CN214558169U - 一种等离子切割电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种等离子切割电极，包括电极本体和电极银头，电极本体的一端呈锥孔结构，另一端向内设有空腔结构，电极银头的一端呈锥体结构，锥体结构的底端内径与锥孔结构的内径相同，椎体结构与锥孔结构插接，并且通过低真空钎焊固定，进而将电极银头固定在电极本体上。有益效果：通过使用钎焊技术替代摩擦焊，改变使银与铜焊接材料损耗减少30％，同时将银与铜的焊接面改变为锥面，增加了接触面积，方便了散热，有利于延长电极寿命，从而大大降低成本。

Description

一种等离子切割电极

技术领域

本实用新型设计等离子切割技术领域，特别涉及一种等离子切割电极。

背景技术

在现代工业应用中，通过等离子切割方法进行机械加工的应用越来越多，等离子切割是利用等离子弧的热能实现切割的方法，等离子切割的原理是以高温高速的等离子弧为热源，并利用压缩高速的机械冲刷力将已融化的金属或非金属吹走而形成狭窄切口的过程。等离子切割系统主要由供气装置、电源以及割枪组成，等离子切割具有切割厚度大、切割灵活、装夹工件简单及可以切割曲线等优点，可以广泛应用于所有的金属材料和非金屑材料的切割。

等离子切割环节中，对于电极的消耗是巨大的。电极的制造主要是由铜/银、铪等贵金属和稀有金属组成，本身材料成本比较昂贵。同时电极的消耗主要原因是发射体散热不够快速，造成电极铪丝加速离子化。故而解决电极使用性价比问题，主要是减少电极原材料的使用量，和提高发射体的散热效率，延长使用时间，同时也能提高对物料的切割质量。

现有等离子电极的电极本体1与电极银头2，大多采用摩擦焊结合工艺，银头材料使用量较多，焊接结合面垂直于轴线，与电极本体接触面积较小，如图1所示。工作时电极铪芯发热积聚高温，此时焊接面积小。并且等离子电极左侧内腔的散热台阶(外套冷却管)表面导热面积少，直接影响等离子电极的散热效果，降低了等离子切割的质量，缩短了易损件的寿命。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种结构简单，有利于延长电极寿命的等离子切割电极。

技术方案如下，一种等离子切割电极，包括电极本体和电极银头，所述电极银头固定在所述电极本体上，其特征在于，所述电极本体的一端呈锥孔结构，另一端向内设有空腔结构，所述电极银头的一端呈锥体结构，所述锥体结构的底端内径与所述锥孔结构的内径相同，所述椎体结构与所述锥孔结构插接，并且通过低真空钎焊固定。

作为进一步的改进，所述锥体结构的底端与所述锥孔结构的角度均为120°。

作为进一步的改进，在所述电极本体的另一端的外径上设有螺纹结构，在位于所述螺纹结构的内侧的电极主体上设有若干个定位凹槽，所述空腔结构的前端延伸至所述锥孔结构处，并包围在所述锥孔结构的外侧形成加长的散热台阶，在所述电极银头的头部轴心处开设盲孔，所述盲孔中可放置电极铪芯。

作为进一步的改进，在所述散热台阶的入口处设有导向锥角，在所述散热台阶的表面上设有螺旋槽。

作为进一步的改进，所述电极本体为铜质电极本体，所述电极银头为AgCu10电极银头。

有益效果

有益效果为：一、通过使用钎焊技术替代摩擦焊，改变使银与铜焊接材料损耗减少30％，同时将银与铜的焊接面改变为锥面，增加了接触面积，方便了散热，有利于延长电极寿命，从而大大降低成本。

二、电极本体原本的散热台阶为光滑外圆，现在加长了台阶长度，外圆增加了螺旋槽，并且顶端改成锥角(方便导向)。在切割工作过程中，通过冷却管(套在散热台阶外)输送的冷却液，经过散热台阶时，由于螺旋槽表面积大于光滑外圆，因此热交换率改善(经测算散热效果提高7.2％)。使电极的冷却稳定可控，冷却效果更均匀更稳定，延长电极使用寿命。

此种新型等离子电极，保证了电极本体与电极银头之间接触良好，进而保证了电极本体与电极银头之间的导电性和导热性，同时也保证了电极整体的散热效率，有利于延长电极的使用寿命。

