報告書番号

W94037

タイトル（和文）

交流プラズマトーチにおける電極の損耗現象（その２）－アーク電流の影響－

タイトル（英文）

EROSION OF ELECTRODE IN AC PLASMA TORCHES (PART 2) -EFFECT OF ARC CURRENT-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

実用レベルの電流領域までアーク電流を増大させた場合の交流プラズマトーチ電極を低損耗化させるために，５００Ａ領域において電極径を変えてアーク電流の増大が電極損耗に及ぼす影響を調べた。なお，電極材料は酸化ランタン入りタングステンであり，プラズマガスはアルゴンである。得られた結果は次のとおりである。電極径が８ｍｍ，１０ｍｍの場合は，４５０～５５０Ａで電極先端の一部が溶融し損耗量は急増したが，電極径を１３ｍｍに太くすると５５０Ａでも損耗量は急増せず実用レベル（５ｍｇ／ｈ程度）まで低損耗化できた。このとき，電極軸方向の温度分布計算を行い電極先端温度を試算し，これと実験で得られた損耗量との相関関係を調べた。その結果，損耗量は電極先端温度に依存し，電極先端温度を３，０００Ｋ以下に低減することによって実用レベル（５ｍｇ／ｈ程度）まで低損耗化できることを明らかにした。以上のことから，電流がさらに増大した場

概要 （英文）

HEAVY ELECTRODE EROSION IS A PROBLEM WHEN USING AC PLASMA TORCHES. TO REDUCE THE ELECTRODE EROSION WHEN CURRENT INCREASED TO COMMERCIAL LEVELS,THE EFFECTS OF CURRENT AND ELECTRODE DIAMETER ON ELECTRODE EROSION WERE CLARIFIED FOR THE 500-A CLASS. THE ELECTRODE WAS SOLID TUNGSTEN CONTAINING 2% LANTHANUM OXIDE BY WEIGHT. THE PLASMA GAS WAS ARGON. FOR ELECTRODE DIAMETERS OF 8 MM AND 10 MM,THE ELECTRODE TIP WAS PARTIALLY MOLTEN AND ELECTRODE EROSION INCREASED RAPIDLY AT 450-550 A. FOR ELECTRODE DIAMETERS OF 13 MM,ELECTRODE EROSION DID NOT INCREASE RAPIDLY AND WAS COMMERCIAL LEVEL ( 5 MG/H) AT 550 A. THE TEMPERATURE DISTRIBUTION ALONG THE ELECTRODE AXIS WAS CALCULATED. GOOD CORRELATION WAS OBTAINED BETWEEN THE CALCULATED TEMPERATURE OF THE ELECTRODE TIP AND THE MEASURED ELECTRODE EROSION. AS THE TIP TEMPERATURE DECREASED TO 3000K,THE ELECTRODE EROSION DECREASED TO COMMERCIAL LEVEL ( 5 MG/H). IT IS SUPPOSED THAT ELECTRODE EROSION WOULD BE DECREASED BY THICKENING THE ELECTRODE AND DECREASING THE ELECTRODE TIP TEMPERATURE TO 3000K WHEN CURRENT INCREASES.

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