SU1622348A1 - Защитное покрытие электрода плазмотрона - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  получени  защитных покрытий на гранитовых издели х, работающих в услови х высокотемпературной газовой коррозии и воздействи  плазмы. Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости графитовых катодов плазмотрона и сокращение времени сушки покрыти . Защитное покрыти  содержит ,мае. Г,: диборнд титана (TiB2) 20-48; оксид иттри  (Y20j) I2-20; жидкое стекло 12-16; вода 24-48. Использование зч- щитного состава позвол ет увеличить ресурс работы катода плазмотрона в ,8-1 ,9 раз. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к получению защитных покрытии на графитовых издели х, работающих в услови х высокотемпературной газовой коррозии и воздействи  плазм 1.

Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости графитовых катодов плазмотрона.

Введение в состав покрыти  оксида иттрии н оптимальное соотношение компонентов обеспечивают его высокую стойкость.

В процессе эксплуатации плазмотрона высокотемпературное окисление приводит к образованию в слое легкоплавких оксидов (Зг03), заполн ющих пространство между частицами шликера. В результате этого процесса формируетс  слой, в котором отсутствуют сквозные поры и который предохран ет графит от выгорани  со стороны цилиндрической поверхности катода. Высока  температура плазменного разр да приводит также к испарению составных частей сло , ч го сопровождаетс  увеличением количества твердой фазы в покрытии и, следовательно , уменьшением веро тности стекани  сло . Воздействие плазмы и высоких температур приводит к взаимодействию образующихс  и исходных фаз, в результате чего формируютс  новые тугоплавкие соединени  на основе титана, иттри , бора и кислорода . Вследствие указанных процессов при работе плазмотрона на электроде формируетс  тугоплавкое и жаростойкое покрытие, обладающее высокими эксплуатационными свойствами. Одновременно снижение скорости эрочнн грасЬитовых электродов достигаетс  не только за счет защиты поверхности от воздействи  окислительных газов , но и вследствие понижени  температуры электрода за счет наличи  оксида иттри  на его поверхности,

Q

С

а к к

ее

Ј

а

Эмиссионна  способность которого намного выше, чем у графита.

Кроме того, в предлагаемом составе соотношени  жидкого стекла и воды, а также порошка и св зующего таковы, что во врем  сушки обмазки на ее поверхности не образуетс  плотный слой высохшего жидкого стекла, затрудн ющий испарение влаги из ниж- них слоев (как это происходит при использовании известного состава). Обмазка предлагаемого состава во врем  сушки сохран ет сквозные поры, через которые легко испар етс  -вла- га. Это происходит потому, что силикат натри  располагаетс  преимущественно на поверхности твердых частиц шликерного сло  и не заполн ет все пространство между ними.

Пример. Дл  получени  покрыти  используют порошки диборида титана и оксида иттри  с размером фракции не более 50 мкм. В качестве св зующего примен етс  раствор жидкого стекла в воде. Шлико.рный слой нанос т кистью, набивкой или другим известным способом. В данном случае покрытие получают, помеща  шликер в зазор между отверстием приспособлени  и цилиндрической поверхностью катода. Предлагаемый способ обеспечивает одинаковую толщину покрыти  по всей длине катода, а также равномерное распределение твердых составл ющих в слое После нанесени  шликерной обмазки катоды помещают в сушильный шкаА с. температурой 80°С дл  удалени  влаги из шликера. Врем  сушки дл  каждого состава шликера мен ют. После сушки провод т отжиг при 550 С в течение 0,5 ч. По отсутствию вспучивани  покрыти  при отжиге определ ют необходимое врем  сушки. Толщина пскры ти  во всех случа х 1-2 мм.

Исследовани  ресурса работы графитового электрода плазмотрона с защитными покрыти ми известного и пред ла аемого составов провод т на плазмотроне ПГ-1. Геометрические параметры катода из графитового электрода следующие: длина 50 мм, диаметр 8 мм. Услови  испытаний дл  всех случаев идентичны и характеризуютс  след ющими параметрами: ток дуги 300 А, расход плазмообразующего газа 0,3 г/с, плазмообразующий газ - азот, расход воды на охлаждение катододержател  2 м /ч, давление охлаждающей воды 0,4 МПа, продолжительность работы 15 мин. Стойкость катодов плазмотрона оценивают изме,- нением массы катодов с покрыти ми в процессе испытаний.

Результаты испытаний дл  различных составов покрыти  привод тс  в таблице.

Как видно из таблицы, применение предлагаемого состава защитного покрыти  позвол ет увеличить ресурс

работы электрода в 1,8-1,9 раза и сократить врем  сутки в 15-30 раз.

5 1622348

Claims (1)

1. Формула изобретени сушки покрыти , оно дополнительно соЗащитное покрытие электрода плаз-держит оксид иттри  приследующем

   мотрона, содержащее диборид титана,соотношении компонентов,мас.%:

   жидкое стекло и воду, отличаю-- Диборид титана20 - А8

   щ е е с   тем, что, с целью повы-Жидкое стекло12 - 16

   шени  стойкости графитовых катодовВода24 - 48

   плазмотрона и сокращени  времениОксид иттри 12-20