SU1184018A1 - Способ исследовани электродуговых свойств контактных материалов из легкоплавких металлов и сплавов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ СВОЙСТВ КОНТАКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ЛЕГКОПЛАВКИХ ЖТАЛЛОВ И СПЛАВОВ , заключающийс  в возбуждении и регистрации электрической дуги между исследуемым материалом,  вл ющимс  катодом, и твердометаллическим анодом , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений , перед возбуждением электрической дуги и во врем  ее регистрации электроды поддерживаютс  в разных агрегатных состо ни х: катод в жидком, а анод в твердом, при этом исследуема  пара электродов имеет одинаковый химический состав.

Description

Изобретение относитс  к электроаппаратостроению , в частности к контактным материалам дл  жидкометаллических коммутационных аппаратов, и может быть использовано при исследовании электродуговых свойств жидкометаллических контактов, материалом которых, как правило,  вл ютс  легкоплавкие металлы и сплавы.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

На чертеже показана испытательна  установка, реализующа  предлагаемый способ.

Герметизированна  испытательна  камера состоит из двух разъемных по шлифу частей 1 и 2, на которых закреплены соответственно токоподводы 3 и 4. Токоподвод 3 электрически соединен с исследуемым материалом 5, а токоподвод 4 с электродом

6.Напр жение посто нного тока подводитс  к токоподводам так, что жидкий материал 5  вл етс  катодом, .а электрод 6 - анодом. Дп  подогрева катода и поддержани  такой температуры , при которой катод находитс 

в жидком состо нии, служит спираль

7,подключаема  к дополнительному источнику питани . Дл  охлаждени  анода и поддержани  температуры,

при которой анод находитс  в твердом состо нии, служит резервуар 8 с жидким азотом 9. Дл  перемещени  электрода 6 токоподвод 4 имеет сильфов 10. Штуцеры 11 служат дл  заполнени  камеры различными газами и дл  создани  вакуума. Если электродуговые характеристики снимаютс  при неподвижных электродах, то дл  возбуждени  электрической дуги используетс  поджигающий электрод 12, на который подаетс  высоковольтный импульс тока.

Указанна  установка позвол ет реализовать предлагаемый способ в двух режимах работы. В одном режиме электрод 6 погружаетс  в жидкий материал 5, а электрическа  дуга возбуждаетс  перемещением токоподвода 4 вверх. В результате разрыва электрической цеп между электродами 5 и 6 возбуждаетс  электрическа  дуга, котора  регистрируетс  известными способами, например при помощи электроннолучевого осциллографа .

В другом режиме дуговой процесс регистрируетс  между неподвижными электродами 5 и 6, а электрическа 

дуга возбуждаетс  поджигающим электродом 12.

Оба режима позвол ют получить характеристики электродуговых свойств контактных материалов из легкоплавких материалов и сплавов, в частности граничные величины тока и напр жени  дугообразовани  и семейства вольтамперных характеристик.

В зависимости от температуры плавлени  исследуемого материала и температуры окружающей средывозможны три варианта реализации способа.

Дл  материалов, имеющих температуру плавлени  ниже температуры окружающей среды, анод перевод т в твердое состо ние и поддерживают в этом состо нии все врем  эксперимента. Достигаетс  это охлаждением анода, например , при помощи резервуара с жидким а.зотом. Если задать температуру окружающей среды , то металлом, электродуговые свойства которого можно исследовать этим вариантом способа , может быть ртуть с температурой плавлени  .

Дл  материалов, имеющих температуру плавлени , близкую к температуре окружающей среды, можно добитьс  того, что электроды будут находитьс  в разных агрегатных состо ни х при температуре каждого, равной температуре окружающей среды. Если задать температуру окружающей среды +20°С, то металлом, электродуговые свойства которого можно исследовать этим вариантом способа,  вл етс  галлий с температурой плавлени  +29 С. Необходимо только предварительно расплавить катод, который при температуре окружаннцей среды +20°С так и останетс  в жидком состо нии. Этим свойством неравенство температуры плавлени  температуре отвердевани  обладают и некоторые другие металлы.

Дл  металлов, имеющих температуру плавлени  выше температуры окружающей среды, необходимо перевести катод в жидкое состо ние и поддерживать его в этом состо нии все врем  эксперимента. Это достигаетс  нагреванием катода, например, при помощи нагревательной спирали. Материалом , электродуговые свойства которого можно исследовать этим вариантом способа, могут служить сплавы Вуда с температурой плавлени  +50100 С . 31 Все три варианта способа объедин ют два общих признака: оба электрода выполн ют из одного и того же, материала и поддерживают в разных агрегатных состо ни х (катод в жидком , анод - в твердом). Тот факт, что электрическа  дуга горит между одинаковыми по химическому составу электродами, позвол ет получить достаточные характеристики, присущие именно исследуемому матери8 алу, то, что катод всегда находитс  в жидком состо нии, позвол ет распространить полученные характеристики на реальные жидкометаллические контакты в коммутационных аппаратах. Таким образом, предлагаемый способ , по сравнению с известным, позвол ет получить более достоверные характеристики электродуговых свойств материалов из легкоплавких материалов и сплавов.

Claims (1)

1. СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ СВОЙСТВ КОНТАКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ЛЕГКОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, заключающийся в возбуждении и регистрации электрической дуги между исследуемым материалом, являющимся катодом, и твердометаллическим анодом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, перед возбуждением электрической дуги и во время ее регистрации электроды поддерживаются в разных агрегатных состояниях: катод в жидком, а анод в твердом, при этом исследуемая пара электродов имеет одинаковый химический состав.