钛合金加工的氩气保护系统及方法技术方案

钛合金加工的氩气保护系统包括设有内、外舱门的过渡舱，过渡舱通过其两个分别与外界大气、钛合金加工车间连通或隔离；通过真空泵和抽真空管路对过渡舱抽真空的真空系统；向过渡舱分别注入氩气和空气的氩气注入系统、空气注入系统，用于在过渡舱内的内、外舱门位置处分别形成氩气幕的氩气幕系统；用于测量过渡舱的实时压力的压力变送器；在各路管路上均设有用于控制管路的连通或断开的控制阀。本发明专利技术还公开了通过整合过渡舱是钛合金加工车间的进出方式为间接出入方式以及抽真空的方式对过渡舱进行空气和氩气置换来确保氩气保护效果的方法。本发明专利技术能够使过渡舱内氩气与空气的置换彻底、有效隔离外界空气的干扰，提高了氩气保护的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钛合金加工
，具体涉及钛合金加工过程中的氩气保护系统及方法。
技术介绍
钛合金加工一般使用氩气进行保护，现有的氩气保护方式是在工件表面局部区域进行氩气保护，其为区域性保护，一方面，这种区域性保护是一种间断保护，持续性差，只能适合较小尺寸的工件加工，且对钛合金的加工质量影响较大；另一方面，钛合金加工的区域保护只是用氩气吹除空气进行置换的方式，该方式操作时间长，氩气消耗量大，代换效果不理想，且最终形成的钛合金加工车间内的氩气浓度较低。除了氩气区域保护的前述缺陷外，现有的氩气保护方式还存在如下缺陷：钛合金加工车间的出入方式为直接出入，并没有在出入的过程中进行气体隔离，外界的空气会进入车间从而会影响氩气保护的效果，另外，每次有人员进出加工车间都将重新进行一次气体置换，这样势必会造成时间上的耽搁和资源上的浪费。若能在钛合金加工车间外连接一个体积相对较小的过渡舱，人员进出通过该过渡舱，通过过渡舱的气体置换，保证人员进出过程中不影响钛合金车间内的氩气浓度，这样钛合金车间的氩气浓度始终保持稳定。
技术实现思路
本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种钛合金加工的氩气保护系统及方法，能够使过渡舱内氩气与空气的置换彻底、有效隔离外界空气的干扰，提高了氩气保护的效果。本专利技术的技术方案如下：本专利技术所述钛合金加工的氩气保护系统，包括：过渡舱，过渡舱设有内、外舱门，过渡舱通过其外舱门与外界大气连通或隔离，过渡舱通过其内舱门与钛合金加工车间连通或隔离；真空系统，包括一端与过渡舱连通的抽真空管路，抽真空管路另一端与外界大气连通，位于过渡舱外部的抽真空管路的管路段上设有真空泵；氩气注入系统，包括与过渡舱连通的氩气注入管路一，氩气注入管路一的进口端与氩气罐连通；空气注入系统，包括与过渡舱连通的空气注入管路，空气注入管路的进口端与过渡舱的外部环境连通；氩气幕系统，包括在过渡舱内的内、外舱门位置处分别设置的氩气幕机，氩气幕机的进口与氩气注入管路二连通，氩气注入管路二的进口端与氩气罐连通；控制阀，抽真空管路、氩气注入管路一、空气注入管路、氩气注入管路二上均设有控制阀，用于控制管路的连通或断开；压力变送器一，用于测量过渡舱的实时压力。其进一步技术方案为：位于过渡舱外部的抽真空管路的管路段上设有过滤器、截止阀一，位于过渡舱内部的抽真空管路的管路段上设有过滤器。所述位于过渡舱外部的氩气注入管路一的管路段上、位于过渡舱外部的空气注入管路的管路段上均设有过滤器、压力变送器二、单向阀一、调速阀一、截止阀二，位于过渡舱外部的氩气注入管路一的管路段上设有减压阀一，位于过渡舱内部的氩气注入管路一的管路段上、位于过渡舱内部的空气注入管路的管路段上均设有过滤器。所述位于过渡舱外部的氩气注入管路二的管路段上设有过滤器、减压阀二、调速阀二、截止阀三。所述氩气注入管路一与空气注入管路二者共用同一管路与过渡舱连通，且压力变送器二、单向阀一、调速阀一、截止阀二均设置在共用的所述管路上，共用的所述管路伸入过渡舱内部的管路段上设有过滤器，共用的所述管路的外部端口通过三通管件与两个分管路连接，所述两个分管路分别与外界大气、氩气罐连接，氩气注入管路一与空气注入管路上的控制阀分别设置在两个分管路上，氩气注入管路一上的减压阀一设在与氩气罐连接的分管路上。