RU2490334C1 - Device for plasma treatment of flat products - Google Patents

Device for plasma treatment of flat products Download PDF

Info

Publication number
RU2490334C1
RU2490334C1 RU2012111730/02A RU2012111730A RU2490334C1 RU 2490334 C1 RU2490334 C1 RU 2490334C1 RU 2012111730/02 A RU2012111730/02 A RU 2012111730/02A RU 2012111730 A RU2012111730 A RU 2012111730A RU 2490334 C1 RU2490334 C1 RU 2490334C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
axis
cathode
working gas
tip
Prior art date
Application number
RU2012111730/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Магомед - Эмин Хасаевич Исакаев
Владимир Александрович Катаржис
Нина Ойзеровна Спектор
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российкой академии наук (ОИВТ РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российкой академии наук (ОИВТ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российкой академии наук (ОИВТ РАН)
Priority to RU2012111730/02A priority Critical patent/RU2490334C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490334C1 publication Critical patent/RU2490334C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: device for plasma treatment of flat products includes a working gas supply system, a nozzle provided with an inner channel and a working gas outlet slot, a cathode located coaxially to it, a variable magnetic field generator, the magnetic conductor of which is fixed on outside part of the nozzle, and poles of the magnetic conductor are arranged symmetrically relative to the device axis; the cathode tip is made of a tungsten rod the axis of which is perpendicular to the device axis, and the tip length is equal to the nozzle slot length.
EFFECT: improving quality of plasma treatment of a product with a wide strip.
1 dwg

Description

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 изделийThe invention relates to plasma processing of products, in particular, to devices for plasma surface hardening of metals and alloys and can be used for plasma processing of flat products

Известно устройство для плазменной поверхностной закалки плазмотроном с секционированной межэлектродной вставкой [Лещинский и др. Плазменное поверхностное упрочнение. - Киев: Техника, 1990].A device for plasma surface hardening by a plasma torch with a sectioned interelectrode insert [Leshchinsky et al. Plasma surface hardening. - Kiev: Technique, 1990].

Недостатком известного устройства является малая ширина закаливаемой за один проход зоны. При многопроходной же закалке наблюдается существенная неоднородность обработанной поверхности.A disadvantage of the known device is the small width of the zone hardened in one pass. With multi-pass hardening, a significant heterogeneity of the treated surface is observed.

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.The closest in technical essence to the proposed one is a device for hardening a flat surface with a wide strip, in which an alternating magnetic field is used to increase the linear size of the jet in one direction [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]. The device comprises a gas supply system, a rod cathode, and a nozzle with an internal channel. Arc burning takes place in the slot, which ends with the nozzle and along which the anode spot moves under the influence of a magnetic field.

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.Using a transverse alternating magnetic field and a slotted channel of the nozzle makes it possible to increase the width of the hardened strip. However, due to the use of a rod cathode in the device, it is not possible to obtain a uniform heat flux along the width of the hardened strip - there are different conditions for the anode spot to snap along the length of the slit.

Решаемой задачей является повышение качества плазменной обработки изделия широкой полосой.The problem to be solved is to improve the quality of plasma processing of a product with a wide strip.

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.This is achieved by the fact that in the device for plasma processing of flat products containing a working gas supply system, a nozzle made with an internal channel and a slot for the working gas to exit, and a cathode coaxial with it, an alternating magnetic field generator, the magnetic circuit of which is fixed along the outer part of the nozzle and the poles of the magnetic circuit are placed symmetrically relative to the axis of the device, the tip of the cathode is made of rod tungsten, the axis of which is perpendicular to the axis of the device, and the length of the tip is equal to the length of the nozzle slit.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для плазменной обработки изделия.The drawing shows a schematic diagram of a device for plasma processing of the product.

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.A device for plasma processing of the product contains a working gas supply system 1, a nozzle 2 made with an internal channel 3 and a working gas exit slot 4, and a cathode 5 coaxial with it, an alternating magnetic field generator 6, a magnetic circuit 7 of which is fixed on the outside of the nozzle, and the poles of the magnetic circuit 8 are placed symmetrically about the axis of the device. The tip 9 of the cathode 5 is made of rod tungsten, the axis of which is perpendicular to the axis of the device, and the length of the tip 9 is equal to the length of the slit 4 of the nozzle 2. Position 10 denotes the workpiece.

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.The device operates as follows. One of the known methods using a nozzle 2 is an electric arc is excited between the cathode 5 and the workpiece 10. The working gas passes through the discharge gap and produces heating of the workpiece. The transverse magnetic field generated by the generator 6, makes the discharge oscillate along the slot 4 of the nozzle 2, which allows uniform heating of the working gas. The length of the slit 4 is selected from the conditions for obtaining the necessary bandwidth of the plasma treatment.

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.The use of a long tungsten rod cathode tip in the device located perpendicular to the axis of the device in a direct-acting plasma torch allows you to focus the cathode spot on the end of the cathode and at the same time to intensively and uniformly mix it using an alternating magnetic field along the entire length of the tip. In this case, in comparison with the rod electrode, there is a stable burning of the arc and the possibility of obtaining a higher temperature and thermal power.

Claims (1)

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. A device for plasma processing of flat products containing a working gas supply system, a nozzle made with an internal channel and a working gas exit slot, and a cathode coaxial with it, an alternating magnetic field generator whose magnetic circuit is fixed on the outside of the nozzle and the magnetic circuit poles are placed symmetrically relative to the axis of the device, characterized in that the tip of the cathode is made of rod tungsten, the axis of which is perpendicular to the axis of the device, and the length of the tip is equal to the length of the nozzle slit.
RU2012111730/02A 2012-03-28 2012-03-28 Device for plasma treatment of flat products RU2490334C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012111730/02A RU2490334C1 (en) 2012-03-28 2012-03-28 Device for plasma treatment of flat products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012111730/02A RU2490334C1 (en) 2012-03-28 2012-03-28 Device for plasma treatment of flat products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2490334C1 true RU2490334C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=49162811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012111730/02A RU2490334C1 (en) 2012-03-28 2012-03-28 Device for plasma treatment of flat products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490334C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1199807A1 (en) * 1982-10-26 1985-12-23 Северо-Западный Заочный Политехнический Институт Method of surface treatment of current-conducting materials
RU2092981C1 (en) * 1996-05-29 1997-10-10 Закрытое акционерное общество "Технопарк ЛТА" Plasma generator for deposition of powder materials
US6163008A (en) * 1999-12-09 2000-12-19 Thermal Dynamics Corporation Plasma arc torch
RU2279341C2 (en) * 2001-02-27 2006-07-10 Термал Дайнэмикс Корпорэйшн Plasma torch (variants), its starting method and members of plasma torch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1199807A1 (en) * 1982-10-26 1985-12-23 Северо-Западный Заочный Политехнический Институт Method of surface treatment of current-conducting materials
RU2092981C1 (en) * 1996-05-29 1997-10-10 Закрытое акционерное общество "Технопарк ЛТА" Plasma generator for deposition of powder materials
US6163008A (en) * 1999-12-09 2000-12-19 Thermal Dynamics Corporation Plasma arc torch
RU2279341C2 (en) * 2001-02-27 2006-07-10 Термал Дайнэмикс Корпорэйшн Plasma torch (variants), its starting method and members of plasma torch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Nanosecond-pulse gliding discharges between point-to-point electrodes in open air
Lu et al. Atmospheric pressure nonthermal plasma sources
JP6278414B2 (en) Magnetized coaxial plasma generator
KR101152406B1 (en) arc plasma torch
JP2021015810A (en) Energy-efficient high power plasma torch
Korolev et al. Parameters of a positive column in a gliding glow discharge in air
RU2490334C1 (en) Device for plasma treatment of flat products
EP2820161B1 (en) Heating coil, heat treatment apparatus, and heat treatment method for elongated workpiece
KR20180061966A (en) Rod-nozzle type plasma torch
RU156539U1 (en) PLASMOTRON FOR PLASMA PROCESSING OF PRODUCTS
Kuznetsov et al. Application field and ways to control alternating-current plasma torch with rail electrodes
JP6150810B2 (en) System for converting electrical energy into thermal energy
RU171565U1 (en) Plasma torch for plasma processing of products
RU2529740C1 (en) Electric arc six-jet plasmatron
RU2163424C1 (en) Device for dynamic plasma treatment of articles
RU128953U1 (en) AC PULSE PLASMA GENERATOR DEVICE
RU2483500C2 (en) Method for local heating of cathode surface section
RU95665U1 (en) DEVICE FOR PLASMA HARDENING OF PRODUCTS FROM STEEL AND CAST IRON IN AUTOMATIC AND MANUAL MODES BY TWO-ARROW PLASMOTRON
RU2524173C1 (en) Melting plasmatron
RU2482195C1 (en) Method of plasma processing of solid of revolution
RU140498U1 (en) POWDER SPRAY PLASMATRON
Zhao et al. Dynamic evolution of 50-Hz rotating gliding arc discharge in a vortex air flow
RU2558713C1 (en) Arrangement of alternating current pulse plasma source
Tazmeev et al. Application of gas discharge with liquid electrolytic cathode to create flow of steam-water plasma
RU175848U1 (en) Plasmatron for heat treatment of a broadband product

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180329