DE2426669A1 - Nicht abschmelzende elektrode zur lichtbogenbearbeitung in sauerstoffatmosphaere - Google Patents

Nicht abschmelzende elektrode zur lichtbogenbearbeitung in sauerstoffatmosphaere

Info

Publication number
DE2426669A1
DE2426669A1 DE19742426669 DE2426669A DE2426669A1 DE 2426669 A1 DE2426669 A1 DE 2426669A1 DE 19742426669 DE19742426669 DE 19742426669 DE 2426669 A DE2426669 A DE 2426669A DE 2426669 A1 DE2426669 A1 DE 2426669A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hafnium
active
electrode
insert
active insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742426669
Other languages
English (en)
Other versions
DE2426669B2 (de
DE2426669C3 (de
Inventor
Margarita Nikolaewna Butowa
Dawid Grigoriewitsch Bychowsky
Alexandr Yakowlewitsc Medwedew
Yakow Wulfowitsch Rossomacho
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VNI PK I T I ELEKTROSWAROTSCHN
Original Assignee
VNI PK I T I ELEKTROSWAROTSCHN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VNI PK I T I ELEKTROSWAROTSCHN filed Critical VNI PK I T I ELEKTROSWAROTSCHN
Publication of DE2426669A1 publication Critical patent/DE2426669A1/de
Publication of DE2426669B2 publication Critical patent/DE2426669B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2426669C3 publication Critical patent/DE2426669C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0205—Non-consumable electrodes; C-electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/222—Non-consumable electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3421—Transferred arc or pilot arc mode
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3436—Hollow cathodes with internal coolant flow
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3442—Cathodes with inserted tip

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Description

/r—rt~*- tr . <-, O -1. *
Dipl.-Ing. Dr. jur.
Frank Arnold Nix
Patentanwalt 9 A ? R R R Q
6 Frankfort am Main 70 ^4VV^
Gartenstraße 123
IiIOHT riBSCHiüLLZiiJIDiS ΚΙώΚΪΕΟ^Ε ZUIi LICIITBOGiHBi^RBLiTUiiG IN
C t-
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Lichtbogen- und Plasmabearbeitung von ",Verkstoffen, Insbesondere nicht abüchcielzende lilektroden zur Lichtbogenbearbeitung·
iJle vorgeschlaejcne nicht abschmelzende L'lsktrode zur Llciitbo-jenbearbeltung in Sauertitoffatniosphäre k^rui bein Plasmaschneiden von Letallen, Oberflächenschoielzen, z.B. OborflächenfehlerbaGeltl^uni-; von- Eloclien, Ποίιΐϊη^οη, Vial^gut, Gußstücken mit guteci Lrfolg eingüs-3'uzt werden. Äußerden kann die Ll'fladung 2ur L'rwärniur^j von Sauerstoff bei verschiedenen hüttenmännischen und plastnachenilsciien Vor^än^en mit ebenso gütern. Erfolg Yervjendun^ finden, in Anbetracht dessen, :da3 als Eearbeltuno'sstoff ein vorzuwärmendes
509849/0593
LIodiun d.h. Sauerstoff dient.
Bekannt ist eine nicht absclicielzende Elektrode zur Plasma- ' ■bearbeitung in wirksamen Medien, die einen ^alter aus Werkstoff von hoher Jarnoleitfähigkeit sowie einen aktiven Zirkoniumelnsatz besitzt, der eilt den Halter metallurgisch verbunden ist (s. z.B. US-Patentschrift Er. 3 I98 932, Kl. 219-145).
Bekannt ist auch eine nicht abschmelzende Elektrode zur Plasmabearbeitung in wirksamen LIedlen, die einen Halter aus Kupfer und dessen Legierungen, einen aktiven Zirkon!urneinsatζ und eine sowohl Zirkonium als auch Kupfer gegenüber inerte Tronnawischenlage enthalt, die aus stallen besteht, die aus einer V, ITb, Ta, Cr, I=Io, \fl aufweisenden Metallgruppe gowählt sind (s. z.E. TJS-Pa ü Gut schrift ITr. J 54-5 422, Kl0 219 121).
Die genannten Elektroden fanden an Anlagen zum Plasmaschneiden in Luft atmosphäre Verwendung, Beim Plasmaschneiden in Sauerstoffatmosphäre in dem für das Schneiden meist kennzeichnenden
lebensdauer
aussetzenden Betrieb ist jedoch die ν dieser Elektrode
- von wirtschaftlichem. Standpunkt aus - z.B. bei folgenden Parametern des Vorganges:
Durchmesser des aktiven Zirkoniumsmsatzes, mm 2,5
Höhe des aktiven Einsatzes, mm 4,5
Durchmesser des Kupferhalters, mta 16
Lichtbogenstromsta'rke, A 200 bis 3OO
Durchmesser der Düse, mm 4
Verbrauch an plasmaerzeugendem Gas (Sauerstoff),nnrVh 4
509849/0593
Einschaltdauer des Lichtbogens beim ütahlblechschneiden, mm. 1
Schaltpause,"-mm. 0,5
für den industriellen Betrieb unannehmbar.
Unter Verwendung der Elektroden mit einem aktiven Zirkonlurnelnsatz, der insbesondere mit dem falter mit Silber verlötet oder von dem falter durch eine inerte Tantalzwischenlage getrennt ist, beträgt die gesamte Schnittzahl von Stahlblech durchschnittlich 50 bis 60.
&s ist zugleich eine Elektrode zur Plasmabearbeitung In wirksamen kedlen bekannt, die einen Halter aus Kupfer und dessen Legierungen sowie einen unmittelbar im Halter untergebrachten akti-
US-ven Hafniumeinsatz aufweist (s. z.B.Patentschrift ITr. 3 597
649, Kl. 313-211).
Im Vergleich zu den Elektroden, die einen aktiven Zirkoniumeinsatz aufweisen, beträgt die Lebensdauer dieser Elektrode bei den obenangeführten Parametern des Vorganges 50 bis 100 Schnitte und ist zwar höher, doch ebenfalls unanehmbar für die vjeltgehendö industrielle Ausnutzung wegen unzureichender Lebensdauer und Leistungsfähigkeit.
Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, die obenaufgezählten Nachteile zu beseitigen·
Dar Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vervollkommnete nicht abschmelzende Elektrode zur Plasmabearbeitung m Säuerst off atmosphäre mit solchen Werkstoffen für die Zwischenlage und
509849/0593
den aktiven Einsatz zu schaffen, die eine wesentliche Erhöhung
Leistungsfähigkeit
der Lebensdauer und ' ν der nicht abschmelzenden Elektrode zu gewährleisten vermögen«
ü.'rf indungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer nicht abschmelzenden Elektrode zur Licht bogenbear«- beitung in Sauerstoffatmosphäre, die einen Halter, der aus Kupfer oder dessen Legierungen besteht, und einen aktiven Einsatz aufweist, der mit dem Halter m thermischer und elektrischer Verbindung steht, die über eine zwischen dem aktiven Einsatz und dem Halter auf deren gesamten Berührungsfläche angeordnete Metallzwischenlage erfolgt, erfindungsgemäß als Werkstoff für die Metallzwischenlage Aluminium oder dessen Legierungen und als aktiver Einsatz Hafnium oder Hafnium mit Zusätzen, als welche Yttriumoxid bzw· Yttriumoxid mit Itfeodymoxid dienen, Verwendung finden·
Es ist zweckmäßig, die Dicke der aus Aluminium und dessen Legierungen bestehenden Metallzwischenlage Innerhalb 0,01 bis 0,2 mm zu wählen.
