[发明专利]一种水下局部干法低压焊接三层排水罩与获得低压的方法

权利要求书

1.一种水下局部干法低压焊接三层排水罩，其特征是设有三层排水罩，包括三层排水罩的外罩、三层排水罩的中间罩和三层排水罩的内罩、柔性连接体和上端盖；所述的外罩、中间罩和内罩之间围合构成了缓冲空间、排渣空间和保护空间；所述的上端盖上设置安装有焊枪通孔；上端盖上设置有缓冲空间进气阀、排渣空间进气阀、保护空间的进气阀、水下摄像系统和水下照明系统的安装孔；三层排水罩的外罩通过底部的排水罩固定磁铁安装固定在工件的一侧，并利用设计在底部的耐热密封垫与工件密封，并将工件上待焊接区域罩住；所述的三层排水罩的外罩分别通过管路与外侧的排气系统、排水系统相连；所述的三层排水罩的中间罩的下端通过锁紧套将排水毛毡和毛毡裙固定，毛毡与待焊工件接触；三层排水罩的内罩包括下段和上段，下段和上段通过螺纹连接并进行密封，并且下段沿着上段的轴线上下移动；所述的下段中设置有液体冷却循环水道并经过管路与冷却循环系统相连；冷却循环系统包括依次连接的三层排水罩的内罩的下段、冷却循环系统的前单向阀门、冷却循环热交换系统、热交换水泵的控制系统、热交换水泵以及冷却循环系统的后单向阀门；排气系统包括依次连接的排气系统的前单向阀门、排气热交换系统、增压气泵的控制系统、增压气泵以及排气系统的后单向阀门；排水系统包括依次连接的排水系统的前单向阀门、排水系统的中单向阀门、过滤系统、多级增压水泵的控制系统、多级增压水泵以及排水系统的后单向阀门。

2.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是焊枪穿过焊枪通孔并采用所述的柔性连接体与所述的上端盖密封连接，并与上端盖上的三维行走机构固定在一起，焊枪通过所述的三维行走机构在一定范围内进行三维移动，焊枪的焊枪嘴位于排水罩的保护空间中。

3.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是焊枪与焊接电源、送丝装置的焊丝、工件通过导线进行连接，并组成焊接系统；所述焊接电源用于给所述焊枪供电，通过控制所述焊接电源控制焊接过程中的焊接参数；所述送丝装置将焊丝沿着所述焊枪的轴向进入三层排水罩中并靠近工件；焊枪上可以附加安装超声、磁场、电场等复合场；所述的焊丝可以为实心焊丝或药芯焊丝或焊条，可以为单丝、双丝或多丝。

4.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是焊枪可以为TIG焊枪、MIG焊枪、MAG焊枪、等离子焊枪、激光焊枪、电子束焊枪、固相焊枪、喷焊枪或热喷涂枪的一种或二者、三者的结合体。

5.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是所述的三层排水罩下部的工件的另外一侧安装有工件预热系统，该预热系统包括预热器件、隔热棉、隔水罩、耐热密封垫、隔水罩固定磁铁和预热器件集水口，隔水罩在隔水罩固定磁铁的作用下，通过耐热密封垫与工件之间实现密封连接。

6.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是所述三层排水罩用于水下焊接、水下堆焊、水下喷焊、水下热喷涂；或用于水下增材制造。

7.利用权利要求1所述三层排水罩获得低压的方法，其具体的操作步骤如下：

(1)将三层排水罩安装在工件表面的待焊接区域，并用固定磁铁固定排水罩；

(2)将隔水罩安装在工件待焊接区域的背面，并用隔水罩固定磁铁固定；

(3)连接冷却循环系统、排气系统和排水系统，通过排水系统的控制系统启动多级增压水泵，将三层排水罩的缓冲空间、排渣空间和保护空间以及预热器件集水口中水全部强制排出，获得干式环境；

(4)按照焊接充气参数要求，分别开启左进气阀、左中进气阀、左带镇静器的气阀、右带镇静器的气阀、右中进气阀、右进气阀中的一个、两个或多个，向三层排水罩的缓冲空间、排渣空间和保护空间分别充入气体；

(5)通过增压气泵的控制系统启动增压气泵进行强制排气，直至三层排水罩的缓冲空间、排渣空间和保护空间的气体压力降低至常压或焊接要求的低压参数，从而获得常压或低压环境；

(6)达到常压或低压后，启动焊枪工作，与此同时通过排气系统将三层排水罩的保护空间的压力保持在常压或低压状态，焊枪停止工作后关闭增压气泵。