SU1082595A1 - Электрод дл дуговых процессов в активных газовых средах - Google Patents

Электрод дл дуговых процессов в активных газовых средах Download PDF

Info

Publication number
SU1082595A1
SU1082595A1 SU823500498A SU3500498A SU1082595A1 SU 1082595 A1 SU1082595 A1 SU 1082595A1 SU 823500498 A SU823500498 A SU 823500498A SU 3500498 A SU3500498 A SU 3500498A SU 1082595 A1 SU1082595 A1 SU 1082595A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrode
graphite
active
active insert
titanium
Prior art date
Application number
SU823500498A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иосифович Лакомский
Юрий Витальевич Борт
Александр Яковлевич Таран
Евгений Валентинович Ковалевский
Сергей Иванович Замковой
Original Assignee
Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
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 Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона filed Critical Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority to SU823500498A priority Critical patent/SU1082595A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1082595A1 publication Critical patent/SU1082595A1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/222Non-consumable electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

1. ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ В АКТИВНЫХ ГАЗОВЫХ СРЕДАХ, содержащий корпус и активную вставку , выполненную из металла подгруппы титана, отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока слулсбы электрода при одновременном увеличении допустимых токов путем повышени  термостойкости активной вставки , состав активной вставки дополнительно содерхгит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%: Графит3-30 Металл подгруппы титанаОстальное 2. Электрод по п. 1, отличающийс  тем, что графит в электродную массу введен в виде углегра- § фитового волокна. (Л

