SU1574414A1 - Электрод дл плазменной обработки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке и может быть использовано при плазменной сварке, резке, наплавке и напылении дл  работы в углеродсодержащих плазмообразующих средах. Цель изобретени  - повышение стойкости неплав щихс  электродов плазмотронов. Электрод состоит из медного держател , на рабочую поверхность которого нанесен слой ниоби , поверх последнего - слой сплава, содержащего 19-21% гафни  и 79-81% тантала. Рабоча  поверхность сплава гафни  с танталом диффузионно насыщена углеродом. За счет образовани  в поверхностном слое карбидов гафни  и тантала, имеющих температуру плавлени  4215°С, достигаетс  повышенна  стойкость электрода, ликвидируетс  первоначальный бросок теплового потока в электрод в момент пуска плазмотрона. 2 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к технике сварки , в частности к плазменной обработке материалов , и может Быть применено при плазменной сварке, резке, наплавке, напылении .

Цель изобретени  - повышение надежности работы электрода, расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 представлен неплав щийс  электрод с торцовой рабочей частью; на фиг. 2 - электрод с внутренним каналом.

Неплав щийс  электрод с торцовой рабочей частью предназначен дл  плазменных сварки, резки, наплавки и напылени  с подачей присадочного материала под углом к оси дуги, а также дл  плазменного нагрева; неплав щийс  электрод с внутренним каналом - дл  плазменной сварки и наплавки комбинированным способом плав щимс  и неплав щимс  электродами, а также дл  плазменной сварки, наплавки и напылени  с подачей присадочного материала вдоль оси дуги.

Неплав щийс  электрод состоит из медного держател  1, сло  ниоби  2, диффузионно соединенного с медным держателем 1, и рабочей части из сло  сплава 3, содержащего 19-21% гафни  и 79-81% тантала, диффузионно соединенного со слоем ниоби . Поверхность 4 сло  сплава 3 диффузионно насыщена углеродом.

После диффузионного насыщени  поверхности 4 сло  сплава 3 в ней образуютс  карбиды гафни  и тантала, причем содержание карбидов гафни  и тантала составл ет 19-21 и 79-81 % соответственно, что обеспечивает высокую температуру плавлени  поверхностного сло . Так как при диффузионном насыщении углеродом его содержание максимально на поверхности сло  сплава и убывает по толщине этого сло , то на поверхности сло  образуетс  тонкий

ел VJ

J

4

слой свободного углерода, затем следует слой карбидов, содержание которых постепенно в глубине сло  сплава снижаетс , и чистый без карбидов сплав 19-21% гафни  и 79-81 % тантала, При зажигании дуги с такого неплав щегос  электрода в атмосфере, содержащей углеводороды, не происходит первоначального броска теплового потока в электрод, так как имеющиес  на поверхности электрода углерод и карбиды служат теп- лоизол тором, углеродный слой посто нно возобновл етс  из атмосферы дуги, слой карбидов, облада  высокой температурой плавлени , предохран ет электрод от эрозии . Кроме того, осаждение углерода на рабочей поверхности предлагемого неплав щегос  электрода идет в начальный период времени включени  дуги интенсивнее, чем у известного электрода.

Слой сплава 3 гафни  и тантала диффу- зионно соединен со слоем ниоби  2, который играет роль прослойки между слоем сплава 3, гафни  и тантала и медным держателем 1. Ниобий при длительном нагреве и периодических циклах нагрев - охлаждение не образует с медью интерметаллидов, создающих хрупкие прослойки и поэтому сохран ет пластичность соединени . Это обеспечивает хорошее соединение сло  сплава 3 гафни  и тантала с основанием 1 и при длительной эксплуатации электрода преп тствует растрескиванию и отслаиванию сплава 3 гафни  и тантала, повышает надежность работы электрода.

В электродах, имеющих внутренний канал (фиг. 2) эти преимущества про вл ютс 

наиболее  рко, так как слой ниоби  2 и слой сплава 3 гафни  и тантала могут быть небольшой толщины, что вызывает при термоциклах нагрев - охлаждение небольшие объемные деформации и из-за пластичности диффузионных соединений ниоби  с медью и ниоби  со сплавом тантала и гафни  не вызывает отслаивани  рабочего сло .

В таблице приведены различные примеры выполнени  неплав щегос  электрода и его служебные характеристики.

Таким образом, предложенный электрод обеспечивает более высокую надежность работы и допускает работу на более высоких токах.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электрод дл  плазменной обработки, содержащий медный держатель и рабочую часть, между которыми помещен слой ниоби , отличающийс  тем, что, с целью повышени  стойкости, рабоча  часть электрода выполнена из сплава гафни  с танталом , содержащего 19-21% мае.гафни , остальное тантал, при этом рабоча  поверхность сплава диффузионно насыщена углеродом ,

   фиг. 1

   фиг. 2