有色金属气体全保护焊接车间及其作业方法

(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN111791002B(45)授权公告日2022.06.21(21)申请号202010731932.9B01D53/18(2006.01)(22)申请日2020.07.27B01D53/86(2006.01)E04H5/02(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号F17D1/04(2006.01)申请公布号CN111791002AF17D3/01(2006.01)(43)申请公布日2020.10.20G01N1/24(2006.01)(73)专利权人中国船舶科学研究中心(56)对比文件地址214082江苏省无锡市山水东路222号CN106437218A,2017.02.22(72)发明人张万良　龙雷　邹文天　林博群　CN107376144A,2017.11.24徐蒙　沈雪　张爱峰　CN107199419A,2017.09.26CN107120524A,2017.09.01(74)专利代理机构无锡华源专利商标事务所CN107175439A,2017.09.19合伙)32228(普通CN111425965A,2020.07.17专利代理师聂启新CN110141813A,2019.08.20(51)Int.Cl.审查员贾红叶B23K37/00(2006.01)B01D53/02(2006.01)权利要求 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 3页说明书7页附图2页(54)发明名称有色金属气体全保护焊接车间及其作业方法(57)摘要本发明公开了有色金属气体全保护焊接车间及其作业方法，涉及有色金属焊接领域，包括人员过渡舱、工作车间、生命支持系统、供气系统、真空系统和循环洗气系统，人员过渡舱与工作车间连接，工作人员通过人员过渡舱进入工作车间进行焊接作业，被焊工件进入工作车间进行焊接，生命支持系统分别连接人员过渡舱和工作车间并为工作人员提供呼吸气体，供气系统分别连接人员过渡舱和工作车间并提供用于焊接的保护气体，真空系统连接工作车间，用于对工作车间内部抽真空，循环洗气系统连接工作车间，用于在焊接过程中吸收工作车间内部的杂质气体；本申请实现了工作人员进入充满保护气体的工作车间进行焊接作业，可近距离精细操作以提升焊接质量。CN111791002BCN111791002B权　利　要　求　书1/3页1.一种有色金属气体全保护焊接车间，其特征在于，包括人员过渡舱、工作车间、生命支持系统、供气系统、真空系统和循环洗气系统，所述人员过渡舱分别与所述工作车间和外部空间连接，工作人员通过所述人员过渡舱进入所述工作车间进行焊接作业，所述工作车间与所述外部空间连接，被焊工件进入所述工作车间进行焊接，所述生命支持系统分别连接所述人员过渡舱和所述工作车间并为所述工作人员提供呼吸气体，所述供气系统分别连接所述人员过渡舱和所述工作车间并提供用于焊接的保护气体，所述真空系统连接所述工作车间，用于对所述工作车间内部抽真空，所述循环洗气系统连接所述工作车间，用于在焊接过程中吸收所述工作车间内部的杂质气体；所述供气系统包括依次相连的液态保护气杜瓦罐、汽化器和气体膨胀机，所述气体膨胀机的输出端经过总管路分流后分支管路分别连接所述人员过渡舱和所述工作车间，在所述总管路上设有第一阀门，第一分支管路连接所述工作车间并且所述第一分支管路上设有第二阀门，第二分支管路连接所述人员过渡舱并且所述第二分支管路上设有第三阀门，所述保护气体储存在所述液态保护气杜瓦罐中，并经过汽化、降压至常压后输送至所述人员过渡舱和所述工作车间；所述气体膨胀机还通过联轴器连接所述真空系统，所述气体膨胀机将压缩所述保护气体时产生的储能转换为机械能，并通过所述联轴器带动所述真空系统完成抽真空操作；所述真空系统包括串联的旋叶式真空泵和罗茨式真空泵，所述罗茨式真空泵连接所述工作车间，所述旋叶式真空泵通过所述联轴器连接所述供气系统。2.根据权利要求1所述的有色金属气体全保护焊接车间，其特征在于，所述人员过渡舱包括舱体及设置在所述舱体上的人员进出舱门、人员转换舱门和布气管，所述工作人员通过所述人员进出舱门进入所述舱体，通过所述人员转换舱门进入所述工作车间，所述布气管设于所述舱体底部并连接所述供气系统，所述舱体顶部设有第一排气阀，通过气体吹扫置换法实现空气‑保护气体的常压气体过渡置换。3.根据权利要求1所述的有色金属气体全保护焊接车间，其特征在于，所述工作车间包括设备进出舱门、转运平车、桥式起重机、空调及除尘装置、配电及照明设备和舱内焊机，所述被焊工件通过所述设备进出舱门进入所述工作车间，所述转运平车和桥式起重机用于大型被焊工件的转运，所述被焊工件为有色金属构件，所述空调及除尘装置用于维持车间内部温度并清除焊接粉尘，所述配电及照明设备为所述工作车间内的用电设备配电及提供照明，所述舱内焊机放置在焊接工位并对所述被焊工件实现焊接操作，所述工作车间顶部设有第二排气阀；所述工作车间分别连接所述供气系统和真空系统，通过真空置换法实现空气‑真空‑保护气体的气体过渡置换。4.根据权利要求1所述的有色金属气体全保护焊接车间，其特征在于，所述生命支持系统包括全封闭气密防护服、呼吸气体进/排气储罐和进/排气接管，所述呼吸气体进/排气储罐对应连接所述进/排气接管，所述呼吸气体进/排气储罐用于存储空气并收集呼出气体，第一进/排气接管设置在所述工作车间内的操作工位处，第二进/排气接管设置在所述人员过渡舱内，所述全封闭气密防护服连接第一进/排气接管或第二进/排气接管为身着防护服的工作人员提供呼吸气体；所述生命支持系统还包括设置在所述全封闭气密防护服上的应急呼吸装置，若所述呼2CN111791002B权　利　要　求　书2/3页吸气体进/排气储罐和/或进/排气接管发声异常时，由所述应急呼吸装置为所述工作人员提供呼吸气体。5.根据权利要求1所述的有色金属气体全保护焊接车间，其特征在于，当所述保护气体为氩气时，所述工作车间要求所述氩气纯度高于99.99%时，真空度应低于10pa。6.根据权利要求1所述的有色金属气体全保护焊接车间，其特征在于，所述循环洗气系统包括依次相连的循环洗气风机、分子筛吸附柱、铜触媒吸收柱和海绵钛吸收柱，所述循环洗气风机通过第一管路连接所述工作车间的顶部，所述第一管路上设有第四阀门，所述海绵钛吸收柱通过第二管路接入所述供气系统以此连接所述工作车间，所述第二管路上设有第五阀门，所述循环洗气风机将车间内部气体从顶部引出，依次通过所述分子筛吸附柱、铜触媒吸收柱和海绵钛吸收柱后返回所述工作车间，所述循环洗气系统与所述工作车间形成闭环回路用于吸收所述工作车间内部的杂质气体，维持所述保护气体的纯度，所述杂质气体包括氧气、氮气和水蒸气。7.根据权利要求1‑6任一所述的有色金属气体全保护焊接车间，其特征在于，所述焊接车间还包括气体成分监测系统，所述气体成分监测系统包括微量氧分析仪以及抽气管路，所述微量氧分析仪通过所述抽气管路分别连接所述人员过渡舱和所述工作车间，采用测氧含量间接法通过测得的氧气含量反推出保护气体的纯度；所述循环洗气系统根据所述气体成分监测系统得出的所述保护气体的纯度控制自身运行的功率。8.