[发明专利]一种可视可测可调的背面焊缝成形充气保护装置及方法

权利要求书

1.一种可视可测可调的背面焊缝成形充气保护装置，其特征是：包括两端封闭的保护腔体、气体流量计（7）、气体浓度检测仪（13）和盛有氩气的气瓶（8）；保护腔体主要由石英玻璃管（6）、橡胶上封头（3）、橡胶下封头（4）和磁铁（10）组成，在一侧敞开的半圆形石英玻璃管（6）的上下两端设置有橡胶上封头（3）和橡胶下封头（4），橡胶上封头（3）和橡胶下封头（4）上镶嵌有磁铁（10）与船体外板（1）的对接背面焊缝（2）吸附定位，构成充气的密封舱；在保护腔体的上部通过橡胶上封头（3）安装有气体流量计（7），气体流量计（7）中的出气管（11）贯穿橡胶上封头（3），同时，气体流量计（7）上的进气管（9）与气瓶（8）连接；保护腔体的下部通过橡胶下封头（4）插入有与气体浓度检测仪（13）相连的探针（12），形成充气保护装置。

2.根据权利要求1所述的一种可视可测可调的背面焊缝成形充气保护装置，其特征是：

所述橡胶上封头（3）与橡胶下封头（4）为半圆形橡胶塞，其圆弧半径与石英玻璃管（6）内径相应，在橡胶上封头（3）与橡胶下封头（4）的直径平面镶嵌有长方形的磁铁（10），橡胶上封头（3）与橡胶下封头（4）的中部设有通孔，分别用于装配出气管（11）与探针（12）。

3.根据权利要求2所述的一种可视可测可调的背面焊缝成形充气保护装置，其特征是：

所述磁铁（10）镶嵌于橡胶上封头（3）与橡胶下封头（4）的直径平面，磁铁（10）长边一侧裸露在外侧与船体外板（1）的对接背面焊缝（2）直接接触。

4.根据权利要求1所述的一种可视可测可调的背面焊缝成形充气保护装置，其特征是：

所述石英玻璃管（6）为侧部轴向直径平面敞开的半圆形薄壳，由直径大于窄间隙坡口宽度、长度按焊缝长度所需的耐高温石英玻璃管（6）切割分开形成，其开口侧扣在船体外板（1）的对接背面焊缝（2）上，形成两端封闭、轴向直径平面敞开的保护腔体。

5.根据权利要求1所述的一种可视可测可调的背面焊缝成形充气保护装置，其特征是：

所述石英玻璃管（6）上下两端设置有孔，通过密封胶和螺钉（5）将橡胶上封头（3）或者橡胶下封头（4）锁紧固定，形成两端封闭的半圆形腔体。

6.一种可视可测可调的背面焊缝成形充气保护方法，其特征是：

应用步骤如下：

第一步；焊接前，将充气保护装置扣在对接背面焊缝（2）上，摆正位置，在磁铁（10）吸附固定后，用铝箔胶带将其四周粘贴密封；

第二步：将气体流量计（7）用气管连接到氩气的气瓶（8）上，打开气瓶（8）阀门，流量调节到预制流量值，排空石英玻璃管（6）管道、充气保护装置和与背面窄间隙坡口内空气；

第三步：打开气体浓度检测仪（13），检测背面保护终端位置氧气浓度是否排除到保护需求值以下，达标后方可正面施焊；

第四步：确认背面保护气体浓度达标后，戴好护目镜，开始单面焊双面成形焊缝施焊，透过石英玻璃管（6）同步观察背面焊缝熔合成形情况，并依据观察结果与正面焊工配合调整焊接规范到最佳范围；

第五步：通过观察已成形背面焊缝（2）表面颜色，判断背面保护效果，并依据观察、判断结果，即时调节保护气体流量到最佳保护状态，从而获得优质打底层焊缝。