CN109676288A - 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 - Google Patents

Abstract

本发明提供了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，包括三层排水罩、焊接系统、排水系统、排气系统、冷却循环系统、预热系统。采用设计的三层排水罩，在全自动联合智能控制的多级增压水泵和增压气泵共同作用下，将焊接局部空间和预热空间的水强制排出的同时，强制排气、排烟尘，从而在焊接局部空间形成干式常压或低压区，使电弧在其中稳定燃烧，达到焊接过程稳定，防止焊缝金属淬硬和含氢量高等问题，形成类似陆上焊接质量甚至低压环境中的高质量的接头或增材制造产品。该三层排水罩可用于能见度较低、水流速度较大、工业反应溶液、核辐射等恶劣水下环境，可以进行对焊、角焊、坡口焊、堆焊等焊接，喷焊，热喷涂以及增材制造。

Description

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

技术领域

本发明涉及焊接、热喷涂领域，涉及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；具体涉及一种用于水下局部干法低压焊接/增材制造的三层排水罩装置和获得低压的方法，通过将焊接、热喷涂、增材制造的水下环境的压力降低至常压或低压，并处于干式环境中，从而保证了焊接、热喷涂、增材制造过程的稳定性，优化了焊接冶金过程，提高了焊接接头、增材制造零部件的质量。

背景技术

海洋石油天然气资源的开发，已经从第二次世界大战前美国西部海岸的小规模开采，发展到目前遍及全球各大洲的大规模开发，开发海洋资源，加强我国海洋工程建设最为重要，水下焊接作为海洋工程领域的重要技术，已广泛应用于海上油气平台的安装建造到海底管线的铺设维修，以及核电水下维修等领域。

依据水下焊接所处的环境可以分为湿法焊接、高压干法焊接和局部干法焊接三大类。其中湿法焊接具有设备简单、成本低廉、操作灵活、适应性较强等优点，但湿法水下焊接电弧在周围水压的作用下，电弧不稳定，同时高温电弧分解水，导致电弧气氛中的含氢量大幅度提高，难于获得质量良好的接头。高压干法焊接的焊接效果最好，但设备复杂、施工费用高，操作周期长。局部干法焊接采用排水罩将电弧周围的水人为地排开，形成一个气相区，降低水对焊接过程的干扰。

目前，水下局部干法焊接方法仍然存在一些不足之处：(1)焊接区域处于高压状态，引弧困难，电弧容易熄灭；(2)焊缝熔池冷却速度过快，易产生淬硬组织，含氢量高；(3)焊接熔滴过渡困难，造成电弧不稳定。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明提供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；采用设计的三层排水罩，在全自动联合智能控制的多级增压水泵和增压气泵共同作用下，将焊接局部空间的水强制排出的同时，强制排气、排烟尘，从而在焊接局部空间形成常压或低压区，获得类似陆上常压或低压焊接环境以及干式环境，使电弧在其中稳定燃烧，达到焊接过程稳定，防止焊缝金属淬硬和含氢量高等问题，以形成类似陆上焊接质量甚至低压环境中的高质量的接头或增材制造产品。该装置采用的焊接方法可以为TIG焊接方法、MIG焊接方法、MAG焊接方法、等离子焊接方法、激光焊接方法、等离子束焊接方法、电子束焊接方法、喷焊方法、热喷涂方法，或TIG/激光、MIG/激光、MAG/激光、等离子/激光等复合焊接方法，或固相焊接方法，或双丝、多丝等焊接方法。可以用普通陆上实芯焊丝或药芯焊丝或焊条就可以进行水下焊接，通过焊接现场摄像系统，焊接过程中水面工作人员可以清楚看到电弧燃烧过程及熔池形态，从而精确实时控制焊接过程。该装置可用于能见度较低、水流速度较大、工业反应溶液、核辐射等恶劣水下环境，可以进行对焊、角焊、坡口焊、堆焊等焊接，喷焊，热喷涂以及增材制造。

本发明的技术方案如下：

一种水下局部干法低压焊接三层排水罩，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；所述的外罩与中间罩之间围合构成了缓冲空间，所述的中间罩与内罩之间围合构成了排渣空间，所述的内罩的内部围合构成了保护空间；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。

所述的三层排水罩的底部的外侧预先安装好三层排水罩固定磁铁，底部的端部预先安装好耐热密封垫。三层排水罩外罩通过底部的外侧的三层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。

所述的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。

所述的焊枪穿过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，焊枪通过三维行走机构按照焊接参数要求进行三维移动，焊枪的焊枪嘴位于排水罩的保护空间中。

所述的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；

所述的排气系统包括依次连接排气系统前单向阀门、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。

所述的排水系统包括依次连接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后单向阀门。

所述的焊枪与焊接电源、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。所述的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。

所述的焊枪可以为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、热喷涂枪，或二者、三者的结合体。

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、耐热密封垫和固定磁铁，隔水罩在固定磁铁的作用下，通过耐热密封垫与工件之间实现密封连接。

所述三层排水罩可以用于水下焊接、水下堆焊、水下喷焊、水下热喷涂，也可以用于水下增材制造。

利用本发明的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。

本发明利用设计的三层排水罩，通过多级增压水泵将三层排水罩中的水排干后，然后将焊接保护气充入三层排水罩中，焊接时在增压气泵和增压气泵的控制系统的全自动联合智能控制下强制排气、排烟尘，实现焊接区域的压力保持在常压或低压，获得与陆地上焊接或低压焊接的环境以及干式环境，有效的解决了高压干法和常规局部干法中由于焊接空间环境的高压对电弧或激光的不良影响，故采用陆上优化的焊接或增材制造的工艺参数，并通过设计工件预热系统，即可轻松简单的获得高质量的焊接接头、堆焊层、热喷涂涂层或增材制造产品。另外，本发明设计合理、结构简单、性能可靠、使用方便、制造成本低，可有效解决水下焊接工作时，受到水环境因素影响的问题，且能够适用于多种位置的焊接、堆焊、热喷涂和增材制造操作，工程应用范围广泛。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。

图1为本发明具体实施方式提供的用于水下局部干法低压焊接三层排水罩与获得低压的方法的示意图；

图2为缺陷穿透工件的水下焊接过程；

图3为缺陷未穿透工件的水下焊接过程；

图4为水下零件的增材制造；

图中，1、隔水罩；2、三层排水罩固定磁铁；3、耐热密封垫；4、隔热棉；5、预热器件；6、工件；7、焊接电源；11、隔水罩固定磁铁；12、耐热密封垫；13、锁紧套；14、排水毛毡；15、毛毡裙；16、三层排水罩的外罩；17、三层排水罩的中间罩；18、缓冲空间左进气阀；19、排渣空间左进气阀；20、水下摄像系统；21、左带镇静器的气阀；22、送丝机或送粉机；23、焊丝盘；24、焊丝；25、右带镇静器的气阀；26、水下照明系统；27、三维行走机构；28、通孔；29、柔性连接体；30、排渣空间右进气阀；31、缓冲空间；32、排渣空间；33、焊接热源；34、焊枪嘴；35、焊枪；36、三层排水罩的内罩的下段；37、三层排水罩的内罩的上段；38、保护空间；39、上端盖；40、缓冲空间右进气阀；51、冷却循环系统的前单向阀门；52、冷却循环热交换系统；53、热交换水泵的控制系统；54、热交换水泵；55、冷却循环系统的后单向阀门；61、排气系统的前单向阀门；62、排气热交换系统；63、增压气泵的控制系统；64、增压气泵；65、排气系统的后单向阀门；69、预热器件集水口；70、排水系统的中单向阀门；71、排水系统的前单向阀门；72、过滤系统；73、多级增压水泵的控制系统；74、多级增压水泵；75、排水系统的后单向阀门；81、穿透型缺陷；82、穿透型坡口；83、打底焊；84、未穿透型缺陷；85、未穿透型坡口；91、增材制造零件。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

如图1所示，本发明设有：三层排水罩、焊接系统、排水系统、排气系统、冷却循环系统、预热系统等，其中所述的三层排水罩包括三层排水罩的外罩16、三层排水罩的中间罩17、三层排水罩的内罩的下段36、三层排水罩的内罩的上段37、柔性连接体29和上端盖39；所述的外罩16与中间罩17之间围合构成了缓冲空间31，所述的中间罩17与内罩的下段36、下段37之间围合构成了排渣空间32，所述的内罩的下段36、下段37的内部围合构成了保护空间38。所述的上端盖上设置了一个通孔28。上端盖39上安装有焊枪35、左进气阀18、左中进气阀19、左带镇静器的气阀21、右带镇静器的气阀25、右中进气阀30、右进气阀40、水下摄像系统20和水下照明系统26的安装孔。

优选地，如图1所示，所述的三层排水罩的外罩16通过底部的固定磁铁11安装固定在工件6的一侧，并利用设计在底部的耐热密封垫12与工件6密封，防止外部的液体进入排水罩中，并将工件6上待焊接区域罩住。所述的三层排水罩的外罩16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17通过锁紧套13将排水毛毡14和毛毡裙15固定，毛毡与待焊工件6接触，气体和液体可从毛毡中穿过。

优选地，如图1所示，所述的三层排水罩的内罩包括下段36和上段37，下段36和上段37通过螺纹连接并进行密封，并且下段36沿着上段37的轴线上下移动，从而控制下段36的下端部与工件6之间的间隙大小。优选地，所述的间隙为0.01毫米至50毫米。所述的下段36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。

优选地，如图1所示，所述的焊枪35穿过所述的通孔28并采用所述的柔性连接体29与所述的上端盖39密封连接，并与上端盖39上的三维行走机构27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，从而焊枪能够与工件进行相对位置匹配操作，以实现焊接、堆焊、喷焊、热喷涂或增材制造。焊枪的焊枪嘴34位于排水罩的保护空间38中。

优选地，如图1所示，所述的冷却循环系统依次连接三层排水罩的内罩的下段36、冷却循环系统的前单向阀门51、热交换系统52、热交换水泵的控制系统53、热交换水泵54以及冷却循环系统的后单向阀门55。通冷却循环过热交换水泵54在热交换水泵的控制系统53智能控制下，焊接时传导到内罩下段36的热量经过管路中的冷却循环介质带到冷却循环热交换系统52中散去，从而将内罩下段36的温度控制在设计的温度范围内，不至于过高。所述的热交换水泵54可以由一个水泵或多个水泵组成。

优选地，如图1所示，所述的排气系统依次连接排气系统的前单向阀门61、排气热交换系统62、增压气泵的控制系统63、增压气泵64以及排气系统的后单向阀门65。通过增压气泵64在增压气泵的控制系统63的智能控制下，排水罩中的高温气体和焊接烟尘经过管路带到排气热交换系统62中散去，并将冷却后的气体和烟尘增压到高压，强制排出到外部环境中，以确保排水罩的内空间38的压力为常压或低压，从而人为地创造像陆地上焊接时的常压或低压焊接环境，实现水下环境下低压焊接、堆焊、热喷涂或增材制造。所述的增压气泵64可以由一个增压气泵或多个增压气泵组成。

优选地，如图1所示，所述的排水系统依次连接排水系统的前单向阀门71、排水系统的中单向阀门70、过滤系统72、多级增压水泵的控制系统73、多级增压水泵74以及排水系统的后单向阀门75。通过多级增压水泵74在多级增压水泵的控制系统73的智能控制下，排水罩和工件背面的预热器件集水口69周围的液体经过管路带到过滤系统72中进行过滤，并将过滤后的液体增压至高压，强制排出到外部环境中，从而确保焊接/增材制造前该空间处于干燥状态。所述的多级增压水泵74可以由一个多级增压水泵或多个多级增压水泵组成。为了将排水罩和预热空间中的液体全部排出，排水过程中可以借助上端盖39或隔水罩1上设置的气阀充入高压气体进行脉冲冲击、抖动清扫。

