УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Советский патент 1970 года по МПК B23K10/02 B23K35/02 

Известно устройство для плазменной обработки металлов, преимущественно для резки в окислительных средах без дополнительной защиты катодного узла, содержащее охлаждамое сопло, медный охлаждаемый катододержатель с запрессованной в него вставкой из циркония.

Установлено, что при токах дуги 250 а и выще на стыке циркония и меди температура достигает 700-1000°С. В таких температурных условиях развиваются диффузионные процессы, приводящие к образованию интерметаллических соединений меди с цирконием, которые имеют значительно более низкую теплопроводность и электропроводность. Это приводит к ухудшению теплоотвода от циркония, что в конечном итоге вызывает его разрущение.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что в нем между медью катододержателя и цирконием установлена прокладка из материала, не дающего интерметаллических соединений при высоких температурах как с цирконием, так и с медью. Это позволяет повысить срок службы катода и одновременно увеличить величину допустимых токов.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

кония и медным катододержателем 2 помещена прокладка 3 из материалов, не дающих интерметаллических соединений. Катододержатель охлаждается водой, подаваемой по трубке 4, и укреплен в изоляторе 5. Последний соединяет катодный узел с корпусом 6 и системой сопел 7, которые охлаждаются водой и применяются для различных целей, например для предотвращения замыкания плазмотрона с изделия при случайном касании или для увеличения длины формирующего канала.

Прокладка может быть выполнена, например из вольфрама, тантала, молибдена, ниобия, ванадия и хрома, которые в диапазоне температур 700°-1000°С не образуют интерметаллидов как с цирконием, так и с медью, а толщина ее должна быть такой, чтобы исключить реактивную диффузию меди в материал активной вставки, например прокладка толщиной всего в IQ- мм при 700-lOOO C практически исключает взаимную диффузию материалов активной вставки и меди.

Между активной вставкой 1 и катододержателем прокладку помещают одним из следующих способов: гальваническим покрытием материала активной вставки или катододержателя перед запрессовкой, напылением в

коний) или на катододержатель, механическим путем.

Устройство с прокладкой между цирконием и медным катододержателем нозволяет повысить допустимый ток до 300 а при одновременном уменьшении скорости выгорания циркония, что увеличивает скорость резки на воздухе малоуглеродистой стали, в среднем, на 30%. Например, при резке стали толщиной 16 мм скорость резки возросла с 80 до 120 м/час.

Предмет изобретения

Устройство для плазменной обработки металлов, преимущественно для резки в окислительных нлазмообразующих средах без дополнительной защиты катодного узла, содержащее охлаждаемое сопло и медный охлаждаемый катододержатель с занрессованной в него активной вставкой из циркония, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы катода с одновременным увеличением допустимых токов, между медью катододержателя и цирконием установлена прокладка из материала, не дающего интерметаллических соединений при высоких температурах как с цирконием, так и с медью.