ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Формирующий наконечник из "Газоэлектрическая резка металлов " Большое значение для придания режущей дуге надлежащих характеристик имеет формирующий наконечник. Установлено, что напряженность электрического поля дуги, горящей в потоке аргона при величине тока 200 а, расходе газа 570 л/мин, диаметре сопла 8 мм, составляет примерно 8 в/см, в то время как в сопле диаметром 3 мм напряженность поля возрастает до 50 в/см (фиг. 41). Целесообразность работы с соплами возможно меньшего диаметра очевидна, те.м более, что от его величины непосредственно зависит ширина реза. [c.81] В результате активного поглощения теплоты, выделяемой столбом режущего разряда, материал сопла у внутренней поверхности канала наконечника сильно нагревается и может быть доведен до размягчения или до оплавления. Прн этом может произойти и испарение материала наконечника. [c.82] А — постоянная, величина которой зависит от принятой системы единиц. [c.82] Приведенное уравнение показывает, что для уменьшения износа сопла необходимо 1) обеспечить минимальное поглощение стенками канала энергии, выделяющейся в сжатом столбе дуги 2) создать условия для максимального отвода от стенок канала поглощенной энергии 3) изготовлять сопла из материалов, наиболее стойких при высоких температурах. [c.83] При установившемся тепловом состоянии системы радиальный тепловой поток на единице длины сопла будет определяться условиями теплопередачи через цилиндрическую стенку. [c.84] Фактически зависимость суммарного теплового потока от величин внутреннего и наружного диаметров соплового цилиндра несколько сложнее. Увеличение 2 приводит к увеличению первого сла с1 мого в знаменателе н к уменьшению второго. Поскольку в первом слагаемом с 2 выражается его логарифмом, оно растет вначале быстрее, а затем медленнее, чем убывает второе. [c.85] В сушествуюших конструкциях резаков наружный диаметр 2 соплового цилиндра может быть по величине в 1,5—5 раз больше диа.метра формирующего канала ]. При использовании сопла с внутренним диаметром ь равным 3—4 мм, наружный диаметр цилиндрической стенки едва ли может быть больше 12—16 мм, так как с его увеличением растет диаметр наружного торца наконечника, что заметно затрудняет наблюдения за резкой. [c.85] Обозначим как неизменяемые параметры = а и — = Ь. [c.85] При этом значения а и Ь могут быть сопоставимы или резко отличаться а 6 при высокой теплопроводности соплового материала и плохой теплоотдаче от наружных стенок и а Ь при нетеплопроводных соплах и хороших условиях охлаждения наконечника. [c.85] Одновременно следует отметить очевидную целесообразность интенсификации охлаждения соплового цилиндра. Коэффициент теплоотдачи в трубах, омываемых жидкостью, достаточно подробно изучен в теории теплопередачи применительно к различным схемам движения жидкости и параметрам ее потока. [c.85] Слелпватель . теплоотдача поперечному потоку жидкости почти в 10 раз интенсивнее, чем продольному. Охлаждение продольным потоком целесообразнее лишь при очень небольшой длине охлаждаемого участка. [c.87] Очевидно, что жидкость должна иметь высокие теплопроводность, температуропроводность и кинематическую вязкость, а скорость потока жидкости в зоне охлаждения должна быть максимальной. Из числа различных капельных жидкостей, используемых в технике, наиболее благоприятными по совокупности свойствами обладают вода, фреон и глицерин. [c.87] В практике для этих целей используют воду. При этом можно обойтись без специальных насосов, циркуляционной системы II радиаторов, используя воду из водопроводной сети и сбрасывая ее в канализацию. При формировании мягких плазменных дуг или проникаюших дуг небольшой мощности, а также при использовании головок с раздельной подачей газов можно применять газовое охлаждение соплового цилиндра. Обычно при этом пользуются сжатым воздухом, но могут быть применены и другие газы. [c.87] В отношении количества теплоты, определяющей износ стенок сопла, можно получить некоторые представления из рассмотрения фиг. 44. При работе сопла на его твердых стенках образуется оплавленный слой толщиной Ах, от которого в массу наконечника непрерывно отводится теплота Qm. Для поддержания температуры плавления на поверхности раздела фаз металл оплавленного слоя должен быть перегрет до некоторой температуры Г. Величина этой температуры и толщина оплавленного слоя связаны с вязкостью и поверхностным натяжением жидкого металла, а также с параметрами плазменного потока в сопле, сочетание которых определяет услО Вия эрозионного износа соплового канала. В предельном случае равна температуре испарения. [c.87] Уравнения (44) и (47) позволяют получить представление о желательных физических свойствах металла наконечника. Он должен обладать высокими теплопроводностью, плотностью, теплоемкостью, температурой и теплотой плавления. В. многочисленных экспери.ментах были испытаны сопла из. меди, стали, вольфрама, графита, карбида кремния и других материалов. Наиболее благоприятные результаты показали медные охлаждаемые сопла стойкими оказались сопла, изготовленные из бронзы Бр.Х0,5. Этот спла-в, теплопроводность которого очень близка к теплопроводности меди, содержит 0,4—1,0% хрома и отличается значительной твердостью при высоких температурах. По-видимому, благодаря это.му эрозия металла потоком дуговой плазмы уменьшается. [c.88] Для устранения указанного недостатка целесообразно использовать вставки с коническими поверхностями сопряжения. При затяжке резьбы или достаточном осевом нажатии неровности на посадочных поверхностях сминаются, чем обеспечивается беспрепятственная передача теплоты, поглощаемой вставкой, в водоохлаждаемый корпус наконечника. [c.88] По конструкции эти вставки могут быть очень простыми и дешевыми, а срок их службы немногим уступает сроку эксплуатации цельных наконечников. Применение водоохлаждаемых наконечников со сменными вставками можно считать целесообразным при использовании резаков, работающих на газовых сл есях. Решение вопроса о стойкости наконечников требует дальнейшего исследования и создания материалов со специальными свойствами. [c.88] Наряду с регулярным износом наконечника возможен его износ и за счет отклонения условий его работы от нормальных. Сюда относятся односторонние износы канала, причиной которых. могут быть плохая центровка электрода или отклонение столба дуги от вертикальной оси в результате резки со слишком высокой скоростью или неправильного положения головки резака. Други.м видом нерегулярного износа является аварийный износ вследствие образования мощной внутренней плазменной пря.мой дуги. [c.88] Вернуться к основной статье