Способ предварительной обработки вольфрамовых электродов Советский патент 1983 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к дуговой и плазменной обработке металлов в инертных газах на . прямой полярности и может использоваться в дуговой и микроплазменной сварке.

Известен способ изготовления термохимических катодов, предназначенных для сварки в инертных газах, состоящих из вольфрамового держателя и актив1юй вставки из г. Hf Ti. в котором осуществляют подачу азота вне зоны свариваемого участка, при горении дуги на выводной планке, при зтом время подачи азота в 10 раз меньще времени сварки 1.

Недостатком способа является то, что после обработки катода он работает непродолжительное время - 5-10 мин, после чего вновь требуется кратковременная подача активного газа. Кроме того, катод не обеспечивает стабилизацию дуги во всем диапазоне токов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ предварительной обработки вольфрамовых электродов, содержащих в своем составе по меньшей мере окись одного из редкоземельных элемеотов, при котором обработку ведут в инертной среде с подачей кислорода в катодную область 2.

Недостатками этого способа являются недостаточный рабочий ток и ресурс электрода из-за незначительной локализации дуги и плохая ее стабилизация.

Цель изобретения - увеличение рабочего тока и ресурса работы электрода путем локализации дуги и улучшение ее стабилизации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предварительной обработки вольфрамовых электродов, содержащих в своем составе по меньшей мере окись одного из редкоземельных элементов, при котором обработку ведут в инертной среде с подачей кислорода в катодную область, кислород подают в катодную область в количестве 0,005-0,09% от расхода аргона в течение 30-500 с.

Способ обработки осуществляется следующим образом.

В инертном газе на катоде из двухпроцентноге лаятонированного или итгрированного . вольфрама возбуждают дугу и подают кислород в катодную область в количествах 0,005 0,09% от расхода аргона в течение 30-50 с, в результате чего на конце электрода появляется нарост, в котором присутствуют чистые редкоземельные металлы, а не их окислы. В этом случае наблюдается удалевр кнаюро-. .т из прикатодной зоны дуги за счет ее э ектрических сил. .

Пример 1. На шишндрическом стержневом катоде из лактакнрованиого вольфрама П 1 йетром 3 мм заяшгают дугу в аргоне на токе 120 А. Затем проводится обработка катода в течение 90 с в смеси аргона с кислородом. Расход кислорода составляет 0,03% от расхода аргона.

Образованный катод в этом случае состоит из одного нароста. Испытания катодов проводят в чистом аргоне в течение 1 ч и больще. Регулировку тока производят в режиме о 10 до 310 А и от 310 до 10 А. С учетом многократной обработки катода в кислороде суммарный ресурс работы катода составляет 10 ч. В течение этого времени работы катод сохраняет локализацию и пространственную стабилизацию дуги во всем диапазоне токов о Ш до 310 А.

Пример 2. На цилиндрическом стержневом катоде из лантанированного вольфрама диаметром 2 мм зажигают дугу в аргоне на токе 40 А и проводят в течение 120 с обработку в смеси аргона с кислородом. Расход кислорода составляет 0,01% от расхода аргона

Образованный катод в .этом случае состоит из нескольких наростов. Испытания катода проводят в чистом аргоне в течение 1 ч и более.. Регулировку тока проводят в диапазоне от 1 до 100 А и от 10 до I А. С учетом многократной обработки катода в .кислороде суммарный ресурс работы катода составляет 10 ч.

В течение этого времени работы катод сохраняет локализацию и пространственную стабилизацию дуги во всем диапазоне токов от 1 до 100 А.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что при производстве электродов возможно использование лантанированного и иттрированного вольфрама, выпускаемого промыщленностью. Одновремегшо с этим электроды, получаемые по предлагаемому способу, не требуют предварительной высверловки отверстия в вольфрамовом электроде под активную вставку., Поскольку вольфрам обладает повышенной твердостью, то эта операщш является сложной и трудоемкой.

В этом случае, если электрод теряет свойство стабилизации и пространственной локализации, предлагаемый способ допускает повторную обработку электрода в кислороде, которая не требует никаких подготовительных операций с электродом, таких как сверление, прессование. Количество повторных обработок на ланташ рованных и иттрированных вольфрамовых электродах достигает 10 раз.

Возможность проведения повторных обработок электрода в кислороде позволяет увеличить суммарный ресзфс работы в 10 раз.

В процессе многократной обработки электрода в кислороде он практически сохраняет

3 1018823 4

первоначальный вес, вследстотктого, что он Все перечисленное позволяет значнтелыю

незначительно подвергается механической об-экономить дефицитный. вольфрам а также

работке.удешевить производство электродов. ЭконоПоэтому, если лашанированный или иттри-s ного увеличения ресурса работы электрода рованный вольфрамовый электрод не можетпри многократной обработке последнего в кисбыть больше использован для повторной об-лороде, а также за счет жономня дефицитработки в кислороде, он может быть вторич-ного вольфрама, которая обеспечивается втоно использован в производстве лантакирован-ричным использованием отработанных катоных или иттрированных вольфрамовых прут-to дов в производстве латаштрованяых или ков, являюшихЕя исходным материалом тяиттрированных вольфрамовых прутксю за предлагаемых электродов.счет снижения расхода электродов.

1 мйческий эффект достигается за счет сумМар

СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ЮЛЬ №АМОВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ, содержащих в своем составе по меньшей мере окись одного из редкоземельных элементов, при котором обработку BegyT в инертной среде с подачей кислорода, в катодную о&1асть, отличающийся тем, что, с цепью увеличения рабочего тока и ресурса работы электрода путем локализации дуги и улучшения ее стабилизации, кислород подают в катодную область в количестве 0,005-0,09% от расхода аргона в течение 30-500 с.