焊接试验的情况，拟定出了铝导杆与钢爪摩擦焊专机的设计参数。摩擦焊机分为主机系统、液压系统和控制系统三部分。本文首先对主机结构中的一些主要参数进行了计算，给出了移动夹具和旋转夹具的结构简图，并且介绍了定相位机构的工作原理。然后在液压系统中，选定了电液比例阀，给出了液压系统的原理图。在控制系统中，采用工业控制计算机（IPC）与可编程控制器（PLC）相结合的控制模式，共同完成对系统的闭环控制过程，详细介绍了控制系统的工艺流程以及PLC的外部接线图。最后应用DEFORM软件对铝导杆与钢爪的焊接过程进行了温度场的模拟，为后期的生产提供了一定的指导。