Электрод для плазменной обработки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) К 35/ 5)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ.УТфла(21) 4240411 (22) 04.05.87 (46) 30,06.90 (71) Крамато 1-27 юл. М 24ский индустриальный инстиАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС тут(56) Авторское свидетельство СССРМ 287213, кл, В 23 К 9/16, 1968.(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ(57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано при плазменнойсварке, резке, наплавке и напылении дляработы в углеродсодержащих плазмообраИзобретение относится к технике сварки, в частности к плазменной обработке материалов, и может быть применено при плазменной сварке, резке, наплавке, напылении,Цель изобретения - повышение надежности работы электрода, расширение технологических возможностей.На фиг. 1 представлен неплавящийся электрод с торцовой рабочей частью; на фиг.2 - электрод с внутренним каналом.Неплавящийся электрод с торцовой рабочей частью предназначен для плазменных сварки, резки, наплавки и напыления с подачей присадочного материала под углом к оси дуги, а также для плазменного нагрева; неплавящийся электрод с внутренним каналом - для плазменной сварки и наплав.ки комбинированным способом плавящимся и неплавящимся электродами, а также для плазменной сварки, наплавки и напылесредах. Цель изобретения - повытойкости неплавящихся электродов ронов. Электрод состоит из меднотеля, на рабочую поверхность котоанесен слой ниобия, поверх его - слой сплава, содержащего 19- ния и 79-81% тантала, Рабочая пость сплава гафния с танталом онно насыщена углеродом. За счет ания в поверхностном слое карбиния и тантала, имеющих темпе- плавления 4215 С, достигается нная стойкость электрода, ликвидиервоначальный бросок теплового в электрод в момент пуска плаз- . 2 ил., 1 табл,зующихшение сплазмотго держарого нпоследн21% гафверхнодиффузиобразовдов гафратуруповышеруется ипотокамотрона ния с подачеи пр Рвдоль оси дуги.Неплавящийся электрод состоит измедного держателя 1, слоя ниобия 2, диффузионно соединенного с медным держателем1, и рабочей части из слоя сплава 3, содержащего 19-21% гафния и 79-81% тантала,диффузионно соединенного со слоем ниобия. Поверхность 4 слоя сплава 3 диффузионно насыщена углеродом,После диффузионного насыщения поверхности 4 слоя сплава 3 в ней образуютсякарбиды гафния и тантала, причем содержание карбидов гафния и тантала составляет. 19-21 и 79-81% соответственно, что обеспечивает высокую температуру плавленияповерхностного слоя. Так как при диффузионном насыщении углеродом его содержание максимально на поверхности слоясплава и убывает по толщине этого слоя, тона поверхности слоя образуется тонкийслой свободного углерода, затем следует слой карбидов, содержание которых постепенно в глубинеслоя сплава снижается, и чистый без карбидов сплав 19-21 оь гафния и 79 - 81 о тантала, При зажигании дуги с тако го неплавящегося электрода в атмосфере. содержащей углеводороды, не происходит первоначального броска теплового потока в электрод, так как имеющиеся на поверхности электрода углерод и карбиды служат теп лоизолятором, углеродный слой постоянно . возобновляется из атмосферы дуги, слой карбидов, обладая высокой температурой плавления, предохраняет электрод от эрозии. Кроме того, осаждение углерода на 15 рабочей поверхности предлагемого неплавящегося электрода идет в начальный период времени включения дуги интенсивнее, чем у известного электрода.Слой сплава 3 гафния и тантала диффу зионно соединен со слоем ниобия 2, который играет роль прослойки между слоем сплава 3, гафния и тантала и медным держателем 1. Ниобий при длительном нагреве и периодических циклах нагрев - охлаждение 25 не образует с медью интерметаллидов, создающих хрупкие прослойки и поэтому сохраняет пластичность соединения. Это обеспечивает хорошее соединение слоя сплава 3 гафния и тантала с основанием 1 и 30 при длительной эксплуатации электрода препятствует растрескиванию и отслаиванию сплава 3 гафния и тантала, повышает надежность работы электрода.В электродах, имеющих внутренний канал (фиг, 2) эти преимущества проявляются наиболее ярко, так как слой ниобия 2 и слой сплава 3 гафния и тантала могут быть небольшой толщины, что вызывает при термоциклах нагрев - охлаждение небольшие объемные деформации и из-за пластичности диффузионных соединений ниобия с медью и ниобия со сплавом тантала и гафния не вызывает отслаивания рабочего слоя,В таблице приведены различные примеры выполнения неплавящегося электрода и его служебные характеристики,Таким образом, предложенный электрод обеспечивает более высокую надежность работы и допускает работу на более высоких токах,Формула изобретения Электрод для плазменной обработки, содержащий медный держатель и рабочую часть, между которыми помещен слой ниобия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости, рабочая часть электрода выполнена из сплава гафния с танталом, содержащего 19-21 мас,гафния, остальное тантал, при этом рабочая поверхность сплава диффузионно насыщена углеродом,1574414 С оста вител ь Г.Тютчен ко вадактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор С,Шекм ж 645комитета по изобреосква. Ж, Раушс роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 1747 Тира Подписное ВНИИПИ Государственного тениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, М кая наб., 4/5