附图说明

下面结合附图与实施案例进一步说明本实用新型。

图1为现有等离子电极的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的散热台阶的等离子电极的结构示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为图3中的等离子电极的安装结构示意图。

图中标号：

1、电极本体 101、锥孔结构 102、空腔结构

103、螺纹结构 104、定位凹槽 105、散热台阶

1051、导向锥角 1052、螺旋槽 2、电极银头

201、锥体结构 202、盲孔 3、电极铪芯

4、冷却水管

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图2所示，一种等离子切割电极，包括电极本体1和电极银头2，电极本体1的一端呈锥孔结构101，另一端向内设有空腔结构102，电极银头2的一端呈锥体结构201，锥体结构201的底端内径与锥孔结构101的内径相同，锥体结构201的底端与锥孔结构101的角度均为120°，椎体结构201与锥孔结构101插接，并且通过低真空钎焊固定，进而使电极银头2固定在电极本体1上。通过改变电极银头2与电极本体1的连接结构，又通过低真空钎焊的工艺方式产生的银铜相互浸润结构，浸润厚度大概为0.1mm左右，进而改善了整体的导电导热性能，提高了等离子束质量，进而提高了等离子切割质量，延长易损件寿命。

如图3-5所示，在电极本体1的另一端的外径上设有螺纹结构103，在位于螺纹结构103的内侧的电极本体1上还设有若干个定位凹槽104，螺纹结构103以及定位凹槽104都是起定位的作用，便于将等离子切割电极牢固的固定到等离子切割机内。在连接时将固定杆接入电极主体1的空腔结构102内，再通过螺栓套在电极主体1外部对其进行固定连接，通过其他定位装置与定位凹槽配合进一步加强对等离子切割电极的定位。空腔结构102的前端延伸至锥孔结构101处，并包围在锥孔结构101的外侧形成加长的散热台阶105，在散热台阶105的入口处设有导向锥角1051，在散热台阶105的表面上设有螺旋槽1052，在电极银头2的头部轴心处开设盲孔202，盲孔202中可放置电极铪芯3。

如图5所示，在安装时，冷却水管4插入电极本体1的空腔结构102中，冷却水管4内孔与散热台阶105直径相互配合，由于散热台阶105增加了导向锥角，故冷却水管4可迅速安装到位；冷却水管4与散热台阶105同轴，两者间隙均匀；装好后，冷却液由水管内孔流入，均匀稳定的流过冷却水管与散热台阶105之间的间隙，最后流经电极本体内表面和水管外表面，完成冷却循环。由于冷却过程中，加长了散热台阶105的长度，同时在散热台阶表面加工了螺旋槽，增加了散热面积，因此冷却液均匀稳定的通过冷却水管4与散热台阶105时，使电极封闭端的冷却效果更佳，延长电极使用寿命。

电极本体1为铜质电极本体，电极银头2为AgCu10电极银头为最优。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种等离子切割电极，包括电极本体和电极银头，所述电极银头固定在所述电极本体上，其特征在于，所述电极本体的一端呈锥孔结构，另一端向内设有空腔结构，所述电极银头的一端呈锥体结构，所述锥体结构的底端内径与所述锥孔结构的内径相同，所述锥体结构与所述锥孔结构插接，并且通过低真空钎焊固定。

2.根据权利要求1所述的一种等离子切割电极，其特征在于，所述锥体结构的底端与所述锥孔结构的角度均为120°。

3.根据权利要求1所述的一种等离子切割电极，其特征在于，在所述电极本体的另一端的外径上设有螺纹结构，在位于所述螺纹结构的内侧的电极主体上设有若干个定位凹槽，所述空腔结构的前端延伸至所述锥孔结构处，并包围在所述锥孔结构的外侧形成加长的散热台阶，在所述电极银头的头部轴心处开设盲孔，所述盲孔中可放置电极铪芯。

4.根据权利要求3所述的一种等离子切割电极，其特征在于，在所述散热台阶的入口处设有导向锥角，在所述散热台阶的表面上设有螺旋槽。

5.根据权利要求1或3所述的一种等离子切割电极，其特征在于，所述电极本体为铜质电极本体，所述电极银头为AgCu10电极银头。

Images