根据权利要求1‑6任一所述的有色金属气体全保护焊接车间，其特征在于，所述焊接车间还包括视频与安全操控系统，所述视频与安全操控系统通过设置在所述工作车间内的摄像头观察工作进程，通过语音装置与车间内工作人员实时语音通讯，并对所述工作车间内的设备工作状态及参数进行实时监控。9.一种有色金属气体全保护焊接车间的作业方法，其特征在于，所述作业方法包括：被焊工件进入工作车间后关闭所述工作车间的舱门；工作人员进入人员过渡舱后关闭所述人员过渡舱的舱门，生命支持系统为所述工作人员提供呼吸气体；采用气体吹扫置换法，包括：供气系统向所述人员过渡舱中充入保护气体，舱内空气通过顶部的第一排气阀向外排出，通过预定时间后实现空气‑保护气体的常压气体过渡置换；同时采用真空置换法，包括：真空系统包括串联的旋叶式真空泵和罗茨式真空泵，所述罗茨式真空泵连接所述工作车间，所述旋叶式真空泵通过联轴器连接所述供气系统，所述供气系统中的气体膨胀机将压缩所述保护气体时产生的储能转换为机械能，从而带动所述真空系统对所述工作车间完成抽真空操作，实现空气‑真空的气体过渡置换；当所述工作车间环境达到预定要求后，关闭向所述人员过渡舱充气的供气系统的第二分支管路，所述真空系统与所述供气系统断开连接，打开向所述工作车间充气的供气系统的第一分支管路，向所述工作车间充入所述保护气体至常压，实现真空‑保护气体的气体过渡置换；所述工作人员进入所述工作车间，所述工作人员到达焊接工位后通过切换所述生命支持系统的进/排气接管持续为所述工作人员提供呼吸气体，所述工作人员开始焊接作业；3CN111791002B权　利　要　求　书3/3页焊接过程中持续启动循环洗气系统，吸收所述工作车间内部的杂质气体，维持所述保护气体的纯度；焊接作业结束后，所述工作人员通过所述人员过渡舱离开，打开所述工作车间的舱门，对所述工作车间进行通风至正常状态，并将所述被焊工件运出所述工作车间。4CN111791002B说　明　书1/7页有色金属气体全保护焊接车间及其作业方法技术领域[0001]本发明涉及有色金属焊接领域，尤其是有色金属气体全保护焊接车间及其作业方法。背景技术[0002]钛合金等有色金属在船舶工业、航空航天等领域中应用广泛。由于许多有色金属合金化学性质活泼，高温焊接过程中容易与空气中的氧气、氮气等发生化学反应，影响焊接质量。例如钛合金在高温下具有强烈的吸氢、吸氧、吸氮特性，焊接过程中若不采取保护 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 会出现焊缝及热影响区发蓝现象，使焊缝金属冶金质量恶化，焊缝起皱、外观差。因此，有色金属焊接过程中必须采取各类气体保护措施，即利用惰性气体在焊接电弧周围高温区域形成保护层，防止空气中有害气体的侵入，保证焊接质量。[0003]目前解决钛合金焊接保护的方法主要包括：[0004]1)使用焊枪保护气喷嘴：美国宇航局Marshall航天中心的Gradl等(2009)，哈尔滨工业大学陶汪等(2017)均设计了钛合金焊接同轴保护喷嘴进行焊接保护，但是此种方式容易受使用环境条件影响，对操作人员的使用要求也较高，当气流参数及环境条件发生变化时，会产生紊流，反而影响钛合金焊接气体保护效果；[0005]2)使用保护罩等保护工具：湖南大学的张屹等(2013)、中船重工725所的廖志谦等(2007)均采用拖罩等局部保护模具进行钛合金焊接保护，局部气体保护的效果受到气体流量、保护装置结构、焊接工件形状以及人员操作方法等多重因素的影响，保护效果不可靠；对于不同形状的被焊工件需要制作相应的保护模具，并对焊接效果进行多次试验验证，不仅耗费加工工时，还要承担较高的保护模具费用。此外，部分复杂的被焊工件难以制作合适的保护模具，无法对焊接部位进行良好的局部气体保护；[0006]3)使用小型真空箱或惰性气体箱：日本东海大学的Kuwahara等(2000)、中国电子科技集团第二研究所廖正贵等(2007)均设计了用于钛合金焊接的保护箱体装置，此类方法通过在小型箱体内抽真空或充入保护气体的方式，实现小型被焊工件的整体保护。但是此类保护箱体一般空间尺寸较小，仅适用于小型焊接件的气体保护，难以容纳船体、飞行器、潜水器等大型被焊工件。此外，此类保护箱体的操作人员仅可以在箱体外进行焊接操作，观察视角及操作空间受限，难以保证良好的焊接质量。发明 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 [0007]本发明人针对上述问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及技术需求，提出了有色金属气体全保护焊接车间及其作业法，实现了工作人员进入充满保护气体的工作车间进行焊接作业，可近距离精细操作以提升焊接质量。[0008]本发明的技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 如下：[0009]一种有色金属气体全保护焊接车间，包括人员过渡舱、工作车间、生命支持系统、供气系统、真空系统和循环洗气系统，人员过渡舱分别与工作车间和外部空间连接，工作人5CN111791002B说　明　书2/7页员通过人员过渡舱进入工作车间进行焊接作业，工作车间与外部空间连接，被焊工件进入工作车间进行焊接，生命支持系统分别连接人员过渡舱和工作车间并为工作人员提供呼吸气体，供气系统分别连接人员过渡舱和工作车间并提供用于焊接的保护气体，真空系统连接工作车间，用于对工作车间内部抽真空，循环洗气系统连接工作车间，用于在焊接过程中吸收工作车间内部的杂质气体。[0010]其进一步的技术方案为，人员过渡舱包括舱体及设置在舱体上的人员进出舱门、人员转换舱门和布气管，工作人员通过人员进出舱门进入舱体，通过人员转换舱门进入工作车间，布气管设于舱体底部并连接供气系统，舱体顶部设有第一排气阀，通过气体吹扫置换法实现空气‑保护气体的常压气体过渡置换。[0011]其进一步的技术方案为，工作车间包括设备进出舱门、转运平车、桥式起重机、空调及除尘装置、配电及照明设备和舱内焊机，被焊工件通过设备进出舱门进入工作车间，转运平车和桥式起重机用于大型被焊工件的转运，被焊工件为有色金属构件，空调及除尘装置用于维持车间内部温度并清除焊接粉尘，配电及照明设备为工作车间内的用电设备配电及提供照明，舱内焊机放置在焊接工位并对被焊工件实现焊接操作，工作车间顶部设有第二排气阀；[0012]工作车间分别连接供气系统和真空系统，通过真空置换法实现空气‑真空‑保护气体的气体过渡置换。[0013]其进一步的技术方案为，生命支持系统包括全封闭气密防护服、呼吸气体进/排气储罐和进/排气接管，呼吸气体进/排气储罐对应连接进/排气接管，呼吸气体进/排气储罐用于存储空气并收集呼出气体，第一进/排气接管设置在工作车间内的操作工位处，第二进/排气接管设置在人员过渡舱内，全封闭气密防护服连接第一进/排气接管或第二进/排气接管为身着防护服的工作人员提供呼吸气体；[0014]生命支持系统还包括设置在全封闭气密防护服上的应急呼吸装置，若呼吸气体进/排气储罐和/或进/排气接管发声异常时，由应急呼吸装置为工作人员提供呼吸气体。[0015]其进一步的技术方案为，供气系统包括依次相连的液态保护气杜瓦罐、汽化器和气体膨胀机，气体膨胀机的输出端经过总管路分流后分支管路分别连接人员过渡舱和工作车间，在总管路上设有第一阀门，第一分支管路连接工作车间并且第一分支管路上设有第二阀门，第二分支管路连接人员过渡舱并且第二分支管路上设有第三阀门，保护气体储存在液态保护气杜瓦罐中，并经过汽化、降压至常压后输送至人员过渡舱和工作车间；[0016]气体膨胀机还通过联轴器连接真空系统，气体膨胀机将压缩保护气体时产生的储能转换为机械能，并通过联轴器带动真空系统完成抽真空操作。