专利名称:空气等离子水压缩弧金属切割炬的制作方法
本实用新型属于一种切割金属的切割炬。
在现有的等离子切割技术中，水压缩弧切割炬大多数是以氮气为介质的(美国专利No.3641308)，并且都没有考虑在切割中对金属材料的冷却问题，以致切割质量并不十分理想。在美国专利No.4421970中虽采用了喷嘴端面喷水，但主要是作为控制距离的传感装置。而在采用等离子水下切割时，虽可取得良好的切割质量，但又存在15～20％的能量损失，并且工序复杂。对于已有的空气等离子弧切割炬，如美国专利No.4059743，都没有采用水射流压缩电弧。
本实用新型的目的在于提供一种具有良好的冷却效果的经过水再压缩的空气等离子切割炬，以保证对各种金属材料的优质、高速而又廉价的切割。
一般的空气等离子割炬由割炬头(包括电极、喷嘴、压盖)、枪体、绝缘套、阴极杆等部件组成。本实用新型提供的空气等离子水压缩弧割炬的割炬头(附图1)由电极〔1〕、上喷嘴〔2〕、下喷嘴〔3〕和压盖〔4〕组成。上喷嘴前端部为多头方牙螺纹〔5〕，顶端面开有三条与喷道成切向的沟槽〔6〕(附图2)，下喷嘴内表面有一环形槽〔7〕，在环形槽中均布数个直通下喷嘴外端面的小孔〔8〕(附图3)，工作时，冷却水经冷却水腔进入到上喷嘴前部外缘多头方牙螺纹通道内，一部分水经切向槽〔6〕旋切进入喷道〔9〕，另一部分水经下喷嘴环形槽〔7〕从下喷嘴外端面小孔〔8〕内垂直喷射到工件上。通过阴极冷却水泄水装置〔10〕放出来的冷却水引到割炬附近，保持对弧柱30～40毫米的距离，对刚切过的切缝冲刷和冷却(附图4)。
本实用新型的空气等离子水压缩弧割炬主要优点是比其它气体的水压缩弧割炬、一般的空气等离子割炬和水下等离子切割炬具有更好的技术经济效果。由于上喷嘴采用方牙多头螺纹水冷通道〔5〕，使上喷嘴实际水冷面积增大，换热效果好，延长上喷嘴使用寿命。一部分水经上喷嘴端面切向槽〔6〕旋切进入喷道〔9〕，包围弧柱，加强电弧的压缩，使电弧能量集中，减小切缝的宽度，由过去8毫米宽的切缝减小到4～6毫米，并又一次保护了喷道〔9〕，延长上喷嘴使用寿命。冷却水自下喷嘴小孔〔8〕喷射到切割工件上，形成水幕罩，充分冷却了切割工件，可避免工件金相组织的破坏和变形。同时，使电弧在喷嘴外也受到抑制，强化了切割效果，也相应提高了下喷嘴的寿命。上、下喷嘴均用紫铜制作，下喷嘴也可用陶瓷制成。此外，通过阴极冷却水泄水装置〔10〕泄出的冷却水直接冲刷刚切过的切口，可防止板材变形，防止切口部分过热和保证切面垂直度。
本实用新型的割炬可以用于切割60毫米以下的不锈钢、铬镍合金钢、铜、铝合金、铸铁、碳钢等各种金属材料。其弧功率在50～70瓩。割炬切割速度最快可达300～400米／小时(用于6～8毫米的碳钢薄板材切割)，切割后切面无熔挂渣，光洁度
以上，优于目前其它方法切割金属。使用本割炬可以把金属切割后的板材上的热影响线限制到最低限度，达到上部没有热影响痕迹，下部不超过1毫米，且板材基本不变形，达到了优质高速切割的目的。
图1，表示割炬头内部结构的示意图。
图2，表示上喷嘴［2］前端面示意图。
图3，表示下喷嘴［3］前端面示意图。
图4，表示紧跟割炬前进并冷却割体的阴极冷却水泄水装置［10］。
实施例上喷嘴采用紫铜制做，前端部多头方牙螺纹为4～6头，前顶端面三条切向沟槽为弧形，深0.7毫米，弧半径2毫米左右。
下喷嘴采用紫铜或陶瓷制做，其内表面的环形槽深3毫米，宽2.5毫米，外端面均布8个小孔直径为1毫米左右，小孔距喷道中心距离为10～20毫米之间。
权利要求
1.一种切割金属的空气等离子水压缩弧切割炬，由割炬头、枪体、绝缘套、阴极杆等部件组成，本实用新型的技术特征是割炬头的上喷咀[2]前端为多头方牙螺纹[5]，且端面开有与喷道[9]相切的沟槽[6]，与上喷咀相配合的下喷咀内表面有一环形槽[7]，在环形槽中均布数个直通下喷咀外端面的小孔[8]。
2.如权利要求
1所述的切割炬，其特征是上喷咀用紫铜制成，下喷咀用紫铜或陶瓷制成。
专利摘要
一种切割多种金属的空气等离子水压缩弧切割炬。本割炬头采用多头螺纹水冷通道，端面切向水冷槽、水幕罩结构和后置水冷装置，取得了高速优质切割金属的效果。本割炬可切割各种金属材料(不锈钢、铸铁、铝、铜、碳钢等)，切割速度快，最高达300～400米/小时，切缝窄为4～6毫米。切面无熔挂渣，光洁度
文档编号B23K9/00GK85200541SQ85200541
公开日1986年5月21日 申请日期1985年4月1日
发明者魏俊全, 欧阳涛, 冯大明, 卢崇仁 申请人:核工业部第六研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan