專利名稱：:水再壓縮等離子弧高流密度割炬的制作方法本發(fā)明涉及現(xiàn)代工業(yè)用部分材料加熱切割設(shè)備的關(guān)鍵割炬。目前，國(guó)內(nèi)外采用等離子弧切割機(jī)，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)用金屬材料進(jìn)行等離子弧切割，雖然用此設(shè)備解決了大量的不銹鋼、合金鋼、銅、鋁及其合金的切割問題，但還存在切口比較寬，切口光潔度和精度也較差，費(fèi)料耗能，且產(chǎn)生有害氣體，粉塵比較嚴(yán)重，污染環(huán)境，影響健康等弊端。據(jù)調(diào)研所知，美、蘇等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家和我國(guó)首都機(jī)械廠、北京金屬結(jié)構(gòu)廠都在應(yīng)用水再壓縮等離子弧切割新工藝。此項(xiàng)工藝可以減小切口寬度，節(jié)省材料和能耗，提高精度，改進(jìn)質(zhì)量，減少有害物質(zhì)擴(kuò)散，改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件是一種較先進(jìn)的工藝，有良好的經(jīng)濟(jì)效果，經(jīng)分析研究認(rèn)為，割炬結(jié)構(gòu)還不夠合理，所得技術(shù)參數(shù)也不甚理想。本發(fā)明的目的是為了進(jìn)一步推廣應(yīng)用水再壓縮等離子弧切割新工藝，考慮在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)割炬結(jié)構(gòu)，提高能量密度，以取得更為理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。眾所周知，等離子弧切割機(jī)的關(guān)鍵部件是割炬，割炬的關(guān)鍵零件是噴嘴，而噴嘴的使用壽命和切割效率與電極材料有著極為密切的關(guān)系，因此，對(duì)割炬的結(jié)構(gòu)和噴嘴的材料，作了周密地構(gòu)思，并進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)研究，試制成功了結(jié)構(gòu)比較合理的高電流密度割炬(見附圖)。它具有四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)1.電極材料采用部分中空的鈰鎢電極，能保證耐大電流，經(jīng)久耐用，是一種比較合理的直接水冷的電極結(jié)構(gòu)；2.噴嘴孔道中間鑲一段鈰鎢管，以提高電流密度和使用壽命；3.電極結(jié)構(gòu)中采用對(duì)中套(陶瓷材料)與割炬下體配合結(jié)構(gòu)，對(duì)中套使電極與噴嘴對(duì)中，同時(shí)強(qiáng)迫切割氣流以旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)入噴嘴；4鑲有鈰鎢管的噴嘴與下螺帽的配合結(jié)構(gòu)，能使壓縮水均勻分布在噴嘴的外圍，并以錐形方式射出。本發(fā)明可用于3－60毫米厚度的不銹鋼、合金鋼、銅、鋁及其合金材料的切割。它與一般等離子弧切割相比，具有下列技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果等離子弧柱的平均電流密度提高50％(參見表1)；切割速度提高26～100％；切縫寬度減窄到1/3～1/2(見表2)；有害氣體粉塵減少50～80％；切口影響區(qū)減小50％；切口上部垂直度好且無(wú)圓角；整體結(jié)構(gòu)緊湊合理，電極噴嘴冷卻好，切口質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，節(jié)省材料和電能，改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件，是一種比較理想的高電流密度割炬。