专利名称：空气等离子体切割机耐高温抗氧化电极的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气等离子体切割机耐高温抗氧化电极。
用空气等离子体切割机切割金属速度快、热效率高、割缝窄、切割厚度大，且用空气作工作气体方便价廉，但是，电极工作时在电弧附近区域达两千多摄氏度，同时受高温氧气或氧离子的氧化腐蚀作用及高速气流的冲刷，一般导体材料难以承受。目前工业上应用于空气等离子体切割机的抗氧化高熔点电极为棒状的铪与锆，前者价格昂贵仅用于特殊场合。锆电极工作时放电端部很快形成一层高温下导电的致密氧化锆膜层，保护了膜内的锆不会进一步氧化。但由于锆的熔点为1850℃，尽管锆电极棒后半部镶入冷却铜套内，积聚在放电端部的高热也会使氧化锆膜层内的锆熔融，在高速气体涡流作用下局部脱落，形成烧蚀坑，烧蚀坑一般集中于电极棒放电端部的中心。随着工作时间的延长，蚀坑加深，直径增大。其他熔点材料如钨、钼等在空气中高温下迅速氧化挥发掉，不能用于上述用途，而高熔点抗氧化的化合物一般为绝缘体或半导体，像氧化锆或掺杂氧化锡等只有在高温下电阻才降到可利用的水平，室温时电阻很大，不能起弧。
本发明的目的在于克服上述电极价格昂贵或熔点低寿命短的缺陷，利用低成本的材料与工艺制作长寿命的空气等离子体切割机耐高温抗氧化电极。
空气等离子体切割机耐高温抗氧化电极，其特征在于由锆管及装在锆管中的氧化锆陶瓷芯棒和铜芯棒所组成。
本发明的优点在于不用价格昂贵的铪，只采用较廉价的锆、氧化锆及铜材料经组装而成，充分利用了锆与铜的导电性与热传导性以及氧化锆的高熔点抗氧化和高温导电性，工作寿命大大超过目前普遍使用的铪电极，并且寿命超过铪电极。
附图
为本发明的结构示意图，图中1为氧化锆陶瓷棒，2为锆管，3为铜棒，锆管2的外径为3-10毫米，壁厚为0.5-3毫米，长度为5-20毫米。氧化锆陶瓷芯棒1的长度为5-20毫米，铜芯棒3的长度为0-15毫米，两者的长度之和等于锆管2的长度，与锆管2过盈配合装配在一起。室温时锆管2导电性良好，易于起弧，起弧后陶瓷棒1端部很快加热到1000℃以上成为导体，电弧弧根在四周旋转风压作用下移向中心区域，从而避免了锆管2的烧损。由于氧化锆陶瓷棒1的熔点大大高于锆且高于铪，同时具有极强有抗氧化性，因而能够长时间连续工作，本身的烧损量却很小。锆管2只是在起弧的短时间内受到高温影响，正常工作后四周被旋转冷风包围，一部分热量由冷风带走，一部分热量向后导入铜电极座。铜棒3的作用是降低电阻增加热传导，从而进一步保护了锆管，延长了电极的寿命。
权利要求
1.一种空气等离子体切割机耐高温抗氧化电极，其特征是由锆管，及装在锆管内的氧化锆陶瓷芯棒和铜芯棒组成。
2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于锆管的外径为3-10毫米，壁厚0.5-3毫米，长度5-20毫米。
3.根据权利要求1或2所述的电极，其特征在于氧化锆陶瓷芯棒的长度为5-20毫米，铜芯棒的长度为0-15毫米，两者的长度之和等于所述的锆管长度，与锆管过盈配合装配在一起。
全文摘要
本发明是一种空气等离子体切割机耐高温抗氧化电极，由金属锆管和装在锆管内的氧化锆芯棒与铜芯棒所组成。使用本发明可长时间不间断连续切割金属，使用寿命超过贵重的铪电极，制造成本接近普遍使用的锆电极。
文档编号B23K10/00GK1113844SQ9411065
公开日1995年12月27日 申请日期1994年6月6日 优先权日1994年6月6日
发明者李惠琪, 李惠东, 霍万库, 张柏林, 张今虹 申请人:山东矿业学院