Бурное развитие электроплазменных процессов предъявляет и плазматронам новые высокие требования. Для каждого технологического процесса применима одна вполне определенная конструкция плазмотрона, дающая высокий технико-экономический эффект.

Существующие плазмотроны имеют определенные преимущества и недостатки. Основным недостатком является выход из строя плазмообразующего сопла из-за нарушения наплавки; замыкания плазмотрона на деталь. Так же подгорание или большая эрозия вольфрамового электрода. Поэтому весьма перспективным являются плазматроны с распределенной дугой, в которых ресурс работы сопла анода значительно увеличивается, при одновременном повышении мощности плазменной струи, при умеренных токах. В таких плазмотронах, кроме того, удается фиксировать длину дуги при помощи межэлектродных выставок. Эти плазмотроны обладают высокой энергетической эффективностью преобразования электрической энергии в тепловую и возможностью получения максимального КПД технологического процесса. Разработка плазмотрона позволит расширить номенклатуру восстанавливаемых деталей и более полно использовать возможности плазменной установки.

а)  Устройство плазмотрона и принцип работы

Предлагаемый плазмотрон предназначен для наплавки износостойких, фрикционных и других специальных покрытий на поверхность деталей методом наплавки порошковых материалов. Плазмотрон (рисунок 1) представляет собой конструкцию из двух изолированных узлов катодный 1 (верхний) и анодный 2 (нижний), вмонтированные в рукоятку 3. Дуговой канал этих плазмотронов образован катодом 4 с вольфрамовой вставкой 5. заделанный в обойму, формирующим соплом 6, секциями межэлектродной вставки 7 и медным анодом 8. Токоподвод осуществляется с помощью проводов 9 к каждой межэлектродной вставке и к входному аноду, а к выходному аноду через трубку, подающую воду 10 .  Изоляция между корпусами достигается при помощи текстолитовой пластины, имеющей канал для прохождения воды 12 и одновременно поддерживающий при помощи 3-х шпилек 13 нижнюю часть анодного узла, т.е. межэлектродные вставки и выходное сопло. В верхнем катодном узле имеются корпус катод, а соединенный токопроводом одновременно отводящим воду из плазмотрона; формирователь газа и электрод.

Водяная магистраль плазмотрона герметична за счет применения специальных разъемов и уплотнений. Изоляторы, верхний и нижний корпуса скрепляются между собой четырьмя стальными винтами. Катодный узел плазмотрона содержащий водоохлаждающий корпус, в котором закреплен вольфрамовый электрод с лантанированной вставкой, хорошо обеспечивающий эмиссионные свойства, является на ряду с анодом основным элементом плазмотрона, определяющим его ресурс работы. Корпус катода выполнен из меди и имеет отверстия для подачи рабочего газа.

Газоформирователь, обеспечивающий аксиальное течение газа, служит для

 разделения его равномерной подачи в приэлектродный участок и способствует хорошей стабилизации разряда.

Подробнее…