Es ist zweckmäßig, den aktiven Einsatz aus Hafnium mit Zusätzen von Yttriumoxid auszuführen, die in folgenden Mengen (in Gew.%) genommen werden; 94 bis 86 Hafnium, 6 bis 14 Yttriumoxid·
Es ist ferner zweckmäßig, den aktiven Einsatz aus Hafnium mit Zusätzen von Yttriumoxid und Eeodymoxid auszubilden, die in folgenden Mengen (in Gew.%) genommen werden: 89 bis 93 Hafnium, 6 bis 9 Yttriumoxid, 1 bis 2 ITeodymoxld·
509849/0593
Bai den obengenannten Parametern des Vorganges beträgt das gesamte Leistungsvermögen der vorliegenden nicht abschmelzenden Elektrode etwa 250 bis 400 Schnitte. Dies liefert
die Möglichkeit, die erflndungsgemäßen nicht abschmelzenden Elektroden in Industrieanlagen zum Plasmaschneiden in Sauerstoffatmosphäre mit großer Zuverläßlgkelt einzusetzen· Besonders wichtig ist die Anwendungsmoglichkelt der erfindungsgemäßen nicht abschmelzenden Elektroden an Anlagen, die unt&r Bedingungen kontlnaierllcher Fllessfertlgung betrieben werden·
nachstehend wird die Erfindung unter Hinweis auf beigefügte Zeichnungen näher erläutert; es zeigen
S1Ig· 1 Schnitt durch die erfindungsgemäße nicht abschmelzende Elektrode;
brenner
Flg. 2 Plasma- v mit der nicht abschmelzenden Elektrode
zur Lichtbogenbearbeitung in Säuerstoffatmosphäre· Beim Betrieb der nicht abschmelzenden Elektrode, die einen Halter und einen aktiven Einsatz enthält, findet eine Erosion des aktiven Einsatzes statt, entsteht ein Krater und die voll-
Lebensdauer
standige v. wird beim Ausbrennen des aktiven Einsatzes.
auf dessen ganze Tiefe erschöpft. ... Versuche zeigten, das bei der Arbeit der nicht abschmelzenden Elektroden mit Zirkoniumeinsatz in Sauer stoff atmosphäre im aussetzenden Betrieb keine ausreichende Lebensdauer gewährleistet wird. Die Erosionsgeschwind lgkeIt einer nicht abschmelzenden Elektrode jnit Hafniumeinsatz in Sauerstoffatmosphäre hat in der Anfangsetappe der
S098A9/0593
Arbelt die gleiche Größenordnung wie beim Betrieb in LuftatmoSphäre. Sollte jedoch die Erosionstiefe etwa 1 mm erreichen,
Lebensdauer brennt er so schnell aus, daß die ganze γ praktisch nur auf der Einsatzhöhe von 1 mm realisiert wird. Die Ursache eines so schnellen Abbrandes der nicht abschmelzenden Elektrode mit-Kafniumelnsatz steht vor allem mit einer Zerstörung des Kupferhalters in Verbindung· Beim Betrieb der nicht abschmelzenden Elektrode in Sauerstoffatmosphäre nimmt der Warmefiuß je nach Erosion des aktiven Einsatzes und Eintauchen der Bogensäule in den sich bildenden Kraier zu und bei Erreichen einer bestimmten Größe wird Kupfer unweit des aktiven Einsatzes heruntergesohnlolzen und schnell oxydiert. Die dabei sich entwickelnde Wärme der chemischen Oxydationsreaktion von Kupfer erweitert diesen Vorgang für noch größere Volumina· Die entstehende flüssige oxydierte Schmelze fließt in den Krater auf den aktiven Einsatz herab, indem sie Ihn verunreinigt und die Erosionsgeschwindigkeit stark erhöht·
dies
Besonders merklich tritt * bei der Arbelt der nicht abschmelzenden Elektrode in Sauerstoffatmosphäre im Aussetzbetrieb zutage. Beim Einschalten des Lichtbogens besteht eine große Wahrscheinlichkeit, daß der Elektrodenfleck auf der Oberfläche des Kupferhalters in der Uähe vom aktiven Einsatz auftritt, was ein Niederschmelzen und ein stürmisches Oxydleren von Kupfer bewirkt und - wie bereits beschrieben - eine wesentliche Geschwindigkeitszunahme der Erosion herbeiführt·
Ein Versuch, eine inerte Zwischenlage aus Vanadium, Niob,
509149/0593
Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram, zwischen den Hafnlumeinsatz und dem Kupferhalter einzubringen, zeltigte keine positiven Ergebnisse, well sich beim Betrieb in Sauerstoffatmosphäre an diesen Metallen bildende Oxide einen hohen Dampfdruck aufweisen, schnell verdampfen und nicht imstande sind, Kupfer gegen die Einwirkung der Bogensäule zu schützen. ■
Im Zusammenhang damit wurde von uns eine nicht abschmelzende Elektrode zur Lichtbogenbea£beltung in Lauerstoffatmosphäre geschaffen, die einen xlalter 1, der aus Kupfer oder dessen Legierungen ausgeführt ist, und einen aktiven Einsatz 2 enthält, der mit dem Halter 1 in thermischer und elektrischer Verbindung steht, die über eine zwischen dem genannten aktiven Einsatz 2 und dem Halter J3 auf deren gesamten Berührungsfläche angeordnete Metallzwischenlage J erfolgt.
Als Werkstoff fur die Metallzwischenlage 5 finden Aluminium oder dessen LegierunJ^Hind als aktiver Einsatz 2 Hafnium oder Hafnium mit Zusätzen Verwendung, als welche einzeln bzw. kombiniert Yttriumoxid und / oder lieodyoxid dienen.
Das Anbringen der Metallzwischenlage 3 aus Aluminium oder dessen Legierungen zwischen dem aktiven Einsatz 2 aus Hafnium und dem Halter 1 aus Kupfer, bietet die MÖgllchkeit/^ife'""'"^0 """ der nicht abschmelzenden Elektrode beim Betrieb In Sauerstoffatmosphäre auf der gesamten Hohe des aktiven Einsatzes 2 zu realisieren, well das an der Metallzwischenlage 3> anfallende Alumbt . nlumoxld, das eine schwerschmelzende Verbindung mit der Schmelz-
509849/0593
temperatur von 20430C darstellt, die Rolle eines wärnieschlldes spielt und den rlalter 1 aus Kupfer gegen überhitzen und Oxydleren schützt·
Die Erhöhung der lebensdauer · der nicht abschmelzenden Elektrode durch einfügen eines Susatzes von Yttriumoxid In die Zusammensetzung des aktiven Einsatzes 2 aus Hafnium beruht darauf, daß das Yttriumoxld beim Betrieb der Elektrode in mauerstoffatmosphäre an der Emissionsfläche entstehende Hafniumoxide stabilisiert und deren Temperaturwechselbeständigkeit steigert. Die Rolle des Zusatzes von Neodymoxid besteht darin, daß er die elektrische Leitfähigkeit des anfallenden Hafniumoxide erhöht· Die Steigerung der elektrischen Leitfähigkeit setzt die 7/ar me entwicklung am aktiven Einsatz 2 herab
Lebensdauer.
und bewirkt ebenfalls eine Erhöhung der / Das Mengenverhältnis der vorliegenden üusätze wurde versuchsweise festgestellt.
nachstehend sind Beispiele der erfindungsgemäßen nicht abschmelzenden Elektrode angeführt·
Beispiel 1. Die Prüfung der nicht abschmelzenden Elektrode an einer Plasmaanlage unter folgenden Plasmaschneldbedlngungen:
Durchmesser des aktiven Einsatzes, mm 2,5
Höhe des aktiven Einsatzes, mm 4,5
Durchmesser des Kupferhalters, mm 16
Lichtbogenstromstärke, A 200
509849/0593
Durchmesser der Düse, mm 4
Verbrauch an plasraaerzeugendem Gas (Sauerstoff),nnrVh ^ Einschaltdauer des -Lichtbogens beim Stahlblechschnelden, min. 1
Schaltpause, min· 0,5
Der aktive Einsatz 2 in Form eines Zylinders wurde aus nafnluradraht ausgeführt, in ein vorher gestanztes Alumlniumgehäuse mit der Wandstärke 0,1 mm eingebracht und in eine 2,7 mm im Durchmesser aufweisende Bohrung im Rohling des impferhalters eingesteckt. Der Rohling des Kupferhalters war ein 16 mm im Durchmesser und 14 mm hoher Zylinder mit einem Grundloch· Durch gemeinsames Pressen in einer Matrize wurde danach eine Fertigelektrode hergestellt. Unter Verwendung dieser Elektrode betrug die Schnittzahl von Stahlblech 270, was einer Erosion von J5»5 mm nach der Höhe des aktiven Einsatzes entspricht,
Beispiel 2· Die Elektrode wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt und erprobt. Die Stärke der -alunilniumzwischenlage betrug aber 0,05 mm, die einer Erosion des aktiven Einsatzes von 5,5 mm entsprechende Schnittzahl 290«,
Beispiel 5· Die Elektrode wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt und erprobt· Der aktive Einsatz wurde jedoch nach Sintermetallurgieyerfahren aus Hafniumpulver hergestellt. Die einer Erosion des aktiven Einsatzes von 3»5 mm entsprechende Schnittzahl betrug 2QO.
