Дуговые плазменные установки

помощью дуговой плазмы, наиболее перспективны те, в которых используются плазмотроны

прямого действия (анодом является ванна расплавляемого металла). Почти неограниченные возможности повышения мощности и высокий к.п.д. плазмотронов прямого действия обусловили появление реальной возможности их широкого промышленного применения для плавки и переплава высококачественных металлов.

в электрической дуге, являющейся одной из форм дугового разряда в

газах. При таком разряде в сравнительно небольшом объеме дуги можно сконцентрировать огромные мощности и получить очень высокие температуры. Высокая концентрация тепла в дуге позволяет с большой скоростью плавить и нагревать металл в дуговых печах до высокой температуры.

в которой в качестве электродов используются плазматроны, работающие на постоянном

токе прямой полярности. Катодом служит верхний водоохлаждаемый плазмотрон, а анодом - ванна. Находящийся в контакте с жидким металлом подовый электрод изготовляют водоохлаждаемым из меди.

б —с двумя боковыми плазмотронами;



1 — ванна расплава,
2

— свод,
3 — плазмотроны,
4 — подовый электрод

подаче электрического тока в зазоре между торцом сопла плазмотрона и

шихтой или между двумя боковыми плазмотронами.

(по сравнению с плавкой в дуговых печах) из-за потребления аргона,

повышенный расход электроэнергии, а также необходимость оснащения печи большим числом водоохлаждаемых узлов, что обусловлено высокой температурой футеровки печи.

образованием катодного пятна, из которого выходит пар испаряемого материала, ионизирующийся

в электрическом поле вблизи катода. Образующаяся при этом плазма практически полностью ионизирована и состоит из многозарядных ионов и капельной фазы материала мишени, доля которой у легкоплавких металлов составляет ~10%, а у тугоплавких металлов ~1%.
Для удаления капель применяются специальные сепараторы.

инструментальной промышленности и машиностроения;
•создание жаро-, коррозие-, эрозиестойких покрытий для

авиационных ГТД и турбин, компрессоров энергетических установок;
•биосовместимые покрытия для медицины, например, для стоматологии;
•декоративные покрытия

скоростью нанесения покрытий. Для них показатель среднего тока на один

испаритель в различных конструкциях колеблется от 50 до 500 А, что указывает на перспективность применения дугового испарения металлов для задач высокоскоростного нанесения покрытий.

детали и изделия.

"холодным" катодом, горящем исключительно в парах материала катода.
При зажигании вакуумной

дуги, происходит контракция на мишени катода с образованием катодного пятна, из которого выходит пар испаряемого материала, ионизирующийся в электрическом поле вблизи катода.

многозарядных ионов и капельной фазы материала мишени, доля которой у

легкоплавких металлов составляет ~10%, а у тугоплавких металлов ~1%.
Средняя энергия генерируемых ионов высока и достигает для различных материалов 40…100эВ, а степень ионизации вещества катода 50%…90%