Устройство для плазменной обработки плоских изделий


 

C21D1/09 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)
C21D1/06 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2490334:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российкой академии наук (ОИВТ РАН) (RU)

Изобретение относится к плазменной обработке изделия, в частности к устройствам для плазменной поверхностной закалки металлов и сплавов, и может быть использовано для плазменной обработки плоских изделий. Устройство для плазменной обработки плоских изделий содержит систему подачи рабочего газа, сопло, выполненное с внутренним каналом и щелью для выхода рабочего газа, соосно расположенный с ним катод, генератор переменного магнитного поля, магнитонровод которого закреплен по наружной части сопла, а полюса магнитонровода размещены симметрично относительно оси устройства, при этом наконечник катода выполнен из пруткового вольфрама, ось которого перпендикулярна оси устройства, а длина наконечника равна длине щели сопла, что обеспечивает повышение качества плазменной обработки изделия широкой полосой. 1 ил.

 

Изобретение относится к плазменной обработке изделия, в частности, к устройствам для плазменной поверхностной закалки металлов и сплавов и может быть использовано для плазменной обработки плоских изделий

Известно устройство для плазменной поверхностной закалки плазмотроном с секционированной межэлектродной вставкой [Лещинский и др. Плазменное поверхностное упрочнение. - Киев: Техника, 1990].

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 для закалки плоской поверхности широкой полосой, в котором применено переменное магнитное поле для увеличения линейного размера струи в одном направлении [Fox T.J. and Harry J.E. Surface neat treatment using a plasma torch witu a rectangular jet. Procuding Conference on Electricity for materials processing and conservation. - London: 1977, p.21-23]. Устройство содержит систему подачи газа, стержневой катод и сопло с внутренним каналом. Горение дуги происходит в щели, которой заканчивается сопло и по которой анодное пятно перемещается под действием магнитного поля.

Использование поперечного переменного магнитного поля и щелевого канала сопла дает возможность увеличить ширину закаливаемой полосы. Однако, из-за использования в устройстве стержневого катода не удается получить равномерный тепловой поток по ширине закаливаемой полосы - имеют место неодинаковые условия привязки анодного пятна по длине щели.

Решаемой задачей является повышение качества плазменной обработки изделия широкой полосой.

Это достигается тем, что в устройстве для плазменной обработки плоских изделий, содержащем систему подачи рабочего газа, сопло, выполненное с внутренним каналом и щелью для выхода рабочего газа, и соосный с ним катод, генератор переменного магнитного поля, магнитопровод которого закреплен по наружной части сопла, а полюса магнитопровода размещены симметрично относительно оси устройства, наконечник катода, выполненный из пруткового вольфрама, ось которого перпендикулярна оси устройства, а длина наконечника равна длине щели сопла.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для плазменной обработки изделия.

Устройство для плазменной обработки изделия содержит систему подачи рабочего газа 1, сопло 2, выполненное с внутренним каналом 3 и щелью для выхода рабочего газа 4, и соосный с ним катод 5, генератор переменного магнитного поля 6, магнитопровод 7 которого закреплен по наружной части сопла, а полюса магнитопровода 8 размещены симметрично относительно оси устройства. При этом наконечник 9 катода 5 выполнен из пруткового вольфрама, ось которого перпендикулярна оси устройства, а длина наконечника 9 равна длине щели 4 сопла 2. Позицией 10 обозначено обрабатываемое изделие.

Устройство работает следующим образом. Одним из известных способов с использованием сопла 2 возбуждается электрическая дуга между катодом 5 и обрабатываемым изделием 10. Рабочий газ проходит через разрядный промежуток и производит нагрев обрабатываемого изделия. Поперечное магнитное поле, создаваемое генератором 6, заставляет разряд осциллировать вдоль щели 4 сопла 2, что позволяет равномерно прогревать рабочий газ. Длина щели 4 подбирается из условия получения необходимой ширины полосы плазменной обработки.

Использование в устройстве длинного наконечника катода из пруткового вольфрама, расположенного перпендикулярно оси устройства, в плазмотроне прямого действия позволяет фокусировать катодное пятно на торце катода и при этом интенсивно и равномерно перемешать его с помощью переменного магнитного поля по всей длине наконечника. При этом, по сравнению со стержневым электродом, имеет место стабильное горение дуги и возможность получения более высокой температуры и тепловой мощности.

Устройство для плазменной обработки плоских изделий, содержащее систему подачи рабочего газа, сопло, выполненное с внутренним каналом и щелью для выхода рабочего газа, и соосный с ним катод, генератор переменного магнитного поля, магнитопровод которого закреплен по наружной части сопла, а полюса магнитопровода размещены симметрично относительно оси устройства, отличающееся тем, что наконечник катода выполнен из пруткового вольфрама, ось которого перпендикулярна оси устройства, а длина наконечника равна длине щели сопла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области термической обработки и к конструктивным элементам железнодорожных грузовых тележек, в частности к конструкциям литых фрикционных клиньев из чугуна для восприятия и гашения колебаний надрессорной балки тележки грузового вагона.

Изобретение относится к области термической обработки и к конструктивным элементам железнодорожных грузовых тележек, в частности к конструкциям литых фрикционных клиньев из чугуна для восприятия и гашения колебаний надрессорной балки тележки грузового вагона.

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано для закалки низкоуглеродистой марганцовистой стали, в частности литых фрикционных клиньев тележки грузового вагона из стали 20ГЛ, и ее модификаций.

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано для закалки низкоуглеродистой марганцовистой стали, в частности литых фрикционных клиньев тележки грузового вагона из стали 20ГЛ, и ее модификаций.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам и устройствам термической обработки железнодорожных рельсов. .

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам и устройствам термической обработки железнодорожных рельсов. .

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке длинномерных изделий, преимущественно валков, содержит цилиндрический бак с кольцевой крышкой и выходным отверстием в днище, размещенные вдоль его образующей ряд коллекторов с соплами, систему подвода и отвода охлаждающей жидкости и снабжено эксцентриковыми механизмами, смонтированными в кольцевой крышке и обеспечивающими возвратно-поступательное перемещение коллекторов с соплами вертикально вдоль образующей цилиндрического бака и горизонтально по окружности цилиндрического бака, причем коллекторы с соплами размещены попарно в подвижных кассетах, приводимых в движение одним из эксцентриковых механизмов, размещенным в верхней части подвижной кассеты, что обеспечивает повышение качества термической обработки за счет интенсивного охлаждения изделий как с короткой, так и вытянутой осью.
Изобретение относится к области термомеханической обработки деталей из стали перлитного класса и может быть использовано при изготовлении, например, болтовых соединений.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении сварных труб различного назначения. .

Изобретение относится к области термической обработки и к конструктивным элементам железнодорожных грузовых тележек, в частности к конструкциям литых фрикционных клиньев из чугуна для восприятия и гашения колебаний надрессорной балки тележки грузового вагона.

Изобретение относится к области термической обработки и к конструктивным элементам железнодорожных грузовых тележек, в частности к конструкциям литых фрикционных клиньев из чугуна для восприятия и гашения колебаний надрессорной балки тележки грузового вагона.

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано для закалки низкоуглеродистой марганцовистой стали, в частности литых фрикционных клиньев тележки грузового вагона из стали 20ГЛ, и ее модификаций.

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано для закалки низкоуглеродистой марганцовистой стали, в частности литых фрикционных клиньев тележки грузового вагона из стали 20ГЛ, и ее модификаций.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам и устройствам термической обработки железнодорожных рельсов. .

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам и устройствам термической обработки железнодорожных рельсов. .

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке длинномерных изделий, преимущественно валков, содержит цилиндрический бак с кольцевой крышкой и выходным отверстием в днище, размещенные вдоль его образующей ряд коллекторов с соплами, систему подвода и отвода охлаждающей жидкости и снабжено эксцентриковыми механизмами, смонтированными в кольцевой крышке и обеспечивающими возвратно-поступательное перемещение коллекторов с соплами вертикально вдоль образующей цилиндрического бака и горизонтально по окружности цилиндрического бака, причем коллекторы с соплами размещены попарно в подвижных кассетах, приводимых в движение одним из эксцентриковых механизмов, размещенным в верхней части подвижной кассеты, что обеспечивает повышение качества термической обработки за счет интенсивного охлаждения изделий как с короткой, так и вытянутой осью.
Изобретение относится к области термомеханической обработки деталей из стали перлитного класса и может быть использовано при изготовлении, например, болтовых соединений.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении сварных труб различного назначения. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению отливок из высокопрочных чугунов с шаровидным графитом
Наверх