RU204342U1 - Электрод для плазменно-дуговой горелки - Google Patents
Электрод для плазменно-дуговой горелки Download PDFInfo
- Publication number
- RU204342U1 RU204342U1 RU2021104581U RU2021104581U RU204342U1 RU 204342 U1 RU204342 U1 RU 204342U1 RU 2021104581 U RU2021104581 U RU 2021104581U RU 2021104581 U RU2021104581 U RU 2021104581U RU 204342 U1 RU204342 U1 RU 204342U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- emission insert
- plasma
- solder
- emission
- Prior art date
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 30
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 16
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 22
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 4
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 1-[6-[4-(5-chloro-6-methyl-1H-indazol-4-yl)-5-methyl-3-(1-methylindazol-5-yl)pyrazol-1-yl]-2-azaspiro[3.3]heptan-2-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound ClC=1C(=C2C=NNC2=CC=1C)C=1C(=NN(C=1C)C1CC2(CN(C2)C(C=C)=O)C1)C=1C=C2C=NN(C2=CC=1)C AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- WHJFNYXPKGDKBB-UHFFFAOYSA-N hafnium;methane Chemical compound C.[Hf] WHJFNYXPKGDKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электроду, используемому в плазменно-дуговых горелках, а именно электроду с медным корпусом, один конец которого (в горелке - задний) подготовлен для его соединения с плазменно-дуговой горелкой, а на другом конце которого (в горелке - торцевом или переднем) имеется коаксиальное отверстие, в которое помещена эмиссионная вставка, изготовленная из вольфрама. Сущность полезной модели заключается в электроде для плазменно-дуговой горелки, который имеет медный корпус в целом цилиндрической формы, один конец которого (в горелке - задний) подготовлен для его соединения с плазменно-дуговой горелкой, а на другом конце которого (в горелке - торцевом или переднем) имеется коаксиальное отверстие, в которое помещена эмиссионная вставка из вольфрама. Полезная модель отличается от аналогов тем, что эмиссионная вставка из вольфрама соединена с корпусом электрода слоем припоя из сплава серебра Ag с содержанием индия In.
Description
Область техники
Техническое решение относится к электроду, используемому в плазменно-дуговых горелках, а именно электроду с медным корпусом, один конец которого (в горелке - задний) подготовлен для его соединения с плазменно-дуговой горелкой, а на другом конце которого (в горелке - торцевом или переднем) имеется коаксиальное отверстие, в которое помещена эмиссионная вставка, изготовленная из вольфрама.
Текущее состояние техники
Плазменные электроды имеют корпус, который, в сущности, представляет собой литой или полый цилиндр. На выходе электрода помещается эмиссионная вставка. На входе электрод имеет конструкцию для закрепления в плазменной горелке и контактную поверхность для переноса постоянного электрического тока с плазменной горелки на корпус электрода. Конструкцией электрода предусмотрены поверхности для охлаждения электрода охлаждающей средой. Корпус электрода проводит постоянный электрический ток. Он поступает в корпус электрода через контактную поверхность из корпуса горелки и движется по направлению к эмиссионной вставке. Корпус электрода поглощает тепло от эмиссионной вставки и отводит его в место, где оно передается в охлаждающую среду. Корпус электрода изготавливается из материала с высокой теплопроводностью и электропроводностью, такого как медь, серебро и их сплавы.
Эмиссионная вставка передает постоянный электрический ток, поступающий на нее через контактную поверхность с корпуса электрода, на плазменную дугу, образуемую электропроводящим ионизированным газом. Эмиссионная вставка изготавливается из материала с высоким коэффициентом излучения и высокой термостойкостью, такого как цирконий, или вольфрам.
На современном уровне развития техники наибольший срок службы плазменных электродов, предназначенных для резки углеродистой стали, достигается за счет изготовления корпуса электрода из серебра, с запрессовкой в него эмиссионной вставки из гафния. Однако такие электроды дороги в изготовлении из-за высокой стоимости серебра. При резке нержавеющей стали наибольший срок службы плазменных электродов достигается у электродов, корпус которых изготовлен из меди, с запрессовкой или впайкой в него эмиссионной вставки из вольфрама.
