專利名稱:空氣等離子水壓縮弧金屬切割炬的制作方法
本實用新型屬于一種切割金屬的切割炬。
在現(xiàn)有的等離子切割技術(shù)中，水壓縮弧切割炬大多數(shù)是以氮氣為介質(zhì)的(美國專利No.3641308)，并且都沒有考慮在切割中對金屬材料的冷卻問題，以致切割質(zhì)量并不十分理想。在美國專利No.4421970中雖采用了噴嘴端面噴水，但主要是作為控制距離的傳感裝置。而在采用等離子水下切割時，雖可取得良好的切割質(zhì)量，但又存在15～20％的能量損失，并且工序復(fù)雜。對于已有的空氣等離子弧切割炬，如美國專利No.4059743，都沒有采用水射流壓縮電弧。
本實用新型的目的在于提供一種具有良好的冷卻效果的經(jīng)過水再壓縮的空氣等離子切割炬，以保證對各種金屬材料的優(yōu)質(zhì)、高速而又廉價的切割。
一般的空氣等離子割炬由割炬頭(包括電極、噴嘴、壓蓋)、槍體、絕緣套、陰極桿等部件組成。本實用新型提供的空氣等離子水壓縮弧割炬的割炬頭(附圖1)由電極〔1〕、上噴嘴〔2〕、下噴嘴〔3〕和壓蓋〔4〕組成。上噴嘴前端部為多頭方牙螺紋〔5〕，頂端面開有三條與噴道成切向的溝槽〔6〕(附圖2)，下噴嘴內(nèi)表面有一環(huán)形槽〔7〕，在環(huán)形槽中均布數(shù)個直通下噴嘴外端面的小孔〔8〕(附圖3)，工作時，冷卻水經(jīng)冷卻水腔進入到上噴嘴前部外緣多頭方牙螺紋通道內(nèi)，一部分水經(jīng)切向槽〔6〕旋切進入噴道〔9〕，另一部分水經(jīng)下噴嘴環(huán)形槽〔7〕從下噴嘴外端面小孔〔8〕內(nèi)垂直噴射到工件上。通過陰極冷卻水泄水裝置〔10〕放出來的冷卻水引到割炬附近，保持對弧柱30～40毫米的距離，對剛切過的切縫沖刷和冷卻(附圖4)。
本實用新型的空氣等離子水壓縮弧割炬主要優(yōu)點是比其它氣體的水壓縮弧割炬、一般的空氣等離子割炬和水下等離子切割炬具有更好的技術(shù)經(jīng)濟效果。由于上噴嘴采用方牙多頭螺紋水冷通道〔5〕，使上噴嘴實際水冷面積增大，換熱效果好，延長上噴嘴使用壽命。一部分水經(jīng)上噴嘴端面切向槽〔6〕旋切進入噴道〔9〕，包圍弧柱，加強電弧的壓縮，使電弧能量集中，減小切縫的寬度，由過去8毫米寬的切縫減小到4～6毫米，并又一次保護了噴道〔9〕，延長上噴嘴使用壽命。冷卻水自下噴嘴小孔〔8〕噴射到切割工件上，形成水幕罩，充分冷卻了切割工件，可避免工件金相組織的破壞和變形。同時，使電弧在噴嘴外也受到抑制，強化了切割效果，也相應(yīng)提高了下噴嘴的壽命。上、下噴嘴均用紫銅制作，下噴嘴也可用陶瓷制成。此外，通過陰極冷卻水泄水裝置〔10〕泄出的冷卻水直接沖刷剛切過的切口，可防止板材變形，防止切口部分過熱和保證切面垂直度。
本實用新型的割炬可以用于切割60毫米以下的不銹鋼、鉻鎳合金鋼、銅、鋁合金、鑄鐵、碳鋼等各種金屬材料。其弧功率在50～70瓩。割炬切割速度最快可達300～400米／小時(用于6～8毫米的碳鋼薄板材切割)，切割后切面無熔掛渣，光潔度
以上，優(yōu)于目前其它方法切割金屬。使用本割炬可以把金屬切割后的板材上的熱影響線限制到最低限度，達到上部沒有熱影響痕跡，下部不超過1毫米，且板材基本不變形，達到了優(yōu)質(zhì)高速切割的目的。
圖1，表示割炬頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2，表示上噴嘴［2］前端面示意圖。
圖3，表示下噴嘴［3］前端面示意圖。
圖4，表示緊跟割炬前進并冷卻割體的陰極冷卻水泄水裝置［10］。
實施例上噴嘴采用紫銅制做，前端部多頭方牙螺紋為4～6頭，前頂端面三條切向溝槽為弧形，深0.7毫米，弧半徑2毫米左右。
下噴嘴采用紫銅或陶瓷制做，其內(nèi)表面的環(huán)形槽深3毫米，寬2.5毫米，外端面均布8個小孔直徑為1毫米左右，小孔距噴道中心距離為10～20毫米之間。
權(quán)利要求
1.一種切割金屬的空氣等離子水壓縮弧切割炬，由割炬頭、槍體、絕緣套、陰極桿等部件組成，本實用新型的技術(shù)特征是割炬頭的上噴咀[2]前端為多頭方牙螺紋[5]，且端面開有與噴道[9]相切的溝槽[6]，與上噴咀相配合的下噴咀內(nèi)表面有一環(huán)形槽[7]，在環(huán)形槽中均布數(shù)個直通下噴咀外端面的小孔[8]。
2.如權(quán)利要求
1所述的切割炬，其特征是上噴咀用紫銅制成，下噴咀用紫銅或陶瓷制成。
專利摘要
一種切割多種金屬的空氣等離子水壓縮弧切割炬。本割炬頭采用多頭螺紋水冷通道，端面切向水冷槽、水幕罩結(jié)構(gòu)和后置水冷裝置，取得了高速優(yōu)質(zhì)切割金屬的效果。本割炬可切割各種金屬材料(不銹鋼、鑄鐵、鋁、銅、碳鋼等)，切割速度快，最高達300～400米/小時，切縫窄為4～6毫米。切面無熔掛渣，光潔度
文檔編號B23K9/00GK85200541SQ85200541
公開日1986年5月21日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者魏俊全, 歐陽濤, 馮大明, 盧崇仁 申請人:核工業(yè)部第六研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan