Особенности работы трубчатого термокатода, подогреваемого лазерным излучением

Abstract

Предложена модель катодных процессов для трубчатого термокатода лазернодугового плазмотрона, учитывающая дополнительный нагрев рабочей поверхности катода пропускаемым через него лазерным пучком. Проведено детальное компьютерное моделирование катодных процессов дл рассматриваемого катода. Показано, что используя дополнительный лазерный нагрев можно эффективно управлять катодными процессами и, как следствие, характеристиками плазмы в прикатодной области. Полученные результаты положены в основу создания конструкции катодного узла лазерно-дугового плазмотрона для порошковой наплавки. Экспериментальные исследования плазмотрона продемонстрировали высокую стабильность работы и стойкость разработанного трубчатого катода.

Model of cathode processes for tubular thermocathode of a laser arc plasmatron which takes into account an auxiliary heating of the cathode working surface by a passing laser beam is offered. A detailed computer modelling of cathode processes for the above-mentioned cathode was made. It is shown that the auxiliary laser heating can provide effective control of the cathode processes, and, consequently, characteristics of plasma in the near cathode region. The design of the cathode unit of the laser arc plasmatron for the powder surfacing was based on the results. Experimental investigations of plasmatron demonstrated high stability of operation and high service life of the designed tubular electrode.