[其他]堆焊用等離子槍

無效

• 申請號: 85202229
• 申請日: 1985-06-15
• 公開（公告）號: CN85202229U
• 公開（公告）日: 1986-08-20
• 發明（設計）人: 黃文哲;李家宇;田蕃;鄧兆吉
• 申請（專利權）人: 機械工業部哈爾濱焊接研究所
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04
• 代理公司: 機械工業部專利代理服務處
• 代理人: 吳景曾

本實用新型涉及一種堆焊用的等離子槍體。

通過文獻檢索和國內外考察，類似工作僅是蘇聯巴頓焊接研究所于一九七七年用鋯極空氣等離子切割槍進行了堆焊試驗，至今未見新的報導。鋯極空氣等離子槍的關鍵是鋯電極的使用壽命短，選用鋯做電極實際上是把φ2×3毫米的鋯塊鑲嵌在水冷銅極上，鋯在空氣中表面可形成一層氮化鋯膜，其熔點在3800℃且耐氧化。在最佳結構????的水冷銅極上以擠壓的方式鑲嵌上鋯塊形成的鋯電極最高使用壽命為8小時，而且水冷銅極的結構和制造工藝及鋯的鑲嵌工藝較復雜，成本高，如果整個電極的加工、裝配質量較差或工作電流大于300安培，則鋯電極的使用壽命會急劇下降。

等離子堆焊通常采用惰性氣體，如氬氣做為工作的介質氣體，鎢棒做電極，利用氬氣的惰性保護鎢極的正常工作。由于惰性氣體成本較高，來源不便，限制了等離子堆焊技術的廣泛應用。

本實用新型的任務是提供一種新的堆焊用等離子槍體，它既克服了鋯電極的缺點，又不采用價格較貴、來源不便的氬氣。

本實用新型的任務是這樣實現的：在主要由上槍體、絕緣體和噴咀組成的等離子槍中，用碳棒做電極，碳棒為心部含有鉀鹽、鈉鹽或光譜純的石墨碳棒，直徑為5～20毫米，壓縮空氣做工作介質氣體，并在上槍體裝有既保證電極導電良好，又允許電極上下移動的壓電塊。根據鐵基、鎳基、鈷基等系列堆焊材料中含有硼、硅等元素，使堆焊材料本身具有一定的自保護性和碳與氧充分反應可形成CO₂，碳做電極可使以適量的空氣為工作介質氣體的電弧氣氛減低或消除氧化性，而且碳棒熔點為3700℃，高溫穩定性好，用相互連接的碳棒做電極，既保證了電極在空氣中正常工作，又實現了電極的連續使用。

本實用新型采用碳棒做電極，壓縮空氣做工作介質氣體，堆焊時只消耗碳棒和壓縮空氣，較氬氣等離子弧堆焊和采用鋯做空氣等離子弧電極，節省了較貴重的氬氣，克服了鋯電極帶來的一系列不足，堆焊質量與氬氣等離子堆焊相同。

附圖為堆焊用碳極空氣等離子槍體圖，它是實現本實用新型的一種實施例。該槍體主要是由上槍體〔1〕、絕緣體〔2〕、噴咀〔3〕組成，以碳棒〔4〕做電極，上槍體側面鑲有壓電塊〔5〕，內開冷卻水槽〔6〕和介質氣體通道〔7〕；環形絕緣體上端連接槍體，下端連接噴咀；噴咀內開圓錐形壓縮角〔8〕和圓柱形孔道〔9〕，外開環形水槽〔10〕。

該槍體的工作過程是：接負極性的上槍體通過壓電塊使????電極通孔中的碳電極帶相同電位，給啟焊指令，驅動裝置帶動電極下移，當電極端頭通過噴咀孔道與帶正極性的工件接觸時，造成短路，電極上移，電弧被引燃，電極繼續上移，電弧被拉長，按選定的電弧電壓，電極端頭移到噴咀孔道內達到一定內縮量，電極停止移動，此時電弧在水冷的噴咀孔道內受電磁、熱和機械三效應作用下，電離了由上槍體進入噴咀孔道內的空氣，形成穩定的被壓縮的離子化的高溫空氣等離子弧，以此為熱源可進行堆焊。當碳電極端頭由于高溫熔化和空氣中氧的氧化而逐漸燒損上移，電弧變長，電弧電壓升高，電器控制部分可根據這一信號指令驅動裝置使電極下移，恢復到原始位置，維持電弧電壓趨于定值。選用可相互連接的碳棒做電極，可始終保持等離子弧穩定而連續工作。

實現本實用新型的最好方式是壓縮空氣的壓力為1～2公斤／厘米²，流量為0.3～0.5米³／小時，心部含鉀鹽的直徑10毫米的碳棒做電極，噴咀的壓縮角為60°，孔道直徑為11毫米，高度為7毫米，噴咀端面距工件的距離為13～15毫米，電極內縮5毫米，槍體可呈受450安培電流，堆焊電源為空載電壓大于70伏，伏安特性為陡降的，最大輸出電流為500安培的直流弧焊機，堆焊材料可選用Fe－05耐磨合金粉塊及鐵基、鎳基、鈷基等系列耐磨合金。