SU1145560A1 - Method of electric-arc treating of metals in carbon-containing gas with continuously renewable electrode - Google Patents

Method of electric-arc treating of metals in carbon-containing gas with continuously renewable electrode Download PDF

Info

Publication number
SU1145560A1
SU1145560A1 SU843701057A SU3701057A SU1145560A1 SU 1145560 A1 SU1145560 A1 SU 1145560A1 SU 843701057 A SU843701057 A SU 843701057A SU 3701057 A SU3701057 A SU 3701057A SU 1145560 A1 SU1145560 A1 SU 1145560A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
insert
electrode
cathode
arc
metals
Prior art date
Application number
SU843701057A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Г. Фридлянд
Original Assignee
Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель"
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 Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" filed Critical Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель"
Priority to SU843701057A priority Critical patent/SU1145560A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1145560A1 publication Critical patent/SU1145560A1/en

Links

Abstract

СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ В УГЛЕРОДСОДЕРЖА1ЦЕМ ГАЗЕ ПОСТОЯННО ВОЗОБНОВЛЯЮИ|ИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ со стержневой графитовой активной вставкой, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  ресурса работы электрода, электродуговую обработку металлов производ т при плотности тока во вставке 10 и тепловом сопротивлении вставки в его поперечном сечении, не превышающем 2.910 м К/ВТоMETHOD FOR ELECTRIC ARC metalworking UGLERODSODERZHA1TSEM GAS PERMANENTLY VOZOBNOVLYAYUI | IMSYA ELECTRODE with rod graphite active insert, characterized in that, in order to increase the service life of the electrode, an electric arc treatment of metals is effected at a current density in the insert 10 and the thermal resistance of the insert in its cross section, not exceeding 2.910 m K / VTO

Description

Изобретение относитс  к области электродуговой, в частности плазменной обработки, сварки, наплавки, на-, пылени  в машино- и. судостроении, а также может быть использовано при выплавке и переплаве металлов в электрометаллургии .The invention relates to the field of electric arc, in particular, plasma treatment, welding, surfacing, on-dusting in mechanical engineering. shipbuilding, and can also be used in the smelting and remelting of metals in electrometallurgy.

Известен способ электродуговой, в частности плазменной, обработки в химически активных плазмообразующих смес х, в котором используют электрод (катод), выполненный составным, в виде активной вставки из металла с соответствующими термоэлектронными и термохимическими характеристика;, жестко закрепленной в медной водоохлаждаемой обоймуThe known method of electric arc, in particular plasma, treatment in chemically active plasma-forming mixtures, in which an electrode (cathode) is used, made composite, in the form of an active insert made of metal with corresponding thermoelectronic and thermochemical characteristics; rigidly fixed in a copper water-cooled holder

Недостатком этого способа  вл етс  малый ресурс работы электрода (даже при малых токах, до 300 А), не превышакиций нескольких часов, обусловленный интенсийной эрозией активной вставкиThe disadvantage of this method is the small life of the electrode (even at low currents, up to 300 A), not exceeding several hours, due to the intensified erosion of the active insert.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  спос . $The closest technical solution to the proposed is spos. $

соб электродуговой обработки металлов в углекислом газе посто нно восл зобновл ющимс  электродом со стержневой графитовой активной вставкой.Electroarcoupling of metals in carbon dioxide by a constantly renewed electrode with a graphite core insert.

При этом способе активную вставку изготовл ют из того же материала, что и компонент плазмообразующей среды , высаживающийс  из нее при горении дуги на рабочей поверхности активной In this method, the active insert is made of the same material as the component of the plasma-forming medium, which precipitates out of it when the arc is burning on the working surface

-( сд сл вставки и посто нно ее возобновл ющей, В частности при горении дуги в углеродсодержащих газах (Углеводороды, - (sd sl insert and its constant renewing, in particular when the arc is burning in carbon-containing gases (Hydrocarbons,

О5 углекислый газ, смеси их между собой или с другими газами) активную вставку выполн ют из графита. Подобное решение позвол ет исключить по вление во вставке и сбразун цимс  на ее поверхности истинном электроде (катоде) термомеханических напр жений, обусловленных разницей в свойствах материалов и привод щих к разрушению электрода , ,O5 carbon dioxide, mixtures of them with each other or with other gases) the active insert is made of graphite. Such a solution makes it possible to exclude the appearance in the insert and the matching of the term on the surface of the true electrode (cathode) of thermomechanical stresses caused by the difference in the properties of materials and leading to the destruction of the electrode,

Однако недостатком этого способа. |Явл етс  низкий ресурс работы элек|трода , так как не определены размерыHowever, the disadvantage of this method. | It is a low life of the electrode, because the dimensions are not determined

активной вставки, в частности ее диаметра , пр мо пропорционально св занного с плотностью тока в ней при электродуговой обработкеоactive insert, in particular its diameter, is directly proportional to the current density associated with it during electric arc processing

Целью изобретени   вл етс  увеличение работы электрода в режиме посто нного возобновлени .The aim of the invention is to increase the operation of the electrode in the constant resumption mode.

Это достигаетс  тем, что в способ электродуговой обработки металлов в углеродсодержащем газе посто нно возобновл ющимс  электродом со стержневой графитовой активной вставкой электродуговую обработку металлов производ т при плотности тока во вставке 10 - Ю А/см и тепловом сопротивлении вставки в ее поперечном сечении не превышающем 2,9 х МО м К/Вт„This is achieved by the fact that in the method of arc treatment of metals in carbon-containing gas by a constantly renewing electrode with a rod graphite active insert, arc treatment of metals is carried out at a current density in the insert 10 - 10 A / cm and the thermal resistance of the insert in its cross section not exceeding 2 , 9 x MO m K / W „

Работа электрода в режиме постр н ного возобновлени  обеспечиваетс  при условии, что потери G материала электрода не превышают поступление G на него того же материала извне, из газовой фазы, ТоеоThe operation of the electrode in the mode of continuous resuming is provided that the losses G of the electrode material do not exceed the flow of the same material from the outside G to it from the gas phase.

в частности, при работе электрода в качестве катода потери G определ ютс  испарением и катодным распылением , а поступление G - высаживанием свежего материала в основном в виде положительных ионов, нейтрализующихс  на рабочей поверхности катодасin particular, when the electrode is used as a cathode, the loss of G is determined by evaporation and cathode sputtering, and the flow of G is by planting fresh material mainly in the form of positive ions neutralizing on the cathode working surface

II

Посто нное возобновление электрода (катода возможно из любой газовой атмосферы, содержащей соединени  диссоциирующие при температуре дуги с выделением продуктов, способных высаживатьс  на рабочей поверхности катода и обладающих соответствукндими термоэмиссионными и теплофизическими характеристикамио Распространенность дешевизна, легкость доставки к потребителю , простота и безопасность в обращении позвол ют отдать предпочтение как атмосфере, обеспечивающей посто нное воз бновление электрода, углеродсодержащим соединением: окисл 1м углерода СО и СО, углеводородам Диссоциаци  в ,дуге этих соединений обеспечивает получение нар ду с другими компонентами углерода, обладающего как высокой температурой фазового перехода ( 4000К), так и сравнительно низкой работой выхода (S 4,7 эВ)„Permanent electrode renewal (a cathode is possible from any gas atmosphere containing dissociating compounds at an arc temperature with release of products capable of landing on the cathode working surface and possessing corresponding thermionic and thermal physical characteristics. Prevalence is cheap, easy delivery to the consumer, simplicity and safety in handling allow to give preference to an atmosphere that provides a permanent electrode rejuvenation with a carbon-containing compound: ok 1m carbon CO and CO, Dissociation in hydrocarbons, the arc of these compounds provides obtaining, along with other components of carbon, which has both a high phase transition temperature (4000K) and a relatively low work function (S 4.7 eV) „

На фиг.1 представлена принципиальна  схема формирующегос  посто нно возобновл ю1чегос  электрода;нафиг.2 схема осуществлени  предложенного способа.Fig. 1 shows a schematic diagram of a forming electrode which is constantly renewed, and Fig. 2 shows the scheme for implementing the proposed method.

Истинный электрод катод 1 диаметром df высаживаетс  тонким слоем на поверхности активной вставки 2 диаметром d и прилегающего к ней участка медной водоохпаждаемой обоймы З Активна  вставка  вл етс  таковой лишь в первыр момент после зажигани  дуги до образовани  истинного электрода из углерода, высаживающегос  из углеродсодержащей газовой атмосферы дуги. Далее вставка становитс  пассивной, выполн   как и медна  водоохлаждаема  обойма, лшиь функции одного из звеньев теплопередачи от рабочей поверхности электрода к охладающей его воде В этом заключаетс  основное и принципиальное отличие посто нно возобновл ющегос  электрода от традиционного, в той или иной степени аэрозирующего электрода, прив зка электродной (катодной) области дуги дл  которого происходит только и всегда на поверхности, образованной либо материалом вставки (W, Мо в аргоне ) , либо соединени ми этого материала с компонентами газовой атмосферы (Н.Г, Zr, Ti в воздухе) Поэтому диаметр активной вставки дл  традиционных катодов всегда равен ил больше диаметра рабочей поверхности, посещаемой катодной областью дуги Диаметр же истинного электрода в случае его посто нного возобновлени , как показали наши исследовани , больше диаметра активной вставки Так, например, на электроде, выполненном в виде медной обоймы с запрессованной в нее активной графитовой вставкой диаметром 0,15 см при горении дуги на токе 500 А формируетс  и посто нно возобновл етс  из газовой фазы истинный графитовый катод диаметром около 0,3 см. Исход  из того, что посто нное возобновление электрода возможно лишь при равенстве на рабочей поверхности вставки прихода материала из газовой фазы и ухода этого материала в результате испарени , существуют два основных услови  работы электрода в таком режиме Первое условие определ ет содержание высаживающегос  материала в газовой фазе, Второе условие .определ ет теплоотвод от рабочей поверхности электро да к охлаждающей его водео Оно заключаетс  в том, что как в известном способе электродуговой обработки при горении дуги на данном токе температура рабочей поверхности электрода не должна превышать температуры плав лени  или сублимации высаживающегос  материала (дл  графита 4000К)о В таблице приведены полученные расчетным путем и подтвержденные экс периментально температуры на рабочей поверхности катода дуги, гбр чей на токе 500А в смеси углекислого и природного газов в зависимости от диаметра и плотности тока в графитовой вставке В этой же таблице приведено тепло вое сопротивление вставки в поперечном ее сечении, рассчитанное в соответствии с приведенной вьше формулой ( R -), исход  из услови , что толл щина прогреваемого сло  (S) равна ра . d. диусу вставки Анализ приведенных данных показывает , что при плотност х тока во вставке, меньших 10 А/см , т.е, при диаметре вставки, большем критического значени  дл  тока 500 А, катод разрушаетс  в св зи с превышением на его рабочей поверхности температуры сублимации графита 4000Ка Аналогичшл результаты получены и дл  всех других исследованных значений силы тока I Таким образом, плотность тока во вставке 10 А/см определ ет при данном токе тот критический диаметр вставки, увеличение которого (диамет ра) приводит к ее разрушению в св зи с превьппением на рабочей поверхности истинного электрода температуры сублимации графита При плотности Tolca, большей , в св зи с малостью поверхкости контакта истинного электрода с активной вставкой резко снижаетс  прочность их сцеплени о Это приводит к механическому разрушению электрода в результате отслаивани  истинного электрода от вставки, особенно.в переходных резкимах: включени х и выключени х дуги, резком изменении ее силы тока и т,ДоI Эксперименты показали, что обрабо гка при плотности тока во вставке Ю - 10 А/см  вл етс  необходимым, но недостаточным условием повышени  ресурса работы электрода в режиме посто нного возобнов-пени о Второе условие заключаетс  в том, что тепловое сопротивление вставки в поперечном ее сечении, определ емое ее диаметром , не должно превосходить определенной величинЫо Дл  графита ( Д г 60 Вт/МК) предельное тепловое сопротивление в поперечном сечении вставки составл ет d . 27i 27бО - что соответствует предельному диаметру активной вставки 0,35 смо При большем диаметре вставки в результате возросшего ее теплового сопротивлени  снижаетс  теплоотвод к охлаждающей воде, материал вставки перегреваетс  значительно выше температуры возгонки, и она интенсивно эрозирует С тепловой точки зрени  уменьшение диаметра вставки и ее теплового сопротивлени   вл етс  только положительным Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом К медной водоохлаждаемой обойме 3 с запрессованной в нее активной вставкой 2 в виде графитового стержн  Q тепловым сопротивлением в продольном (осевом) направлении 3,3 - ( (длина стержн  0,2 - 0,3 см) и в поперечном ее сечении J не превьш1акицем 2,) (диаметр стержн  не более 0,35 см) подключают один из полюсов источника 4 питани , в случае посто нного тока - отрицательный . Собранную таким образом обойму со вставкой вставл ют в сопловой узел, обеспечиваюпщй обдув рабочей поверхности активной вставки углеродсодержащим газом или смесью на eiO основе Основным элементом сопловох-о узла  вл етс  сопло 5, канал 6 которого соосен с обоймой При этом рабоча  поверхность активной вставки может находитьс  как внутри канала-сопла, так и вне его Первый случай характерен дл  плазменной обработки, .