Плазменная струя — Получение

Pj , 53. Схемы получения дуговой плазменной струи [c.65]

Для получения дуговой плазменной струи используют специальные плазменные головки или так называемые плазмотроны, в которых обычно имеется неплавящийся вольфрамовый или медный катод, изолированный от канала и сопла головки, а анодом может служить сопло или изделие. [c.103]

Для получения плазменной струи используют электрическую дугу постоянного тока. Основную часть межэлектродного пространства составляет плазма, которая характеризуется квазинейтральностью. [c.436]

Из всех методов газотермического напыления (газопламенного, электродугового, высокочастотного и др.) для целей получения композиционных материалов наиболее широко используют — метод и аппаратуру плазменного напыления. В аппаратах плазменного типа для плавления и распыления материала покрытия используется струя дуговой плазмы, представляюш,ая собой поток газообразного вещества, состоящего из свободных электронов, положительных ионов и нейтральных атомов. Плазменную струю получают путем вдувания плазмообразующего газа (аргона, гелия, азота, водорода и их смесп) в электрическую дугу, возбуждаемую между двумя электродами. Напыляемый материал подается в плазменную горелку либо в виде проволоки, либо в виде порошка. Принципиальные схемы устройства головок плазменных горелок показаны на рис. 75. В головке, представленной на рис. 75, а, напыляемый порошок вводится в дуговую плазму, образуемую между вольфрамовым электродом (катодом) и соплом (анодом). В головке, представленной на рис. 75, б, сопло остается электрически нейтральным, а дуговой разряд возникает между вольфрамовым электродом горелки и напыляемой проволокой, которая является расходуемым анодом [36]. [c.170]

Экспериментально это положение проверено при пробое полиэтилена, когда канал разряда инициировался по капилляру диаметром 0.08-0.1 мм. Рассмотрено два варианта канал разряда инициировался с помощью дополнительных электродов и непосредственно с подачей импульсов высокого напряжения на исследуемые электроды. Полученные экспериментальные данные представлены в табл.4.1. Отношение величины электрической эрозии при инициировании разряда с помощью дополнительных электродов и просто с электродов составляет 0.85-0.96, что подтверждает основной вклад плазменных струй в эрозионный процесс при электрическом пробое твердых тел. [c.169]

При переработке твердых топлив в виде угле-водяных суспензий под воздействием плазмы немаловажную роль будет играть степень измельчения угля и других твердых присадок. Кроме того, для направленных процессов с целью получения заданных продуктов решающее значение приобретут скорость реакции и скорость охлаждения (закалки). В настоящее время уже проводятся работы по переработке различных газовых сред в плазменных струях воздуха для получения окислов азота, метана с целью получения ацетилена и других газов. [c.266]

Приводим упрощенную схему процесса получения окислов азота в плазменных струях с последующей закалкой впрыском холодной воды (рис. 155). [c.297]

Принципиальная энерготехнологическая схема процесса получения окислов азота из воздуха в плазменных струях [c.298]

Плазмотроны, создающие Струи плотной низкотемпературной П., широко применяются в разл. областях техники. В частности, с их помощью режут и сваривают металлы, наносят покрытия. В плазмохимии низкотемпературную П. используют для получения нек-рых хим. соединений, напр. галогенидов инертных газов, к-рые не удаётся получать др. путём. Кроме того, высокие темп-ры П. приводят к высокой скорости протекания хим. реакций — как прямых реакций синтеза, так и обратных реакций разложения. Если производить синтез на пролёте плазменной струи, расширяя и тем самым быстро охлаждая её иа след, участке (такая операция наз. закалкой), то можно затруднить обратные реакции разложения и существенно повысить выход требуемого продукта. [c.600]

Перспективной для получения плавленого вольфрама считают развиваемую в последние годы плавку в плазменных печах в аргонной или аргонно-водородной плазменной струе. [c.423]

Применяют два основных плазменных источника нагрева плазменную струю, выделенную из столба косвенной дуги, и плазменную дугу, в которой дуга прямого действия совмещена с плазменной струей. Соответственно применяют две схемы плазменных горелок. В горелках для получения плазменной струи дуга / горит между вольфрамовым электродом 2 и соплом к которому подключен положительный полюс источника тока (рис. 5.12, а). Электрод изолирован от корпуса горелки керамической прокладкой 3. Сопло интенсивно охлаждается водой. Из сопла выходит ярко светящаяся плазменная струя 5. Горелка питается постоянным током прямой полярности от источников с падающей характеристикой. Дугу зажигают с помощью осциллятора. [c.239]

Рис. 5.12. Схемы процесса получения плазменных источников нагрева а - плазменной струи, выделенной из дуги б - плазменной дуги, совмещенной с плазменной струей

Устройство горелок для получения плазменной дуги (рис. 5.12, б) принципиально не отличается от устройства горелок первого типа. Только дуга горит между электродом и заготовкой 7. Для облегчения зажигания дуги вначале возбуждается маломощная вспомогательная дуга между электродом и соплом. Для этого к соплу подключен токопровод от положительного полюса источника тока. Как только возникшая плазменная струя коснется заготовки, зажигается основная дуга, а вспомогательная выключается. Плазменная дуга, обладающая большей тепловой мощностью по сравнению с плазменной струей, имеет более широкое применение при обработке материалов. Ее используют для сварки высоколегированной стали, сплавов титана, никеля, молибдена, вольфрама и других материалов. Плазменную дугу применяют для резки материалов, особенно тех, резка которых другими способами затруднена, например меди, алюминия и др. С помощью плазменной дуги наплавляют тугоплавкие материалы на поверхности заготовок. [c.240]

При разделительной резке плазменной струей сопло плазмотрона располагают в непосредственной близости (1,5. .. 2 мм) от поверхности заготовки и производят локальное выплавление или сжигание материала (см. рис. 5.12, а). Ширина реза при этом весьма незначительна - 1. .. 2 мм, шероховатость может составлять Rz 30. .. 40. Плазменной струей, полученной в столбе дугового разряда независимой дуги, разрезают неэлектропроводящие материалы (например, керамику), тонкие стальные листы, алюминиевые и медные сплавы, жаропрочные сплавы и т.д. При плазменной резке используют аргон, его смесь с водородом, воздух и другие газы. [c.252]

Для высоколегированных сталей применяется и плазменная сварка. Большое ее преимущество - малый расход защитного газа. Получение плазменных струй различного сечения (круглого, прямоугольного и т.д.) и значительное изменение расстояния от плазменной горелки до изделия значительно расширяют технологические возможности этого способа. Плазменную сварку можно использовать для весьма тонких металлов и для металла толщиной до 12 мм. Применение ее для соединения сталей большой толщины затрудняется возможностью образования в швах подрезов. [c.375]

Плазменной струей, полученной в столбе дугового разряда независимой дуги, разрезают неэлектропроводные материалы (например, керамику), тонкие стальные Листы, алюминиевые и медные сплавы, жаропрочные сплавы и т. д. При плазменной резке используют аргон, его смесь с водородом, воздух и другие газы. [c.437]

Еще одной областью применения плазменной техники является получение расплавов различных веществ из порошкообразного исходного сырья. Для этого используются плазменные реакторы центробежного типа. При стабилизации плазменной струи вращающейся стенкой горизонтально расположенного реактора (рис. 4.6.12, а) плазменная струя генерируется плазмотроном со стержневым катодом, а реактор выполнен в виде тигля из огнеупорного материала, который вращается электродвигателем. Устройства такого типа работают в основном в дискретном режиме, т.е. реактор загружается материалом, который при вращении печи расплавляется, после чего печь наклоняется и жидкий продукт выпускается в соответствующую емкость. [c.453]

На рис. 63, а, б, в представлены схемы устройств для создания плазменной струи. Имеется несколько схем устройств для получения плазменной струи с раздельным соплом и каналом, со струей, выделенной из столба дуги (рис. 63, о), с совмещенным соплом и [c.96]

Рис. Ш.4.12. Схемы включения плазмотрона при получении плазменной струи косвенного (а), прямого (б) и комбинированного (в) действия

Для получения плазменной струи применяют специальные горелки. В наконечник горелки (рис. 100, б) вставлен вольфрамовый электрод 2. Конец электрода обдувается газом, поступающим по трубке 1 и выходящим через формирующее сопло 3, охлаждаемое водой через штуцер 4. Проходящий через горелку газ центрирует дугу 5 в сопле 3 и образует высокотемпературную плазменную струю 6, которой сваривают металлы, неметаллы и их сочетания. Этим способом удобно сваривать [c.331]

Плазменной струей можно создать процесс испарения материалов. Конденсацией паров материалов, выходящих из плазменной струи, можно получать монокристаллы полупроводниковых материалов и чистых металлов, таких как вольфрам, молибден, ниобий и т. д. Плазменную струю можно использовать для получения тонких металлических нитей, в том числе нитей очень высокой прочности. Испарением с последующей конденсацией можно получать мелкодисперсные порошки как металлов, так и их соединений. [c.463]

Для получения ионизированного потока газов обычно используют дуговой разряд 1 1(рис. 159), возникающий между вольфрамовым электродом 2 и соплом специальной горелки 3. Дуга горит в замкнутом цилиндрическом канале 4, стенки которого интенсивно охлаждаются водой. Через этот канал под давлением подают инертный газ. Вследствие сжатия газового проводника силами магнитного поля и наружного охлаждения столба дуги стенками канала происходит обжатие ионизированного потока. В результате появляется центральная тонкая струя 5 с высокой степенью ионизации, большим избыточным давлением и температурой, достигающей 10000— 30000° С. В процессе работы горелка охлаждается водой через каналы 6. В связи с этим тонкая струя 5 оказывается окруженной теплоизолирующим кольцевым слоем холодного газа, проходящего по стенке канала, охлаждаемого водой. Для получения (плазменной струи можно использовать любые газы. Кроме сварки и резки, ее можно применять для наплавочных работ, пайки, нанесения покрытий металлизацией, термической обработки и т. д. [c.230]

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ СВЕРХЗВУКОВЫХ ПЛАЗМЕННЫХ СТРУЙ В УСЛОВИЯХ ИСТЕЧЕНИЯ С НЕДОРАСШИРЕНИЕМ [c.262]

Сверхзвуковые плазменные струи, создаваемые концентрированным лазерным излучением при воздействии на поглощающие материалы. Лазеры как источники, позволяющие концентрировать огромное количество энергии на поверхности облучаемого вещества, могут быть использованы для получения сверхзвуковых плазменных струй. Для этого использовались потоки энергии порядка 10 — 10 бг/сж , при которых происходит наиболее интенсивное испарение вещества с поверхности облучаемого материала [11]. [c.267]

Для получения хода температуры по радиусу струи делался пересчет интенсивностей спектральных линий на радиальное распределение. Сечение струи при этом разбивалось на 10 зон. Температура плазменной струи измерялась в зависимости от плотности потока излучения, концентрируемого на медной пластинке, и от величины давления окружающей среды. [c.268]

Представляло интерес использовать лазерное излучение и импульсный разряд как источники получения плазменных струй совместно [12]. Если сфокусировать излучение на центральный электрод импульсного генератора, то плазменная струя, созданная лазерным излучением, заполняет разрядный объем и вызывает разряд. В результате образуется сверхзвуковая плазменная струя. Важно было выяснить физические свойства образующейся плазменной струи, определить ее основные параметры и сопоставить с параметрами плазменной струи, образующейся только в результате лазерного излучения, и плазменной струи импульсного генератора с обычным поджигом (высоковольтным импульсом). [c.269]

Для получения концентраций заряженных частиц в плазменной струе и изучения ее поведения были выбраны следующие способы по уширению линии меди 4530,8 А и по относительной интенсивности запрещенного перехода меди к соответствующему разрешенному (/ 4015// 4022) [8]. Так как для линии 4530,8 А постоянная Штарка значительно меньше, чем для линий 4015 и 4022 А, то концентрация частиц, полученная из уширения этой линии, выше и относится к более центральным зонам струи ( 10 см ). Эта концентрация согласуется с волновыми процессами, протекающими в струе, а концентрация, полученная по относительной интенсивности ( 5-101 см ), не чувствительна к волновым процессам, так как измеряется в более периферических областях струи. Полярность кольцевого электрода заметного влияния на величину концентрации не оказывает. [c.270]

Применение лазерного излучения для получения сверхзвуковых плазменных струй особенно удобно в тех случаях, когда нужно получить плазменную струю определенного химического состава. [c.271]

Плазменной струей, полученной в столбе дугового разряда независимой дуги, разрезают нез)лектропроводные материалы (напри мер, керамику), тонкие стальные листы, алюминиевые и медные сплавы, жаропрочные сплавы и т. д. При плазменной резке используют аргон, его смесь с водородом, воздух и другие газы. Скорость резки плазменной дугой при прочих равных условиях выше скорости резки плазменной струей. Плазменную резку выполняют специальным резаком, называемым плазмотроном. [c.210]

Гарнисажные печи сыграли большую роль в развитии современной металлургии ряда химически активных и тугоплавких металлов, в частности титана. Однако они не смогли полностью решить задачу получения сплавов без загрязнений. Дело в том, что в ряде случаев после нескольких плавок химический состав гранисажа заметно меняется. Кроме того, в него внедряются примеси, взвешенные в расплаве, а в случае удержания гарнисажа в охлаждаемом снаружи графитовом тигле (что во многих случаях необходимо для обеспечения нужного теплового баланса) - также и за счет контакта гарнисажа с графитом. В дальнейшем благодаря массообмену между расплавом и гарнисажем загрязненность последнего может сказаться на качестве металла дальнейших плавок. При плазменном нагреве проявляется также загрязнение расплава, вызываемое эмиссией в плазменную струю материалов конструкционных элементов плазмотрона. [c.8]

Из-за высокой температуры плавления, высокой твердости и хрупкости окислов получение оксидных покрытий представляет известную трудность. Наиболее распространенный метод получения оксидных покрытий — плазменное напыление. Высокая температура плазменной струи (до 10000 К) позволяет получать покрытия из самых ннзкоплавких окислов, нитридов и карбидов. [c.158]

Данные об эрозионной стойкости металлов, полученные ранее (Э.Н.Таракановский, диссертация. Томский политехнический университет, г. Томск, 1979 г.) в условиях единичного воздействия, подтверждаются и при массовом измельчении. Так, заземленный электрод (катод) эрозирует больше, чем высоковольтный (анод), что связано с вероятностным характером развития траектории канала разряда с острого высоковольтного электрода и выходом плазменной струи непосредственно на заземленный электрод. При подаче первой серии импульсов (15-20)-10 имп) происходит закалка металла в приповерхностных слоях, а затем эрозия электродов стабилизируется. Лучшие результаты получены для закаленной стали 40Х. Следует ожидать, что при использовании стали типа 40ХНМ эрозия электродов будет еще меньше и составит (6-7) 10- г/имп. [c.174]

Питание отливок 3, 4 Плавильные печи для цветных сплавов — Характеристики 36, 38, 39 Плавка цветных металлов 36 Плаз-кондукторы 636 Плазменная резка 271 Плазменная струя — Получение 266 Плазмеино-кислородная резка — Каче- [c.449]

Непрерывный оптический разряд (НОР) — стационарное поддержание плотной равновесной плазмы излучением лазера непрерывного действия (напр., СО -ла-зера) был предсказан теоретически и получен на опыте в 1970. По сравнению с традиц. способами поддержания плазмы с Г 10 000 К при помощи дугового, индукционного, СВЧ-раэрядов для подвода энергий к плазме оптич. способом не требуется конструктивных элементов электродов, индуктора, волновода. Световая энергия свободно передаётся на расстояние световым лучом. Это открывает возможность зажигания плазмы на расстоянии от лазера и в любых, даже труднодоступных местах. Если продувать холодный газ через горящий НОР, подобно тому, как это делается в дуговых и прочих генераторах непрерывной плазменной струи — плазмотронах, получается оптический плаз- [c.449]

Оптический П. Возможность непрерывного поддержания разряда и генерации плотной низкотемпературной плазмы излучением лазера непрерывного действия на СОг, т. е. возможность создания оптич. П., была теоретически обоснована Ю. П. Райзером в 1970. Если продувать газ через горящий в фокусе луча оптический разряд, го можно получить непрерывную плазменную струю, как и в П. др. разрядов. Пока имеются лишьэкс-перим. результаты, напр. был получен непрерывный оптич. разряд в струе аргона ати. давления, истекающий через сопло (рис. 3). Лазерный луч мощностью —1 кВт фокусировался в области сопла соосно с направлением [c.617]

Реакторы, представленные на рис. 4.6.6, н, о, разработаны фирмой Ионарк смелтерс (США) для процесса переработки цирконового песка с целью получения диоксида циркония. Плазменная струя, генерируемая в электродуговом плазмотроне постоянного тока небольшой мощности, создает электропроводный промежуток между графитовыми электродами (рис. 4.6.6, н) и позволяет стационарно поддерживать между ними дугу переменного тока. [c.448]

Для подачи электродной проволоки в плазменную струю может быть использован механизм подачи проволоки от сварочного полуавтомата ПШ-54 или ПДШМ-500. Для получения плазменной струи можно применить плазменную горелк у ИМЕТ-107. [c.159]

Импульсный плазменный генератор, работающий при атмосферном давлении. Для получения сверхзвуковых плазменных струй в условиях истечения с недорасщирением использовано свойствс импульсного разряда давать резкое увеличение давления в ограни ченном объеме при выделении огромного количества энергии [1, 2] Была выбрана конструкция плазменного генератора как наиболее удобная для получения осесимметричных плазменных струй. Им пульсный плазменный генератор конструктивно представляет собо устройство, аналогичное дуговому плазменному генератору (см рис. 1). Он состоит из центрального и кольцевого электродов с от верстием диаметром й, которые заключены в разрядную камеру из изоляционного материала (органическое стекло, фторопласт) [c.262]

Полученные результаты показали, что температура и концентрация заряженных частиц в плазменной струе в зависимости от величины плотности энергии, концентрируемой на поверхности поглощающего вещества, в диапазоне плотностей энергии 10 —10 вт1см почти не изменяются и составляют 7000—10 000° К, концентрация заряженных частиц 5- 10 —10 см . Изменение их вдоль и по радиусу струи также незначительно и лежит в пределах точности эксперимента. При уменьшении потока излучения до 10 вт/см- количественные измерения по спектру испускания атома меди провесп не удалось. [c.268]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...