手工電弧焊安全技術(shù)

手工電弧焊安全技術(shù)一、手工電弧焊基本原理和平安特點(diǎn)手工電弧焊是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱將焊條和工件加熱熔化而進(jìn)行的焊接。這種焊接方法可在室內(nèi)、野外、高空等各種場(chǎng)合下進(jìn)行。它的設(shè)備簡(jiǎn)潔，簡(jiǎn)單維護(hù)，焊鉗小，使用敏捷，廣泛適應(yīng)于各種黑色金屬和有色金屬的焊接。手工電弧焊的主回路如圖1所示。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008052121340422.gif”/圖1手工電弧焊主回路示意圖1―電焊機(jī)2―軟電纜3―焊鉗4―焊條5―電弧6―工件7―地線（一）焊接電弧的性質(zhì)焊接電弧是在加有肯定電壓的電極和焊件之間產(chǎn)生的一種長(zhǎng)時(shí)間而有力的氣體放電現(xiàn)象。電焊條和焊件就是電極，產(chǎn)生電弧的操作稱(chēng)引弧。通常是采納接觸引弧，即先將電焊條與工件接觸，然后快速分別1~3mm，電流通過(guò)接觸點(diǎn)產(chǎn)生很大的電阻熱，此時(shí)在高溫柔電場(chǎng)放射等的作用下，促使兩極間的氣體發(fā)生猛烈電離，而形成電弧。電弧引燃后，弧柱中布滿高溫電離氣體，發(fā)出大量的熱。其發(fā)熱量與焊接電壓和電流的乘積成正比，即電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。電弧的各部位產(chǎn)生的熱量不同，因而各部位的溫度也不同，弧柱中心溫度最高可達(dá)6000℃以上，兩電極的溫度可達(dá)2100~2300℃。焊接就是利用這些熱量加熱和熔化金屬。開(kāi)頭引弧時(shí)，為加強(qiáng)氣體的電離作用，電極間必需有較高的電壓，以便傳遞具有較大動(dòng)能的電子，這個(gè)電壓稱(chēng)為空載電壓，直流電焊機(jī)一般為55~90V，溝通電焊機(jī)60~80V。當(dāng)氣隙正常地受熱被電離時(shí)，所需電壓就可低一些。為使電弧保持連續(xù)而穩(wěn)定，兩極間的電壓也要保持肯定，一般為16~35V，這個(gè)電壓稱(chēng)為工作電壓。（二）焊接設(shè)備手工電弧焊的設(shè)備包括電源及掌握、調(diào)整機(jī)構(gòu)。1．電源供應(yīng)電弧焊的電源可以是直流的，也可以是溝通的。為了引燃電弧和保持電弧穩(wěn)定，保證正常地焊接，電源必需滿意以下基本要求：（1）空載電壓值應(yīng)保證順當(dāng)?shù)匾茧娀?。?）焊接電流應(yīng)可調(diào)，以滿意焊接不同材料、厚度的工件所需要電流的大小。（3）保證工作平安。2．常用的電焊電源（1）溝通電焊機(jī)它也叫溝通電焊變壓器。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，成本低，效率高，維護(hù)便利，應(yīng)用廣泛。圖2所示是目前使用最廣泛的一種BX1-330型溝通電焊機(jī)。它是一個(gè)結(jié)構(gòu)特別的降壓變壓器。它可將電網(wǎng)380V或220V的電壓變?yōu)榭蛰d電壓60~70V，工作電壓30V，電流調(diào)整范圍為50~450A。變壓器的次級(jí)線圈分為圖中2、3兩部位，2繞在初級(jí)線圈的外部，起建立電壓的作用，3繞在鐵芯的另一側(cè)，相當(dāng)于電感線圈，焊接時(shí)靠它獲得較高的空載電壓和較低的工作電壓。電流的調(diào)整分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩檔。粗調(diào)是轉(zhuǎn)變次級(jí)繞組的匝數(shù)；細(xì)調(diào)是通過(guò)移動(dòng)圖中鐵餅4，轉(zhuǎn)變漏磁而實(shí)現(xiàn)。這類(lèi)電焊機(jī)的缺點(diǎn)是：消耗材料較多，體積大而且重，焊接時(shí)活動(dòng)鐵芯有震驚，同時(shí)，電流有波動(dòng)。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008052121340442.gif”/圖2BX1-330型溝通電焊機(jī)a）形狀圖b）線路圖1―初級(jí)繞組2、3―次級(jí)繞組4―動(dòng)鐵芯5―靜鐵芯6―接線片（2）旋轉(zhuǎn)式直流電弧機(jī)如圖3所示，是常用的AX-320型旋轉(zhuǎn)式直流電焊機(jī)。