второй - дл  обычной газоэлектрической. Другие полюса источника электрического питани  (положитег1ьт 1й вThe true electrode cathode 1 with a diameter of df is planted with a thin layer on the surface of the active insert 2 with a diameter d and adjacent to it a section of copper water-caged casing. . Further, the insert becomes passive, performed like a copper water-cooled holder, the lines of the function of one of the heat transfer units from the working surface of the electrode to the cooling water. This is the main and fundamental difference of the constantly renewable electrode from the traditional, to some extent, aerosating electrode, the electrode (cathodic) arc region for which occurs only and always on the surface formed by either the insertion material (W, Mo in argon), or the joints of this material with the components gas atmosphere (N.G., Zr, Ti in air) Therefore, the diameter of the active insert for traditional cathodes is always equal to or greater than the diameter of the working surface visited by the cathode arc area. The diameter of the true electrode, if it is constantly renewed, is shown diameter of the active insert. For example, on an electrode made in the form of a copper cage with an active graphite insert 0.15 cm in diameter pressed into it when the arc is burning at a current of 500 A, it is formed and constantly renewed from a gas fi There is a true graphite cathode with a diameter of about 0.3 cm. Considering that a constant electrode renewal is possible only if the insertion of material from the gas phase and the material leave as a result of evaporation on the working surface is equal, there are two basic conditions for the electrode to work The first condition determines the content of the planting material in the gas phase. The second condition determines the heat removal from the working surface of the electrode to the cooling water. It consists in that, as in the known method e electric arc treatment during arc burning at a given current, the working surface of the electrode should not exceed the melting temperature or sublimation temperature of the planting material (for graphite 4000K) o The table shows the calculated by experimentally and experimentally confirmed temperatures on the working surface of the cathode arc at a current 500A in a mixture of carbon dioxide and natural gases, depending on the diameter and current density in a graphite insert. The same table shows the thermal resistance of the insert in its cross section. This is calculated in accordance with the above formula (R -), based on the condition that the thickness of the heated layer (S) is equal to pa. d. insertion analysis The analysis of the presented data shows that at current densities in the insertion smaller than 10 A / cm, i.e., when the insertion diameter is greater than the critical value for a current of 500 A, the cathode is destroyed due to the excess temperature on its working surface 4000Ka graphite. Similar results were obtained for all other current values of current I. Thus, the current density in the insert 10 A / cm determines at this current that critical diameter of the insert, the increase of which (diameter) leads to its destruction in connection with by singing on the working surface of a true electrode the temperature of sublimation of graphite. When Tolca density is greater due to the smallness of the surface of the contact of the true electrode with the active insert, their adhesion strength decreases sharply. This leads to mechanical destruction of the electrode as a result of peeling off the true electrode from the insert, transient cuttings: switching on and off the arc, a sharp change in its current strength and t, DoI Experiments have shown that processing at a current density in an insert of 10-10 A / cm is necessary, About the insufficient condition for increasing the electrode life in the constant renewal mode. The second condition is that the thermal resistance of the insert in its cross section, defined by its diameter, must not exceed a certain value for graphite (D g 60 W / MK) the limiting thermal resistance in the cross section of the insert is d. 27i 27bO - which corresponds to the limiting diameter of the active insert 0.35 cm With a larger diameter of the insert, as a result of its increased thermal resistance, the heat sink to the cooling water decreases, the insert material overheats much higher than the sublimation temperature, and it intensively erodes From the thermal point of view thermal resistance is only positive. The proposed method is carried out as follows: A copper water-cooled casing 3 with an active insert 2 pressed into it the form of a graphite rod Q with thermal resistance in the longitudinal (axial) direction 3.3 - ((rod length 0.2 - 0.3 cm) and in cross section J not exceeding 2,) (rod diameter not more than 0.35 cm) Connect one of the poles of power supply 4, in the case of direct current - negative. An insert cage assembled in such a way is inserted into a nozzle assembly, which provides for the blowing of the working surface of the active insert with carbon-containing gas or an eiO-based mixture. The main element of the nozzle-node is the nozzle 5, the channel 6 of which is coaxial with the holder. both inside the nozzle channel and outside of it. The first case is characteristic of plasma treatment, the second case is of ordinary gas-electric. Other poles of the power supply source (put 1st 1st in

