йму в міру ерозії. Цирконієва вставка витрачається головним чином при включенні дуги, очевидно, внаслідок руйнування плівки від термоудара. При певному поглибленні нижньої поверхні вставки подальше запалювання дуги здійснюється з мідною обойми, тому для переміщення катодного плями на цирконієву вставку і для жорсткої фіксації його необхідно застосовувати газовіхревую або магнітну стабілізацію дуги, що забезпечує сувору співвісність стовпа дуги з електродом і соплом плазмотрона. При використанні цирконієвого електрода допускається велика щільність струму, що досягає 80100 а/мм2, ніж при використанні вольфрамового електрода. При роботі плазмотрона з окислювальним плазмоутворюючого середовищем на великих токах (1000 а і вище) використовуються різноманітні види розподілених катодів, найбільш поширеними з яких є порожнистий, дисковий і кільцевої (схеми 4, 5 і 6). Недоліками розподілених катодів є складність їх конструкції, труднощі рівномірного переміщення катодного плями по всій поверхні електрода, низька стабільність горіння дуги, зростання напруги прикатодной області дуги і пов'язане з цим збільшення втрат потужності в електроді. Тому в плазмотронах для обробки металів розподілені катоди не знайшли практичного застосування. Існує класифікація плазмотронів і по плазмоутворюючого середовищі. Склад плазмоутворюючого середовища диктується технологічним процесом і в свою чергу є визначальним фактором при виборі схеми плазмотрона.
4. Плазмотрони плазмового напилення
При плазмовому напиленні плазмообразующий газ нагрівається в плазмотроне і прискорюється за допомогою сопла. У потік нагрітого газу вводиться порошок напилюваного матеріалу, який нагрівається і прискорюється потоком плазми, після чого потрапляє на оброблювану поверхню, утворюючи на ній шар покриття. Покриття утворюється розплавленими частинками, які приварюються до поверхні підкладки і один до одного. Якість покриття істотно залежить від ступеня нагріву частинок і їх швидкості при ударі об підкладку, що визначається швидкістю, температурою і теплопровідністю плазми на виході з плазмотрона, а також тепловими властивостями напилюваного матеріалу. Для напилення використовують різні матеріали - тугоплавкі метали - вольфрам, молібден і інші, оксиди алюмінію, цирконію, кремнію, титану, карбіду, бориди, нітриди танталу, кремнію, ніобію, гафнію та ін У деяких випадках в якості матеріалу для напилення використовують дріт, яка подається в струмінь плазми, розплавляється, розпорошується в струмені плазми, а краплі прискорюються і наносяться на напилюваного поверхню.
Плазмотрони для напилення, зазвичай, мають потужність в межах 100 кВт, частіше 20 ... 30, в якості плазмообразующих газів використовують аргон, азот, суміші аргону з гелієм. У деяких випадках використовують повітря. Вибір плазмообразующего газу і температури плазми визначається властивостями напилюваного матеріалу, вимогами до якості покриття і допустимої його вартістю. Суміші використовують для підвищення потужності плазмотрона та підвищення теплопровідності плазми.
Напилюваний матеріал вносять в струмінь плазми у вигляді порошку або дроту, яка плавиться і розпорошується в струмені плазми. Порошок зазвичай вводять в вихідну частину каналу анода або в сопло разом з потоком транспортуючого газу. Місце введення вибирають таким чином, щоб у межах тракту плазмотрона частки порошку не встигл...