В патентном документе US 6452130 описан электрод, имеющий медный корпус, в который вложен эмиссионный элемент, например, из гафния. Между эмиссионным элементом и корпусом электрода расположен разделитель из серебра, имеющий низкую эмиссионную способность и охватывающий эмиссионный элемент. Эмиссионный элемент соединен с неизлучающим разделителем при помощи паяного соединения, выполненного, например, из сплава серебра с одним или несколькими элементами, такими как никель, литий и медь.
В патентном документе US 4766349 описан электрод для плазменно-дуговой горелки, имеющий медный корпус с водяным охлаждением, в который помещена эмиссионная вставка из циркония или гафния. Вставка имеет покрытие, образующее диффузионную зону между корпусом электрода и материалом вставки, в состав которого входят карбиды, нитриды, бориды или силициды. Диффузионная зона предотвращает возникновение реакций между корпусом электрода и вставкой, приводящих к ухудшению свойств электрода.
Продление срока службы электрода при максимальном снижении расходов на его производство является предметом, например, патентного документа JP 2011014295, в котором описано продление срока службы плазменного электрода за счет спайки медного корпуса электрода и эмиссионной вставки из карбида гафния серебряным припоем. Недостатком этой технологии является лишь незначительное увеличение срока службы плазменных электродов для слаботочных и среднеточных нагрузок.
Суть технического решения
Техническое решение основано на идее создания между корпусом электрода и эмиссионной вставкой соединения, обладающего большей теплопроводностью и электропроводностью, чем сам материал эмиссионной вставки. Авторами технического решения было установлено, что можно достичь исключительной электропроводности и теплопроводности электродов с медным корпусом, в который помещена эмиссионная вставка из вольфрама, если соединить вставку с корпусом электрода при помощи пайки припоем из сплава серебра Ag с содержанием индия In.
В случае если эмиссионная вставка изготовлена из вольфрама, помимо серебра Ag и индия In сплав также содержит медь Cu, марганец Mn и никель Ni. Дополнительно он может содержать палладий Pd, титан Ti или кобальт Со. В случае если эмиссионная вставка изготовлена из вольфрама, наиболее эффективным является припой, содержащий: 64% (по массе) Ag, 6% (по массе) In, 26% (по массе) Cu, 2% (по массе) Mn и 2% (по массе) Ni.
Толщина слоя припоя между корпусом электрода и эмиссионной вставкой из вольфрама составляет от 0,005 до 0,05 мм, предпочтительно от 0,01 до 0,03 мм.
На границах отдельных слоев имеются области взаимной диффузии. На границе слоя припоя и эмиссионной вставки из вольфрама, в веществе вольфрама присутствуют атомы In и, возможно, атомы Cu, Mn и Ni, а на границе слоя припоя и медного корпуса электрода в веществе меди присутствуют атомы Ag и In.
Согласно предлагаемому техническому решению соединение эмиссионной вставки с корпусом электрода при помощи слоя припоя имеет улучшенные характеристики благодаря спайке вещества корпуса электрода и вещества эмиссионной вставки за счет образования прослойки в месте соединения корпуса электрода и эмиссионной вставки, а также благодаря взаимной диффузии веществ корпуса электрода и образовавшейся прослойки и взаимной диффузии веществ эмиссионной вставки и образовавшейся прослойки. Образование диффузионного металлургического соединения приводит к лучшему отведению тепла из эмиссионной вставки, которая нагревается от плазменной дуги, в охлаждаемый корпус электрода. За счет соединения веществ путем взаимной диффузии, без образования межкристаллических зазоров, в точке соединения обеспечивается кондуктивная теплопередача от эмиссионной вставки к корпусу электрода. Вещество в месте диффузного соединения способно перенести кондуктивным путем больше тепла на 1 мм2, чем максимальное количество тепла, которое способно перенести кондуктивным путем через сечение площадью 1 мм2 вещество самой эмиссионной вставки. Улучшение соединения веществ корпуса электрода и эмиссионной вставки приводит к продлению срока службы электрода.
