Неплавящийся электрод

(е, л ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1 Ю 9.76 (21) 2402576/25-27 Сеез Севетсиик Социаиистичеекик Республик(23) Приоритет В 23 К 35/06В 23 К 9/16 ГосударствЕнный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 1504,79. Бюллетень И 14 Дата опубликования описания 1504.79(54) НЕПЛАВЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОД Изобретение относится к областьдуговой и плазменной обработки металлов в инертных газах,Известен неплавящийся электрод,.выполненный иэ вольфрама, с эмиссионными легирующими веществами, расположенными вблизи центра электрода 11. Высокая степень, центровки катод- ного пятна способствует повышению 1 О пространственной устойчивости дуги на таких электродах. Однако на токах ниже 10 А стабильность и пространственная локализация дуги на таких электродах ухудшается,1 Узкий диапазон рабочих токов и высокое прикатодное падение напряжения также являются недостатками известного электрода.аИзвестен неплавящийся электрод ф для дуговых процессов, содержащий электрододержатель и закрепленные в нем активную вставку и прослойку из порошка, тепло- ,и злектропроводностьй которого ниже тепло- и электропроводности материала активной вставки.В известном электроде образующая прослойка интерметаллндов резко ухудшает теплоотвод и способствует Ю увеличению скорости эрозии активной вставки.Целью изобретения является Увеличение ресурса работы электрода за счет улучшения пространственной стабилизации дуги, снижения прикатодного падения напряжения и расширения диапазона рабочих токов.С этой целью активная вставка в зоне закрепления полностью размещена в упомянутой прослойке из порошкаТакое исполнение электрода позволяет существенно расширить диапазон рабочих токов, снизить прикатодное падение напряжения и улучшить стабилизацию дуги во всех пространственных положениях на всем диапазоне регулирования рабочего тока. При этом за . счет снижения напряжения холостого хода значительно упрощается источник питания и повышаются технико-экономические показатели. На чертеже изображен предлагаемый электрод.Электрод состоит из активной части 1, контактирующей с дугой 2, и дерзателя 3, контактирующего с токо- проводом 4.Между активной частью 1 электродаи держателем 3 находится слой 5 порошка, удельная электропроводностьи теплопроводность которого нижеудельной электропроводности и теплопроводности держателя, 3, слой порошка помещен в полость 6, высверленнуюв держателе 3.Пример выполнения электрода. Активная часть 1 представляет собойвольфрамовый стержень длиной 1,5 мми диаметром 0,55 мм. Стержень запрес- фсован в.порошок, состоящий из .смесивольфрамового порошка с порошком окиси циркония, которая обладает достаточно низкой упругостью пара. Нарядус окисью циркония можно использовать 5.нитрид гафния,окись иттрия и другиесоединения с низкой упругостью пара,Порошок засыпается в Полость 6,высверленную в держателе 3 и уплотняется в полости. Полость 6.представ ляет собой глухое отверстие диаметром2 мм и глубиной 4 мм. Цилиндрическийдержатвль выполнен из любого электропроводного материала, в частностиодин держатель был изготовлен из 25вольфрама, другой - из меди. Диаметрдержателя 4 мм.При уменьшении диаметра держателятакже получено небольшое понижение минимального рабочего тока за счет сдви-,30га вольт-амперной характеристикивлево, угол наклона характеристикипри этом остается неизменным.При изменении угла заточки активной конусной части, как и при измене. - ,нии диаметра держателя, меняетсятеплоотвод от активной части, кон 1 актирующей с дугой.Для уменьшения теплоотвода от активной части, контактирующей с дугой,на электроде была сделана такЖе проточка в месте перехода активной конусной части в цилиндрическую.Анализ полученной вольт-ампернойхарактеристики электрода с проточкойпоказывает, что при существенном 45уменьшении теплоотвода от активнойчасти, контактирующей с дугой, можнополучить не только снижение минимального значения рабочего тока,но и улучшение пространственной стабилизации дуги, связанное с изменениемугла наклона вольт-амперной характерйстики. Одновременно понижается при.катодное.падение напряжения,Сравнение вольт-амперных характе"ристик известных и предложенного55 электродов показывает, что последний отличается более низким прикатодным падением напряжения. Так прикатоднае падение. напряжения для предложенного электрода составляет 21 В на токе 1 А, в то время как для известного оно составляет 28 В на том же токе т.е. на 30 выше.Устойчивая стабилизация и пространственная локализация дуги на предложенном электроде обеспечивает понижение минимального предела рабочего тока до 0,5. А. Таким образом было достигнуто существенное расширение диапазона рабочих токов по сравнению с известными электродами.Снижение прикатодного падения напряжения на предложенном электроде позволило снизить напряжение холостого источника питания и повысить технико-экономические показатели,Предлагаемый электрод позволяет значительно расширить технологические возможности процесса сварки за счет расширения диапазона рабочих токов.Кроме того, позволяет полностью заменить вольфрамовые электроды для сварки на постоянном токе прямой полярности в среде аргона в диапазоне токов от 0,1 до 20 А.Формула изобретенияНеплавящийся электрод для дуговых процессов, содержащий электрододержатель и закрепленные в нем активную вставку и прослойку из порошка, тепло- й электропроводность которого ниже тепло- и электропроводности материала активной вставки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы электрода за счет улучшения пространственной стабилизации дуги, снижения прикатодного падения,и напряжения и расширения диапазона рабочих токов, активная вставка в зоне закрепления полностью размещена в прослойке из порошка.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе,1. Патент США 9 3231332,кл. 219-75, 1971.2. Быховский Д.Р. Плазменнаярезка Л, 1972, с, 69.ед 3 Тираж 1221И Государственного комитета ССделам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб,аказ 1 б 82/1 ЦНИИП