НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ





Ученые создали высокостойкий сплав титана и тантала

История первого чугуна

Броня Победы

Древние плавильные печи найдены в Монголии



предыдущая главасодержаниеследующая глава

Электроды

Наибольшая стабильность плазменной дуги и наиболее благоприятное распределение энергии в процессе резки достигаются при использовании электродных стержней из материалов, способных без разрушения выдерживать нагревание до высоких температур. К их числу относятся уголь (графит) и тугоплавкие металлы: вольфрам, молибден и некоторые другие (табл. 16). Наиболее высокими температурами плавления обладают углерод и вольфрам, однако уголь при этой температуре не плавится, а сразу испаряется (возгоняется), и при перегреве свыше 4600°К интенсивно кипит; теплопроводность угля невысокая. Температура кипения и теплопроводность вольфрама значительно выше, чем угля, что делает этот материал наиболее пригодным для работы в условиях высоких температур. Электропроводность вольфрама также достаточно большая, в связи с чем даже при использовании сильных токов можно применять электроды небольшого диаметра. Последнее обстоятельство имеет большое значение, так как при этом обеспечивается надлежащая стабильность разряда, хорошо концентрируется энергия дуги и достигается наиболее высокая скорость резки.

Таблица 16

Физические константы тугоплавких материалов
Материал Температура плавления в °К Температура кипения в °К Работа выхода в в Удельное сопротивление в ом·мм2
Углерод 3815 (температура возгонки) 4173 4,4 30 - 50
Вольфрам 3650 ± 20 5973 4,54 0,060
Тантал 3300 ± 50 6273 4,12 0,156
Молибден 2900 ± 50 4873 4,37 0,048
Цирконий 2140 ± 40 4673 - 0,41
Торий 1973 4473 3,35 0,13

В связи с изложенным в настоящее время в качестве электродов для резки проникающей плазменной дугой пользуются, как правило, вольфрамовыми стержнями. Наилучшие результаты достигаются при использовании вольфрама, содержащего присадку тория. Торий (от 1 - 2 до 15%) можно вводить в виде окиси ТhO2. Добавка тория в вольфрам существенно понижает значение работы выхода, а это значит, что получение необходимой величины термоэлектронной эмиссии не требует нагревания рабочего торца электрода до таких высоких температур, которые необходимы для чистого вольфрама.

Таблица 17

Условия зажигания дуги вольфрамовым электродом на меди с помощью осциллятора (электрод диаметром 2,4 мм, величина дугового зазора 1,6 мм, расход аргона 0,42 м3/ч)
Материал электродов Рабочий ток в а Наименьшее напряжение холостого хода в в
Вольфрам чистый 300 Более 95
Вольфрам +1% ThO2 350 40 - 65
Вольфрам + 15% ThO2 310 35

С увеличением содержания тория в вольфраме температура плавления электродного материала несколько понижается. Высокое содержание тория в вольфраме нежелательно в связи с радиоактивностью тория. Вместе с тем, даже небольшие его добавки улучшают условия поддержания дуги и способствуют существенному облегчению ее зажигания (табл. 17). Дальнейшее увеличение содержания тория сказывается менее заметно. В связи с этим предпочтительнее пользоваться вольфрамовыми электродами с малой добавкой тория. В Советском Союзе для этой цели обычно применяют вольфрам, содержащий 1 - 1,5% окиси тория, а также стабилизированный другими добавками (итрий, лантан).

Таблица 18

Предельные токовые нагрузки торированных вольфрамовых электродов в потоке аргона
Диаметр электрода в мм Предельно-допустимый ток в а
постоянный ток, прямая полярность постоянный ток, обратная полярность переменный ток
0,5 20 - 15
1,0 80 - 60
1,6 150 20 120
2,5 300 30 160
3,2 400 40 210
4,0 500 55 275
4,8 800 80 350
6,5 1100 125 490

При определении наибольшего допустимого тока для вольфрамовых электродов можно использовать соотношения, принятые для аргоно-дуговой сварки (табл. 18). Предельные нагрузки зависят от рода и полярности рабочего тока. Интенсивность плавления вольфрамового стержня в дуге постоянного тока обратной полярности в 7 - 10 раз выше, чем в дуге прямой полярности. Дуга переменного тока занимает промежуточное положение.

предыдущая главасодержаниеследующая глава




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://metallurgu.ru/ "Metallurgu.ru: Библиотека по металлургии"