Пояснения к чертежам
Электрод для плазменно-дуговой горелки, предусмотренный данным техническим решением, наглядно представлен на нижеприведенных чертежах:
на Фиг. 1a показан электрод в соответствии с одним из исполнений технического решения, когда корпус электрода имеет форму полого цилиндра;
на Фиг. 1b показан электрод в соответствии с иным исполнением технического решения, когда корпус электрода имеет форму литого цилиндра;
на Фиг. 2а показан электрод в соответствии с еще одним исполнением технического решения, когда эмиссионная вставка имеет коническую форму;
на Фиг. 2b показан электрод в соответствии с еще одним исполнением технического решения, когда эмиссионная вставка имеет прямо охлаждаемую поверхность; и
на Фиг. 3 показан электрод в соответствии с исполнением технического решения, аналогичным приведенному на Фиг. 2а, с эмиссионной вставкой, имеющей коническую форму с большим углом конуса, чем на Фиг. 2а.
Примеры реализации технического решения
Были испытаны различные типы плазменные электроды 1 в зависимости от типа вещества, из которого изготовлена эмиссионная вставка 3. В рамках настоящей заявки рассмотрены электроды 1 с эмиссионной вставкой 3 из вольфрама. Для каждого из указанных типов были изготовлены электроды 1 с различными тестируемыми припойными сплавами в качестве припоя 8, которые затем были подвергнуты испытаниям на стойкость при плазменной резке. Затем паяные соединения 4 оценивались на основе образцов поперечного сечения путем микроскопического исследования их полированных поверхностей.
Общей основной припойных сплавов испытанных электродов 1 выступают серебро и индий. Серебро придает припойному сплаву высокую жидкотекучесть, электропроводность и теплопроводность. Индий придает припойному сплаву смачиваемость, текучесть, пластичность и снижает температуру плавления припойного сплава. Серебро и индий способны соединяться с веществом корпуса 2 электрода, которым, согласно техническому решению, является медь, но которое также может быть представлено сплавом меди и серебра, и в процессе диффузионного металлургического соединения происходит перенос атомов серебра и индия в вещество корпуса 2 электрода в месте его контакта с припойным сплавом.
Помимо основных элементов - серебра и индия - в состав припойного сплава входят элементы, способные соединяться с веществом эмиссионной вставки 3 и способствующие диффузии припойного сплава в вещество эмиссионной вставки 3 в месте их взаимного контакта. Для электродов 1 с эмиссионной вставкой 3 из вольфрама подходящими составляющими для включения в сплав являются галлий, палладий, медь, титан, марганец, кобальт и никель, при этом наиболее эффективным показало себя сочетание меди, марганца и никеля. Наилучшая диффузия припойного сплава в кристаллическую структуру вольфрама была достигнута в испытаниях с припойным сплавом, содержащим 64% (по массе) серебра, 6% (по массе) индия, 26% (по массе) меди, 2% (по массе) марганца и 2% (по массе) никеля.
Для достижения прочного диффузионного металлургического соединения вещества корпуса 2 электрода и вещества эмиссионной вставки 3 с припойным сплавом важное значение имеет чистота и шероховатость соединяемых поверхностей. Наилучшие результаты были достигнуты, когда соприкасающиеся поверхности были обработаны с шероховатостью от 1,2 до 2,8 Ra, предпочтительно 1,5 Ra. После обработки с соприкасающихся поверхностей были удалены грязь и жир. Перед пайкой поверхности корпуса 2 электрода и эмиссионной вставки 3 были очищены в спиртовой бане при помощи ультразвука. В качестве последней фазы очистки предназначенных для пайки поверхностей было выполнено их нагревание в вакууме.
