专利名称：:水再压缩等离子弧高流密度割炬的制作方法本发明涉及现代工业用部分材料加热切割设备的关键割炬。目前，国内外采用等离子弧切割机，对现代工业用金属材料进行等离子弧切割，虽然用此设备解决了大量的不锈钢、合金钢、铜、铝及其合金的切割问题，但还存在切口比较宽，切口光洁度和精度也较差，费料耗能，且产生有害气体，粉尘比较严重，污染环境，影响健康等弊端。据调研所知，美、苏等先进工业国家和我国首都机械厂、北京金属结构厂都在应用水再压缩等离子弧切割新工艺。此项工艺可以减小切口宽度，节省材料和能耗，提高精度，改进质量，减少有害物质扩散，改善劳动卫生条件是一种较先进的工艺，有良好的经济效果，经分析研究认为，割炬结构还不够合理，所得技术参数也不甚理想。本发明的目的是为了进一步推广应用水再压缩等离子弧切割新工艺，考虑在现有技术基础上改进割炬结构，提高能量密度，以取得更为理想的技术经济效果。众所周知，等离子弧切割机的关键部件是割炬，割炬的关键零件是喷嘴，而喷嘴的使用寿命和切割效率与电极材料有着极为密切的关系，因此，对割炬的结构和喷嘴的材料，作了周密地构思，并进行反复试验研究，试制成功了结构比较合理的高电流密度割炬(见附图)。它具有四个关键技术1.电极材料采用部分中空的铈钨电极，能保证耐大电流，经久耐用，是一种比较合理的直接水冷的电极结构；2.喷嘴孔道中间镶一段铈钨管，以提高电流密度和使用寿命；3.电极结构中采用对中套(陶瓷材料)与割炬下体配合结构，对中套使电极与喷嘴对中，同时强迫切割气流以旋转方式进入喷嘴；4镶有铈钨管的喷嘴与下螺帽的配合结构，能使压缩水均匀分布在喷嘴的外围，并以锥形方式射出。本发明可用于3－60毫米厚度的不锈钢、合金钢、铜、铝及其合金材料的切割。它与一般等离子弧切割相比，具有下列技术经济效果等离子弧柱的平均电流密度提高50％(参见表1)；切割速度提高26～100％；切缝宽度减窄到1/3～1/2(见表2)；有害气体粉尘减少50～80％；切口影响区减小50％；切口上部垂直度好且无圆角；整体结构紧凑合理，电极喷嘴冷却好，切口质量稳定，生产效率高，节省材料和电能，改善劳动卫生条件，是一种比较理想的高电流密度割炬。表1提高电流密度的对比数据表<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">名称喷嘴孔径(毫米)电流(安)弧柱平均电流密度(安／毫米2)对比倍数一般等离子弧切割3.530031.21水再压缩等离子弧切割3.5450471.5</table></tables>表2水再压缩等离子弧切割试验主要技术参数表<tablesid="table2"num="002"><tablealign="center">材料厚度(毫米)喷嘴孔径(毫米)切割电流(安)切割电压(伏)压缩水(升／分)氮气米3／时切割速度(米／分)切缝宽度(毫米)不锈钢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>本发明不仅是一种不再压缩等离子弧割炬，而且能将割炬下体放入水中进行水下切割，还可作为非水再压缩的一般通用割炬。本发明的具体结构由附图给出。附图为本发明提出的水再压缩等离子弧割炬结构图。它由套1，螺帽联结件2，弹簧3，电极冷却套联结件4，O型密封圈5，螺母6，空心铈钨电极焊装件7，对中套8，绝缘套9，O型密封圈10，铈钨管喷嘴11，O型密封圈12，割炬下体13，O型密封圈14和螺帽15所组成，其工作原理是，由冷却水泵来的冷却水，分三路进入割炬，一种从中心管进入中空电极7，然后从中心管外部排出；另一路进入割炬下体喷嘴外围(图中未示出)对其进行冷却；第三路压缩水是从单边进入下螺帽与割炬斜体之间，若下螺帽中间无凸环，则水便从单边喷出，不起均匀分布效果，困此考虑在下螺帽中间增加一个如图所示的凸环，因其外圆通水间隙大，而凸环上部与割炬下端的间隙小，所以能使水均匀分布在喷嘴的周围，然后以锥形方式射出对等离子弧进行再压缩，切割采用的气体为氮气，气体进入割炬下体气室(N2)，由于割炬下体气室与对中套成配合结构，所以强迫气体成螺旋形进入喷嘴。电源采用ZXG2－400硅整流电源，电极接电源负极，喷嘴与工件接电源正极。值得提出的是，本发明中的部分中空铈钨电极和铈钨管喷嘴加工是简便易行的。权利要求1.水再压缩等离子弧割炬，其电极结构采用实心的钍钨电极。割炬喷咀孔道中间不镶钨管，而在其下部镶钨管。本实用新型为水再压缩等离子弧高电流密度割炬，其特征在于，电极采用直接水冷式部分中空的铈钨电极结构。2.根据权利要求1.所述的割炬，其特征在于，喷咀采用在其孔道中间镶一段铈钨管。3.根据权利要求1.、2.所述的割炬，其特征在于，镶铈钨管的喷咀有一与特种下螺帽相配合的结构。专利摘要本实用新型涉及现代工业用部分材料加热切割设备的关键割炬，其结构为整体结构。该结构具有四个关键技术特征，即割炬电极采用部分中空的铈钨电极；割炬喷嘴采用在其孔道中间镶一段铈钨管；电极结构采用对中套与割炬下体配合结构；铈钨管喷嘴与下螺帽成配合结构。本割炬可用于3-60毫米厚度的不锈钢、合金钢、铜、铝及其合金等材料的切割。由于该割炬提高了等离子弧柱平均电流密度50％，所以具有显著的经济效果。文档编号B23K35/00GK85203280SQ85203280公开日1986年10月15日申请日期1985年8月1日发明者崔信昌,李泗贤申请人:上海电焊机厂导出引文BiBTeX,EndNote,RefMan