Катод для электродуговых процессов в активных средах Советский патент 1980 года по МПК B23K9/16 B23K35/22 

Изобретение относится к области изготовления неплавящнхся катодов, предназначенных для дуговых процессов 0 активных средах, преимущественно для применения в малогабаритных устройствах. К таккм устройствам относятся, электродуговые источники света с повышенным световым потоком.

Изобретение может быть применено для плазменной обработки материалов, в частности для ручной и механизированной сварки, резки н плавки электропроводных материалов.

Известен катод из гафния, применяемый в устройствах для плазменной обработки материалов в активных средах, преимущественно для резки металлов. Это позволило значительно увеличить срок службы и допустимый ток катода, но при малых габаритах последнего ох- лаяодение его становится недостаточно кг интенсивным и преимущества катода вз гафния в значительной мере теряются.

при токах свыше 25О А такой катод изнашивается значительно быстрее.

Цель изобретения - создание катода дяя электродуговых процессов в активны средах, преимущественно для малогабаритных устройств, который обладал бы меньшим износом при токах свыше 25О А.

Это осуществляется вводом в состав

0 катода легирующих добавок, содержащих щелочные или щелочноэемельные земельные металлы, либр их окислы. Компсженх ты берут в следующих весовых соотноше ниях, %:

5

0,05 - 0,5 литня, остальное - гафний;О,1 - 1 магния, остальное - гаф

НИИ; 0,05 - О,5 бария, остальное - гаф

НИИ;

0,5-3 одного из оксилов вышеперечисленных элементов остальное - гафний. 335 Использование гафния в качестве связано с тем, что данный металл имеет высокую темнературу платзления, низкую работу выхода термоэлектронной эмиссии и способен при работе в актиВ ной. атмосфере образовывать на эмитирз о щей гаоверхности катода пленку с высоки ми ;аа1дитными свойствами, т. е с низкой проницаемосгью для активных компо нейтов атмосферы. |Указанные легированные тобавки новы шафт плотность тока термоэлектронной эм 1ссии сплава или смеси, Нпагодаря ни кой работе выхода и высокому сродству к кислороду, легирующие добавки входят в состав пленки, снижая тем самым плотность теплового потока в катод. На в составе пленки легирующих бавок щелочных и щелочноземельных ме таллов или их окислов значительно уве лишвает иалучагельную способность ка Toiia что особенно важно при электродуговых источниках света. . : Добавки металлов должны вводиться в состав ctaasa в таких количествах.. чфибм температура кипения -легирующих вдагшшюв была не ниже 22ОО С, т, е« на ниже температуры плавления гафния, Смеси на основе гафния, щелочных и щёлочноземельных металлов или их окис лов могут изготавливаться методами порошковой металлургии Вышеперечисленные добавки могут вводить в состав смеси как по отдель« нЬсти, так и в сочетании друг с цругом В сплавах или смесях на основе гафния они берутсй в количествах, . обеспечиваю uinx образование на рабочей поверхносг и катода пленки, содержащей, по крайней мере, один из компонентов сплава или смеси. Кроме того, пленка должна содержать хотя бы один из компонентов плаз- мообразующей среды. Испытания катодов, изготовленных из сплавов на основе иодидного гафния мер-ки ГФИ.1 с 0,5% магния, а также гаф ния марки ГФИ-1 с 0,1% кальция пока зали, что тепловой поток в катод сни зился на 5 0%. Формула изобретения 1.Катоц для электродуговых процессов в активных средах, выполненный из гафния, о т д и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стойкости катода при одновременном снижении работы выхода, в его состав введены компоненты, содержащие щелочные или щелочно земельные металлы 2,Кв.тои по п. Ij отличаю щ и и с я тем, что в его состав введен литий в качичестве ,5%, гафний - остальное. 3. Катод по п. отличаю щ и и с я тем, что в его состав введен магний в количестве 0,1.1%, гафний остальное4. Катод по п, 1, отличаю - щ и и с я тем что в его состав введен Зарий в количестве ,5%, гафний «остальное. 5, Катод по п. 1, отличаю, щ а и с я Тем, что в его состав введен один из окислов щелочных или щелочноземельных металлов в количестве 0,5- 3%, ос1альнс5е гафний.