Wolframová elektroda pro řezání plazmou

Wolframová elektroda pro řezání Plaa Plazmové řezání Wolframová elektroda se používá jako katoda v zařízeních pro řezání plazmovým obloukem. Jeho hlavní funkcí je generovat tok elektronů s vysokou-hustotou za působení stejnosměrného napájení a principu tepelné emise elektronů. Poté, co jsou plně kombinovány s vysokorychlostními stlačenými ochrannými plyny (jako je dusík a argon), společně vybudí ultra-vysokoteplotní proudění plazmového oblouku, aby bylo možné realizovat operace tavného řezání a tváření kovových materiálů.

Ve srovnání s wolframovými elektrodami ve scénářích svařování kladou řezací aplikace vyšší požadavky na přizpůsobivost elektrod. Při řezání plazmou může teplota sloupce oblouku dosáhnout vysoké úrovně a hustota proudu je obvykle vysoká, což vyžaduje vyšší požadavky na elektrodu, aby si udržela svou ablační odolnost, stabilitu emise elektronů a tvar hrotu.

I. Princip činnosti wolframové elektrody pro plazmové řezání

Pracovní princip wolframových elektrod pro plazmové řezání je založen na synergickém procesu emise horkých elektronů a ionizace plynu. V řezacím obvodu se jako katoda používá wolframová elektroda a jako anoda se používá řezaný kovový obrobek. Po zapnutí napájení se mezi elektrodou a obrobkem vytvoří elektrické pole. Špička wolframové elektrody generuje odporové teplo, když proud prochází, a teplota rychle stoupá na úroveň potřebnou pro emisi elektronů. Díky vysokému bodu tání a nízkému tlaku par wolframových materiálů je při vysokých teplotách stále pevný a povrch vyzařuje volné elektrony.

Působením elektrického pole tyto elektrony narážejí vysokou rychlostí na molekuly plynu, jako je dusík, argon nebo stlačený vzduch, a iniciují ionizaci za vzniku kladných iontů a sekundárních elektronů a vytvářejí vodivé plazmové kanály. Plyn v kanálu se zahřeje na extrémně vysokou teplotu a část se ionizuje do plazmového stavu. Mechanická struktura řezacího hořáku současně aplikuje na oblouk mechanickou kompresi, tepelnou kompresi a elektromagnetickou kompresi, aby omezila sloupec oblouku na štíhlý paprsek s vysokou -energií- hustoty, který se používá k roztavení kovu a odfouknutí roztavené strusky.

Wolframové elektrody se samy nespotřebovávají a slouží pouze jako stabilní zdroje emise elektronů. Tvar povrchu hrotu a materiálové složení wolframových elektrod ovlivňují účinnost vyzařování a stabilitu oblouku. Při skutečném používání je nutné vybrat vhodný typ podle aktuální hladiny a druhu pracovního plynu a pravidelně jej udržovat a vyměňovat.

II. Zásady pro výběr wolframových elektrod plazmovým řezáním

Výběr wolframových elektrod pro plazmové řezání vyžaduje integraci několika dimenzí, jako je kapacita vyzařování elektronů, dosah přenosu proudu, odolnost proti hoření- a použitelné pracovní podmínky, aby bylo zajištěno řezání a ekonomické výhody. Různé typy wolframových elektrod mají systematické rozdíly ve výkonu a rozumným výběrem lze předejít problémům, jako je nestabilita zapálení oblouku, bloudění oblouku nebo nadměrné opotřebení.

Vyberte podle typu materiálu. Za prvé, podle materiálového složení: čistý wolfram nízké limitní požadavky pro příležitosti řezání vzduchem; Dopované wolframové elektrody obsahující oxidy vzácných zemin (cer wolfram, lanthan wolfram, yttrium wolfram, zirkonium wolfram, thorium wolfram) jsou optimalizovány podle Elektroda obsahující oxid ceru je citlivá na oblouk, vhodná pro jemné řezání tenkých plechů; Komplexní vyrovnání elektrod na bázi oxidu lanthanu nebo zirkonu, vhodné pro automatizované aplikace středního-proudu; Smršťování elektrodového oblouku oxidu yttria je vynikající, což je vhodné pro vysokou proudovou hustotu a vysoké požadavky na přesnost; Thoriumoxidová elektroda má silnou emisní schopnost a dlouhou životnost, ale v ekologicky šetrných oblastech je postupně nahrazována vlivem radioaktivity.

