УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ Российский патент 1996 года по МПК B23K10/00 

Изобретение относится к плазменной обработке изделия, в частности, к устройствам для плазменной поверхностной закалки и отпуска металлов и сплавов.

Известно устройство для плазменной поверхностной закалки [1] плазмотроном с секционированной межэлектродной вставкой.

Недостатком известного устройства является малая ширина закаливаемой за один проход зоны. При многопроходной же закалке наблюдается существенная неоднородность обработанной поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство [2] для закалки широкой полосой, в котором применено переменное магнитное поле для увеличения линейного размера струи в одном направлении. Устройство [2] содержит систему подачи газа, изолятор и электроды, один из которых является выходным, имеющим внутренний канал. Горение дуги происходит в щели, которой заканчивается выходной электрод и по которой анодное пятно перемещается под действием магнитного поля.

Использование поперечного переменного магнитного поля и щелевого канала выходного электрода дает возможность увеличить ширину закаливаемой полосы. Однако, получить равномерный тепловой поток по ширине изделия из-за неодинаковых условий привязки анодного пятна по длине щели не удается. Кроме того, устройство [2] может использоваться только для плазменной обработки плоских поверхностей, так как в этом случае изделие является анодом.

Решаемой задачей является создание устройства для плазменной обработки изделий сложных поверхностей.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для плазменной обработки металлов, содержащее систему подачи рабочего газа, изолятор и электроды, один из которых является выходным и имеет внутренний канал, согласно изобретению дополнительно снабжено преобразователем потока рабочего газа, соединенным с выходным электродом и образующим с ним общий внутренний канал переменного сечения, причем торцевая поверхность преобразователя потока рабочего газа выполнена сопряженной обрабатываемой поверхности изделия.

Внутренний канал данного устройства также, как и у прототипа, заканчивается щелью. Использование предлагаемого устройства для закалки позволяет осуществлять более равномерную закалку поверхности изделия, а также закаливать изделия, имеющие сложную конфигурацию поверхности.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для плазменной обработки материалов.

Устройство содержит систему подачи рабочего газа 1, изоляторы 2, электроды 3 и 4, один из которых 4 является выходным, и преобразователь потока рабочего газа 5 с торцевой поверхностью 6, выполненной по форме обрабатываемой поверхности изделия 7.

Устройство функционирует следующим образом: известными способами возбуждают электрическую дугу между электродами 3 и 4. Рабочий газ последовательно проходит через разрядный промежуток, выходной электрод 4 и преобразователь потока 5 и производит нагрев поверхности изделия 7. Вследствие относительного перемещения плазмотрона происходит обработка поверхности изделия в виде полосы.

Более равномерная закалка поверхности изделия по сравнению с прототипом осуществляется за счет того, что горение дуги и нагрев газа производятся в выходном электроде 4. В преобразователе потока 5 происходит только обжатие струи, то есть изменение ее формы на выходе из устройства.

Использование предлагаемого устройства позволяет осуществлять закалку любых сложных поверхностей за счет того, что торцевая поверхность преобразователя потока выполняется сопряженной обрабатываемой поверхности изделия, то есть для каждого типа изделия необходимо изготовить свой преобразователь потока газа.

Использование: плазменная обработка изделия, плазмотрон для поверхностной закалки и отпуска металлов и сплавов. Сущность изобретения: плазмотрон для плазменной обработки металлов и сплавов содержит систему подачи рабочего газа, изолятор и электроды, один из которых 4 является выходным, имеющим внутренний канал. Плазмотрон снабжается преобразователем 5 потока рабочего газа, соединенным с выходным электродом 4 и образующим с ним внутренний канал переменного сечения, причем торцевая поверхность 6 преобразователя потока газа выполняется по форме обрабатываемой поверхности изделия. Плазмотрон обеспечивает равномерную закалку изделия и повышение производительности обработки. 1 ил.

Устройство для плазменной обработки изделия, содержащее систему подачи рабочего газа, электроды, один из которых выполнен выходным с внутренним каналом, и щель для выхода рабочего газа, отличающееся тем, что оно снабжено преобразователем потока рабочего газа, соединенным с выходным электродом и образующим с ним общий внутренний канал переменного сечения, причем торцевая поверхность преобразователя потока рабочего газа выполнена по форме обрабатываемого изделия, а щель для выхода рабочего газа образована выходным отверстием преобразователя.