Плазмотрон для дуговой обработки материалов

111683868 АНИЕ Социалистических ИЗО ТЕН еспубл ВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ(45) Дата опубли ания описан(72) Автор изобретения убник 71) Заявител Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени М. И. КалининаЯ ДУГОВОИАЛОВ АБОТ Цель и водительно нпя ввода материала потоков и нагрева.бретени ти плазм преиму в зону повышен я - повышение произотрона путем улучшещественно дисперсного смешения плазменных ие эффективности его сщз соц 81 скщО П И СИзобретение относится к электродуговым устройствам для обработки материалов, а также к устройствам для ввода различных материалов в плазменный поток, Оно может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при наплавке, напылении, обработке гранулированных, дисперсных и других материалов,Известен плазмотрон для дуговой обработки материаловсодержащий два электродных узла. расположенных под углом друг к другу, и шихтопровод 1.Однако в таком дуговом плазмотроне неудовлетворителен осевой ввод исходного материала в зону смешения плазменных потоков и неэффективен его нагрев, так как при встрече плазменных потоков, формируемых каждым электродным узлом, в зоне смешения возникают поперечные потоки плазмы, выбрасывающие исходный материал в периферийные холодные зоны, и эффективность его нагрева существенно падает. Указанная цель достигается тем, чтоплазмотрон снабжен, по крайней мере, од ним дополнительным шихтогроводом, причем каждый из шихтопроводов установлен 5 под углом к оси электродногс узла и расположен в плоскости, прохсдящей чер. з плоскость симметрии электродных узлов перпендикулярно плоскости расположенич их осей.10 В этом случае подаваемый исходныйматериал под большим углом взаимодействует с возникающими в зоне смешения поперечными потоками плазмы и достаточно меть небольшую скорость движения исходного дисперсного материала, чтобы преодолеть их сопротивление, Поэтому подавае мый матери.;л вводится в центральную высокотемпературную сбласть зоны смешения плазменного потока. и эффективность его нагрева повышается.На фиг. 1 изображен схематический видплазмотрона для дутовой обработки материалов; на фиг, 2 - разрез А - А фиг. 1.Дуговой плазмотрон для обработки ма териалов содержит электродные узлы 12, включающие каждый электроды 3 и 4 и сопла 5 и 6 соответственно, причем электроды каждого узла могут иметь одну и ту же полярность, а сопла подключены к другому полюсу источника питания, или, вдругом случае, сопла изолированы, а каждый электрод подключен к своему полюсу источника питания, а именно один - к плюсу, а другой - к минусу. Кроме того, каждый электродный узел снабжен патруб Б ком 7 и 8 для подачи плазмообразующего газа 9 и 10. Электродные узлы установлены под углом а и а, к оси 11 дугового плазмотрона, Шихтопроводы 12 и 13 плазмотрона установлены под углами Д и ф, к его 10 оси и расположены между электродными узламии 2. Дуговой плазмотрон для обработки материалов работает следующим образом, 1Между электродными узлами 1 и 2 или между каждым электродом и соплом, в зависимости от схемы включения электродных узлов, возбуждают дуговой разряд. С по мощью плазмообразующего газа 9 и 10 20 формируют плазменные потоки 14 и 15, которые образуют зону 1 б смешения за счет расположения электродных узлов под углами а и а, За счет встречных плазменных потоков 14 и 15 образуется расшире ние 17 суммарного плазменного потока 18.По шихтопроводам 12 и 13 подают исходный материал 19, который под углом , и ф вводится в зону 1 б смешения плазменных потоков 14 и 15 и нагревается в суммарном плазменном потоке 18. Углыи , выбирают в зависимости от характеристик подаваемого материала; при большей плотности материала, большем размере его частиц и более высокой скорости подачи материала утол 3 выбирают меньше. Так, при подаче порошкового материала ВаСО;, с размером частиц - .10 мкм уголсоставлял 45, а при подаче А 10 э с размером частиц 20 - ;40 икм угол Р составлял 4 О 25 - 30. Угол выбирают в зависимости от мощности плазменного потока, формируемого электродным узлом. Наиболее приемлемым оказались углы а=а=45, это при одинаковой мощности электродных узлов и равных расходах плазмообразующего газа (аргона) в области токов дуги 50 - 200 А. При разных мощностях плазменных потоков и расходах плазмообразующего газа угол а(а, если мощность плазменного потока электродного узла 1 и расход газа через него выше чем у электродного узла 2.Предлагаемый дуговой плазмотрон для обработки материалов позволяет улучшить ввод исходного материала в зону смешения плазменных потоков и повысить эффективность его нагрева, Так, количество частиц А 10, дисперсностью 20 - 40 лил, проходящих в приосевой области суммарной плаз. менной струи аргона, повышается с 50 - 60% до 80% и более.Формула изобретенияПлазмотрон для дуговой обработки материалов, содержащий, по крайней мере, два электродных узла, расположенных под углом друг к другу, и шихтопровод, о т л ич а ю щ и и с я тес, что, с целью повышения производительности плазмотрона путем улучшения ввода преимущественно дисперсных материалов в зону смешения плазменных потоков и повышения эффективности его нагрева, плазмотрон снабжен, по крайней мере, одним дополнительным шихтопроволом, причем каждый из шихтопроводов установлен под углом к оси электродного узла и расположен в плоскости, проходя щей через плоскость симметрии электродных узлов перпендикулярно плоскости расположения их осей.Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР567241, кл, В 23 К 9/16, 1975.Заказ 899/118 Изд. з 11 Тираж 1222 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент