[实用新型]一种射频放电引燃真空电弧起弧装置

说明书

一种射频放电引燃真空电弧起弧装置。本实用新型为了提高已有空心阴极真空电弧起弧稳定性。本实用新型包括空心阴极、射频电源、电弧电源、电感线圈、陶瓷绝缘帽、阴极法兰、绝缘垫、阴极夹等，阴极法兰通过绝缘垫与真空室绝缘密封连接，陶瓷绝缘帽与阴极夹螺纹连接，电感线圈串联至射频电源阴极与空心阴极的回路，射频电源和电弧电源的共同阴极和阳极分别连接空心阴极和工件。本实用新型具有稳定性起弧的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种射频放电引燃真空电弧起弧装置，涉及真空电弧焊接技术领域。

背景技术

对于电弧熔化焊而言，大气环境下的氧、氮、氢等杂质气体降低焊接接头质量，通过真空抽气系统，可以控制真空环境的氧、氮、氢等杂质气体含量，因此真空环境下的金属焊接和冶炼工艺品质优良。随着国际航天事业的快速发展，真空环境下各种材料加工工艺获得广泛重视。空心阴极结构可以保证真空电弧放电在真空环境下稳定燃烧，工作气体注入空心阴极结构的内部，持续供给适当模式的电源功率，在空心阴极内部及空心阴极与阳极之间形成稳定的真空电弧放电。

空心阴极真电弧首先被应用于低气压条件下的等离子体源。空心阴极真电弧的能量集中、真空保护无污染、弧长敏感性弱等优势，作为大气环境下工业应用有效热源和太空环境下焊接热源引起广泛研究，逐渐被应用于金属材料熔化焊、堆焊和真空钎焊等工艺。

真空环境下，空心阴极起弧方式分为接触起弧和非接触起弧，其中非接触起弧包括高频起弧、高压起弧及电阻加热起弧，然而这些起弧方式存在着起弧间距短、不稳定等问题，直接影响着空心阴极真空电弧的应用。

实用新型内容

针对空心阴极真空电弧存在着起弧间距短、不稳定的问题，本发明提供一种简单易行的射频放电辅助真空电弧等离子体的起弧装置及方法，具有快速起弧、稳定性起弧及对工件无污染的特点。

本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：

本实用新型公开了一种射频放电引燃真空电弧起弧装置，本实用新型包括空心阴极1、工件2、气体流量控制系统3、射频电源4、电弧电源5、真空室6、真空抽气系统7、电感线圈8、陶瓷绝缘帽9、阴极法兰10、绝缘垫11、阴极夹12、样品台13。

其特征是所述阴极法兰10通过绝缘垫11与真空室6绝缘密封连接，阴极法兰10与阴极夹12之间焊接连接，陶瓷绝缘帽9与阴极夹12螺纹连接，空心阴极1位于陶瓷绝缘帽9内部，空心阴极1与阴极夹12之间过盈配合连接，阴极法兰10和阴极夹12实现循环水冷却，工件2位于空心阴极1下面，工件2位于样品台13上面，电感线圈8串联至射频电源4阴极与空心阴极1之间回路，射频电源4的阴极和阳极分别连接空心阴极1和工件2，电弧电源4的阴极和阳极分别连接空心阴极1和工件2，真空室6连接大地，工作气体通过气体流量控制系统3注入空心阴极1内部。

进一步的是，所述空心阴极1与工件2间距为5mm～100mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出了一种射频放电引燃真空电弧起弧装置，射频电源实现E型和H型增强放电，借助于空心阴极效应进一步提高等离子体密度，高密度等离子体快速加热空心阴极至电弧引燃的温度条件，该方法具有空心阴极真空电弧引燃效率高、时间短的优势满足科研和工业需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中涉及到的部件名称及标号如下：空心阴极1、工件2、气体流量控制系统3、射频电源4、电弧电源5、真空室6、真空抽气系统7、电感线圈8、陶瓷绝缘帽9、阴极法兰10、绝缘垫11、阴极夹12、样品台13。

具体实施方式