[发明专利]柔性气囊式可控气氛装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可控气氛装置，更特别地说，是指一种能够在非常压下(如真空环境、氮气保护气氛环境或氩气保护气氛环境等)进行金属零部件加工的柔性气囊式可控气氛装置。 

背景技术

金属的加工、熔炼、热处理、焊接以及热喷涂、等离子喷涂或者激光加工等，都需要在非常压下(如真空环境、氮气保护气氛环境或氩气保护气氛环境等)的可控气氛环境中进行。传统方法需要一真空腔，以及对真空腔中氧气排出的真空泵组。在金属的加工过程中，需要先对真空腔进行抽真空，然后充入规定的气体形成需要的可控气氛环境。 

真空腔、以及大型真空室一般使用不锈钢板焊接而成。对不锈钢板的焊接工艺要求较高。另外真空腔和大型真空室需要大功率的真空泵组进行抽气，抽气时间长，抽真空的成本高。 

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性气囊式可控气氛装置，该装置由柔性气囊和腔体构成，柔性气囊与腔体采用密封方式连接。金属加工设备的操作台置于本发明设计的装置中。该装置不需要抽真空所需的真空泵组，以及一个刚性的真空箱就能实现一个可控气氛的操作环境。本发明设计的装置改变了现有抽真空的方式，从传统的被动抽成真空状态转换成柔性气囊主动吸贴达到真空状态。 

本发明的柔性气囊式可控气氛装置，在抽气过程中，柔性气囊向腔体内壁、操作台的逼近称为主动吸贴。该主动吸贴方式排出原腔环境中的气体，提高了向外排气的速度，节约了抽真空的时间。在充入可控气体过程中，柔性气囊被舒张开，从而形成金属加工的操作环境。 

本发明的一种柔性气囊式可控气氛装置，该装置由柔性气囊(1)和腔体(2)组成，柔性气囊(1)的开口端(11)密封连接在腔体(2)的开口端(23)上，柔性气囊(1)与腔体(2)的连接形成的内部空间称为原腔环境(3A)；腔体(2)包括有A板面(201)、B板面(202)、C板面(203)、D板面(204)和底板面(205)，带有底板面(205)的腔体称为有底腔体；B板面(202)上设有A接口(21)，D板面(204)上设有B接口(22)。 

本发明的另一种柔性气囊式可控气氛装置，该装置由柔性气囊(1)和腔体(2)组成，柔性气囊(1)的开口端(11)密封连接在腔体(2)的开口端(23)上，柔性气囊(1)与腔体(2)的连接形成的内部空间称为原腔环境(3A)；腔体(2)包括有A板面(201)、B板面(202)、C板面(203)和D板面(204)；B板面(202)上设有A接口(21)，D板面(204)上设有B接口(22)。 

柔性气囊(1)上设有接口，且该接口上连接有阀门。 

A接口(21)上设有A阀门(21a)；B接口(22)上设有B阀门(22a)。 

腔体(2)上设有防护手套。 

腔体(2)上设有隔离舱。 

柔性气囊(1)的厚度为0.01mm～300mm；腔体(2)的厚度为0.5mm～2m。 

本发明气囊式可控气氛装置的优点在于： 

(1)结构简单轻巧，采用柔性气囊的开口端密封连接在腔体的开口端上，改变了传统真空箱的结构以及提供真空、可控气氛保护的方式。 

(2)腔体和柔性气囊的尺寸一方面不受金属加工设备的限制，另一方面也不受加工场地的限制，第三方面可以根据实际加工需要进行制造。 

(3)柔性气囊在抽气过程中逐渐与腔体内壁逼近紧贴，使得所使用的抽气设备简单，如吸尘器、抽风机、排风机或小型真空泵等低成本辅助设备即可实现对原腔环境进行抽气。 

(4)向柔性气囊紧贴腔体内壁形成的负压中间体中充入可控气体时，柔性气囊在充入气体的压力下自然舒张开，无需施加外力。 

(5)腔体和柔性气囊的制造成本低廉，腔体具有一定强度，而柔性气囊具有柔韧性，柔性气囊满足在抽气过程中能够吸贴于腔体内壁。 

(6)为了解决高于100℃的高温下进行金属加工，可以在柔性气囊内壁和腔体内壁上制作保温层，从而形成多层复合结构的气囊式可控气氛装置。 

(7)为了解决辐射等恶劣的工作条件可以在柔性气囊内壁和腔体内壁上制作防护材料。 

(8)通过在本发明装置的腔体上连接如手套的辅助设备，可以实现在不破坏操作环境内气氛的情况下，进行工件、加工物料等的调整。 

(9)通过在本发明装置的腔体上连接如过渡舱的辅助设备，可以实现在不破坏操作环境内气氛的情况下，进行人员进出，以及工件、加工物料的进出。 

附图说明