Eletrodo de tungstênio para corte a plasma

Eletrodo de tungstênio para corte Plaa Corte a plasma O eletrodo de tungstênio é usado como cátodo em equipamentos de corte a arco de plasma. Sua principal função é gerar fluxo de elétrons de alta-densidade sob a ação da fonte de alimentação CC e o princípio da emissão térmica de elétrons. Depois de serem totalmente combinados com gases de proteção comprimidos de alta-velocidade (como nitrogênio e argônio), eles excitam conjuntamente o fluxo de arco de plasma de ultra{4}}alta temperatura, de modo a implementar operações de corte e conformação por fusão em materiais metálicos.

Em comparação com eletrodos de tungstênio em cenários de soldagem, as aplicações de corte apresentam requisitos mais elevados para a adaptabilidade dos eletrodos. Durante o corte a plasma, a temperatura da coluna do arco pode atingir um nível alto, e a densidade de corrente é geralmente alta, o que exige maiores requisitos para que o eletrodo mantenha sua resistência à ablação, estabilidade de emissão de elétrons e formato da ponta.

I. Princípio de funcionamento do eletrodo de tungstênio para corte a plasma

O princípio de funcionamento dos eletrodos de tungstênio para corte a plasma é baseado no processo sinérgico de emissão de elétrons quentes e ionização de gás. No circuito de corte, o eletrodo de tungstênio é usado como cátodo e a peça de metal cortada é usada como ânodo. Quando a fonte de alimentação é ligada, um campo elétrico é estabelecido entre o eletrodo e a peça de trabalho. A ponta do eletrodo de tungstênio gera calor de resistência à medida que a corrente passa, e a temperatura sobe rapidamente até o nível necessário para a emissão de elétrons. O alto ponto de fusão e a baixa pressão de vapor dos materiais de tungstênio tornam-no ainda sólido em altas temperaturas, e a superfície emite elétrons livres.

Sob a ação do campo elétrico, esses elétrons impactam moléculas de gás como nitrogênio, argônio ou ar comprimido em alta velocidade, iniciando a ionização para produzir íons positivos e elétrons secundários, formando canais de plasma condutores. O gás no canal é aquecido a uma temperatura extremamente alta e parte dele ioniza até o estado de plasma. Ao mesmo tempo, a estrutura mecânica da tocha de corte aplica compressão mecânica, compressão térmica e compressão eletromagnética ao arco para confinar a coluna do arco a um jato fino e de alta densidade de-energia-, que é usado para derreter metal e soprar escória derretida.

Os eletrodos de tungstênio não se consomem e servem apenas como fontes estáveis ​​de emissão de elétrons. A condição da superfície do formato da ponta e a composição do material dos eletrodos de tungstênio afetam a eficiência de emissão e a estabilidade do arco. No uso real, é necessário selecionar um tipo razoável de acordo com o nível atual e o tipo de gás de trabalho, e mantê-lo e substituí-lo regularmente.

II. Princípios para seleção de eletrodos de tungstênio por corte a plasma

A seleção de eletrodos de tungstênio para corte a plasma precisa integrar diversas dimensões, como capacidade de emissão de elétrons, alcance de corrente, desempenho-de resistência à queima e condições de trabalho aplicáveis ​​para garantir benefícios econômicos e de corte. Diferentes tipos de eletrodos de tungstênio têm diferenças sistemáticas no desempenho, e uma seleção razoável pode evitar problemas como instabilidade de ignição do arco, oscilação do arco ou desgaste excessivo.

Selecione por tipo de material. Em primeiro lugar, de acordo com a composição do material: requisitos de limite baixo de tungstênio puro para ocasiões de corte de ar; Eletrodos de tungstênio dopados contendo óxidos de terras raras (tungstênio de cério, tungstênio de lantânio, tungstênio de ítrio, tungstênio de zircônio, tungstênio de tório) são otimizados de acordo com O eletrodo contendo óxido de cério é sensível ao arco, adequado para corte fino de placas finas; Equalização abrangente de eletrodos de óxido de lantânio ou zircônia, adequados para aplicações automatizadas de média-corrente; O encolhimento do arco do eletrodo do óxido de ítrio é excelente, o que é adequado para alta densidade de corrente e requisitos de alta precisão; O eletrodo de óxido de tório tem forte capacidade de emissão e longa vida útil, mas é gradualmente substituído em áreas ecologicamente corretas devido à radioatividade.

