NO136557B

NO136557B -

Info

Publication number: NO136557B
Application number: NO3264/73A
Authority: NO
Inventors: R Rainer
Original assignee: Boehler & Co Ag Geb
Priority date: 1972-09-08
Filing date: 1973-08-16
Publication date: 1977-06-13
Also published as: US3845344A; GB1435138A; CA1008137A; FR2199244B1; ZA735584B; FR2199244A1; SE387037B; DD108883A5; NO136557C; NL7311953A; ES418562A1; JPS4991936A; AT318768B; BE804490A; IT1008549B; DE2337416A1; CH567864A5

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til og en anordning The invention relates to a method and a device

for tenning av en høyfrekvensplasmabrenner, særlig for totrinns over-flateherdning med kaldt plasma, hvor en arbeidsgass ioniseres i et brennerrør av elektrisk ledende materiale som er forbundet med en høyfrekvensgenerator ved hjelp av en høyfrekvenstilledning, og bringes i forbindelse med det jordede arbeidsstykke som skal herdes. for igniting a high-frequency plasma torch, in particular for two-stage surface hardening with cold plasma, where a working gas is ionized in a torch tube of electrically conductive material which is connected to a high-frequency generator by means of a high-frequency lead, and is brought into contact with the grounded workpiece to be hardened .

Plasmafrembringelae dvs. frembringelse av høyioniserte gasser kan prinsippielt skje på to måter, nemlig ved at den plasma-dannende gass føres gjennom minst en elektrisk lysbue og derved ioniseres, og for det annet ved innvirkning av høyfrekvente elektro-magnetiske vekselfelter. Den sistnevnte av disse fremgangsmåter har i den senere tid vært anvendt for såkalt totrinns overlfateherdning, hvor et ved meget rask opphetning og avkjøling dannet tynt overflatesjikt av metastabilt austenit omdannes ved fornyet energitilførsel til en meget hard og seig martensitstruktur. Ved denne fremgangsmåte anvendes den ovenfor nevnte fremgangsmåte hvor den plasmadan-nende gass fortrinnsvis er argon. Det oppstår da i brennerens ut-løpsåpning en flamme av høyionisert gass, det såkalte plasma i hvilken elektrisk ikke ledende substanser som f.eks. papir ikke antennes. Først når en ledende substans treffes f.eks. overflaten av et arbeidsstykke av herdbart stål, skjer det en energifrigjøring som fører til dannelse av et overflatesjikt av metastabilt austenit. For å opp- Plasma production, i.e. production of highly ionized gases, can in principle take place in two ways, namely by passing the plasma-forming gas through at least one electric arc and thereby ionizing it, and secondly by the effect of high-frequency alternating electromagnetic fields. The latter of these methods has recently been used for so-called two-stage surface hardening, where a thin surface layer of metastable austenite formed by very rapid heating and cooling is transformed by renewed energy supply into a very hard and tough martensite structure. In this method, the above-mentioned method is used, where the plasma-forming gas is preferably argon. A flame of highly ionized gas, the so-called plasma, in which electrically non-conductive substances such as e.g. paper does not ignite. Only when a conductive substance is encountered, e.g. surface of a work piece of hardenable steel, an energy release occurs which leads to the formation of a surface layer of metastable austenite. In order to up-

nå stabile forhold er det dessuten nødvendig at arbeidsstykket jordes. Vanskelighetene med denne fremgangsmåte er tenning av brenneren. Hit-til har tenningen av brenneren skjedd ved innføring av en metallstift i en elektrisk ledende brennerdyse. En slik tenning medfører imidler-tid en fare for elektrisk støt for den person som betjener brenneren. Now that conditions are stable, it is also necessary to ground the workpiece. The difficulty with this method is lighting the burner. Until now, the burner has been ignited by inserting a metal pin into an electrically conductive burner nozzle. Such ignition, however, entails a risk of electric shock for the person operating the burner.

Hensikten med oppfinnelsen er å fjerne denne fare, og det skjer ifølge oppfinnelsen ved at en gjennom en isolerende del i brenneren innført sentral, fortrinnsvis av wolfram bestående stift bringes på,jordpotensial og derved frembringer en gnistbane mellom brennerrør-et og den jordede stift. The purpose of the invention is to remove this danger, and this happens according to the invention by bringing a central pin, preferably made of tungsten, introduced through an insulating part in the burner to ground potential and thereby producing a spark path between the burner tube and the grounded pin.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal nedenfor for-klares nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom en- plasmabrenner ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et elektrisk koplingsskjema for en brenner ifølge fig. 1. An embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. Fig. 1 shows an axial section through a plasma torch according to the invention. Fig. 2 shows an electrical connection diagram for a burner according to fig. 1.

Brenneren ifølge utførelseseksemplet består av et brenner-hode 1 som ved hjelp av en høyfrekvenstilledning 6 tilføres høyfrekvent energi. Gjennom et tilførselsrør 3 tilføres arbeidsgass til brenner-nodets indre og denne gass trer ut gjennom en dyse 2 av wolfram i brennerens utløpsende. The burner according to the design example consists of a burner head 1 which is supplied with high-frequency energy by means of a high-frequency supply 6. Through a supply pipe 3, working gas is supplied to the interior of the burner node and this gas exits through a nozzle 2 of tungsten at the outlet end of the burner.

Gjennom en isolasjonsdel 4 er en stift av fortrinnsvis wolfram ført inn i brennerens indre og stiften 5 er via en kopling 7 og en tilførselsledning 8 forbundet med jordpotensial. Derved vil det mellom stiften 5 og dysen 2 dannes en gnistbane ved hjelp av hvilken plasmaet tennes. Stiften 5 kan også være av annet materiale med stor temperaturbestandighet og god elektronemisjon. Through an insulating part 4, a pin of preferably tungsten is led into the interior of the burner and the pin 5 is connected to ground potential via a coupling 7 and a supply line 8. Thereby, a spark path will be formed between the pin 5 and the nozzle 2 by means of which the plasma is ignited. The pin 5 can also be made of another material with high temperature resistance and good electron emission.

Forbindelsen av stiften 5 med jordpotensial kan ikke skje ved hjelp av en bryter av vanlig utførelse fordi det på grunn av høyfrekvensen vil bli en stående lysbue mellom bryterkontaktene. Som følge herav må det som vist på fig. 9 anvendes en høyfrekvens-bryter eller et relé 9 som betjenes ved hjelp av en likespenning. Som vist på fig. 2 er releet forsynt med en hjelpestrømkrets med en bryter 10. Brenneren blir som vist på fig. 2 tilført høyfrekvens-energi fra en generator 12 som koples inn ved hjelp av en bryter 11. Bryteren 10 kan fortrinnsvis være en trykknappbryter. The connection of the pin 5 with earth potential cannot take place with the help of a switch of the usual design because, due to the high frequency, there will be a standing arc between the switch contacts. As a result, as shown in fig. 9, a high-frequency switch or a relay 9 is used which is operated by means of a direct voltage. As shown in fig. 2, the relay is provided with an auxiliary current circuit with a switch 10. The burner is, as shown in fig. 2 supplied with high-frequency energy from a generator 12 which is switched on by means of a switch 11. The switch 10 can preferably be a push-button switch.

Claims

1. Method for igniting a high-frequency plasma torch, in particular for two-stage surface hardening with cold plasma, where a working gas is ionized in a torch tube of electrically conductive material which is connected to a high-frequency generator by means of a high-frequency lead, and is brought into contact with the grounded workpiece which is to be cured, characterized in that a central, preferably tungsten, pin is brought to ground potential through an insulating part in the burner and thereby produces a spark path between the burner tube and the grounded pin.

2. Device for carrying out the method according to claim 1, comprising a known per se plasma torch (1) which is connected via a connection (6) to a high-frequency generator (12) and which is provided at the outlet end with an electrically conductive nozzle, characterized in that the pin (5) of the burner (1) is brought to ground potential by means of a high-frequency switch or a relay (9) by operating a switch (10) in an auxiliary circuit.