[发明专利]提供斜角屏蔽流喷射的等离子体弧气炬

权利要求书

1.一种用于等离子体弧气炬的喷嘴，该喷嘴包括：

喷嘴本体，该喷嘴本体包括基本空心的内部部分和基本锥形的外部部分，所述基本锥形的外部部分有喷嘴半锥角，该喷嘴半锥角选自约20度到约60度的第一范围，所述喷嘴本体限定设置在所述喷嘴的端面上的出口喷孔，所述出口喷孔由喷孔直径(D)、喷孔长度(L)、以及喷嘴端面直径(Φ1)所定义，其中，L/D的比值是大于或等于2.4，以及Φ1/D的比值是在约1.9到约2.5的第二范围内。

2.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述第一范围是在约30度到约50度之间。

3.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述第一范围是在约34度到约44度之间。

4.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷嘴半锥角是约42.5度。

5.如权利要求l所述的喷嘴，其特征在于，所述L/D的比值是在约2.5到约3.0之间。

6.如权利要求5所述的喷嘴，其特征在于，所述L/D的比值是约2.8。

7.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述Φ1/D的比值是约2.1。

8.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体还包括固定机构，用于把所述喷嘴本体固定于等离子体弧气炬本体。

9.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷嘴本体是用导电材料制成的。

10.一种用于等离子体弧气炬的气炬端头，该气炬端头有纵向轴线并包括：

喷嘴，该喷嘴包括喷嘴本体，而该喷嘴本体包括基本空心的内部部分和基本锥形的外部部分，所述基本锥形的外部部分有喷嘴半锥角，该喷嘴半锥角选自约20度到约60度的第一范围，所述喷嘴本体限定设置在所述喷嘴的端面上的出口喷孔，所述出口喷孔由喷孔直径(D)、喷孔长度(L)、以及喷嘴端面直径(Φ1)所定义，其中，L/D的比值是大于或等于2.4；以及

屏蔽，该屏蔽包括屏蔽本体，而该屏蔽本体限定具有屏蔽出口喷孔直径(Φ2)的屏蔽出口喷孔，所述屏蔽本体包括基本锥形的内部部分，而该内部部分有屏蔽半锥角，所述屏蔽半锥角基本等于所述喷嘴半锥角，所述屏蔽相对于所述气炬端头的纵向轴线安装成与所述喷嘴之间有间隔，从而在所述屏蔽的所述基本锥形的内部部分和所述喷嘴的所述基本锥形的外部部分之间的空间内形成流体通路。

11.如权利要求10所述的气炬端头，其特征在于，所述屏蔽沿着所述纵向轴线以距离(s)相对所述喷嘴隔开，以及所述流体通路的厚度由这个距离s乘以所述喷嘴半锥角的正弦值来限定。

12.如权利要求11所述的气炬端头，其特征在于，所述距离s的数值是选择为由它形成的流体通路厚度使屏蔽出口流体速度为约2000英寸每秒到约6000英寸每秒。

13.如权利要求11所述的气炬端头，其特征在于，所述距离s的数值是选择为形成约0.022英寸的流体通路厚度。

14.如权利要求10所述的气炬端头，其特征在于，所述喷嘴的Φ1/D的比值是在约1.9到约2.5的第二范围内。

15.如权利要求14所述的气炬端头，其特征在于，所述Φ1/D的比值是约2.1。

16.如权利要求10所述的气炬端头，其特征在于，所述第一范围是在约30度到约50度之间。

17.如权利要求10所述的气炬端头，其特征在于，所述第一范围是在约34度到约44度之间。

18.如权利要求10所述的气炬端头，其特征在于，所述喷嘴半锥角是约42.5度。

19.如权利要求10所述的气炬端头，其特征在于，所述L/D的比值是在约2.5到约3.0之间。

20.如权利要求10所述的气炬端头，其特征在于，所述L/D的比值是约2.8。

21.如权利要求10所述的气炬端头，其特征在于，所述气炬端头的Φ2/Φ1的比值是在约0.8到约1.2之间。

22.如权利要求21所述的气炬端头，其特征在于，所述Φ2/Φ1的比值是大于1。