Было установлено, что для достижения желаемого соединения вещества корпуса 2 электрода и вещества эмиссионной вставки 3 с припойным сплавом важное значение имеет толщина слоя припоя 8 между веществом корпуса 2 электрода и веществом эмиссионной вставки 3. Лучше всего показала себя толщина от 0,005 до 0,05 мм, предпочтительно от 0,01 до 0,03 мм. При толщине менее 0,005 мм не происходит затекания достаточного количества припойного сплава между соединяемыми поверхностями. При толщине более 0,05 мм количество припойного сплава настолько велико, что происходит не только диффузия припойного сплава в припаиваемое вещество, но и глубинная эрозия и/или оплавление соединяемых пайкой веществ. В случае цилиндрической формы эмиссионной вставки 3 необходимая толщина припоя 8 может быть достигнута путем создания в удерживающем элементе корпуса 2 электрода цилиндрического отверстия, диаметр которого на 0,05 мм больше внешнего диаметра эмиссионной вставки 3 цилиндрической формы, которая затем впаивается в удерживающий элемент. Что касается формы эмиссионной вставки 3, наиболее предпочтительной оказалась коническая форма отверстия для эмиссионной вставки 3 в корпусе 2 электрода, при этом эмиссионная вставка 3 должна иметь аналогичную коническую форму, расширяющуюся по направлению к передней части сопла 1. В случае соединений конической формы требуемая толщина паяного соединения была равномерной по всей поверхности соединения.
Сам процесс пайки при изготовлении образцов электродов 1 для проведения испытаний припоев выполнялся в индукционной вакуумной печи. В начале процесса был создан высокий вакуум с давлением около 5⋅10-4 Па. После его достижения подлежащие пайке электроды 1 с эмиссионной вставкой 3 были нагреты до 400°С. После достижения указанной температуры была введена защитная атмосфера аргона, и давление было повышено до значения около 10 Па. Далее температура была повышена до значения, которое в каждом случае было на 20°С ниже, чем температура пайки используемого припойного сплава. Спустя некоторое время, необходимое для выравнивания температуры, электроды 1 в каждом случае были нагреты до соответствующей температуры пайки на период от 5 до 10 минут, что было достаточно для затекания припоя 8 между соединяемыми поверхностями. После этого температура была снижена в каждом случае до значения, которое было на 10°С ниже температуры пайки, и давление защитной атмосферы было повышено до 5000 Па. Такая температура и давление удерживались в течение 20 минут. В течение этого времени происходила диффузия полупластических фаз припойного сплава в полости между отдельными кристаллическими зернами вещества корпуса 2 электрода и эмиссионной вставки 3.
При последующих испытаниях образцов электродов 1 было установлено, что при достижении соединения корпуса электрода 2 и эмиссионной вставки 3 с высокой теплопроводностью и электропроводностью, существенной для срока службы электрода 1 является форма эмиссионной вставки 3, а именно отношение ее диаметра (в точке контакта с плазменной дугой) к ее длине. Электроды 1 с эмиссионной вставкой 3 из вольфрама, с прямым жидкостным охлаждением поверхности корпуса 2 электрода, имеют наибольший срок службы, когда отношение диаметра D эмиссионной вставки 3 к длине L эмиссионной вставки 3 составляет 1:1.
Ниже на отдельных примерах описаны наилучшие исполнения электродов 1 для плазменно-дуговой горелки, предусмотренных данным техническим решением.
Пример 1а
Электрод 1 для плазменной резки, рассчитанный на токовую нагрузку до 260 А, наглядно представлен на Фиг. 2а и состоит из полого медного корпуса 2 цилиндрической формы, на выходе 9 которого имеется эмиссионная вставка 3 из вольфрама. Эмиссионная вставка 3 закреплена в корпусе 2 электрода при помощи паяного соединения 4, образованного припоем 8, содержащим никель и состоящим из припойного сплава следующего состава: 64% (по массе) серебра Ag, 6% (по массе) индия In, 26% (по массе) меди Cu, 2% (по массе) марганца Mn и 2% (по массе) никеля Ni, обозначаемого Ag64In6Cu26Mn2Ni2. Толщина слоя припоя 8 между медью и гафнием составляет от 0,01 до 0,02 мм. Вольфрамовая эмиссионная вставка имеет коническую форму с диаметром D 2,8 мм и углом X конуса 10°. Длина вольфрамовой эмиссионной вставки 3 составляет 2,89 мм. При работе поверхность корпуса электрода прямо охлаждается жидкостной охлаждающей средой. На входе 10 электрода имеется контактная поверхность 7. Корпус 2 электрода имеет охлаждаемую поверхность 6.
Пример 1b
Электрод 1 для плазменной резки, рассчитанный на токовую нагрузку 300 А, наглядно представлен на Фиг. 2b и состоит из полого медного корпуса 2 цилиндрической формы, на выходе 9 которого имеется эмиссионная вставка 3 из вольфрама. Эмиссионная вставка 3 закреплена в корпусе 2 электрода при помощи паяного соединения 4, образованного припоем 8 такого же состава, как и в примере 2а. Толщина слоя припоя 8 между медью и вольфрамом составляет от 0,02 до 0,03 мм. Вольфрамовая эмиссионная вставка имеет цилиндрическую форму с диаметром 3 мм. Длина вольфрамовой эмиссионной вставки 3, которая в данном исполнении частично выдается внутрь полости в корпусе 1 электрода, а на другой стороне выступает за переднюю поверхность электрода 1, составляет 13,85 мм. Корпус 2 электрода имеет охлаждаемую поверхность 6. Кроме того, в данном исполнении эмиссионная вставка 3 прямо охлаждается жидкостной охлаждающей средой за счет наличия прямо охлаждаемой поверхности 5 эмиссионной вставки. На входе 10 электрода имеется контактная поверхность 7.
Список выносных обозначений:
1 электрод
2 корпус электрода
3 эмиссионная вставка
4 паяное соединение
5 прямо охлаждаемая поверхность эмиссионной вставки
6 охлаждаемая поверхность электрода
7 контактная поверхность
8 припой
9 выход электрода
10 вход электрода
D диаметр эмиссионной вставки
L длина эмиссионной вставки
X угол конуса эмиссионной вставки.
Claims (7)
1. Электрод для плазменно-дуговой горелки, имеющий медный корпус (1) в сущности цилиндрической формы, один конец которого (в горелке - задний) подготовлен для его соединения с плазменно-дуговой горелкой, а на другом конце которого (в горелке - торцевом или переднем) имеется коаксиальное отверстие, в которое помещена эмиссионная вставка (3) из вольфрама, отличающийся тем, что эмиссионная вставка (3) из вольфрама соединена с корпусом (2) электрода слоем припоя (8) из сплава серебра Ag с содержанием индия In.
2. Электрод для плазменно-дуговой горелки по п. 1, отличающийся тем, что эмиссионная вставка (3) изготовлена из вольфрама, причем припойный сплав, используемый в качестве припоя (8), состоит из серебра Ag с содержанием индия In, меди Cu, марганца Mn и никеля Ni.
3. Электрод для плазменно-дуговой горелки по п. 2, отличающийся тем, что припойный сплав, используемый в качестве припоя (8), состоит из 64% (по массе) Ag, 6% (по массе) In, 26% (по массе) Cu, 2% (по массе) Mn и 2% (по массе) Ni.
4. Электрод для плазменно-дуговой горелки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что толщина слоя припоя между корпусом (2) электрода и эмиссионной вставкой (3) из вольфрама составляет от 0,01 мм до 0,03 мм.
5. Электрод для плазменно-дуговой горелки по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что эмиссионная вставка (3) имеет коническую форму, расширяющуюся по направлению к передней части сопла (1).
6. Электрод для плазменно-дуговой горелки по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что эмиссионная вставка (3) частично выдается внутрь полости корпуса (2) электрода, и при этом часть эмиссионной вставки (3), выдающаяся внутрь полости корпуса (2) электрода, образует прямо охлаждаемую поверхность (5) эмиссионной вставки.