它是由一個(gè)三相電動(dòng)機(jī)和一個(gè)結(jié)構(gòu)特別的直流發(fā)電機(jī)組成。由溝通電路供電，使電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)發(fā)出直流電，供焊接使用。這種直流焊接發(fā)電機(jī)按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為裂極式和差復(fù)極式及極間去磁式等形式。它是利用磁通和電樞反應(yīng)的相互作用，獲得下降式的外特性，使電焊電流可在較大范圍內(nèi)勻稱(chēng)調(diào)整，以滿意焊接工藝的要求。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008052121340479.gif”/圖3AX-320型旋轉(zhuǎn)式直流電焊機(jī)a）形狀圖b）原理圖這種電焊機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：電弧穩(wěn)定性較高，觸電危急性小。（3）硅整流式直流電焊機(jī)這種電焊機(jī)分為單相和三相兩大類(lèi)。按其構(gòu)造特點(diǎn)又分為磁飽和電抗器式、動(dòng)圈式和可控硅整流式等。與旋轉(zhuǎn)式直流電焊機(jī)比較，它的優(yōu)點(diǎn)是：噪聲小，空載損耗小，效率高，耗料少，成本低，簡(jiǎn)單制造和修理等。單相硅整流式直流電焊機(jī)原理，如圖4所示。它由溝通變壓器和單相橋式硅整流線路組成。其中1是焊接變壓器；2是電抗器，通過(guò)它可以得到下降外特性，并可調(diào)整電流；3是硅整流器，其中R是電阻，C是電容，通過(guò)它整流，可以把溝通電變?yōu)橹绷麟?，供焊接使用?是濾波電感，是一個(gè)串聯(lián)在焊接回路內(nèi)的有間隙的鐵芯式電抗器，可以進(jìn)一步減小輸出電流的脈動(dòng)程度，保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒。此外，電焊機(jī)上還有通風(fēng)裝置，可使硅整流組和焊機(jī)線圈得到良好的通風(fēng)冷卻，以避開(kāi)過(guò)熱而損壞。<imgsrc=“/UploadFiles/Tech/200805/2008052121340541.gif”/圖4單相硅整流下直流電焊機(jī)線路圖1―焊接變壓器2―電抗器3―硅整流4―濾波電感目前使用的硅整流式直流電焊機(jī)大都是三相整流式的，這類(lèi)焊機(jī)供應(yīng)的電流更平直穩(wěn)定。全部電焊設(shè)備銘牌中都標(biāo)有“額定暫載率”和“額定焊接電流”，這是保證電焊機(jī)平安使用的重要參數(shù)?！皶狠d率”是表示電焊機(jī)連續(xù)工作的參數(shù)，它是指在5min時(shí)間內(nèi)焊接工作時(shí)間所占的比值，用百分?jǐn)?shù)表示。如“暫載率”為60%，就是在5min內(nèi)，焊接工作時(shí)間不超過(guò)3min。“額定焊接電流”是在額定暫載率時(shí)所允許電流值，它大于連續(xù)使用狀況下的許用電流。在選擇電焊機(jī)時(shí)，首先考慮電壓種類(lèi)，而后考慮電流大小及各類(lèi)電焊機(jī)的性能特點(diǎn)。（三）電焊條目前廣泛應(yīng)用的電焊條是一根外表涂有藥皮的鋼絲。鋼絲的作用：一是傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電??；二是本身熔化形成焊縫中的填充金屬。焊條藥皮的作用是提高電弧燃燒的穩(wěn)定性，愛(ài)護(hù)焊接熔池，使焊縫金屬脫氧、去硫、去磷，改善焊接工藝性能等。目前國(guó)產(chǎn)焊條依據(jù)熔化后渣的酸堿性分為兩類(lèi)：1．酸性焊條藥皮中主要含有氧化鐵、氧化錳、氧化鈦等，它們對(duì)金屬的氧化性較強(qiáng)。這種涂料對(duì)鐵銹、油脂及水分的敏感性不大。2．堿性焊條藥皮中含有較多的大理石、螢石，并有較多的鐵合金作為脫氧劑和合金劑。這種藥皮有足夠的脫氧性。堿性焊條與酸性焊條相比，愛(ài)護(hù)氣體中含氫很少，因此又稱(chēng)為低氫型焊條，主要用于重要結(jié)構(gòu)的焊接。各種型號(hào)焊接的藥皮成分之間變化較大，綜合起來(lái)構(gòu)成藥皮的礦產(chǎn)化工原料和金屬元素主要有大理石（CaCO＜sub＞3＜sub＞）、石英（SiO＜sub＞2＜sub＞）、鈦白粉（TiO＜sub＞2＜sub＞）、錳鐵（FaMn）、硅鐵（FeSi）、純堿（Na＜sub＞2＜sub＞CO＜sub＞3＜sub＞）、螢石（CaF＜sub＞2＜sub＞）以及水玻璃等。焊接時(shí)各種金屬元素蒸發(fā)氧化，產(chǎn)生出各種有害物質(zhì)，如三氧化二鐵、氧化錳、二氧化硅、氟化鈉、氟化鈣、氧化鉻和氧化鎳等。（四）手工電弧焊的擔(dān)心全因素1．有觸電的危急手工電弧焊操作者接觸電的機(jī)會(huì)較多。電源是接在220V或380V的電路上，電焊機(jī)空載電壓一般為60~90V左右；假如電焊設(shè)施的導(dǎo)線暴露、電線的絕緣損壞，電焊設(shè)備外殼就會(huì)帶電；若變壓器的絕緣損壞，二次線圈帶電，則電焊鉗、電焊條等部位都有危急因素，有發(fā)生觸電事故的可能性。尤其在金屬容器或管道里施焊，觸電的危急性更大。2．有毒氣體、粉塵危害焊接電弧溫度高，在高溫作用下焊絲和藥皮產(chǎn)生氣體和煙塵，有毒害的氣體和煙塵有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物及鋁、鋅、銅的氧化物等。假如通風(fēng)不良，焊工接觸時(shí)間長(zhǎng)，身體就會(huì)受危害，引起職業(yè)病，特殊是在管道、容器里作業(yè)危害更大。3．射線輻射危害電焊弧光中有紫外線、紅外線等射線，焊工長(zhǎng)期受輻射作用，會(huì)引起眼睛和皮膚疾病。4．有發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危急在焊接過(guò)程中，電焊機(jī)和供電線路有毛??；作業(yè)場(chǎng)全部易燃易爆物品；燃料容器、管道補(bǔ)焊時(shí)防爆措施不當(dāng)?shù)?。都可能發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故。二、焊接平安用電（一）焊接觸電的緣由1．人體遇到帶電的接線頭、接線柱、極板、導(dǎo)線及絕緣失效的電線而觸電。2．在更換焊條時(shí)，人體接觸焊鉗帶電部分，而腳和其它部位以地在或金屬結(jié)構(gòu)之間絕緣不好。在金屬容器、管道或金屬結(jié)構(gòu)上雨天潮濕的地方焊接時(shí)，簡(jiǎn)單發(fā)生這類(lèi)觸電事故。3．電焊變壓器的一次繞組對(duì)二次繞組之間的絕緣損壞時(shí)，人體遇到二次線路的裸導(dǎo)體就會(huì)發(fā)生觸電事故。4．電焊設(shè)備的罩殼漏電，人體碰觸外殼而觸電。電焊設(shè)備罩殼漏電的緣由：1）線圈受潮或雨淋使絕緣損壞而漏電。2）電焊機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷使用或內(nèi)部短路發(fā)熱使絕緣降低而漏電。3）電焊設(shè)備安裝地點(diǎn)和安裝方法不符合平安要求，受到振動(dòng)、碰擊而使線圈和引線的絕緣受機(jī)械性損傷，而且這些導(dǎo)線與鐵芯、罩殼相聯(lián)造成漏電。4）工作場(chǎng)所管理混亂，鐵絲、銅絲等小金屬物把帶電體與不帶電體聯(lián)通，人體接觸而觸電。5．由于利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、管道、軌道或其它金屬物體搭接作為焊接回路而發(fā)生觸電事故。（二）防止焊接觸電事故的措施防止焊接觸電事故的平安措施，主要是采納絕緣、屏護(hù)、間隔、自動(dòng)斷電及個(gè)人防護(hù)等。1．絕緣它是保證電焊設(shè)備正常工作的必要條件，也是防止觸電事故的重要措施。電焊設(shè)備和線路的絕緣必需與所采納電壓等級(jí)相適應(yīng)，還要防止四周環(huán)境和運(yùn)行條件損壞絕緣。電工絕緣材料的電阻系數(shù)一般在10＜sup＞9＜sup＞Ω·cm以上。2．屏護(hù)它是在電焊設(shè)備、線路的帶電部分，假如不便于絕緣或絕緣不足以保證平安時(shí)實(shí)行的措施。主要是用遮欄、護(hù)罩、護(hù)蓋、箱匣等。3．間隔它是使電焊設(shè)備、線路等帶電體與人體或其它設(shè)備與帶電體保持肯定距離，防止發(fā)生觸電事故。4．電焊機(jī)的平安自動(dòng)斷電裝置和加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)等，也都是防止人