Катод для электродуговых процессов в активных средах

О, 1-31-101-3О, 3-250,5-150,5-20Остальное Торий Ниобий Тантал Молибден Вольфрам Рений Гафний Изобретение относится к области изготовления неразрушающихся катодов, предназначенных для электродуговых процессов в активных средах. Активными являются газообразные среды, компоненты которых могут вступать в химическое5 взаимодействие с материалами катода,Изобретение может быть применено для плазменной обработки электропроводных материалов, преимущественно в про 1 О цессах с повторно-кратковременным режимом работы, а также в устройствах для нагрева газа и источниках света.Известен катод из гафния, имеющий относительно высокие рабочие характеристики, т, е. большой срок службы, высокое значение допустимых токов и повыщенную стойкость к "тепловому ударуф. Однако преимущества гафнневого катода можно использовать при токе дуги не более 400 А, особенно прн повторно- кратковременном режиме работы. При токах же свыше 400 А и повторно-кратковременном режиме работы износ гафнневого катода становится недопустимым.Цель изобретения - создать катод дляэлектродуговых процессов в активных газах, состоящий из сплава или смеси наоснове гафння с легирующими добавками,который обладал бы меньшим износомпо сравнению с известными катодамипри токах свьпце 400 А, преимуптественно в повторно-кратковременном режиме.Предлагается в состав катода вводитькомпоненты, содержащие в качестве легирующих добавок переходные металлы)Ч А, М А, М 1 А или ЧП А группы таблицы Менделеева в следующих весовыхсоотношацих, %", Использование гафния в качестве основы связано с телл, что он сбладает высокой температурой плавления, низкой работой выхода термоепектронной эмиссии и способностью при работе в качестве катода в активной атмосфере образовывать на рабо .ей поверхности пленку, иклеющую значительно более низкую про- ницаемость для активных компонентов атмосферы, При использовании кислород О содержа 1 пих, азотсодержащг: смесеч или воздуха на рабочей поверхнссти катода Образуется плотная пленка, состоящая из окислов и нитридов гафния.Согласно изобретению, катод изготов ляется из сплава на основе гафния с добавками тория, ниобия, тантала, молибде на, вольфрама, рения.Указанные легирующие добавки уменьшают скорость диффузии металла основы 2 о через пленку, а также механические нап. - ряженич на поверхности раздела основы и пленки, способствуя большему сцеплению между ними.добавки могут вводиться как по от дельности, так и в сочетании. Вводить добавки можно путем получения ограниченных твердых растворов что относится к торию, молибдену, вольфраму, рению, или до получения заданных свойств при метал- зд лах, образующих с гафнием непрерывные твердые растворы, что Относится к нио- бию и танталу.и добавки в сплавах на основе гаф= ния берут в количествах, обеспечиваю 35 щих образование на рабочей поверхности катода пленки, содержащей, по крайней мер 81 Один из компонентов сплава Кро ме того, пленка должна содержать хотя бы Один из КОмпонйнтов прразмообразую= щей среды. Помимо данных легирующих добавок в состав сплава, с целью его стабилизациимогут вводиться незначительные количества лантана, лантанидов, иттрия ШИ ИХ ОКИСЛОВа, 4Испытания катодов, изготовленных из сплавов на основе иодидного гафния марки ГФИ=1 с добавками тантала, ьлолибдена, ренин показали, что время функционироваюи катода в повторно-кратковременном режиме работ увеличилось по сравнению с катодами из циркония с добавками в 8-10 раз, а по сравнению с катодами из чистого иодидного ГФИ- на 50-70%,Формула изобретения1. Катод для электродуговых процессов в активных средах, выполненный из гафния, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости катода при работе в повторно-кратковременных режимах, в его состав введены компоненты, содержащие переходные металлы 1 М А, МА, М 1 А или МИА группы таблицы Д. И. Менделеева.2, Катод по и, 1, о т л и ч а ю - п и й с я тем, что в его состав введен торий в количестве О, 1-3%, гафний - ССтВЛЬНОЕо3. Катод по п. 1, отличаю - щ и й с я тем, что в его состав введен ниобий в количестве 1-10%, гафний - ОСТНЛЬНОео4. Катод по п, 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в его состав введен тантал в количестве 1-3%, гафний - остально 8:5. Катод по и. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в его состав введен молибден в количестве 0,3-2,5%, гаф- НИИ а ОСТаЛЬНО 8 о8 р КатОД ПО По 1 р О Т Л И Ч а Ю щ и й с я тем, что в его состав введен вольфрам в количестве 0,5-15%, гафний - остальное.7,Катодпоп, 1, отличающ и й с я тем, что в его состав введен рений в количестве О, 5-20%, гафний - остальное.Редактор Е. Месропова Техред О,Андрейко Корректор В. БутятаЗаказ 1803/50 Тираж 1180 ПодписноеЦБИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4