钢板切割用等离子体炬电极的电弧发生金属材料的制作方法

本实用新型涉及钢板切割用等离子体炬电极的电弧发生金属材料，更详细而言，涉及一种增大与钢板切割用等离子体炬电极(electrode)结合使用的电弧发生金属(电弧发生金属；以下，称电弧发生金属材料)的表面积，进而增加真空硬焊结合时的结合力，提高通过冷却水管的冷却水的电极冷却效率，当电弧发生时延迟电弧源的消耗，使得电流能够稳定地流动，进而延长电极寿命的钢板切割用等离子体炬电极的电弧发生金属材料。

背景技术：

一般，钢板切割用等离子弧焊炬的用途多为在喷嘴和电极之间产生高温加热的等离子弧来切割物体，该等离子弧由正离子和负离子、电子、激发(excited)的中子以及分子组成。

这样，广泛用于金属材料的切割、打标操作等的等离子弧焊炬由安装在其内部的电极；安装在焊炬本体中的中央排放喷嘴；电气连接部；用于冷却和电弧控制的流体通道；控制在所述电极和喷嘴之间形成的等离子体腔室中的流体流动模式的涡流环(swirlring)；电源(powersupply)等构成。

这种等离子弧焊炬通过产生作为具有高温和高动量(momentum)的等离子气体的收缩电离射流(constrictedionizedjet)的等离子弧，执行切割操作等。

所述等离子弧焊炬用的电极是通过过盈配合于形成在铜材质的电极本体的孔(bore)的发光插件(emittinginsert)，即、在电弧金属产生电弧，作为在电极本体接合电弧金属的方法，目前正在采用在电极孔以银钎硬焊(brazing)的焊接方法。

通过参照专利文献如下了解关于上述的现有离子弧焊炬的电极的现有技术。

专利文献1公开了一种等离子弧焊炬的电极，该电极本体的前方部由具有高热传导性的金属性材料制作，电极本体的后方部由具有良好的热以及电气传导性且廉价的第二金属性材料制成。

专利文献2公开了一种在cu或cu合金电极支架中形成孔，之后将由zr、zr合金、hf或hf合金制成的作用插件位于所述孔内，之后将银或银系合金的插入金属位于电极支架的前端部，以使其熔液能够插入于所述电极支架与作用插件之间，进而在高于所述插入金属的熔点30～100℃的温度进行钎焊的等离子弧焊炬的电极。

另外，在专利文献3公开了一种等离子体弧焊炬的电极，将发生电弧的铪棒插入于银管，之后在真空炉中通过高温的真空硬焊方法焊接；以及将插入所述铪棒的银管插入于铜材料的主体，之后在高温的真空炉中利用银环通过真空硬焊的方法进行焊接。

在专利文献4公开了一种等离子体弧焊炬的电极，由插入发生电极主体电弧的电弧金属并在电极主体与电弧金属之间注入中间金属层进行焊接的方法的构成。

(现有技术文献)

(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2009-0007801号，2009.01.20.

(专利文献2)韩国公开专利公报第10-2002-0034537号，2002.05.09.

(专利文献3)韩国公开专利公报第10-2007-0038801号，2007.04.11.

(专利文献4)日本公开专利公报平4-167996，1992.06.16.

(专利文献5)韩国注册专利公报第10-0980446号，2010.09.07.

技术实现要素：

(要解决的问题)

如上所述，可以了解到钢板切割用电弧发生金属，即使用铪(hf)、锆(zr)、钨(w)的等离子体电极的优选构成条件如下：电弧发生金属与电极的铜(cu)材料接触良好，以使电稳定，并且能够快速冷却在发生电弧时产生的热。

因此，在电以及热方面有利的方法是增大相同尺寸的电弧发生金属的表面积的方法。

电量比例于剖面，因此相同尺寸(大小)增大剖面面积，在电方面是有利的；在发生电弧时，电弧发生金属蒸发的同时消耗，因此抑制并延迟蒸发的方法有在相同尺寸的电弧发生金属中最大限度地提高冷却效率的方法，而增大剖面面积有利于该方法。

据此，对于电极的寿命，为了在等离子体电极中抑制蒸发并生成电气性稳定的电弧，电气性增大表面积的电弧发生金属能够得到有利的优点，并且能够延长寿命。

据此，本实用新型增大电弧发生金属的表面积，能够延长电极的寿命，而且在发生电弧时能够抑制电弧发生金属的蒸发，还提高电弧发生金属的冷却效率。

即，本实用新型在电弧发生金属的表面形成阴刻的凹凸来增大表面积，从而谋求上述优点，通过这种电弧发生金属的表面积的增大，比现有的方式更加提高冷却效率，以及通过实现电气性稳定比现有的方式更加提高电极的寿命。

(解决问题的手段)

用于上述技术问题的本实用新型，根据在权利要求1至4记载的实用新型，插入于结合冷却水管的电极前端插入部，并且用焊料插入部的钎料进行硬焊的钢板切割用等离子体炬电极的电弧发生金属材料，在所述电弧发生金属材料表面形成凹凸来增大表面积，所述凹凸均匀地形成在电弧发生金属材料的整体表面，所述凹凸在电弧发生金属材料表面形成钻石形状。

(实用新型的效果)

本实用新型可期待以下的各种优点与效果：增大与钢板切割用等离子体炬的电极(electrode)结合使用的电弧发生金属材料的表面积，从而在真空硬焊结合时增加结合力；通过冷却水管的冷却水提高电极冷却效率；在发生电弧时，延迟弧源的消耗，使电稳定地流动，进而能够延长电极的寿命等。

附图说明

图1是示出本实用新型的一实施例的立体图。

图2是示出本实用新型的一实施例的主视图。

图3是本实用新型的一实施例的剖面图。

图4、5是适用本实用新型的电极的分离立体图以及结合状态剖面图。(附图标记说明)

1：电弧发生金属材料11：凹凸

2：电极21：插入部

22：焊料插入部23：电极凸出部

3：钎料4：冷却水管

具体实施方式

本实用新型的特征在于构成一种钢板切割用等离子体炬电极的电弧生发生金属材料，可期待如下的各种优点：在钢板切割用等离子体炬电极的电弧发生金属材料的表面形成凹凸，通过凹凸增大表面积，从而在真空硬焊结合时增加结合力；通过冷却水管的冷却水提高电极冷却效率；在发生电弧时，延迟弧源的消耗，使电稳定地流动，进而能够延长电极的寿命等。

本实用新型是插入于电极的插入部用钎料进行硬焊处理的等离子体电弧炬的电弧发生材料，在所述电弧发生金属材料的表面形成凹凸，通过凹凸增大表面积。

形成在所述电弧发生金属材料的表面的凹凸是形成钻石形状等，并且将电弧发生金属材料的变形最小化的同时通过凹凸将表面面积最大化。

以下，与附图一同详细说明本实用新型的具体实施内容。

图1是示出本实用新型的一实施例的立体图；图2是示出本实用新型的一实施例的主视图；图3是本实用新型的一实施例的剖面图；图4、5是适用本实用新型的电极的分离立体图以及结合状态剖面图。

钢板切割用等离子体炬在内侧形成结合冷却水管4的电极2前端形成插入部21，在此插入电弧发生金属材料1，并且在焊料插入部22加入钎料3以实现硬焊。

即，铜材料的电极2在中心形成有用于插入电弧发生金属材料1的插入部21，在最上端形成焊料插入部22，以插入钎料3进行硬焊。

本实用新型是用插入于所述电极2来用钎料3进行硬焊处理的等离子体炬电极的电弧发生金属材料1中，在所述电弧发生金属材料1表面形成凹凸11。

通过所述凹凸11增大表面面积。

为了增大表面积而形成在所述电弧发生金属材料1表面的凹凸11可形成钻石形状等的各种形状，为了将电弧发生金属材料1的变形最小化并通过凹凸11将表面积最大化，当然可对凹凸11的深度与形状进行各种实施。

所述凹凸11是用于增大电弧发生金属材料1的表面积的，因此当然优选为所述凹凸11均匀地形成在电弧发生金属材料1的整个外表面。

如上所述的本实用新型是在表面形成凹凸11将表面积最大化来构成电弧发生金属材料1，从而可期待以下特征性作用与效果，并如下进行详细说明。

若增大电弧发生金属材料1的表面面积，

①在硬焊(真空)时，在电极2与电弧发生金属材料1之间插入并结合钎料3的过程中增加结合力，

即，结合力比例于单位面积(结合的面积)，因此若增大表面积，则增大焊接面积，因此相比于现有的方法更加增大相当于增大的表面积的结合力。

②电弧发生金属材料1是在发生电弧时在电极2的前端发生高热，此时增加插入于电极凸出部23与电极2之间的插入部21的电弧发生金属材料1的表面积(传与表面积成正比)，因此增加与通过冷却水管4流动的冷却水的接触面积，进而大幅度提高电极2的冷却效率。

③在电弧发生金属材料1发生电弧时稳定地发生电弧是非常重要的，为了发生稳定的电弧，表面积电气性大的电弧发生金属材料1电气性稳定(电量与面积成正比)，与此同时通过上述的高冷却效率，可使电稳定流动，进而通过发生稳定的电弧可期待延迟电极的寿命。