Катод для электродуговых процессов в активных средах

Катод для электродуговых процессов в активных средах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпии

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ (iii 353494 (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 08.01.69 (2l ) 1 297701/25-2 7 (5I)M. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

В 23 К 9/16

С 22 С 31/00

В 23 К 35/22

Йсударстввнный каннтет (23) Приоритет йо делан нзобретеннй и откритнй

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень №17

Дата опубликования описания 12.05.80 (5З) УДК 621. .791.94 7.55. .037(088.8) (?2) Авторы изобретения

Q. Г. Быковский и А. Я. Медведев (7l) Заявитель (54) EATON ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ

В АКТИВНЫХ CPEl1AX

Изобретение относится к области ттзготовления неплавящихся катодов для электродуговых процессов. в активных средах (активными являются газообразные среды, компоненты которых могут вступать в химическое взаимодействие с материалами катода) и может быть примене но для плазменной обработки материалов, в частности, для резки металлов и неметаллов, сварки, плавки и поверхностного то оплавления.

Применение изобретения возможно для нагрева активных к обрабатываемым изделиям газов и их смесей, а также для поверхностной химико-термической !

5 обработки материала, например азотировв» ния, цементации и подобных процессов.

Кроме того, изобретение может быть использовано в электродуговых источниках света.

Известно устройство для плазменной обработки в активных газах, преимуще=т венно для плазменной резки металлов, в котором катод выполнен из гафния. Это

2 позволило, увеличить срок службы катода в подобных устройствах до 10 ч и выше.

Но при увеличении плотности то.<а, например при увеличении диаметра стабилизирующего сопла или при значительном уменьшении расхода плаэмообраэующего газа, скорость сгорания катода нелинейно увеличивается и становится недопустимо большой.

С целью создания катода для электродуговых процессов в активных средах, который обладал бы меньшим износом по сравнению с известными катодами при увеличении плотности тока или расхода плаэмообразующего газа предлагается добавлять в состав катода компоненты, содержшпие лантан или редкоземельные металлы. При этом компоненты берут.в следующих весовых соотношениях, %:

Лвнтан О, 2-3, Осч альное гафний

Редкоземельные металлы 0,5-.10, Остальное гафний А ис ь лантана

Окиспы редкоземе,пьО, 1-З Остальное гафний ных металлов О, 1-3, Остальное гвфний

Использование гафния в качестве основы связано с тем, что данный металл обладает высокой температурой плавления,. малой работой выхода термоэлектронной эмиссии и способностью при работе в актиенОй атмосфере ОбразОвывать HB рв бочей поверхности катода пленку, обладающую значительно более низкой пронипаемсстью дпя активных компонентов атмосферы При испОльзовании кислородсодержаших, азотсодержаших смесей ипи в >здуха на рабочей поверхности катода образуется плотная пленка, состоящая

Йз ОкиспОВ и нитридОВ гафния катОдные свойства которых превышают свойства соединений пиркония.

Ванные пегирующие добавки повышакл плотность тока термоэпектронной эмчссии сплава или смеси и способствуют рафинированию сплава, т. е. очищают От вредных примесей гранипу зерен, что задерживает граничную диффузию компонентов среды. Благодаря высокой химической активности продукты взаимодействия добавок с активными компонентами cpeJ351 Входят B cocTBB пленки увеличивая . в ней силы межатомных связей (ee хи, мическую и механическую прочность).

Указанные добавки можно вводить

KBK пО Отдельности так и B разпичных сочетаниях. Введение их производится путем получения ограниченных твердых растворов ипи химических соединений, а также механических смесей ипи иных композипий методами порошковой металлу ргьи 4

Эти добавки В сплаВах ипи смесях на панове гафния берутсч в количествах, 3494

4 обеспечивающих образование на рабочей поверхности катода пленки, содержа|пей, ПО крайней мере, один из компонентов сплава ипи смеси. Кроме того, пленка должна содержать хотя бы один из компонентов ппазмообразую цей среды.

Испытания катодов, изготовленных из сплавОВ HB ocHGBe иОдидного гафния марки ГФИ-1 с пантаном, а также гафния марки ГФИ-1 с РЗМ, где РЗМ состоит из 60% перия, 38% пантана, 2% остальных, оТ празеодима до лютепия, показали, что время работы нового като да возросло по сравнению со временем работы известных в несколько раз при одновременном увеличении рабочих токов.

Формул B изобретения

1. Кв.тод для эпектродуговых пропессов в активных средах, выполненный из гафния, отлич аюшийся тем, что, с пелью повышения срока службы катода, в его состав введены компоненты, содержащие пантан или редкоземельные металлы.

2.Катодпоп. 1, отличаюзц ш и и с я тем, что в его состав введен лантан в количестве 0,2-3%, гафний— остальное.

3. Катод по п. 1, о т и и ч а юшийся тем, что в его состав введены редкоземельные металлы в количест е

О, 5-10%, гафний — остальное.

4-. Катодпоп. 1, отличаюID и и с я тем, что в его состав введена окись лвнтана в количестве 0,1-3%, ао гафний = остальное.

5. Катод по и. 1, о т и и ч а ю— ш и и с я тем, что в его состав введеНЫ ОКИСЛЫ ОДНОГО ИЗ РЕДКОЗЕМЕПЬНЫХ МЕтеплов в количестве О, -3%, гафний—

ОстапьнОе.

Редактор Е, Месропова Техред Э, мужик Корректор В„ Синипкая

Заказ 1803/50 Тираж 1160 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и Открытий

113035, Москва, K-35, Рвушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4