專利名稱：空氣等離子體切割機(jī)耐高溫抗氧化電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣等離子體切割機(jī)耐高溫抗氧化電極。
用空氣等離子體切割機(jī)切割金屬速度快、熱效率高、割縫窄、切割厚度大，且用空氣作工作氣體方便價(jià)廉，但是，電極工作時(shí)在電弧附近區(qū)域達(dá)兩千多攝氏度，同時(shí)受高溫氧氣或氧離子的氧化腐蝕作用及高速氣流的沖刷，一般導(dǎo)體材料難以承受。目前工業(yè)上應(yīng)用于空氣等離子體切割機(jī)的抗氧化高熔點(diǎn)電極為棒狀的鉿與鋯，前者價(jià)格昂貴僅用于特殊場合。鋯電極工作時(shí)放電端部很快形成一層高溫下導(dǎo)電的致密氧化鋯膜層，保護(hù)了膜內(nèi)的鋯不會(huì)進(jìn)一步氧化。但由于鋯的熔點(diǎn)為1850℃，盡管鋯電極棒后半部鑲?cè)肜鋮s銅套內(nèi)，積聚在放電端部的高熱也會(huì)使氧化鋯膜層內(nèi)的鋯熔融，在高速氣體渦流作用下局部脫落，形成燒蝕坑，燒蝕坑一般集中于電極棒放電端部的中心。隨著工作時(shí)間的延長，蝕坑加深，直徑增大。其他熔點(diǎn)材料如鎢、鉬等在空氣中高溫下迅速氧化揮發(fā)掉，不能用于上述用途，而高熔點(diǎn)抗氧化的化合物一般為絕緣體或半導(dǎo)體，像氧化鋯或摻雜氧化錫等只有在高溫下電阻才降到可利用的水平，室溫時(shí)電阻很大，不能起弧。
本發(fā)明的目的在于克服上述電極價(jià)格昂貴或熔點(diǎn)低壽命短的缺陷，利用低成本的材料與工藝制作長壽命的空氣等離子體切割機(jī)耐高溫抗氧化電極。
空氣等離子體切割機(jī)耐高溫抗氧化電極，其特征在于由鋯管及裝在鋯管中的氧化鋯陶瓷芯棒和銅芯棒所組成。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于不用價(jià)格昂貴的鉿，只采用較廉價(jià)的鋯、氧化鋯及銅材料經(jīng)組裝而成，充分利用了鋯與銅的導(dǎo)電性與熱傳導(dǎo)性以及氧化鋯的高熔點(diǎn)抗氧化和高溫導(dǎo)電性，工作壽命大大超過目前普遍使用的鉿電極，并且壽命超過鉿電極。
附圖
為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1為氧化鋯陶瓷棒，2為鋯管，3為銅棒，鋯管2的外徑為3-10毫米，壁厚為0.5-3毫米，長度為5-20毫米。氧化鋯陶瓷芯棒1的長度為5-20毫米，銅芯棒3的長度為0-15毫米，兩者的長度之和等于鋯管2的長度，與鋯管2過盈配合裝配在一起。室溫時(shí)鋯管2導(dǎo)電性良好，易于起弧，起弧后陶瓷棒1端部很快加熱到1000℃以上成為導(dǎo)體，電弧弧根在四周旋轉(zhuǎn)風(fēng)壓作用下移向中心區(qū)域，從而避免了鋯管2的燒損。由于氧化鋯陶瓷棒1的熔點(diǎn)大大高于鋯且高于鉿，同時(shí)具有極強(qiáng)有抗氧化性，因而能夠長時(shí)間連續(xù)工作，本身的燒損量卻很小。鋯管2只是在起弧的短時(shí)間內(nèi)受到高溫影響，正常工作后四周被旋轉(zhuǎn)冷風(fēng)包圍，一部分熱量由冷風(fēng)帶走，一部分熱量向后導(dǎo)入銅電極座。銅棒3的作用是降低電阻增加熱傳導(dǎo)，從而進(jìn)一步保護(hù)了鋯管，延長了電極的壽命。
權(quán)利要求
1.一種空氣等離子體切割機(jī)耐高溫抗氧化電極，其特征是由鋯管，及裝在鋯管內(nèi)的氧化鋯陶瓷芯棒和銅芯棒組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于鋯管的外徑為3-10毫米，壁厚0.5-3毫米，長度5-20毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電極，其特征在于氧化鋯陶瓷芯棒的長度為5-20毫米，銅芯棒的長度為0-15毫米，兩者的長度之和等于所述的鋯管長度，與鋯管過盈配合裝配在一起。
全文摘要
本發(fā)明是一種空氣等離子體切割機(jī)耐高溫抗氧化電極，由金屬鋯管和裝在鋯管內(nèi)的氧化鋯芯棒與銅芯棒所組成。使用本發(fā)明可長時(shí)間不間斷連續(xù)切割金屬，使用壽命超過貴重的鉿電極，制造成本接近普遍使用的鋯電極。
文檔編號(hào)B23K10/00GK1113844SQ9411065
公開日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月6日
發(fā)明者李惠琪, 李惠東, 霍萬庫, 張柏林, 張今虹 申請(qǐng)人:山東礦業(yè)學(xué)院