[0017]其进一步的技术方案为，真空系统包括串联的旋叶式真空泵和罗茨式真空泵，罗茨式真空泵连接工作车间，旋叶式真空泵通过联轴器连接供气系统；[0018]当保护气体为氩气时，工作车间要求氩气纯度高于99.99％时，真空度应低于10pa。[0019]其进一步的技术方案为，循环洗气系统包括依次相连的循环洗气风机、分子筛吸附柱、铜触媒吸收柱和海绵钛吸收柱，循环洗气风机通过第一管路连接工作车间的顶部，第一管路上设有第四阀门，海绵钛吸收柱通过第二管路接入供气系统以此连接工作车间，第二管路上设有第五阀门，循环洗气风机将车间内部气体从顶部引出，依次通过分子筛吸附6CN111791002B说　明　书3/7页柱、铜触媒吸收柱和海绵钛吸收柱后返回工作车间，循环洗气系统与工作车间形成闭环回路用于吸收工作车间内部的杂质气体，维持保护气体的纯度，杂质气体包括氧气、氮气和水蒸气。[0020]其进一步的技术方案为，焊接车间还包括气体成分监测系统，气体成分监测系统包括微量氧分析仪以及抽气管路，微量氧分析仪通过抽气管路分别连接人员过渡舱和工作车间，采用测氧含量间接法通过测得的氧气含量反推出保护气体的纯度；[0021]循环洗气系统根据气体成分监测系统得出的保护气体的纯度控制自身运行的功率。[0022]其进一步的技术方案为，焊接车间还包括视频与安全操控系统，视频与安全操控系统通过设置在工作车间内的摄像头观察工作进程，通过语音装置与车间内工作人员实时语音通讯，并对工作车间内的设备工作状态及参数进行实时监控。[0023]一种有色金属气体全保护焊接车间的作业方法，包括：[0024]被焊工件进入工作车间后关闭工作车间的舱门；[0025]工作人员进入人员过渡舱后关闭人员过渡舱的舱门，生命支持系统为工作人员提供呼吸气体；[0026]采用气体吹扫置换法，包括：供气系统向人员过渡舱中充入保护气体，舱内空气通过顶部的第一排气阀向外排出，通过预定时间后实现空气‑保护气体的常压气体过渡置换；[0027]同时采用真空置换法，包括：真空系统与供气系统连接，供气系统中的气体膨胀机将压缩保护气体时产生的储能转换为机械能，从而带动真空系统对工作车间完成抽真空操作，实现空气‑真空的气体过渡置换；[0028]当工作车间环境达到预定要求后，关闭向人员过渡舱充气的供气系统的第二分支管路，真空系统与供气系统断开连接，打开向工作车间充气的供气系统的第一分支管路，向工作车间充入保护气体至常压，实现真空‑保护气体的气体过渡置换；[0029]工作人员进入工作车间，工作人员到达焊接工位后通过切换生命支持系统的进/排气接管持续为工作人员提供呼吸气体，工作人员开始焊接作业；[0030]焊接过程中持续启动循环洗气系统，吸收工作车间内部的杂质气体，维持保护气体的纯度；[0031]焊接作业结束后，工作人员通过人员过渡舱离开，打开工作车间的舱门，对工作车间进行通风至正常状态，并将被焊工件运出工作车间。[0032]本发明的有益技术效果是：[0033]本申请的焊接车间通过生命支持系统实现了工作人员进入充满保护气体的工作车间进行焊接作业，工作人员可近距离精细操作；通过人员过渡舱、工作车间及循环洗气系统的配合保证焊接车间不会受到外界环境条件的影响，保证了车间内部保护气体的纯度，有效提升大型及复杂有色金属工件的焊接质量，具有显著优势；通过气体膨胀机的能源转换带动真空系统的抽真空操作，使得整个车间在气体置换作业过程中无大型耗能设备，仅需要消耗压缩气体，大大节省了系统运行能源；循环洗气系统根据气体成分监测系统得出的保护气体的纯度控制自身运行的功率，也节省了系统运行能源；通过设置视频与安全操控系统，在监控焊接作业过程的同时还能够保障工作人员的作业安全。7CN111791002B说　明　书4/7页附图说明[0034]图1是本申请公开的有色金属气体全保护焊接车间的原理框图。[0035]图2是本申请公开的有色金属气体全保护焊接车间的作业方法流程图。具体实施方式[0036]下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。[0037]本申请公开了一种有色金属气体全保护焊接车间，其原理框图如图1所示，包括人员过渡舱1、工作车间2、生命支持系统3、供气系统6、真空系统7和循环洗气系统8，可选的，还包括气体成分监测系统4和视频与安全操控系统5。人员过渡舱1分别与工作车间2和外部空间连接，工作人员通过人员过渡舱1进入工作车间2进行焊接作业，工作车间2与外部空间连接，被焊工件进入工作车间2进行焊接，生命支持系统3分别连接人员过渡舱1和工作车间2并为工作人员提供呼吸气体，供气系统6分别连接人员过渡舱1和工作车间2并提供用于焊接的保护气体，真空系统7连接工作车间2，用于对工作车间2内部抽真空，循环洗气系统8连接工作车间2，用于在焊接过程中吸收工作车间2内部的杂质气体。[0038]人员过渡舱1包括舱体及设置在舱体上的人员进出舱门101、人员转换舱门102和布气管103，工作人员通过人员进出舱门101进入舱体，通过人员转换舱门102进入工作车间2，布气管103设于舱体底部并且连接供气系统6，舱体顶部设有第一排气阀104，通过气体吹扫置换法实现空气‑保护气体的常压气体过渡置换。[0039]工作车间2包括设备进出舱门201、转运平车202、桥式起重机203、空调及除尘装置204、配电及照明设备205和舱内焊机206，被焊工件通过设备进出舱门201进入工作车间2，转运平车202和桥式起重机203用于大型被焊工件的转运，被焊工件为有色金属构件，空调及除尘装置204用于维持车间内部温度并清除焊接粉尘，配电及照明设备205为工作车间2内的用电设备配电及提供照明，舱内焊机206放置在焊接工位并对被焊工件实现焊接操作，工作车间2顶部设有第二排气阀207。工作车间2分别连接供气系统6和真空系统7，通过真空置换法实现空气‑真空‑保护气体的气体过渡置换。[0040]生命支持系统3包括全封闭气密防护服301、呼吸气体进/排气储罐302和进/排气接管，呼吸气体进/排气储罐302对应连接进/排气接管，也即呼吸气体进气储罐连接进气接管，呼吸气体排气储罐连接排气接管。呼吸气体进/排气储罐302用于存储空气并收集呼出气体，避免呼出的杂质气体降低工作车间内的保护气体纯度。第一进/排气接管303设置在工作车间2内的操作工位处，可选的，设置在焊接工作处。第二进/排气接管304设置在人员过渡舱1内，全封闭气密防护服301连接第一进/排气接管303或第二进/排气接管304为身着防护服的工作人员提供呼吸气体并收集呼出气体。[0041]生命支持系统3还包括设置在全封闭气密防护服301上的应急呼吸装置305，若呼吸气体进/排气储罐302和/或进/排气接管发声异常时，由应急呼吸装置305为工作人员提供呼吸气体，或者，由于进/排气接管的长度限制，当工作人员移动至车间非操作工位时，需要采用应急呼吸装置305保证工作人员的作业安全。[0042]气体成分监测系统4包括微量氧分析仪401以及抽气管路402，微量氧分析仪401通过抽气管路402分别连接人员过渡舱1和工作车间2，采用测氧含量间接法通过测得的氧气含量反推出保护气体的纯度。循环洗气系统8根据气体成分监测系统4得出的保护气体的纯8CN111791002B说　明　书5/7页度控制自身运行的功率，节省了系统运行能源。[0043]视频与安全操控系统5通过设置在工作车间2内的摄像头观察工作进程，通过语音装置与车间内工作人员实时语音通讯，并对工作车间2内的设备工作状态及参数进行实时监控，参数包括设备压力和温度，保障了车间设备及工作人员的安全。[0044]供气系统6包括依次相连的液态保护气杜瓦罐601、汽化器602和气体膨胀机603，气体膨胀机603的输出端经过总管路分流后分支管路分别连接人员过渡舱1和工作车间2，在总管路上设有第一阀门604，第一分支管路连接工作车间2并且第一分支管路上设有第二阀门605，第二分支管路连接人员过渡舱1中的布气管103并且第二分支管路上设有第三阀门606，保护气体储存在液态保护气杜瓦罐601中，并经过汽化、降压至常压后输送至人员过渡舱1和工作车间2。可选的，供气系统6设置多路供气接口，可连接液态保护气杜瓦罐601，支持使用多种保护气体按比例混合供给，保护气体主要是氩气，也可以根据焊接金属的特殊需要使用氮气、二氧化碳等其他保护气体，本申请对此不做限制。[0045]气体膨胀机603还通过联轴器606连接真空系统7，气体膨胀机603将压缩保护气体时产生的储能转换为机械能，并通过联轴器606带动真空系统7完成抽真空操作。通过气体膨胀机603的能源转换带动真空系统7的抽真空操作，使得整个车间在气体置换作业过程中无大型耗能设备，仅需要消耗压缩气体，大大节省了系统运行能源。[0046]真空系统7包括串联的旋叶式真空泵701和罗茨式真空泵702，罗茨式真空泵702连接工作车间2，旋叶式真空泵701通过联轴器606连接供气系统6，也即连接气体膨胀机603。旋叶式真空泵701有利于低真空度下抽吸，罗茨式真空泵702有利于高真空度下抽吸，根据车间环境要求的真空度适应性调节两个真空泵的工作功率，真空泵联合工作可兼顾抽气速率与可达到的极限真空。当保护气体为氩气时，工作车间2要求氩气纯度高于99.99％时，真空度应低于10pa。[0047]循环洗气系统8包括依次相连的循环洗气风机801、分子筛吸附柱802、铜触媒吸收柱803和海绵钛吸收柱804，循环洗气风机801通过第一管路连接工作车间2的顶部，第一管路上设有第四阀门805，海绵钛吸收柱804通过第二管路接入供气系统6以此连接工作车间2，也即通过供气系统6的总管路及第一分支管路连接工作车间2。第二管路上设有第五阀门806，循环洗气风机801将车间内部气体从顶部引出，依次通过分子筛吸附柱802、铜触媒吸收柱803和海绵钛吸收柱804后返回工作车间2，循环洗气系统8与工作车间2形成闭环回路用于吸收工作车间2内部的杂质气体，维持保护气体的纯度，杂质气体包括氧气、氮气和水蒸气。[0048]本申请还公开了一种应用于有色金属气体全保护焊接车间的作业方法，其流程图如图2所示，包括如下步骤：[0049]步骤1：被焊工件进入工作车间2后关闭工作车间2的舱门。[0050]被焊工件通过设备进出舱门201进入工作车间2后，关闭设备进出舱门201，保证工作车间2为封闭车间，通过转运平车202和桥式起重机203将被焊工件置于焊接工位上。[0051]步骤2：工作人员进入人员过渡舱1后关闭人员过渡舱1的舱门，生命支持系统3为工作人员提供呼吸气体。[0052]工作人员通过人员进出舱门101进入舱体后关闭人员进出舱门101，使舱体封闭，工作人员穿戴全封闭气密防护服301并通过连接第二进/排气接管304获取呼吸气体，同时9CN111791002B说　明　书6/7页呼吸气体进/排气储罐302收集工作人员呼出气体保证舱体内气体纯度。[0053]步骤3：采用气体吹扫置换法，包括：供气系统6向人员过渡舱1中充入保护气体，舱内空气通过顶部的第一排气阀104向外排出，通过预定时间后实现空气‑保护气体的常压气体过渡置换。[0054]打开第一阀门604和第三阀门606后，保护气体通过供气系统6的第二分支管路及布气管103进入舱体，舱内空气通过顶部的第一排气阀105向外排出，经过30min后实现空气‑保护气体的常压气体过渡置换。[0055]步骤4：同时采用真空置换法，包括：真空系统7与供气系统6连接，供气系统6中的气体膨胀机603将压缩保护气体时产生的储能转换为机械能，从而带动真空系统7对工作车间2完成抽真空操作，实现空气‑真空的气体过渡置换。[0056]真空系统7中的旋叶式真空泵701通过联轴器606连接气体膨胀机603，从而带动两个真空泵工作完成抽真空操作，实现空气‑真空的气体过渡置换。[0057]在本申请中，向人员过渡舱1供气和真空系统7抽真空操作可以同时进行。[0058]步骤5：当工作车间2环境达到预定要求后，关闭向人员过渡舱1充气的供气系统6的第二分支管路，真空系统7与供气系统6断开连接，打开向工作车间2充气的供气系统6的第一分支管路，向工作车间2充入保护气体至常压，实现真空‑保护气体的气体过渡置换。[0059]当工作车间2环境达到车间压力低于10pa，且人员过渡舱1内的保护气纯度高于99.99％时，关闭第三阀门606并且断开联轴器606，打开第二阀门605，向工作车间2充入保护气体至常压，实现真空‑保护气体的气体过渡置换。[0060]步骤6：工作人员进入工作车间2，工作人员到达焊接工位后通过切换生命支持系统3的进/排气接管持续为工作人员提供呼吸气体，工作人员开始焊接作业。[0061]工作人员通过人员转换舱门102进入工作车间2，工作人员到达焊接工位后切换第一进/排气接管303连接全封闭气密防护服301为工作人员提供呼吸气体，工作人员使用舱内焊机206开始焊接作业。可选的，若呼吸气体进/排气储罐302和/或进/排气接管发声异常时，由应急呼吸装置305为工作人员提供呼吸气体，或者，由于进/排气接管的长度限制，当工作人员移动至车间非操作工位时，需要采用应急呼吸装置305保证工作人员的作业安全。[0062]步骤7：焊接过程中持续启动循环洗气系统8，吸收工作车间2内部的杂质气体，维持保护气体的纯度。[0063]焊接过程中持续启动循环洗气风机801、分子筛吸附柱802、铜触媒吸收柱803和海绵钛吸收柱804，吸收工作车间2内部的杂质气体，维持保护气体的纯度。可选的，循环洗气系统8根据气体成分监测系统4得出的保护气体的纯度控制自身运行的功率，节省了系统运行能源。[0064]步骤8：焊接作业结束后，工作人员通过人员过渡舱1离开，打开工作车间2的舱门，对工作车间2进行通风至正常状态，并将被焊工件运出工作车间2。[0065]可选的，所述作业方法还包括：[0066]当工作人员进入工作车间2后，外部监控人员通过视频与安全操作系统5与车间内工作人员进行通讯，并对工作人员的安全状态、设备状态及参数进行监护。[0067]本申请的焊接车间通过生命支持系统实现了工作人员进入充满保护气体的工作车间进行焊接作业，工作人员可近距离精细操作；通过人员过渡舱、工作车间及循环洗气系10CN111791002B说　明　书7/7页统的配合保证焊接车间不会受到外界环境条件的影响，保证了车间内部保护气体的纯度，有效提升大型及复杂有色金属工件的焊接质量，具有显著优势。[0068]以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。11CN111791002B说　明　书　附　图1/2页图112CN111791002B说　明　书　附　图2/2页图213