509849/0593
- ίο -
Beispiel 4-, Die Elektrode wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt und erprobt. Her aktive Eliibatz wurde jedoch nach Sintermctallurgleverfahren aus einen Pulvergecisch von -afnium und Yttriumoxid hergestellt, die In folgenden ^ngen (Ggw.%) ^enoanen wurden: 92 ^afnium, 8 Yttriumoxido Die einer Erosion des aktiven Umsatzes von 355 &ra. entsprechende Schnittzahl betrug 33®»
Beispiel 5· ^i-S elektrode wurde wie la Beispiel 1 ausgeführt und erprobt ο Der aktive Einsatz wurde jedoch nach Sintermetallurgieverfahren aus einem Pulverre::isch von Hafnium, und Yttriumoxid hergestellt, die in folgenden Lengen (üew.%) genommen wurden: 88 Hafnium, 12 Tttriumoxld. Die einer Erosion des aktiven Einsatzes von 3,5 ^01 entsprechende Schnittzahl betrug ^20.
Beispiel 6. Die Elektrode wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt und erprobt. Der aktive Einsatz wurde jedoch nach Sintermetaliurgicverfahren aus einem Pulver« gemisch von hafnium, Yttriumoxid und I.'eodytsoxid ] hGi'.-vcstellt, die in folgenden !!engen (Gov;.,j) genonnen wurden: 91 üafnlum, 7,3 Yttriumoxid, 1,7 ITeodymoA'id. Die Giner Erosion des aktiven Einsatzes von 3,-5 mm entsprechende Schnitt aiii betrug 400.
509849/0593
Die vorliegende nicht abschmelzende Elektrode kann an einen
brenner
Plasma- v ' zum Plasmaschneiden Verwendung finden·
brenner
Dieser Plasma- Λ- enthält eine nicht abschmelzende Elektrode, die In Form eines Haitors 1 aus Kupfer (Flg. 2) ausgebildet 1st, mit dem ein durch eine Metallzwischenlage 3 sus .aluminium oder dessen Legierungen von dem nalter 1 getrennter aktiver einsatz 2 aus Hafnium mit Zusätzen von Yttriucioxid bzw«, ITeodyniosrid bündig angeordnet ist.
Koaxial alt den aktiven ims ate 2 liegt ame Düse 4 mit eineα Zentralkanal 5» der zur Stabilisierung des zwischen dem aktiven L'insatz 2 und einem zu bearbeitenden Werkstück 7 brennenden Lichtbogen 6 bestimmt ist.