Description

Изобретение относитс  к дуговым процессам в активных газовых средах и может быть использовано в плазменной технике в качестве электродов плазмотронов дл  резки металлов и не металлов, сварки, плавки, поверхност ного оплавлени  и химико-термической обработки различных материсшов и т.п Известны электроды Дл  работы в активных газовых средах ,полненные из металлов подгруппы титана- flj . Их стойкость обусловлена образова нием тугоплавкой защитной пленки, со сто щей из окислов и нитридов этих элементов. При нормальных температурах защитна  пленка обладает низкой электропроводностью, а при высоких температурах, близких к температуре ее плавлени , электропроводност пленки повышаетс  до 10 м «см Поэтому циркониевые и гафниевые электроды сравнительно хорошо работают только в установившемс  режиме. При повторных зажигани х дуги интенсивный тепловой поток в электрод вызывает разрушение керамической пленки из-за больших различий в значени  коэффициентов термического расширени  пленки и металла электрода. В ре зультате термохимические электроды из циркони  и гафни  выдерживают ограниченное число включений. Ресурс работы электродов из цирко ни  и гафни  определ етс  также на личием надежного контакта между акти ной вставкой из этих металлов и медным электродержателем.Уже после 10-мйнутной работы электрода из циркони  на воздухе при 150 А на границе циркони  и меди образуетс  твердый раство Zn-О (5)7 что существенно сни сает работоспособность электрода. Обеспеченив надежного контакта значительно усложн ет технологический процесс производства электродов. Кроме того, электроды из циркони  и гафни  допускают ограниченную токовую нагрузку (не более 300-330 А), так как при более высоких токах не обеспечиваетс  необходимый теплоотвод ., . При работе на токах более 350 А катодное п тно занимает практически всю рабочую поверхность активной вставки, с чем можно судить пообразованию луйок на рабочей поверхности электрода. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  термохимический электрод, содержащий активирующие добавки, снижающие работу выхода электрона, которые хот  и понижают телтературу катодного п тна, но снижают при этом и температуру плавлени  активной вставки И . Поэтому эти электроды не позвол1чют существенно повысить токовую нагрузку при сохранении срока службь злектрода. цель изобретени  - повышение, срока службы электрода при одновременном увеличении допустимых токов путем повышени  термостойкости активной вставки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электроде дл  дуговых процессов в активных газовых средах, содержащем корпус и активную вставку , выполненную из металла подгруппы титана, состав активной вставки дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мае.%: Графит Металл подгруппы Остальное титана При этом графит в электродную массу может быть введен в виде углеграфитового волокна. Электродную массу, представл ющую собой смесь порошков металлов подгруппы титана и графита, запрессовывают в медную водоохлаждаемую обойму . Запрессовку осуществл ют при давлении, достаточном дл  образовании компактного электрода и обеспечени  хорошего контакта прессовки и обоймы, высокой электро-: и теплопроводности в месте контакта. В процессе работы электрода за счет образовани  карбидов металлов подгруппы титана происходит самоспекание электродной массы у поверхности рабочего торца электрода, а на самой поверхности рабочего торца образуетс  тугоплавка  керамическа  пленка, содержаща  В своем составе компоненты электрод1 ной массы и активной газовой среды (например окислы, нитриды циркони , или гафни ). О сислы и нитриды элементов подгруппы титана обладают высокими эмиссионными свойствами и создают со своими карбидами непрерывный р д растворов, что обеспечивает довольно плавный переход от окисла к металлографитовой смеси через оксикарбиды и карбида. -ч в процессе работы оксидна  пленка находитс  в жидком состо нии и легко залечивает несплоиности пленки, образующиес  при окислении углерода и выхода из активной вставки микропузырьков окиси углерода. Пример. В медную обойму с наружным диаметром 16 .мм, изготовенную из меди М-1 при давлении 6,6iO Па запрессовали порошкообразную электродную массу, состо щую из смеси порс  ков графита и циркони  марки М-41. Диаметр активной вставки 5 мм. Эрозионные испытани  I электродов проводили в среде воз .духа при давлении 1,1-10 Па на токе 500 А. Результаты испытаний приведены в таблице. Электрод работает следующим образом . При включении электрического питани  и зажигани  дуги тепло из ка . тодного п тна распростран етс  вглу ;активной вставки и приводит к самоспеканию цизлежащих слоев материала вставки вследствие реакции образовани  карбидов. Эта реакци  начинае развиватьс уже при 1000 С..JIo мере работы, электрода окисна  пленка на поверхности электрода расходуетс  н испарение, разбрызгивание и т.п. и граница раздела пленка-газ передвигаетс  вглубь электрода. При этом перемещаетс  вглубь и температурное поле в материале вставки. Образуютс новые порции карбидов, идет окисле ние углерода и металла вставки. Такой процесс протекает до полного расходовани  материала вставки. При этом окисна  пленка резко снижает скорость поступлени  кислорода из газовой фазы в материал вставки. Предлагаемый электрод, благодар  томуучто он выполнен самоспекающимс  имеет в процессе работы высокую эле тро- и теплопроводность по всей поверхности контакта активной вставки с обоймой, а также позвол ет изгота ливать электроды произвольной формы , например с поверхностью активно вставки в виде кольца или спирали. Количество графита, вводимого в электродную массу, составл ет : 3-30 вес.%. При введении менее 3 вес.% графита не обеспечиваетс  повышени  термостойкости, tax как в этом случае образуетс  эвтектика с температурой плавлени  соизмеримой с температурой плавлени  металлической основы. При введении более 30 вес.% графита образуетс  недостаточно прочна  пленка окислов металлов подгруппы титааа, не обеспечивающа  удовлетворительную работу электрода. Наименьша  эрози  электрода наблюдаетс  при стехиометрическом соотношении графита и металлов подгруппы титана. Введение в состав электродной мае сы углеграфитового волокна повышает ресурс работы электрода на 5-10%, Испытани  показали, что врем  работы электродов,содержащих графит и металлы подгруппы титана увеличилось на 30-50% по сравнению с чисто металлическими электродами, а пределЁно допустимый ток при этом увеличилс  на 150-200 А. Такое увеличение предельно допустимых токов позволит отказатьс  от примен емых на таких токах остродефицитных вольфрамовых электродов (стоимость лантанированных электродов диаметром 1-10 мм составл ет 35 руб/кг , и от использовани  аргона, а использовать широко в качестве плазмообразующего газа кислородсодержащие газовые смеси. В случае использовани  в качестве плазмообразующего : газа азота П сорта по ГОСТ 9293-74,  вл ющегос  побочным продуктом при производстве кислорода и выбрасываемого нйне в -атмосферу , экономи  составит 0,79 руб.на каждом кубометре плазмообразующего 17аза.

Claims (2)

1. ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ В АКТИВНЫХ ГАЗОВЫХ СРЕДАХ, содержащий корпус и активную вставку, выполненную из металла подгруппы титана, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы электрода при одновременном увеличении допустимых токов путем повышения термостойкости активной вставки , состав активной вставки дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Графит 3-30
Металл подгруппы титана Остальное
2. Электрод по π. 1, отличающийся тем, что графит в электродную массу введен в виде углегра- § фитового волокна.
СИ ϊ
SU823500498A 1982-10-18 1982-10-18 Электрод дл дуговых процессов в активных газовых средах SU1082595A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823500498A SU1082595A1 (ru) 1982-10-18 1982-10-18 Электрод дл дуговых процессов в активных газовых средах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823500498A SU1082595A1 (ru) 1982-10-18 1982-10-18 Электрод дл дуговых процессов в активных газовых средах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1082595A1 true SU1082595A1 (ru) 1984-03-30

Family

ID=21032132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823500498A SU1082595A1 (ru) 1982-10-18 1982-10-18 Электрод дл дуговых процессов в активных газовых средах

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1082595A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092706B (zh) * 2007-04-13 2010-05-19 太原理工大学 耐酸阳极及其制备方法
RU2453410C2 (ru) * 2009-12-02 2012-06-20 Валерий Никитич Гринавцев Графитовый (угольный) электрод

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР №287213, кл. В 23 К 9/16, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР 353495, кл. В 23 К 9/16, 1969 (прототип). *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092706B (zh) * 2007-04-13 2010-05-19 太原理工大学 耐酸阳极及其制备方法
RU2453410C2 (ru) * 2009-12-02 2012-06-20 Валерий Никитич Гринавцев Графитовый (угольный) электрод

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3198932A (en) Arc electrode
US2951143A (en) Arc torch
RU2074533C1 (ru) Плазменная горелка
US3597649A (en) Device for plasma-arc treatment of materials
EP0162427B1 (en) Improved thermal burning rod
US3676639A (en) Non-consumable electrode for electric-arc process
CS204664B1 (en) Non-consumable electrode for the plasma welding and method of making the same
SU1082595A1 (ru) Электрод дл дуговых процессов в активных газовых средах
EP0334981B1 (en) Discharge electrode material
JPS6256640B2 (ru)
CN214101883U (zh) 一种等离子体火炬
US3614489A (en) Liquid electrode
US3141953A (en) Electric arc torches
US3504219A (en) Non-consumable electrode for plasma jet torches
SU353496A1 (ru) Катод дл электродуговых процессов в активных средах
KR100253723B1 (ko) 진공 분위기를 형성하여 전극의 내구성을 높인 고온 직류 플라즈마 토취
US4810851A (en) Method of constantly restoring an electrode during plasma treatment of materials
SU695074A1 (ru) Способ изготовлени неплав щегос электрода
SU877802A1 (ru) Способ защиты электрода плазмотрона от окислени
SU841870A1 (ru) Неплав щийс электрод дл плаз-МЕННОй ОбРАбОТКи
Anshakov et al. Material processing using arc plasmatrons with thermochemical cathodes
JP2625234B2 (ja) プラズマ電極材料
SU1731498A1 (ru) Плазмообразующа газова смесь
JPH02112895A (ja) プラズマ電極材料
JPH0199796A (ja) プラズマ電極材料