所述伸入过渡舱的氩气注入管路一与空气注入管路的管路段上均设有散流器。所述过渡舱上设有氩气监测仪、压力表和安全阀。本专利技术所述钛合金加工的氩气保护方法，包含以下步骤：第一步，增设一个过渡舱，使过渡舱通过其外舱门与外界大气连通或隔离，使过渡舱通过其内舱门与钛合金加工车间连通或隔离；第二步，通过真空泵及抽真空管路对过渡舱进行抽真空，当过渡舱上的压力变送器一显示压力值达到设定值后，停止对过渡舱抽真空；第三步，通过氩气注入管路一将氩气罐中的氩气通入过渡舱，当过渡舱上的压力变送器一显示压力值达到设定值后，断开氩气注入管路一；第四步，通过氩气注入管路二，将氩气罐中的氩气送入过渡舱内的外舱门位置处的氩气幕机，氩气幕机在过渡舱内的外舱门位置处形成氩气幕；第五步，打开过渡舱的外舱门，加工人员通过所述外舱门进入过渡舱后，关闭所述外舱门，并停止在过渡舱内的外舱门位置处的氩气幕机以及断开相应的氩气注入管路二；第六步，通过氩气注入管路二，将氩气罐中的氩气送入过渡舱内的内舱门位置处的氩气幕机，氩气幕机在过渡舱内的内舱门位置处形成氩气幕；第七步，打开过渡舱的内舱门，加工人员通过所述内舱门进入钛合金加工车间后，关闭所述内舱门，并停止在过渡舱内的内舱门位置处的氩气幕机以及断开相应的氩气注入管路二；第八步，当第五步骤中进入钛合金加工车间的加工人员需离开钛合金加工车间时，先重复第六步骤，然后打开过渡舱的内舱门，加工人员通过所述内舱门回到过渡舱后，关闭所述内舱门，并停止在过渡舱内的内舱门位置处的氩气幕机以及断开相应的氩气注入管路二；然后重复第四步骤，打开过渡舱的外舱门，加工人员通过所述外舱门离开过渡舱回到外部环境，关闭所述外舱门，并停止在过渡舱内的外舱门位置处的氩气幕机以及断开相应的氩气注入管路二。其进一步技术方案为：所述第八步骤中，打开真空泵及抽真空管路，抽吸过渡舱内的气体，同时，打开空气注入管路，外界大气通过空气注入管路进入过渡舱，通过过渡舱上设置的氩气监测仪监测过渡舱内的氩气浓度，在显示氩气浓度降低到设定值后，关闭真空泵、抽真空管路及空气注入管路。所述抽真空管路、氩气注入管路一、氩气注入管路二、空气注入管路上均设有过滤器。本专利技术的技术效果：相比于传统的仅采用钛合金加工车间加工钛合金的氩气保护方式，本专利技术增设了过渡舱，使钛合金加工车间的进出方式为间接出入方式，并且在过渡舱与钛合金加工车间的进出位置、过渡舱与外部环境的进出位置处均设置了氩气幕系统，由此能够保证每次人员进出钛合金加工车间时，能够有效隔离外界空气对过渡舱、钛合金加工车间内氩气浓度的干扰，从而提高钛合金加工氩气保护的效果；另一方面，设置了真空系统、氩气注入系统和空气注入系统，通过抽真空的方式将过渡舱内的空气和氩气进行置换，确保二者置换彻底，从而保证过渡舱内的氩气浓度，且操作时间短，进一步提高氩气保护的效果。附图说明图1为本专利技术所述钛合金加工的氩气保护系统的结构原理图。其中：1、过渡舱；2、抽真空管路；3、真空泵；4、氩气注入管路一；5、氩气罐；6、空气注入管路；7、氩气幕机；8、氩气注入管路二；9、控制阀；10、压力变送器一；11、过滤器；12、截止阀一；13、减压阀一；14、压力变送器二；15、单向阀一；16、调速阀一；17、截止阀二；18、减压阀二；19、安全阀；20、调速阀二；21、截止阀三；22、散流器；23、氩气监测仪；24、压力表。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。见图1，本专利技术所述钛合金加工的氩气保护系统包括：过渡舱1，过渡舱1设有内、外舱门，过渡舱1通过其外舱门与外界大气连通或隔离，过渡舱1通过其内舱门与钛合金加工车间连通或隔离；真空系统，包括一端与过渡舱1连通的抽真空管路2，抽真空管路2另一端与外界大气连通，位于过渡舱1外部的抽真空管路2的管路段上设有真空泵3，所述真空系统用于对过渡舱1进行抽真空；氩气注入系统，包括与过渡舱1连通的氩气注入管路本文档来自技高网...

【技术保护点】
钛合金加工的氩气保护系统，其特征在于，包括：过渡舱(1)，过渡舱(1)设有内、外舱门，过渡舱(1)通过其外舱门与外界大气连通或隔离，过渡舱(1)通过其内舱门与钛合金加工车间连通或隔离；真空系统，包括一端与过渡舱(1)连通的抽真空管路(2)，抽真空管路(2)另一端与外界大气连通，位于过渡舱(1)外部的抽真空管路(2)的管路段上设有真空泵(3)；氩气注入系统，包括与过渡舱(1)连通的氩气注入管路一(4)，氩气注入管路一(4)的进口端与氩气罐(5)连通；空气注入系统，包括与过渡舱(1)连通的空气注入管路(6)，空气注入管路(6)的进口端与过渡舱(1)的外部环境连通；氩气幕系统，包括在过渡舱(1)内的内、外舱门位置处分别设置的氩气幕机(7)，氩气幕机(7)的进口与氩气注入管路二(8)连通，氩气注入管路二(8)的进口端与氩气罐(5)连通；控制阀(9)，抽真空管路(2)、氩气注入管路一(4)、空气注入管路(6)、氩气注入管路二(8)上均设有控制阀(9)，用于控制管路的连通或断开；压力变送器一(10)，用于测量过渡舱(1)的实时压力。

【技术特征摘要】
1.钛合金加工的氩气保护系统，其特征在于，包括：过渡舱(1)，过渡舱(1)设有内、外舱门，过渡舱(1)通过其外舱门与外界大气连通或隔离，过渡舱(1)通过其内舱门与钛合金加工车间连通或隔离；真空系统，包括一端与过渡舱(1)连通的抽真空管路(2)，抽真空管路(2)另一端与外界大气连通，位于过渡舱(1)外部的抽真空管路(2)的管路段上设有真空泵(3)；氩气注入系统，包括与过渡舱(1)连通的氩气注入管路一(4)，氩气注入管路一(4)的进口端与氩气罐(5)连通；空气注入系统，包括与过渡舱(1)连通的空气注入管路(6)，空气注入管路(6)的进口端与过渡舱(1)的外部环境连通；氩气幕系统，包括在过渡舱(1)内的内、外舱门位置处分别设置的氩气幕机(7)，氩气幕机(7)的进口与氩气注入管路二(8)连通，氩气注入管路二(8)的进口端与氩气罐(5)连通；控制阀(9)，抽真空管路(2)、氩气注入管路一(4)、空气注入管路(6)、氩气注入管路二(8)上均设有控制阀(9)，用于控制管路的连通或断开；压力变送器一(10)，用于测量过渡舱(1)的实时压力。2.按权利要求1所述的钛合金加工的氩气保护系统，其特征在于：位于过渡舱(1)外部的抽真空管路(2)的管路段上设有过滤器(11)、截止阀一(12)，位于过渡舱(1)内部的抽真空管路(2)的管路段上设有过滤器(11)。3.按权利要求1所述的钛合金加工的氩气保护系统，其特征在于：所述位于过渡舱(1)外部的氩气注入管路一(4)的管路段上、位于过渡舱(1)外部的空气注入管路(6)的管路段上均设有过滤器(11)、压力变送器二(14)、单向阀一(15)、调速阀一(16)、截止阀二(17)，位于过渡舱(1)外部的氩气注入管路一(4)的管路段上设有减压阀一(13)，位于过渡舱(1)内部的氩气注入管路一(4)的管路段上、位于过渡舱(1)内部的空气注入管路(6)的管路段上均设有过滤器(11)。4.按权利要求1所述的钛合金加工的氩气保护系统，其特征在于：所述位于过渡舱(1)外部的氩气注入管路二(8)的管路段上设有过滤器(11)、减压阀二(18)、调速阀二(20)、截止阀三(21)。5.按权利要求3所述的钛合金加工的氩气保护系统，其特征在于：所述氩气注入管路一(4)与空气注入管路(6)二者共用同一管路与过渡舱(1)连通，且压力变送器二(14)、单向阀一(15)、调速阀一(16)、截止阀二(17)均设置在共用的所述管路上，共用的所述管路伸入过渡舱(1)内部的管路段上设有过滤器(11)，共用的所述管路的外部端口通过三通管件与两个分管路连接，所述两个分管路分别与外界大气、氩气罐(5)连接，氩气注入管路一(4)与空气注入管路(6)上的控制阀(9)分别设置在两个分管路上，氩气注入管路一(4)上的减压阀一(13)设在与氩气罐(5)连接的分管路上。6.按权利要求1所述的钛合金加工的氩气保护系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：范华涛，齐新，许可，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32