Zur Verhinderung der Bildung ο mos Doppelbogens im !teile einer Berührung zwischen der Düse 4 und dem Werkstück 7 bzw. zur Verlängerung der gesamten Länge des Zentralkanals 5 der Düse 4 kann zumindest eine weitere (punktiert angedeutete) Düse 8 mit Zentralkanal 9 angeordnet sein·
DerHalter 1 wird hohl ausgeführt und mit einem über ein im Hohlraum 11 des Walters 1 befindliches Rohr 10 zugeführten Kühlmittel abgekühlt. Die Düsen 4 und 8 werden dagegen durch die
zu
Kühlmlttelzufuhrvden in diesen Düsen 4 und 8 angeordneten Kanälen
12 bzw. '13 abgekühlt·
Unter Verwendung- mehrerer Düsen wird zwischen ihnen eine Isolierzwischenlage 14 plaziert·
Dem Hohlraum, den die nicht abschmelzende Elektrode und die
509849/0593
Düse 4· bilden, wird durch eine öffnung 1p ein i^lasniaei' ze uzendes Gas z.B. Sauerstoff zugeführt»
Der Plasmabrenner arbeitet wie folgt.
Die nicht abschmelzende Elektrode . wird an
den i.ilnuspol einer (nicht darrenteilten) Speisequelle angeschlossen, deren Pluspol an das zu bearbeitende Werkstück 7 angeschlossen Ist. Das. Kühlmittel wird ddm Hohlraum 11 des Halters 1 über das Rohr 10 und den Düsen 4- und 8 über die Kanäle 12- und 13 zugeführt· Zur Bildung des Lichtbogens, der zwischen dem aktiven Einsatz 2 der nicht abschmelzenden Elektrode und dem zu bearbeitenden Werkstück 7 brennt, wird gleichzeitig ein plasmaerzeugendes (}as z.JE. Sauerstoff über die öffnung 15 den Centra !kanälen
5 und 9 zugeführt. Beim Betrieb . m Sauerstoff-Leistungsfähigkeit
atmosphäre wird die ν der nicht abschmelzenden Elektrode auf der gesamten Höhe des aktiven Einsatzes 2 realisiert, well das an der Metallzwischenlage ρ anfallende Aluminiumoxid, das eine schwerschmelzende Verbindung darstellt, die Rolle eines '.?ärmeschlldes spielt und den Halter 1 gegen Überhitzen und Oxydieren schützt, während der aktive Einsatz 2 aus Hafnium mit Zusätzen von Yttriumoxid die Arbelt der nicht abschmelzenden Elektrode dadurch verbessert, daß das Yttrlumoxid beim Brennen des Lichtbogens in Sauerstoffatmosphäre die an der Emissionsfläche entstehenden Hafniumoxide stabilisiert und deren turwechselbeständigkeit steigert·
509849/0593

Claims (4)

PATEHTAIJSIKÜCHS
1. Ficht abschmelzende Elektrode zui1 Lichtbogenbearbeitung in -Sa ueivst off atmosphäre, die einen 1^aIt er, der aus Kupfer oder dessen Legierungen ausgeführt ist, und einen aktiven Einsatz tr-thält, der alt dem -alter in thermischer und elektrischer Verbindung steht, die über eine zwischen dam aktiven Zinsatz und dem. Halter auf deren gesat.iten Berühr ungsf lache angeordnete 1.Ietalizwischenlage erfolgt, dadurch ;■ ;ekennze lehnet, das als 7/erkstoff für die Metallzwischenlage (3) Aluminium oder dessen Legierungen und als Werkstoff für den aktiven Einsatz (
2) Hafnium odor Hafnium mit Zusätzen Verwendung finden, als welche einzeln bΐΛν. kombiniert aus der Gruppe Yttriumoxid und lico-
d^tnox-ld gewählte Stoffe dienen.
2o Nicht abschmelzende Elektrode nach Anspruch 1, dadurch '.·,ekennzeleimet ? das die Dicke der aus Aluminium und dessen-Legierungen ..bestehenden Metallzwischenlage (3) tm. Bereich von 0,01 bis 0,2 mm gewählt ist.
3· fr'icht abschmelzende Elektrode nach Anspruch 1, dadurch i 'olionnzelehnet. daß der aktive Einsatz (2) aus Hafnium mit Zusäuzen von Tttriumoxid besteht, die in folgenden !»!engen (in Gew. genommen sind: 36 bis 94 Hafnium, 6 bis 14 Yttriumoxid.
4. Nicht abschcielzende Elektrode nach Anspruch 1. dadurch r; ekennze lehnet, daß der aktive Einsatz (2) aus Hafnium mit Zusätzen von Ytiriümoxid und ileodymoxld besteht, die in folgenden
509849/0593
Mengen (in Gew.%) genommen sind: 89 bis 93 Hafnium, 6 bis 9 id, 1 bis 2 ii
509849/0593
DE19742426669 1974-06-01 Nicht abschmelzende Elektrode zur Lichtbogenbearbeitung von Werkstoffen in Sauerstoffatmosphäre Expired DE2426669C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US474076A US3930139A (en) 1974-05-28 1974-05-28 Nonconsumable electrode for oxygen arc working

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2426669A1 true DE2426669A1 (de) 1975-12-04
DE2426669B2 DE2426669B2 (de) 1976-12-30
DE2426669C3 DE2426669C3 (de) 1977-08-25

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
FR2272785B1 (de) 1977-03-11
US3930139A (en) 1975-12-30
GB1442075A (en) 1976-07-07
FR2272785A1 (de) 1975-12-26
DE2426669B2 (de) 1976-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1515230B1 (de) Nichtabschmelzende Elektrode für Lichtbogen-Arbeitsvorgänge
DE2927997C2 (de) Verfahren zur Plasmabearbeitung von Werkstoffen
DE102011088433A1 (de) Verfahren und Plasmalichtbogenbrennersystem zum Markieren und Schneiden von Werkstücken mit dem selben Satz an Hilfsstoffen
EP2849542B1 (de) Elektrodenaufbau für Plasmaschneidbrenner
DE2919084C2 (de) Nicht abschmelzende Elektrode zum Plasmaschweißen und Verfahren zur Herstellung dieser Elektrode
EP3118339B1 (de) Molybdänlegierung, elektrode umfassend eine molybdänlegierung, sowie verwendung einer elektrode
DE2429924B2 (de) Plasmabrenner zur Bearbeitung elektrisch leitfähiger Werkstücke und Verfahren zu seinem Betrieb
DE4407913A1 (de) Plasmabrenner und Verfahren zur Durchführung, insbesondere für das Aushöhlen von Werkstücken
DE102014003634A1 (de) Verfahren zum Wolfram-Inertgasschweißen
EP2457681B1 (de) Brenner für das Wolfram-Inertgas-Schweißen sowie Elektrode zur Verwendung bei einem solchen Brenner
EP3524038B1 (de) Düsenschutzkappe, lichtbogenplasmabrenner mit dieser düsenschutzkappe sowie eine verwendung des lichtbogenplasmabrenners
DE60219381T2 (de) Emittierende Einheiten aus Metallpulvern
DE2421377A1 (de) Nicht abschmelzende elektrode fuer bogenprozesse und verfahren zu deren herstellung
DE1298388B (de) Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Bearbeitung eines metallenen Werkstoffes
DE2426669A1 (de) Nicht abschmelzende elektrode zur lichtbogenbearbeitung in sauerstoffatmosphaere
DE2426669C3 (de) Nicht abschmelzende Elektrode zur Lichtbogenbearbeitung von Werkstoffen in Sauerstoffatmosphäre
DE2359202A1 (de) Elektroschlacke-umschmelzverfahren
DE2400717C3 (de) Röntgenröhrendrehanode und Verfahren zu deren Herstellung
DE2227684A1 (de) Lichtbogenbrenner
DE2416732C2 (de) Vorrichtung zur Plasma-Bearbeitung von elektrisch leitenden Werkstoffen
DE2332070B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Plasma-MIG-Schweißen
DE1515230C (de) Nichtabschmelzende Elektrode für Lichtbogen-Arbeitsvorgänge
DE1243798B (de) Elektrothermische Strahlduese
DE3941056C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrisch gutleitenden Verbindung durch Reibschweißung und Stromleiter
WO2024068182A1 (de) Bestandteil, wie z. b. verschleissteil, für einen lichtbogenbrenner, insbesondere einen plasmabrenner oder plasmaschneidbrenner, lichtbogenbrenner mit demselben sowie verfahren zum plasmaschneiden

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977