Електродуговий плазмотрон для різання металів

Електродуговий плазмотрон для різання металів, що містить водоохолоджувальні сопло та ізольований від сопла електрод, який відрізняється тим, що в електроді виконано конусну порожнину, в якій розташовано п'ять термохімічних катодних вставок, причому чотири з них розташовано діаметрально по колу порожнини під кутом 45° відносно осі п'ятої вставки, розташованої в торці порожнини. Корисна модель відноситься до плазмової техніки і може бути застосований в машинобудівельному, судобудівельному, металургійному та інших виробництвах. Відомо електродуговий плазмотрон для різання металів, що містить водоохолоджувальні сопло та ізольований від сопла електрод з запресованою в нього термохімічною катодною вставкою [Башенко В.В., Соснин НА. Электросварочное оборудование. Плазменная и электронно-лучевая обработка. - Л ЛПИ, 1989. - С.57] - прототип. Недоліками відомого електродугового плазмотрону є низький ресурс роботи (що не перевищує декількох годин) та мала товщина різу металу. В основу корисної моделі поставлено задачу збільшення ресурсу роботи та продуктивності плазмового різання за рахунок удосконалення електродугового плазмотрону для різання металів шляхом виконання в електроді конусної порожнини, що розширюється в напряму витікання газу та в якій розташовано декілька термохімічних катодних вставок Поставлена задача досягається тим, що в електродуговому плазмотроні для різання металів, який містить водоохолоджувальні сопло та ізольований від сопла електрод, згідно з корисною моделлю, в електроді виконано конусну порожнину, в якій розташовано п'ять термохімічних катодних вставок, причому чотири з них розташовано діаметрально по колу порожнини під кутом 45" відносно осі п'ятої вставки, розташованої в торці порожнини. Відомо, що термохімічна катодна вставка працездатна при струмах до 300-350А. Розміщення п'яти термохімічних катодних вставок у конусній порожнині електрода дозволяє збільшити величину струму дуги до 500-600А за рахунок розподілення прив'язки катодної ділянки дуги по поверхні термохімічних катодних вставок, при цьому величина струму, що приходить на одну термохімічну катодну вставку, не перевищує величини 200300А. Завдяки цьому вдається збільшити струм дуги, не знижаючи працездатності термохімічних катодних вставок. Підвищення струму дуги призводить до збільшення продуктивності процесу плазмового різання, так як швидкість різання металу пропорційна потужності дугового розряду Ь5' де І - величина струму розряду, U - напруга на дузі, b - середня ширина порожнини різу, 5 - товщина розрізуємого металу, k - коефіцієнт, залежний від властивостей металу, Зазначене розташування термохімічних катодних вставок в конусній порожнині електроду забезпечує під час роботи плазмотрона самочинний розподіл прив'язки дуги по поверхні термохімічних катодних вставок та стійке горіння приелектродної ділянки дуги. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображений електродуговий плазмотрон для різання металу, який містить водоохолоджувальні сопло 1 та ізольований від сопла мідний порожнистий електрод 2. В конусній порожнині електрода 2, що розширюється в напрямку витікання газу, запресовано п'ять термохімічних катодних вставок 3, чотири з яких розташовано діаме 7130 трально по колу катодної порожнини під кутом 45° відносно осі п'ятої вставки, розташованої в торці порожнини мідного порожнистого електроду 2. Електродуговий плазмотрон для різання металу працює наступним чином. Після подачі охолоджувальної води, плазмоутворюючого газу та епектроживлення на електрод 2 та метал, що розрізується, одним з відомих засобів запалюють електричну дугу, стабілізація якої забезпечується за рахунок тангенційного подавання плазмоутворюючого газу та обтискання з боку сопла 1. При струмах більше 200А (встановлено експериментальне) відбувається газодинамічне розщеплення катодної ділянки дуги на декілька струмопровідних шунтуючих каналів з прив'язкою на термохімічні катодні вставки 3. Внаслідок розщеплення при електродної ділянки дуги зменшуються теплові та струмові навантаження на одну термохімічну катодну вставку 3 при одночасному збільшенні величини струму дуги до 500-600А та більше, підвищується ресурс роботи плазмотрона. Технічний результат від використання корисної моделі полягає в підвищенні стійкості горіння розщеплених при електроди их ділянок дуги, збільшенні ресурсу роботи плазмотрону та підвищенні величини струму і потужності дуги, що призводить, в свою чергу, до зростання глибини та швидкості різу металу. Фіг. Комп'ютерна верстка В Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601