Výběr typu podle proudu a průměru elektrody. Průměr elektrody ovlivňuje hustotu proudu a rychlost hoření. Průměr by měl odpovídat řeznému proudu a hustota proudu by měla být řízena pod 20A/mm², aby se zabránilo rychlému zužování nebo ablaci elektrody způsobené přehřátím.

Vyberte na základě řezného proudu a průměru elektrody

Vybírejte podle druhu pracovního plynu. Vliv čistoty plynu na životnost elektrody je významný. Když je čistota dusíku vyšší než 99,5 %, je míra ztráty hořením nejnižší; Pro řezání inertním plynem jsou přednostně dotovány wolframové elektrody. Pokud čistota plynu neodpovídá standardu, urychlí to oxidaci a korozi a zkrátí životnost elektrody. Výběr typu podle požadavků na ochranu životního prostředí a bezpečnost. Podíl ne-radioaktivních elektrod (lanthan wolfram, cer wolfram, yttrium wolfram, zirkonium wolfram) ve světě postupně narůstá.

III. Výkon různých typů wolframových elektrod při řezání plazmou

Různé typy wolframových elektrod vykazují značné rozdíly v procesech řezání plazmou podle materiálu, proudu a stupně automatizace. Elektrody z čistého wolframu jsou vhodné hlavně pro případy s nízkou-poptávkou a nízkým-proudem kvůli jejich slabé schopnosti vyzařovat elektrony a obtížnému startu oblouku. Cerová-wolframová elektroda má silnou citlivost iniciace oblouku, vhodná pro řezání tenkých plechů a nízký proud a může dosáhnout stabilní iniciace oblouku při nízkém proudu, aby bylo zajištěno řezání. Lanthanová-wolframová elektroda má vyvážený komplexní výkon a žádný problém s radioaktivitou. Je vhodný pro automatické řezací a plazmové řezací systémy se středním proudem. V současnosti je to jeden z nejpoužívanějších typů.

Thoriové-wolframové elektrody mají silné schopnosti vyzařovat elektrony, jsou vhodné pro kontinuální plazmové řezání s vysokým-zátěžem a mají dlouhou životnost. Kvůli radioaktivnímu prvku thorium jsou však postupně nahrazovány v oblastech s vysokými nároky na ochranu životního prostředí. Smrštění oblouku yttrium-wolframové elektrody, vhodné pro podmínky s vysokou proudovou hustotou a požadavky na vysoce přesné plazmové řezání. Zirkoniové-wolframové elektrody mají vyvážený výkon a dobrou odolnost proti opotřebení, vysokou cenu a jsou vhodné pro automatické řezání a středně přesné aplikace.

Výkonwolframových elektrod při řezání plazmou

IV. Běžné problémy wolframových elektrod při řezání plazmou

V technologii řezání plazmou mají různé typy wolframových elektrod značné rozdíly ve složení materiálu, schopnosti emise elektronů a stabilitě oblouku, takže je nutné zavádět běžná opatření pro řešení problémů podle parametrů procesu. Opotřebení elektrody, obtížnost iniciace oblouku, tepelné poškození jsou hlavní problémy. Pokud se s tím nebude včas zacházet, povede to k nestabilnímu řezání, pádu a dokonce poškození zařízení. Rozumný výběr (např. lanthan-wolfram, cer-wolfram, yttrium{5}}wolfram, zirkon-wolfram atd.) a každodenní údržba (jako je geometrie hrotu, přizpůsobení proudění vzduchu, zamezení polárního zpětného připojení) mohou účinně prodloužit životnost elektrody, zlepšit stabilitu oblouku a optimalizovat účinnost řezání.

FAQwolframových elektrod při řezání plazmou