SU287213A1

SU287213A1 - DEVICE FOR PLASMA TREATMENT OF METALS

Info

Publication number: SU287213A1
Application number: SU1218054A
Authority: SU
Original assignee: Д. Г. Быховский, А. Я. Медведев, Я. В. Россомахо , В. А. Косе

Description

Известно устройство дл плазменной обработки металлов, преимущественно дл резки в окислительных средах без дополнительной защиты катодного узла, содержащее охлаждамое сопло, медный охлаждаемый катододержатель с запрессованной в него вставкой из циркони .A device for plasma processing of metals, preferably for cutting in oxidizing environments without additional protection of the cathode assembly, containing a cooling nozzle, a copper cooled cathode holder with a zirconium insert pressed into it is known.

Установлено, что при токах дуги 250 а и выще на стыке циркони и меди температура достигает 700-1000°С. В таких температурных услови х развиваютс диффузионные процессы, привод щие к образованию интерметаллических соединений меди с цирконием, которые имеют значительно более низкую теплопроводность и электропроводность. Это приводит к ухудшению теплоотвода от циркони , что в конечном итоге вызывает его разрущение .It has been established that at arc currents of 250 a and higher at the junction of zirconium and copper, the temperature reaches 700-1000 ° C. Under such temperature conditions, diffusion processes develop, leading to the formation of intermetallic compounds of copper with zirconium, which have a significantly lower thermal conductivity and electrical conductivity. This leads to a deterioration of the heat sink from zirconium, which ultimately causes its destruction.

Предложенное устройство отличаетс от известного тем, что в нем между медью катододержател и цирконием установлена прокладка из материала, не дающего интерметаллических соединений при высоких температурах как с цирконием, так и с медью. Это позвол ет повысить срок службы катода и одновременно увеличить величину допустимых токов.The proposed device differs from the known fact that in it between the cathode holder copper and zirconium is installed a gasket made of a material that does not produce intermetallic compounds at high temperatures with both zirconium and copper. This makes it possible to increase the service life of the cathode and at the same time increase the value of permissible currents.

На чертеже изображено предлагаемое устройство .The drawing shows the proposed device.

кони и медным катододержателем 2 помещена прокладка 3 из материалов, не дающих интерметаллических соединений. Катододержатель охлаждаетс водой, подаваемой по трубке 4, и укреплен в изол торе 5. Последний соедин ет катодный узел с корпусом 6 и системой сопел 7, которые охлаждаютс водой и примен ютс дл различных целей, например дл предотвращени замыкани плазмотрона с издели при случайном касании или дл увеличени длины формирующего канала.horses and a copper cathode holder 2 placed a gasket 3 of materials that do not give intermetallic compounds. The cathode holder is cooled by water supplied through the tube 4 and is fixed in insulator 5. The latter connects the cathode assembly with the housing 6 and the nozzle system 7, which is cooled with water and used for various purposes, for example, to prevent the plasma torch from closing the product when it is accidentally touched or to increase the length of the forming channel.

Прокладка может быть выполнена, например из вольфрама, тантала, молибдена, ниоби , ванади и хрома, которые в диапазоне температур 700°-1000°С не образуют интерметаллидов как с цирконием, так и с медью, а толщина ее должна быть такой, чтобы исключить реактивную диффузию меди в материал активной вставки, например прокладка толщиной всего в IQ- мм при 700-lOOO C практически исключает взаимную диффузию материалов активной вставки и меди.The gasket can be made, for example, of tungsten, tantalum, molybdenum, niobium, vanadium and chromium, which in the temperature range of 700 ° -1000 ° C do not form intermetallic compounds with both zirconium and copper, and its thickness must be such as to exclude reactive diffusion of copper into the active insert material, for example, a gasket with a thickness of just IQ-mm at 700-lOOO C virtually eliminates the mutual diffusion of materials of the active insert and copper.

Между активной вставкой 1 и катододержателем прокладку помещают одним из следующих способов: гальваническим покрытием материала активной вставки или катододержател перед запрессовкой, напылением вBetween the active insert 1 and the cathode holder, the gasket is placed in one of the following ways: by electroplating the material of the active insert or cathode holder before pressing in, by spraying into

коний) или на катододержатель, механическим путем.horse) or cathode holder, by mechanical means.

Устройство с прокладкой между цирконием и медным катододержателем нозвол ет повысить допустимый ток до 300 а при одновременном уменьшении скорости выгорани циркони , что увеличивает скорость резки на воздухе малоуглеродистой стали, в среднем, на 30%. Например, при резке стали толщиной 16 мм скорость резки возросла с 80 до 120 м/час.A device with a gasket between zirconium and a copper cathode holder allows the current to be increased to 300 a while reducing the burnout rate of zirconium, which increases the cutting speed in air of low carbon steel by an average of 30%. For example, when cutting steel with a thickness of 16 mm, the cutting speed increased from 80 to 120 m / h.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл плазменной обработки металлов , преимущественно дл резки в окислительных нлазмообразующих средах без дополнительной защиты катодного узла, содержащее охлаждаемое сопло и медный охлаждаемый катододержатель с занрессованной в него активной вставкой из циркони , отличающеес тем, что, с целью повышени срока службы катода с одновременным увеличением допустимых токов, между медью катододержател и цирконием установлена прокладка из материала, не дающего интерметаллических соединений при высоких температурах как с цирконием, так и с медью.A device for plasma processing of metals, mainly for cutting in oxidizing nlama-forming media without additional protection of the cathode assembly, containing a cooled nozzle and a copper cooled cathode holder with an active zirconium insert embedded in it, in order to increase the service life of the cathode while increasing the allowable currents, between the copper cathode holder and zirconium installed gasket of a material that does not give intermetallic compounds at high temperatures as with Rkoni and copper.