Contribution a l'etude de l'erosion des electrodes de torche a plasma, incidence de la structure metallurgique

par PHILIPPE TESTE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J.-P. CHABRERIE.

Soutenue en 1994

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Le but de cette these est d'etudier les phenomenes d'erosion des electrodes de torche a plasma. Elle comprend une partie concernant des travaux experimentaux relatifs a: l'etude du mode de deplacement des pieds d'arc (anodique et cathodique) sur les electrodes. L'etude de l'erosion des materiaux d'electrode de torche a plasma (influence de la distance inter-electrode, de la structure metallurgique). Une cinematographie ultra-rapide a ete conduite en parallele et a permis l'observation de l'evolution de la surface des electrodes et des jets de plasma interagissant avec celles-ci. La mise en uvre d'un dispositif experimental dans lequel l'arc est mis en rotation sous l'action d'un champ magnetique. L'elaboration d'un dispositif de faible puissance, souple d'emploi et representatif des phenomenes d'erosion dans une cathode creuse de torche a plasma. Elle comprend aussi une partie concernant des travaux theoriques relatifs a: la modelisation des phenomenes thermiques dans une electrode soumise a un arc fixe ou mobile. Un code 2d et un code 3d ont ete elabores. Ils prennent en compte les differents changements de phases qui se produisent au cours du chauffage de l'electrode et une methode originale a ete developpee pour traiter le phenomene relatif a la vaporisation (probleme dit a frontieres libres). L'influence de plusieurs parametres sur les phenomenes d'erosion ont ete etudies (influence de la conductivite thermique, caracteristiques du flux de puissance apporte par l'arc) la modelisation de la zone cathodique qui a porte sur le calcul rigoureux de la densite de courant emise a la cathode, ainsi que de l'effet nottingham, le calcul des differentes especes dans la zone de charge d'espace et la description d'un bilan energetique au niveau de la cathode portant notamment sur l'energie cedee par les ions a la cathode

  • Titre traduit

    Contribution to the study of the plasma torch electrode erosion, influence of metallurgical structure


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Informations

  • Détails : 178 P.
  • Annexes : 98 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1994
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