优选地，如图1所示，所述的焊枪35与焊接电源7、送丝装置的焊丝24、工件6通过导线进行连接，并组成焊接系统。所述焊接电源7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23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。所述的焊枪35上可以附加安装超声、磁场、电场等陆地上常见的技术。所述的焊丝24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。

优选地，如图1所示，所述的焊枪可以为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、热喷涂枪，或二者、三者的结合体。

优选地，如图1所示，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5、隔热棉4、隔水罩1、耐热密封垫3、固定磁铁2，隔水罩1在固定磁铁2的作用下，通过耐热密封垫3与工件6之间实现密封连接。预热器件5加热前，通过所述的排水系统将预热器件集水口69的水排干。

优选地，如图1所示，所述的三层排水罩的外形可以为圆柱体或长方体。

优选地，如图1所示，所述的工件6可以为管道、平板、异型件。

优选地，如图2所示，该图示意了缺陷穿透工件的水下焊接过程。图2(a)中的穿透型缺陷81贯穿了工件6，焊接修复前如图2(b)所示在穿透型缺陷处开穿透型坡口82。对于工件背面不能安装隔水罩1时，如图2(c)所示可以先采用常规的湿法焊接等进行打底焊83，打底后再安装本专利发明的三层排水罩进行后续的填充、盖面焊接，从而达到接头的质量要求。对于工件背面可以安装隔水罩1时，可以开坡口后直接安装本专利发明的三层排水罩和隔水罩进行后续的填充、盖面焊接，从而达到接头的质量要求。

优选地，如图3所示，该图示意了缺陷未穿透工件的水下焊接过程。图3(a)中的未穿透型缺陷84没有贯穿工件6，如图3(b)所示焊接修复前在未穿透型缺陷处开未穿透型坡口85，未穿透型坡口85没有贯穿工件6，然后安装本专利发明的三层排水罩进行后续的填充、盖面焊接，从而达到接头的质量要求。

优选地，如图4所示，该图示意了水下零件的增材制造，增材制造零件91在本发明人为地创造像陆上的常压或低压焊接环境，实现水下环境下常压或低压增材制造。

上述安装的水下摄像系统、水下照明系统、带镇静器的气阀为现有技术，未作说明的其他技术为现有技术，故不再赘述。

具体操作步骤归纳如下：

(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。

本申请中用于水下局部干法低压焊接的三层排水罩与获得低压的方法，人为地构建像陆上焊接时的常压或低压或稍高于常压的焊接环境以及干式环境，解决了水下局部干法或高压干法焊接存在的焊接区域处于高压状态，引弧困难；焊接熔滴过渡困难；工件预热困难，易产生淬硬组织，含氢量高等问题，实现水下环境下低压焊接、堆焊、热喷涂或增材制造。

另外，本申请中的用于水下局部干法低压焊接的装置中的各个部件价格低，且装置操作简单，且能够适用于多种位置的焊接、堆焊、热喷涂和增材制造操作，工程应用范围广泛。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

本发明提供了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，包括三层排水罩、焊接系统、排水系统、排气系统、冷却循环系统、预热系统。采用设计的三层排水罩，在全自动联合智能控制的多级增压水泵和增压气泵共同作用下，将焊接局部空间和预热空间的水强制排出的同时，强制排气、排烟尘，从而在焊接局部空间形成干式常压或低压区，使电弧在其中稳定燃烧，达到焊接过程稳定，防止焊缝金属淬硬和含氢量高等问题，形成类似陆上焊接质量甚至低压环境中的高质量的接头或增材制造产品。该三层排水罩可用于能见度较低、水流速度较大、工业反应溶液、核辐射等恶劣水下环境，可以进行对焊、角焊、坡口焊、堆焊等焊接，喷焊，热喷涂以及增材制造。

以上所述仅为本发明的优选实施例，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

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。

2.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是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。

3.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是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。

4.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是所述的焊枪穿过所述的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。

5.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是所述的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；所述的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；所述的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。

6.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是所述的焊枪与焊接电源、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；所述的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。

7.如权利要求1所述的三层排水罩，其特征是所述的焊枪可以为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。

8.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。

9.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。

10.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。