Seleção do tipo de acordo com a corrente e o diâmetro do eletrodo. O diâmetro do eletrodo afeta a densidade da corrente e a taxa de queima. O diâmetro deve corresponder à corrente de corte e a densidade de corrente deve ser controlada abaixo de 20A/mm² para evitar estrangulamento rápido ou ablação do eletrodo causada por superaquecimento.

Selecione com base na corrente de corte e no diâmetro do eletrodo

Selecione de acordo com o tipo de gás de trabalho. O efeito da pureza do gás na vida útil do eletrodo é significativo. Quando a pureza do nitrogênio é superior a 99,5%, a taxa de perda por queima é a mais baixa; Para corte com gás inerte, os eletrodos de tungstênio são preferencialmente dopados. Se a pureza do gás não estiver de acordo com o padrão, isso acelerará a oxidação e a corrosão e reduzirá a vida útil do eletrodo. Seleção do tipo de acordo com os requisitos de proteção ambiental e segurança. A proporção de eletrodos não{6}}radioativos (tungstênio de lantânio, tungstênio de cério, tungstênio de ítrio, tungstênio de zircônio) está aumentando gradualmente no mundo.

III. Desempenho de diferentes tipos de eletrodos de tungstênio no corte a plasma

Diferentes tipos de eletrodos de tungstênio apresentam diferenças significativas nos processos de corte a plasma de acordo com o material, corrente e grau de automação. Eletrodos de tungstênio puro são adequados principalmente para ocasiões de baixa-demanda e baixa{2}}corrente devido à sua fraca capacidade de emissão de elétrons e dificuldade de início do arco. O eletrodo de cério-tungstênio tem forte sensibilidade de iniciação de arco, adequado para cortar placas finas e baixa corrente, e pode atingir iniciação de arco estável sob baixa corrente para garantir o corte. O eletrodo de lantânio-tungstênio tem desempenho abrangente e equilibrado e nenhum problema de radioatividade. É adequado para sistemas de corte automático e corte plasma com corrente média. É um dos tipos amplamente utilizados atualmente.

Os eletrodos de tório-tungstênio têm forte capacidade de emissão de elétrons, são adequados para corte a plasma contínuo-de alta carga e têm uma longa vida útil. No entanto, devido ao elemento radioativo tório, estão sendo gradualmente substituídos em áreas com elevados requisitos de proteção ambiental. Encolhimento do arco do eletrodo de ítrio e tungstênio, adequado para condições de alta densidade de corrente e requisitos de corte a plasma de alta precisão. Eletrodos de zircônio-tungstênio têm desempenho equilibrado e boa resistência ao desgaste, desempenho de alto custo e são adequados para corte automático e aplicações de média-precisão.

O desempenhode eletrodos de tungstênio em corte a plasma

4. Problemas comuns de eletrodos de tungstênio no corte a plasma

Na tecnologia de corte a plasma, diferentes tipos de eletrodos de tungstênio apresentam diferenças significativas na composição do material, na capacidade de emissão de elétrons e na estabilidade do arco, por isso é necessário implementar medidas de tratamento de problemas comuns de acordo com os parâmetros do processo. Desgaste do eletrodo, dificuldade de iniciação do arco, danos térmicos são os principais problemas. Se não for tratado a tempo, poderá causar cortes instáveis, quedas e até danos ao equipamento. A seleção razoável (como lantânio-tungstênio, cério-tungstênio, ítrio-tungstênio, zircônio-tungstênio, etc.) e a manutenção diária (como geometria da ponta, fluxo de ar correspondente, evitando conexão polar reversa) podem efetivamente prolongar a vida útil do eletrodo, melhorar a estabilidade do arco e otimizar a eficiência de corte.

Perguntas frequentesde eletrodos de tungstênio em corte a plasma