7. Электрод для плазменно-дуговой горелки по любому из пп. 1- 5, отличающийся тем, что эмиссионная вставка (3) имеет отношение диаметра D к длине L в диапазоне от 1:1 до 1:2,6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021104581U RU204342U1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Электрод для плазменно-дуговой горелки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021104581U RU204342U1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Электрод для плазменно-дуговой горелки |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020133449U Division RU204320U1 (ru) | 2019-10-14 | 2020-10-12 | Электрод для плазменно-дуговой горелки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU204342U1 true RU204342U1 (ru) | 2021-05-21 |
Family
ID=76034284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021104581U RU204342U1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Электрод для плазменно-дуговой горелки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU204342U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023143817A1 (fr) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | Akryvia | Électrode ameliorée pour une torche de coupage plasma |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2028899C1 (ru) * | 1990-01-17 | 1995-02-20 | ЕСАБ Велдинг Продактс, Инк. | Электрод для плазменно-дуговой горелки |
| US6452130B1 (en) * | 2000-10-24 | 2002-09-17 | The Esab Group, Inc. | Electrode with brazed separator and method of making same |
| JP2011014295A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Chubu Electric Power Co Inc | プラズマ電極の製造方法及びプラズマ電極 |
| EP2642831A1 (de) * | 2012-03-22 | 2013-09-25 | Hollberg, Manfred | Plasma-Elektrode für einen Plasma-Lichtbogenbrenner und Verfahren zur Herstellung |
| US20180243864A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Lincoln Global, Inc. | Brazed electrode for plasma cutting torch |
-
2020
- 2020-10-12 RU RU2021104581U patent/RU204342U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2028899C1 (ru) * | 1990-01-17 | 1995-02-20 | ЕСАБ Велдинг Продактс, Инк. | Электрод для плазменно-дуговой горелки |
| US6452130B1 (en) * | 2000-10-24 | 2002-09-17 | The Esab Group, Inc. | Electrode with brazed separator and method of making same |
| JP2011014295A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Chubu Electric Power Co Inc | プラズマ電極の製造方法及びプラズマ電極 |
| EP2642831A1 (de) * | 2012-03-22 | 2013-09-25 | Hollberg, Manfred | Plasma-Elektrode für einen Plasma-Lichtbogenbrenner und Verfahren zur Herstellung |
| US20180243864A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Lincoln Global, Inc. | Brazed electrode for plasma cutting torch |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023143817A1 (fr) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | Akryvia | Électrode ameliorée pour une torche de coupage plasma |
| FR3132413A1 (fr) * | 2022-01-31 | 2023-08-04 | Akryvia | Électrode ameliorée pour une torche de coupage plasma |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2397515C (en) | Electrode component thermal bonding | |
| JP5968651B2 (ja) | 半導体製造装置用部材 | |
| CN112008180B (zh) | 一种Ni3Al基单晶合金的高性能钎焊方法 | |
| Feng | Microstructure and properties of Cu/Al joints brazed with Zn–Al filler metals | |
| JP5427462B2 (ja) | 熱電変換モジュール | |
| US6756132B2 (en) | Joined structures of metal terminals and ceramic members, joined structures of metal members and ceramic members, and adhesive materials | |
| JP5591627B2 (ja) | セラミックス部材及びその製造方法 | |
| JP2009125753A (ja) | はんだ材料及びその製造方法、接合体及びその製造方法、並びにパワー半導体モジュール及びその製造方法 | |
| EP2377175A2 (en) | Method for fabricating thermoelectric device | |
| TWI299539B (en) | Wafer support member and semiconductor manufacturing system using the same | |
| WO1996033597A1 (en) | Electrode for plasma arc torch | |
| CN101740183A (zh) | 内置导电体的陶瓷构件及其制造方法 | |
| RU204342U1 (ru) | Электрод для плазменно-дуговой горелки | |
| RU204320U1 (ru) | Электрод для плазменно-дуговой горелки | |
| JP2001313331A (ja) | 静電吸着装置 | |
| JP2009129983A (ja) | 接合体及びその製造方法、並びにパワー半導体モジュール及びその製造方法 | |
| JP6118040B2 (ja) | 遮断器用接点とその製造方法 | |
| JP2006015349A (ja) | スポット溶接用電極 | |
| CN103121143A (zh) | 一种等离子切割焊炬的电极及其制造方法 | |
| WO2016192231A1 (zh) | 合金材料的制备方法和烙铁头的制备方法以及电烙铁 | |
| JP7394257B1 (ja) | 金属粒子 | |
| KR100980446B1 (ko) | 플라즈마 아크 절단기용 전극 | |
| JP2015069826A (ja) | プラズマ発生電極およびその製造方法 | |
| JPH06338376A (ja) | スパークプラグ用電極 | |
| RU2074797C1 (ru) | Способ пайки циркония с конструкционным металлом |