7P

случае, посто нного тока) подключают либо к соплу, либо непосредственно к обрабатываемому электрической дугой металлу 7. Подают охлаждающую воду в собранную обойму с активной вставкой, а в случае необходимости также в сопловой узел и включают подачу углеродсодержащего газа или смеси на его. основе в пространство, окружающее рабочую поверхность активной вставки, на которой должен формироватьс  И посто нно возобновл тьс  истинный графитовый неплав щийс  электрод 1о Зажигают электрическую дугу 8, одним из электродов которой служит рабоча  поверхность активной вставки, а другим - либо сопло, либо обрабатываемый Mt .алЛо Устанавливают ток дуги, обеспечивающий при данном диаметре графитовой активной встав- „ ки плотность тока в ней 10 - 10 А/см и на этом токе ведут электродуговую плазменную обработкуо В процессе обработки на поверхности активной вставки формируетс  и посто нно возобновл етс  из газовой атмосферы дуги истинный графитовый электрод (катодIn case of direct current, they are connected either to the nozzle or directly to the metal processed by the electric arc 7. Cooling water is supplied to the assembled holder with the active insert, and, if necessary, also to the nozzle unit and turn on the carbon-containing gas or the mixture to it. basis into the space surrounding the working surface of the active insert on which the true graphite non-melting electrode Io is constantly being renewed. Ignite the electric arc 8, one of the electrodes of which is the working surface of the active insert, and the other is either the nozzle or processed Mt. alLo Set the arc current, which provides for a given diameter of the graphite active insert, the current density in it is 10–10 A / cm and electric arc plasma treatment is carried out on this current. NOSTA active insert is formed continuously and is resumed from a true arc gas atmosphere graphite electrode (cathode

Пример ID Производили плазменную сварку по отбортовке стальных листов ТОЛ1ЦИНОЙ 0,3 см в углекислом газе с расходом 0,4 - 0,6 м /Чо Сварку ведут на токе i 95 А вынесенной дугой плазмотроном с составным водоохлаждаемым , состо щим из медной втулки с запрессованной в нее активной вставкой из стержневого графита марки С-2 с тепловым сопротивлением в продольном направлении 3,3 (длиной 0,2 см) и в плоскости поперечного сечени  4,540 м К/Вт (диаметром 0,05 см), при плотности тока во вст-авке 9, А/см практически равной 10 А/см (меньшей ее лишь на 0,66%), что укладывалось в диапазон погрешностей измеренийо Сварка идет при посто нном возобновлении катода, Тое прч неизменных его размерах и геометрии практически неограниченное грем оExample ID Plasma welding was performed on flanging steel sheets with a TOL1TSIN of 0.3 cm in carbon dioxide at a flow rate of 0.4–0.6 m / Cho. Welding is carried out on a current i 95 A with an external arc plasma torch with a composite water-cooled, consisting of a copper sleeve with pressed into it there is an active insert made of rod graphite of grade C-2 with a thermal resistance in the longitudinal direction of 3.3 (length 0.2 cm) and in the cross-sectional plane of 4.540 m K / W (diameter 0.05 cm), at current density in -avka 9, A / cm is almost equal to 10 A / cm (less by only 0.66%), which is In the range of measurement errors, welding takes place with a constant renewal of the cathode, and Toe, its constant dimensions and geometry are almost unlimited.

При увеличении тока сварки до 210 А, что при данном диаметре активной вставки 0,05 см соответствует плотности тока в ней 1,0710 А/см , или всего лишь на 6,9% вьш1е. верхнего допустимого прр.дела плотности тока , казедый раз при выключении дуги происходит отрыв истинного катода от активной вставкИо Это не поз55608With an increase in the welding current to 210 A, which, with a given active insert diameter of 0.05 cm, corresponds to a current density of 1.0710 A / cm, or only 6.9% above. The top allowable current density problem, every time the arc is turned off, the true cathode is disconnected from the active insert. This is not pos. 55608

вол ет обеспечить длительный ресурс работы катода в режиме посто нного возобновлени  оIt is necessary to ensure a long life of the cathode in the mode of constant renewal

П р и м е р 2„ Производили механизирова1п ое плазменное напыле1ше жаростойкого защитного покрыти  из порошка корунда (окисел алюш-пт ) на поверхность плит из карборунда (кар-;EXAMPLE 2: Mechanized plasma spraying of a heat-resistant protective coating made of corundum powder (alu-Fri oxide) on the surface of carborundum (car;

Q бид кремни ). Дл  плазмообразоваш1  использовали смесь природного и углекислого газов с расходом 2,0 и 6,0 MV4 соответственно Напыление вели на токе 600 А плазмотроном типаQ bid silicon). For plasma formation1, a mixture of natural and carbon dioxide was used with a flow rate of 2.0 and 6.0 MV4, respectively. Sputtering was conducted on a current of 600 A with a plasma torch of the type

5 ПВК с составным катодом, выполненным в виде водоохлаждаемой медной втулки с запрессованной в нее графитовой стержневой активной вставкой с тепловым сопротивлением в продольном наQ правлении 5 (высотой 0,3 см), в плоскости поперечного сечени  1 «10 м К/Вт (диаметром 0,12 см) при плотности тока во вставке 5,, Катод работает в режиме посто нного5 PVCs with a composite cathode made in the form of a water-cooled copper sleeve with a graphite core active insert pressed into it with thermal resistance in the longitudinal direction 5 (height 0.3 cm) in the cross-sectional plane 1 "10 m K / W (diameter 0 , 12 cm) at current density in box 5 ,, the cathode operates in the constant mode

5 возобновлени  в течение нескольких мес цев5 renewal in a few months

Пример Зо Производили плазменную плавку никельсодержашдх шлаков Дп  плазМОобразовали  использовалиExample Zo Produced plasma melting of nickel-containing slags Dp plasma-forming was used

0 смесь метана и углекислого газа с расходом 1,5 и 3,0 соответственно. Плавку вели на токе 820 А вынесенной дугой плазмотроном с водоохлаждаемым составным катодом, состо щим из мед5Г ной втулки и запрессованной в него активной вставкой из стержневого графита с тепловым сопрбтивлением в продольном направлении 540 (высотой 0,3 см) в плоскости поперечного 0 сечени  - 2,66 40 м -К/Вт (диаметром 0,32 см) при плотности тока во вставке, 1, А/см , практически равкой Ю А/см (большей ее всего лишь на Ij95%, что укладываетс  в диапазон погрешности измерений). При снижении .тока с тем же катодом до 750 А, что соответствовало плотности тока во вставке 9,3-10 А/см , или на 6,7% ниже предельной величины JQ 10 А/см происходила интенсивна  эрози  вставки.в течение нескольких минут0 a mixture of methane and carbon dioxide with a flow rate of 1.5 and 3.0, respectively. Melting was carried out on a current of 820 A by an arcing plasma torch with a water-cooled composite cathode consisting of a copper bushing and an active insert made of rod graphite pressed into it with thermal sintering in the longitudinal direction 540 (height 0.3 cm) in the transverse section 0 plane - 2 , 66 40 m -K / W (diameter 0.32 cm) at the current density in the insert, 1, A / cm, practically equal to 10 A / cm (most of it only Ij95%, which falls within the range of measurement error). With a decrease in current with the same cathode to 750 A, which corresponded to a current density in the insert of 9.3-10 A / cm, or 6.7% below the limit value JQ 10 A / cm, intense insertion erosion occurred. In a few minutes

П р и м е р 4, Производили плазменный нагрев медных заготовок с толсс щиной стенки 20 мм под сварку кратко временным по 30 - 50 с воздействием плазменной струи, генерируемой в плазмотроне , аналогичном примен емому дл  напылени  в примере 3 Дл  штаз9МExample 4, Plasma heating of copper billets with a wall thickness of 20 mm for welding was briefly 30–50 times each, with exposure to a plasma jet generated in a plasma torch similar to that used for spraying in Example 3

мообраэовани  использовали смесь метана и углекислого газа с расходом 4 и 10, м /ч соответственноо Подогрев вели на токе I100А составными водоохлаждаемыми катодами с активными графитовыми вставками, имеющими различное тепловое сопротивлен11е в поперечном направлении и одинаковое (5 Л х10 м%/Вт) в продольном направлении . В первом случае тепловое сопротивление вставки в поперечном его сечении составл ло 2,5 К/Вт (диаметр вставки 0,3 см), во втором 3«10 м К/Вт (диаметр вставки 0,36 см)о В первом случае обработка велась при плотности тока во вставке 1,5540 А/см , во втором - при плотности тока во вставке 1,08Ю А/см оMorae samples used a mixture of methane and carbon dioxide with a flow rate of 4 and 10, m / h, respectively. Heating was conducted on current I100A with composite water-cooled cathodes with active graphite inserts having different thermal resistances in the transverse direction and the same (5 L x 10 m% / W) in the longitudinal direction. direction. In the first case, the thermal resistance of the insert in its cross section was 2.5 K / W (insert diameter 0.3 cm), in the second 3 "10 m K / W (insert diameter 0.36 cm) o In the first case, the treatment was carried out at a current density in the insert of 1.5540 A / cm, in the second - at a current density in the insert of 1.08 A / cm about

556010556010

Несмотр  на то, что в ov6oHx случа х, плотность токг во вставке превьш1ала , в первом случае, когда теп ловое сопротивление в поперечном се5 чении вставки было меньше 2,9f X , катод работал в режиме посто нного возобновлени  несколь ко дес тков циклов, а во второго случае , когда тепловое сопротивление в Despite the fact that in ov6oHx cases, the current density in the insert exceeded, in the first case, when the thermal resistance in the transverse section of the insert was less than 2.9f X, the cathode worked in a constant resumption mode for several tens of cycles, and in the second case, when the thermal resistance in

0 поперечном сечении вставки превыша-ло 2,9 К/Вт, разрушалс  уже после 1 - 2 циклово0 cross section of the insert exceeded 2.9 K / W, was destroyed after 1 - 2 cycles

Яо отношению к известному способуIo relation to a known method

r об дботки с посто нно возобновл ющимс  катодом повышение ресурса рабо ты катода позвол ет применить этот способ в непрерывных производствах: металлургии, химии и ТоПr processing with a constantly renewing cathode, increasing the life of the cathode allows this method to be applied in continuous production: metallurgy, chemistry and top production.

0,15 2,83 . 10 0,50 2,55 10 1,65 -10 2,15 . 10;. 2,50 . 10 4,50 . 10 Катод работает в режиме посто нного возобновлени  - Катод разрушаетс  Катод интенсивно разрушаетс 0.15 2.83. 10 0.50 2.55 10 1.65 -10 2.15. ten;. 2.50. 10 4.50. 10 The cathode is operating in the constant resumption mode - the cathode is destroyed. The cathode is intensively destroyed.

Claims (1)

СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ В УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕМ ГАЗЕ ПОСТОЯННО ВОЗОБНОВЛЯЮЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ со стержневой графитовой активной вставкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы электрода, электродуговую обработку металлов производят при плотности тока во вставке Ю^-Ю^А/см^и тепловом сопротивлении вставки в его поперечном сечении, не превышающем г.ЭЧО'^м^К/Вт»METHOD OF ELECTRIC ARC TREATMENT OF METALS IN A CARBON-CONTAINING GAS WITH A CONSTANTLY RENEWABLE ELECTRODE with a rod graphite active insert, characterized in that, in order to increase the service life of the electrode, the electric arc treatment of metals is carried out at current density A and cm insert in its cross section not exceeding the city of ECHO '^ m ^ K / W ”
SU843701057A 1984-02-16 1984-02-16 Method of electric-arc treating of metals in carbon-containing gas with continuously renewable electrode SU1145560A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843701057A SU1145560A1 (en) 1984-02-16 1984-02-16 Method of electric-arc treating of metals in carbon-containing gas with continuously renewable electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843701057A SU1145560A1 (en) 1984-02-16 1984-02-16 Method of electric-arc treating of metals in carbon-containing gas with continuously renewable electrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1145560A1 true SU1145560A1 (en) 1990-11-23

Family

ID=21103669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843701057A SU1145560A1 (en) 1984-02-16 1984-02-16 Method of electric-arc treating of metals in carbon-containing gas with continuously renewable electrode

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1145560A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Быковский ДоГо Плазменна реэка« Л., Машиностроениео 1972, Са66-92, Авторское свидетельство СССР № 671137, кл. В 23 К 9/16, 1977. 2 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6133542A (en) Process for coating or welding easily oxidized materials and plasma torch for carrying out this process
US2951143A (en) Arc torch
US3194941A (en) High voltage arc plasma generator
EP0020845B1 (en) Plasma burner
US3676639A (en) Non-consumable electrode for electric-arc process
CS210354B1 (en) Method of precessing the materials in the plasma environment
EP0326318A2 (en) Plasma torch
US4304984A (en) Non-consumable electrode for plasma-arc welding
US7005599B2 (en) Plasma torch
EP1045624A3 (en) Tapered electrode for plasma arc cutting torches
SU1145560A1 (en) Method of electric-arc treating of metals in carbon-containing gas with continuously renewable electrode
JPS61214400A (en) Anode nozzle for plasma gun
US4772514A (en) Protective layer for carbonaceous materials and method of applying the same
JPH1027687A (en) Plasma melting furnace
US4810851A (en) Method of constantly restoring an electrode during plasma treatment of materials
US4707379A (en) Protective layer for carbonaceous materials and method of applying the same
JPH0935892A (en) Electrode for plasma generating device
SU695074A1 (en) Method of making non-fusible electrode
Barbezat et al. Plasma technology TRIPLEX for the deposition of ceramic coatings in the industry
Kosovich Special features of operation of tungsten electrodes (hollow cathodes) in argon at atmospheric pressure
Anshakov et al. Material processing using arc plasmatrons with thermochemical cathodes
SU1082595A1 (en) Electrode for arc processes in active gas media
CN214101883U (en) Plasma torch
KR20110109186A (en) Heating furnace
SU729930A2 (en) Method for stabilizing constricted arc