[实用新型]电弧等离子体发生器阴极

说明书

本实用新型提供了一种电弧等离子体发生器阴极，包括阴极芯(1)、工艺辅料(2)、阴极芯座1(3)和阴极芯座2(4)，阴极芯(1)与阴极芯座1(3)相连、阴极芯座1(3)与阴极芯座2(4)相连，阴极芯(1)和阴极芯座1(3)之间根据不同工艺要求填充有工艺辅料(2)，阴极芯(1)、阴极芯座1(3)和阴极芯座2(4)相互之间的连接均为密封连接。本实用新型是电弧等离子体发生器阴极，利用此方法制造的电弧等离子体发生器阴极具有成本低、加工制造方便、使用寿命长等特点。

技术领域

本实用新型涉及等离子体发生器领域，特别涉及一种电弧等离子体发生器阴极。

背景技术

等离子体发生器也叫等离子炬，在切割、喷涂、煤粉锅炉点火等领域得到了广泛的应用。但是，目前用于煤粉点火、废弃物处理等领域的较大功率等离子体发生器存在阴极烧损快、寿命短、制造和维护成本高等不足，阻碍了等离子体发生器的进一步推广使用。

等离子体发生器阴极使用寿命是衡量其性能的最重要指标之一。目前用来做等离子体发生器阴极的材料有铜、石墨、钨、钨铈合金、银等。由于阴极近电极区温度高达5000K-10000K，不管用何种材料、何种等离子体工作介质都无法避免阴极的烧损。目前为了减少等离子体发生器阴极烧损，常用氩气、氮气、二氧化碳等作为工作介质，尽管可以减缓阴极的烧损，但这种工作介质成本较高。而空气作为一种方便、廉价、安全的气体介质，在煤粉点火、废弃物处理等领域使用的等离子体发生器上得到广泛的应用。但空气中的大量的氧气，会加剧阴极的烧损和氧化，所以制造一种结构合理、耐热、抗氧化、有具有良好导电性能的新型阴极材料是解决阴极烧损的关键。

本实用新型是一种电弧等离子体发生器阴极，利用此方法制造的电弧等离子体发生器阴极具有成本低、加工制造方便、使用寿命长等特点，能大幅提高同功率、同工作介质下工作的电弧等离子体发生器阴极寿命，大幅提高现场使用的可靠性和安全性，可大幅降低阴极制造成本，为电弧等离子体发生器广泛推广使用提供便利。

实用新型内容

为了提高电弧等离子体发生器阴极使用寿命、降低制造和维护成本，使电弧等离子体发生器在各领域得到广泛的应用，本实用新型提供了一种电弧等离子体发生器阴极。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：包括阴极芯(1)、工艺辅料(2)、阴极芯座1(3)和阴极芯座2(4)。阴极芯(1)与阴极芯座1(3)相连、阴极芯座1(3)与阴极芯座2(4)相连，阴极芯(1)和阴极芯座1(3)之间根据不同工艺要求填充有工艺辅料(2)，阴极芯(1)、阴极芯座1(3)和阴极芯座2(4)相互之间的连接均为密封连接。

所述阴极芯(1)材料为高纯锆、含量90％以上的锆合金、高纯铪、含量95％以上铪合金、钨、钨铈合金、钨钍合金等，目的是用高熔点的材料提高阴极使用寿命。

所述阴极芯(1)与阴极芯座1(3)重合的长度b在2-50mm之间；所述阴极芯(1)轴向设置有排气槽、方便焊液流动的排液槽。作用是保证阴极留有足够的烧损余量，同时为了方便加工制造。

所述阴极芯(1)形状为圆柱形、圆台形、多边棱柱形和棱台形；所述阴极芯(1)圆柱形横截面直径在1-20mm之间，多边棱柱形横截面外切圆直径在1-20mm之间，圆台形小端底面的直径在0-20mm之间，大端底面的直径在1-20mm之间，多边棱台形小端底面外切圆的直径在0-20mm之间，大端底面外切圆的直径在1-20mm之间。作用是保证阴极留有足够的烧损余量，同时满足不同功率等离子体发生器的设计需要。

所述工艺辅料(2)为银含量5％至85％的焊丝、焊条或焊粉。机械机构系统2还配有能够准确移动到位的光电感应装置；所述阴极芯(1)与阴极芯座1(3)之间的连接采用高频加热、电阻加热、乙氧火焰加热等钎焊方式焊接；或采用过盈、过渡配合方式连接；或采用浇注镶嵌方式连接，在浇注阴极芯座1(3)时把阴极芯(1)直接镶嵌到阴极芯座1(3)中。作用是提供多种制造工艺方法，方便根据工厂实际条件选择制造方法。