Неплавящийся электрод для плазменной обработки

 

Изобретение относится к плазменно-дуговой обработке металлов и может быть использовано во всех областях народного хозяйства. Цель изобретения - увеличение ресурса работы электрода в сильноточных процессах плазменно-дуговой обработки. Электрод состоит из медного держателя и помещенной в него активной вставки, которая выполнена двухслойной - центральная часть из гафния, а наружный кольцевой слой - из циркония. Толщина наружного слоя не превышает 60% диаметра вставки. При использовании кольцевого наружного слоя из циркония расплав хорошо смачивает стенки кратера и защищает медный держатель от теплового излучения столба дуги вблизи рабочей зоны электрода, препятствуя расплавлению меди. 1 ил, 1 табл.

Изобретение относится к плазменно-дуговой обработке металлов и может быть использовано во всех областях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение ресурса работы электрода в кислородсодержащих средах.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

В медный держатель 1 помещена гафниевая вставка, содержащая центральную часть 2 из гафния и снабженная внешней кольцевой частью из циркония 3, причем толщина кольцевой циркониевой части не превышает 60% диаметра всей вставки.

При использовании кольцевого наружного слоя из циркония расплав хорошо смачивает стенки кратера и защищает медный держатель от теплового излучения столба дуги вблизи рабочей зоны электрода, препятствуя расплавлению меди.

Расплав гафния недостаточно смачивает стенки кратера и увеличивается вероятность загрязнения материала вставки.

Композиция активной вставки, включающая центральную часть 2 из гафния и периферийную 3 из циркония, обеспечивает более высокий ресурс работы, поскольку позволяет с одной стороны использовать высокую термическую устойчивость соединений гафния, а с другой стороны препятствует эрозии электрода, которая связана с загрязнением вставки медью.

Существенное значение имеет то, что оба элемента активной вставки электрода состоят из материалов, способных работать в качестве термохимических катодов, и их перемешивание в процессе работы не приводит к снижению эксплуатационных свойств.

Кроме того, замена гафния на цирконий приводит к удешевлению электрода, так как гафний в 10-50 раз дороже циркония.

Экспериментально установлено, что при толщине циркониевого слоя более 60% диаметра вставки электрод по ресурсу несущественно отличается от электрода с циркониевой вставкой.

Результаты испытаний электрода диаметром 16 мм с активной вставкой диаметром 2,45 мм при толщине циркониевого кольца 0,2 мм в серийном плазмотроне ПВР-402 приведены в таблице.

По каждому режиму было испытано по пять электродов.

В таблице приведены средние значения по ресурсу (число включений, суммарное время горения дуги).

Изобретение позволяет получить увеличение ресурса работы электрода и уменьшить его стоимость.

Применение предлагаемого электрода позволяет повысить производительность труда при плазменно-дуговой обработке, а также шире применять более простые плазмотроны с газовым охлаждением катода.

Формула изобретения

Неплавящийся электрод для плазменной обработки, содержащий медный электрододержатель и помещенную в него активную вставку, состоящую из центральной гафниевой части и наружного кольцевого слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы с одновременным снижением стоимости электрода, наружный кольцевой слой выполнен из циркония или сплавов на его основе, при этом толщина слоя составляет не более 60% диаметра вставки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2