表1提高電流密度的對(duì)比數(shù)據(jù)表<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">名稱噴嘴孔徑(毫米)電流(安)弧柱平均電流密度(安／毫米2)對(duì)比倍數(shù)一般等離子弧切割3.530031.21水再壓縮等離子弧切割3.5450471.5</table></tables>表2水再壓縮等離子弧切割試驗(yàn)主要技術(shù)參數(shù)表<tablesid="table2"num="002"><tablealign="center">材料厚度(毫米)噴嘴孔徑(毫米)切割電流(安)切割電壓(伏)壓縮水(升／分)氮?dú)饷?／時(shí)切割速度(米／分)切縫寬度(毫米)不銹鋼2.533501600.92.85.1上3.5下2.41433501600.92.82.5上4下2.6603.54501700.92.80.28上7.5下5.5</table></tables>本發(fā)明不僅是一種不再壓縮等離子弧割炬，而且能將割炬下體放入水中進(jìn)行水下切割，還可作為非水再壓縮的一般通用割炬。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由附圖給出。附圖為本發(fā)明提出的水再壓縮等離子弧割炬結(jié)構(gòu)圖。它由套1，螺帽聯(lián)結(jié)件2，彈簧3，電極冷卻套聯(lián)結(jié)件4，O型密封圈5，螺母6，空心鈰鎢電極焊裝件7，對(duì)中套8，絕緣套9，O型密封圈10，鈰鎢管噴嘴11，O型密封圈12，割炬下體13，O型密封圈14和螺帽15所組成，其工作原理是，由冷卻水泵來(lái)的冷卻水，分三路進(jìn)入割炬，一種從中心管進(jìn)入中空電極7，然后從中心管外部排出；另一路進(jìn)入割炬下體噴嘴外圍(圖中未示出)對(duì)其進(jìn)行冷卻；第三路壓縮水是從單邊進(jìn)入下螺帽與割炬斜體之間，若下螺帽中間無(wú)凸環(huán)，則水便從單邊噴出，不起均勻分布效果，困此考慮在下螺帽中間增加一個(gè)如圖所示的凸環(huán)，因其外圓通水間隙大，而凸環(huán)上部與割炬下端的間隙小，所以能使水均勻分布在噴嘴的周圍，然后以錐形方式射出對(duì)等離子弧進(jìn)行再壓縮，切割采用的氣體為氮?dú)猓瑲怏w進(jìn)入割炬下體氣室(N2)，由于割炬下體氣室與對(duì)中套成配合結(jié)構(gòu)，所以強(qiáng)迫氣體成螺旋形進(jìn)入噴嘴。電源采用ZXG2－400硅整流電源，電極接電源負(fù)極，噴嘴與工件接電源正極。值得提出的是，本發(fā)明中的部分中空鈰鎢電極和鈰鎢管噴嘴加工是簡(jiǎn)便易行的。權(quán)利要求1.水再壓縮等離子弧割炬，其電極結(jié)構(gòu)采用實(shí)心的釷鎢電極。割炬噴咀孔道中間不鑲鎢管，而在其下部鑲鎢管。本實(shí)用新型為水再壓縮等離子弧高電流密度割炬，其特征在于，電極采用直接水冷式部分中空的鈰鎢電極結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的割炬，其特征在于，噴咀采用在其孔道中間鑲一段鈰鎢管。3.根據(jù)權(quán)利要求1.、2.所述的割炬，其特征在于，鑲鈰鎢管的噴咀有一與特種下螺帽相配合的結(jié)構(gòu)。專利摘要本實(shí)用新型涉及現(xiàn)代工業(yè)用部分材料加熱切割設(shè)備的關(guān)鍵割炬，其結(jié)構(gòu)為整體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)特征，即割炬電極采用部分中空的鈰鎢電極；割炬噴嘴采用在其孔道中間鑲一段鈰鎢管；電極結(jié)構(gòu)采用對(duì)中套與割炬下體配合結(jié)構(gòu)；鈰鎢管噴嘴與下螺帽成配合結(jié)構(gòu)。本割炬可用于3-60毫米厚度的不銹鋼、合金鋼、銅、鋁及其合金等材料的切割。由于該割炬提高了等離子弧柱平均電流密度50％，所以具有顯著的經(jīng)濟(jì)效果。文檔編號(hào)B23K35/00GK85203280SQ85203280公開日1986年10月15日申請(qǐng)日期1985年8月1日發(fā)明者崔信昌,李泗賢申請(qǐng)人:上海電焊機(jī)廠導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan