焊接金属焊接作业对操作者的危害有哪四种?

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资料评价:金属焊接作业十不焊
作者:安全管理网 
来源:安全管理网 点击:
 评论: 更新日期:日
金属焊接、切割作业属于特种作业,容易发生人员伤亡事故,对操作者本人!他人及周围设施的安全有重大危害。具体来讲,焊割作业时因操作不当可能引发的工伤事故主要有火灾、爆炸、触电、灼烫、高空坠落、急性中毒和机械性伤害等,其中火灾、爆炸和触电是损失最大、伤亡人数最多、影响最恶劣的焊割作业事故。有效控制火灾、爆炸和触电三大危险因素,避免事故发生是焊割作业安全生产的重要内容。人们在长期的生产实践和以往血的教训中总结出了发生事故的主要危险因素,如果焊工能正确控制这些危险因素,事故可减少90%以上,对实现安全生产将起到非常好的作用
&&&&&&& 一、无特种作业操作证不焊
&&&&&&& 国家安全生产监督管理局《关于特种作业人员安全技术培训考核工作的意见》( 安监管人字[2002] 第1 24号) 文件明确规定:&特种作业人员必须接受与本工种相适应的、专门的安全技术培训,经安全技术理论考核和实际操作技能考核合格&取得特种作业操作证后&方可上岗作业;未经培训或培训考核不合格者,不得上岗作业。&金属焊接、切割作业人员为特种作业人员&所以必须持有特种作业操作证方可上岗作业。
&&&&&&& 二、重要场所和禁火区&未经消防安全部门批准又未落实安全措施不焊
&&&&&&& 重要场所是指人!财!物较为集中的地方,如商场、饭店、娱乐场所、居民楼、银行、仓库等。大量的焊接事故案例表明,在重要场所和禁火区造成的火灾!爆炸事故给人民群众的生命和财产造成的损失最大&教训最深刻。所以在上述场所实施焊接作业必须严格执行动火审批制度&同时办理& 危险作业申请书&&消防!技术安全部门到现场检查&不折不扣地落实安全措施。
&&&&&&& 三、作业区周围存有易燃易爆物品&未采取有效措施不焊
&&&&&&& 一般要求&平地作业点周围1 0 米之内不得存有易燃易爆物品+高空作业下方,应考虑火花、熔渣等炽热颗粒的走向和着落点与易燃易爆物品的距离。对达不到一般要求的情况,要采取对易燃易爆物品实施隔离和严密覆盖的措施& 特殊情况还要有专人监护并备有必要的消防器材。
&&&&&&& 四、有与明火作业相抵触的作业不焊
&&&&&&& 焊接作业现场情况复杂多样& 有时与其它作业同时进行。但须特别注意的是当现场有不允许明火出现的作业时,应暂停焊接作业,以防火灾或爆炸事故发生。待焊接作业对其它作业不存在任何事故隐患的时候,方可焊接。
&&&&&&& 五、装过易燃易爆及有害物品容器,未彻底置换清洗不焊
&&&&&&& 盛装过液体类易燃易爆及有害物品的容器,焊接前必须对容器内外仔细清洗。清洗可用热水蒸煮、酸洗、碱洗或用溶剂清洗,使容器内壁上的结垢物等软化溶解而除去。采用何种方法清洗应根据具体情况确定。盛装过气体类易燃易爆及有害物品的容器,焊接前必须先置换后清洗。先置换就是在焊补前用水或安全气体置换容器中的危险气体,使危险气体的含量符合规定的要求;后清洗就是彻底去除容器内外表面积存的有害物质&确保焊接安全。
&&&&&&& 六、锅炉、容器和管道等设备内作业,无人监护且无防护措施不焊
&&&&&&& 金属容器内作业主要有三大危险因素,一是触电,二是焊接烟尘,三是有毒气体。为防触电必须采用专门防护,如采用绝缘橡胶衬垫、穿绝缘鞋、戴绝缘手套,以保障焊工身体与带电体绝缘。特别是在夏天炎热天气由于身体出汗后衣服潮湿&不得靠在金属容器上。为防焊接烟尘和有毒气体,必须有良好的通风排烟措施。为确保安全&在锅炉!容器和管道等设备内作业,要有人监护。
&&&&&&& 七、作业周围情况或焊体性质不明不焊
&&&&&&& 焊接作业流动性大,到陌生的场地作业是常有的事情。作业前应该了解并熟悉现场情况,观察周围是否有易燃易爆和有害物品存在!高压和低压线路布置、作业空间大小等实际情况,做到心中有数。对陌生焊件要了解它的材质!来源和用途,是否接触或盛装过有害物品等,不可盲目操作。
&&&&&&& 八、设备未断电!容器未卸压或密闭器具未采取措施不焊
&&&&&&& 焊接带电设备时,必须切断电源,以防触电,同时在电源开关处挂有&禁止合闸&等明显标志。带压容器要卸除压力后方可焊接,以防容器内高压物质喷出伤人。密闭器具要了解其内部是否存在易燃易爆和有害物质,如有则不能焊接,如无则须消除容器密闭状态,再进行工作。
&&&&&&& 九、雨天露天或场地潮湿&无可靠安全措施不焊
&&&&&&& 雨天露天或场地潮湿,会大大增加人体触电的危险性。因为潮湿降低了绝缘材料的绝缘性能,减小了人体电阻,焊工佩戴的安全防护用品在潮湿环境下会失去正常的保护作用。所以雨天露天或场地潮湿&无可靠安全措施不焊。
&&&&&&& 十、焊接设备安全附件不全或失效不焊
&&&&&&& 焊接设备安全附件包括绝缘体!保护接地( 接零) 装置、接线柱、隔离防护罩等。安全附件齐全有效是保证设备安全运行的前提条件,设备安全是本质安全的三大要素之一,所以要定期检查焊接设备的完好情况,排除不安全因素。
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电阻焊对人有什么危害
来源:网络整理 作者:日 09:32
[导读] 电阻焊,是指利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热源将想件局部加热,同时加压进行焊接的方法。焊接时,不需要填充金属,生产率高,焊件变形小,容易实现自动化。电阻焊利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态
电阻焊,是指利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热源将想件局部加热,同时加压进行焊接的方法。焊接时,不需要填充金属,生产率高,焊件变形小,容易实现自动化。
电阻焊利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有四种,即点焊、缝焊、凸焊、对焊。
焊接热的产生及影响产热的因素点焊时产生的热量由下式决定:Q =I2Rt
式中Q&&产生的热量(J)
I2&&焊接电流(A)的平方
R&&电极间电阻(&O)
t&&焊接时间(s)
电阻R及影响R的因素,上式中的电极间电阻包括工件本身电阻R、两工件间接触电阻R、电极与工作间接触电阻R。
电阻焊基本原理
当工件和电极已定时,工件的电阻取决于它的电阻率。因此,电阻率是被焊材料的重要性能。电阻率高的金属其导热性差(如不锈钢),电阻率低的金属其导热性好(如铝合金)。因此,点焊不锈钢时产热易而散热难,点焊铝合金时产热难而散热易。点焊时,前者可以用较小电流(几千安培),后者就必须用很大电流(几万安培)。
电焊对人体的危害有哪些?
(1)焊工尘肺及肺功能的影响 电弧焊接时,焊条中的焊芯、药皮和金属母材在电弧高温下熔化、蒸发、氧化、凝集,产生大量金属氧化物及其他物质的烟尘,长期吸入可引起焊工尘肺。电焊工尘肺一般发生的密闭、通风不良的作业条件下,发病工龄平均为18a左右。
肺通气功能测定表明接触电尘可引起电焊工一定程度的肺通气功能损伤,电焊载FVC1.0、FEV1.0%、MMF、V5050、VP2525、PEFR等肺通气功能均明显降低;吸烟因素与接尘因素对电焊工的肺通气功能可能产生协同作用;电焊工的肺通气操作有随接尘工龄的延长而加重的趋势。
(2)锰中毒 各种焊件和焊条中均有数量不等的锰,一般焊芯中的含锰量很低,只有0.3%~0.6%左右。为了提高机械强度、耐磨、搞腐蚀等性能,使用含锰条时,含锰可高达23%。在通风不良场所如船舱、锅炉或密闭容器内施焊,长期吸入含锰的烟尘可发生锰中毒,可检出血锰、尿锰升高,神经系统功能改变,发锰测定亦可作为锰中毒早期筛检指标。
(3)电焊烟热电焊烟热也称焊工热,是金属烟热的一种,由吸入金属氧化物所致的以骤起体温升高和外周血白细胞计数增多为主要表现的全身性疾病,常在接金属气氧化物烟后6~12h起发病,有头晕、乏力、胸闷、气急、肌肉关节酸痛,以后发热,白细胞增多,重者在畏寒、寒颤。
(4)对神经系统的影响 大量研究表明,电焊作业存在与职业接触有关的神经系统损害,主要涉及记忆、分析、定位等信息加工处理的功能,表现为神经生理、神经心理、神经行为异常。与电焊烟尘中的锰、铝、铅等有密不可分的联系。采用WHO、NCTB测试,结果行为功能部分与尿锰存在负相关,提示神经行为功能的变化可作为预防锰中毒的早期指标之一。
国外研究有电焊作业工人行为功能总分反而较对照组升高的报告,作者分析可能是工作健康效应和工作相关技能训练效应所致。电焊作业对工作副交感神经功能的影响调查也有报道。国外尚有报道帕金氏综合征在电焊工作群中的发病年龄明显提前(平均46岁,对照组平均63岁,提示电焊作业是帕金氏综合征的危险因素之一)。
(5)对眼及皮肤的影响 紫外线(UVR)和红外线(IFR)对眼及皮肤的操作是电焊作业职业损害的一个重要方面。电焊工眼部症状明显增多常有报道,表现为电光性眼炎、慢性睑缘炎、结膜炎、晶体混浊等,且慢性脸缘炎、结膜炎患病率有随工龄增加而增设的趋势。过量UVR暴露的主要损害为光敏性角膜炎,电焊工白内障与红外线接触有关。国外最近的研究表明,工人接触过量UVR会有发生非黑色素细胞皮肤癌和其他诸如眼恶性黑色素瘤等慢性疾病的危险。
(6)对生殖系统的影响 生殖毒性的结局意义重大,故近10年来国内外开展了一些关于电焊作业生殖毒性的研究,主要涉及男工**质量,女工生殖结局及损害机制。研究表明:电女工月经的经量增加、周期缩短、经期延长、白带增加发病率高于对照组,自然流产、早产、痛经、经量均较对照组高。锰中毒男工外观均匀灰白色,较正常,平均液化时间比对照组延长。检验结果证明,锰中毒男工平均1次**量、精子总数、精子存活率及活动精子均比对照组下降,锰中毒男工精子畸形率明显高于对照组。认为金属锰能够影响男工生精系统,对精子的发育有直接毒作用,并能杀伤精子,从而引起男性精质量的改变。国外也有报道电焊作业工作性激素分泌改变,精子质量下降,但对子代的性别比例没有影响。
(7)对体内酶和抗体水平的影响 近年来,有关电焊作业对工人体内酶及抗体产生影响的报道很多。研究表明:电焊工血清中的总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)显著下降,丙二醛(MDA)水平显著升高,但不存在剂量-效应关系,电焊工的氧化应激状态,抗氧化能力减弱,提示生物膜受到损伤。为探讨电焊烟尘对人体免疫球蛋白含量的影响。对电焊工和健康对照者采用单向免疫脂扩散法分别测定1gG、1gA、1gM含量。
结果发现,电焊组的1gG、1gA二项含量与对照组比较,差异有高度显著性(P《0.001);电焊组的1gM与对照组比较,差异无显著性(P》0.05);且尿锰与1gC、1gA有相关关系,分别为r=0.982,r=0.991,提示电焊烟尘对人体免疫蛋白含量有影响。热应激蛋白(HSPS)是机体在各种应激状态下诱导合成增加的一组进化上高度保守的蛋白质。在生理状态下,它们是细胞生存所必需,在应激状态下水平的增加,可提高细跑对损伤的耐受力和应激能力,以保护组织细胞抵抗有害的损害作用,对维持机体的自身稳定性起着重要作用。
应用酶联免疫吸附法对电焊工血浆中HSP(热休克蛋白)65抗体水平进行检测。结果表明,电焊工血浆抗体水平高于对照组(p《0.05);其中异常检出率均为26.1%,认为电焊混合作为应激原能够诱导机体HSP 65抗体水平合成增加。因此认为,电焊工血浆中HSDP65抗体水平能够反映电焊混合尘对工人的危害程度。
(8)对内脏的影响通过B超过检查探讨电焊对作业工人肝脾的影响。结果电焊作业组工作左肝长、厚,右肝斜厚及脾厚均高于对照组,并有显著性差异。电焊作业工人肝脾存在一定损害,且随工龄延长有加重趋势。国外有报道,胰腺内分泌肿瘤在电焊工中发生的危险度也明显高于正常人群。
(9)对体内微量元素的影响有报道采用等离子发射光谱仪,检测锰电焊作业工人血清中的Mn,Cu,Zn,Fe和Pb 5种微量元素。结果接触组锰和铁的血清含量明显高于对照组(P《0.01),铜略高于对照组,但与对照组比较差异无显著性(P《0.01);接触组工龄及年龄分层显示,各组血清微量元素比较均无统计学意义。
结论:锰的过量吸入可影响体内Mn,Cu,Zn,Fe和Pb 5种微量元素变化,从而引起体内微量元素的失衡,促使锰中毒的发生。尚有报道电焊作业者红细胞内锰含量女性高于男性,且红细胞内铜锌含量变化与锰呈正相关关系。
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电信与信息服务业务经营许可证:粤B2-焊接方向与角度对焊缝成形的影响以及焊接的种类
1 焊接方向与角度的特点
1.1 基本概念
熔化极气体保护焊,操作者右手握焊枪时,由右至左方向焊接,焊枪喷嘴与焊接方向呈钝角(>90°)称为左向焊法;由左至右方向焊接,焊枪喷嘴与焊接方向呈 锐角(<90°)称为右向焊法。如果操作者左手握焊枪时,焊接方向刚好相反,图1为左向焊法与右向焊法示意图。焊枪轴线与焊件表面所成角为工作角;在焊枪 轴线与焊接方向所在平面内,焊枪轴线与垂直于焊接方向直线所成角为行走角。图2(a)为角焊缝工作角与行走角示意图,图2(b)为对接焊缝工作角与行走角 示意图。通常情况下,角焊缝工作角为45°,对接焊缝工作角为90°;其中行走角根据焊接方向的不同,又有前倾角与后倾角之分,右向焊时称后倾角,左向焊 时称前倾角。
图1 左向焊法与右向焊法示意图
(a)角焊缝(T形接头)工作角与行走角
(b)对接焊缝(对接接头)工作角与行走角
图2 工作角与行走角示意图
1.2 对焊缝成形的影响
焊接方向与角度不同时,电弧与焊件作用方式有所不同,右向焊时电弧大部分直接作用在焊件上,而左向焊时电弧大部分作用在液态熔池上,因此在相同的焊接电 流、电弧电压、焊接速度条件下,得到的焊缝宽度与熔深就不同,图3为焊接方向与角度及其焊缝成形影响示意图。
(a)对接焊缝焊接方向与行走角对焊缝成形影响示意图
(b)角接焊缝焊接方向与行走角对焊缝成形影响示意图
图3 焊接方向与角度及其焊缝成形影响示意图
除对焊缝成形有影响之外,焊接方向与行走角对焊工熔池观察效果、飞溅的大小及气体保护效果也有一定的影响。左向焊时,操作者的视线从焊接电弧一侧呈 45°~70°视角观察焊接电弧和焊接熔池,这种角度易于观察焊丝伸出端部的熔化情况及熔池变化情况;右向焊时,焊枪阻挡了操作者的视线,操作困难。图4 为左向焊(平焊位)操作者视角示意图。
图4 左向焊(平焊位)操作者视角
同时行走角较大时,空气易卷入焊缝,形成气孔,为防止气孔产生,通常情况下行走角为10°~15°。另外焊接方向还具有左向焊飞溅较大,右向焊飞溅较小的特点。
2 焊接方向与角度的应用
由于焊接方向与角度对焊缝成形、飞溅大小、气体保护效果等有重要影响,因此在实际焊接生产中,根据不同的技术要求及实际情况,左向焊与右向焊也就有不同的适用场合,典型焊接方向的实践应用见附表。
3.1左焊法具有熔深浅、焊道宽的特点,适合于薄板焊接;右焊法具有熔深大、焊道窄的特点,适合于中厚板焊接。
3.2行走角小时,具有熔深大、熔池保护效果好的特点;行走角大时,具有熔深小、熔池保护效果差的特点,行走角为10°~15°时,熔池保护效果良好。
焊接的种类
一、焊条电弧焊
(一)、焊接电弧
电弧是两带电导体之间持久而强烈的气体放电现象。
1.电弧的形成
(1)焊条与工件接触短路
短路时,电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热,极小的气隙的电场强度很高。 结果:①少量电子逸出。②个别接触点被加热、熔化,甚至蒸发、汽化。③出现很多低电离电位
的金属蒸汽。 (2)提起焊条保持恰当距离
在热激发和强电场作用下,负极发射电子并作高速定向运动,撞击中性分子和原子使之激发或电离。
结果:气隙间的气体迅速电离,在撞击、激发和正负带电粒子复合中,其能量转换,发出光和热。 2.电弧的构造与温度分布
电弧由三部分构成,即阴极区(一般为焊条端面的白亮斑点)、阳极区(工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区)和弧柱区(为两电极间空气隙)。 3、电弧稳定燃烧的条件
(1)应有符合焊接电弧电特性要求的电源
a)当电流过小时,气隙间气体电离不充分,电弧电阻大,要求较高的电弧电压,方能维持必需的电离程度。
b)随着电流增大,气体电离程度增加,导电能力增加,电弧电阻减小,电弧电压降低。但当降低到一定程度后,为了维持必要的电场强度,保证电子的发射与带电粒子的运动能量,电压须不随电流增大而变化。
(2)做好清理工作,选用合适药皮的焊条。 (3)防止偏吹。 (4)电极的极性
在焊接中,采用直流电焊机时,有正接和反接两种方法。而大量使用的是交流电弧焊设备,电极的极性频繁交变,不存在极性问题,
1)正接——焊件接电源正极,焊条接负极。一般焊接作业均采用正接法。
2)反接——焊件接电源负极,焊条接正极。一般焊接薄板时,为了防止烧穿,采用反接法进
行焊接作业。
(二)、焊条电弧焊的焊接过程 1.焊接过程
2.焊条电弧焊加热特点
(1)加热温度高,而且使局部加热。焊缝附近金属受热极不均匀,可能造成工件变形、产生残余应力以及组织转变与性能变化的不均匀。
(2)加热速度快(1500度/秒),温度分布不均匀,可能出现在热处理中不应出现的组织和缺陷。
(3)热源是移动的,加热和冷却的区域不断变化。 (三)、电弧焊的冶金特点
(1)反应区温度高,使合金元素强烈蒸发和氧化烧损。
(2)金属熔池体积小,处于液态的时间很短,导致化学成分均匀,气体和杂质来不及浮出而易产生气孔和夹渣等缺陷。
(四)、焊条
1.焊条的组成 手弧焊焊条由焊芯和药皮两部分组成。
①作为电弧焊的一个电极,与焊件之间导电形成电弧;
②在焊接过程中不断熔化,并过渡到移动的熔池中,与熔化的母材共同结晶形成焊缝; (2)焊条药皮
①药皮的作用
a)对熔池造成有效的气渣联合保护;
b)使熔池内金属液脱氧、脱硫以及向熔池金属中渗合金,提高焊缝的力学性能; c)起稳弧作用,以改善焊接的工艺性。 ②药皮的组成
a)稳弧剂:主要使用易于电离的钾、钠、钙的化合物。
b)造渣剂:形成熔渣覆盖在熔池表面,不让大气侵入熔池,且起冶金作用。
c)造气剂:分解出CO和H2等气体包围在电弧和熔池周围,起到隔绝大气、保护熔滴和熔池的作用。
d)脱氧剂:主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨等,脱去熔池中的氧。 e)合金剂:主要应用锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁和钨铁等铁合金。 f)粘结剂:常用钾、钠水玻璃。 (3)焊条药皮的种类
a)酸性焊条——药皮中含有多量酸性氧化物,如SiO2、TiO2、Fe2O3等。
b)碱性焊条——药皮中含有多量碱性氧化物,如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。 2.焊条的种类
焊条共分为十大类,即结构钢焊条、低温钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条。 3.焊条的选用原则
(1)选择与母材化学成分相同或相近的焊条 (2)选择与母材等强度的焊条
(3)根据结构的使用条件选择焊条药皮的类型 (五)、焊接接头的金属组织和性能的变化
1.焊件上温度的变化与分布
焊缝区金属经受有偿稳状态开始被加热大较高的温度,然后在逐渐冷却到常温这样一个热循
2.焊接接头处的组织和性能的变化(以低碳钢为例) 3.焊接接头的主要缺陷
(1)气孔--气孔是焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸出而留下来形成的空穴。
防治措施:
a)烘干焊条,仔细清理焊件的带焊表面及附近区域; b)采用合适的焊接电流,正确操作。
(2)夹渣--夹渣是焊后残留在焊缝中的熔渣。
预防措施:
a)仔细清理带焊表面; b)多层焊时层间要彻底清渣; c)减缓熔池的结晶速度。 (3)焊接裂纹
a)热裂--热裂是焊接过程中,焊接接头的金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。 预防措施: 减小结构刚度、焊前预热、减小合金化、选用抗裂性好的低氢型焊条等。
b)冷裂--焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。 预防措施:
a)用低氢型焊条并烘干、清除焊件表面的油污和锈蚀;
b)焊前预热、焊后热处理。
(4)未焊透--未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象。
产生原因:坡口角度或间隙太小、钝边过厚、坡口不洁、焊条太粗、焊速过快、焊接电流
太小以及操作不当等所致。
(5)未溶合--未溶合是焊缝与母材之间未完全熔化结合的现象。
产生原因:坡口不洁、焊条直径过大及操作不当等造成。
(6)咬边--咬边是沿焊趾的母材部分产生的沟槽或凹陷的现象。
产生原因:焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等所致。 (六)、焊接变形
1.焊接应力与变形的原因
焊接时局部加热是焊件产生焊接应力与变形的根本原因。 2.焊接变形的基本形式
3.防止与减小焊接变形的工艺措施
(1)反变形法(2)加余量法(3)刚性夹持法(4)选择合理的焊接工艺 4.减小焊接应力的工艺措施
(1)选择合理的焊接顺序(2)预热法(3)焊后退火处理
二、埋弧自动焊
电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法,称为埋弧焊。埋弧焊的引弧、送进焊条一般均由自动装臵来完成,因此又称为埋弧自动焊。
(一)、埋弧自动焊的焊接过程
(二)、埋弧自动焊的主要特点
1、生产率高
2、焊接质量高而且稳定 3、节约焊接材料
4、改善了劳动条件
5、适用于平焊长直焊缝和较大直径的环形焊缝。对于短焊缝、曲折焊缝、狭窄位臵及薄板的焊接,不能发挥其长处。
(三)、焊丝和焊剂
(四)、埋弧自动焊的工艺特点
1、焊前准备工作要求严格
2、焊接熔深大
3、采用引弧板和引出板 4、采用焊剂垫或钢垫板 5、采用导向装臵
三、气体保护焊
(一)、氩弧焊--使用氩气作为保护气体的气体保护焊称为压弧焊。
氩气是惰性气体,可保护电极和熔化金属不受空气的有害作用。
氩弧焊按所用电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。
1、非熔化极氩弧焊
电极只作为发射电子、产生电弧用,填充金属另加。
常用掺有氧化钍或氧化铈的钨极,其特点是电子热发射能力强,熔点沸点高(为3700K和5800K)。
2、熔化极氩弧焊
钨极氩弧焊电流小、熔深浅。中厚以上的钛、铝、铜等合金的焊接多选用高生产率的熔化极氩弧焊。
3、氩弧焊的特点
(1)由于氩气的保护,它适于各类合金钢、易氧化的有色金属,以及锆、钽、钼等稀有金属的焊接。
(2)氩弧焊电弧稳定,飞溅小,焊缝致密,表面没有熔渣,成形美观,焊接变形小。
(3)明弧可见,便于操作,容易实现全位臵自动焊接。
(4)钨极脉冲氩弧焊接可焊接0.8mm以下的薄板及某些异种金属。
(二)、二氧化碳气体保护焊
利用CO2作为保护气体的气体保护焊,称为二氧化碳气体保护焊。
它的保护作用主要是使焊接区与空气隔离,防止空气中的氮气对熔化金属的有害作用。 焊接时:
2CO2=2CO+O2 CO2=C+O2
因此焊接是在CO2、CO、O2氧化气氛中进行的。 二氧化碳气体保护焊的特点:
1、焊速高,可实现自动焊,生产率高。
2、为明弧焊接,易于控制焊缝成形。
3、对铁锈敏感性小、焊后熔渣少。
4、价格低廉。
5、焊接飞溅与气孔仍是生产中的难点。
四、电渣焊
电渣焊就是利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法。
(一)、焊接过程
(二)、电渣焊的特点
1、可一次焊成很厚的焊件。
2、生产率高,成本低。
3、焊缝金属比较纯净。
4、适于焊接中碳钢与合金结构钢。
五、等离子弧焊与切割
(一)、等离子弧的概念
1、一般焊接电弧为自由电弧,电弧区只有部分气体被电离,温度不够集中。
2、当自由电弧压缩成高能量密度的电弧,弧柱气体被充分电离,成为只含有正离子和负离子的状态时,即出现物质的第四态——等离子体。
等离子弧具有高温(K)、高能量密度(480千瓦/厘米2)和等离子流高速运动(最大可数倍与声速)
3、等离子弧焊的三种压缩效应
(1)机械压缩效应
在等离子枪中,当高频震荡引弧以后,气体电离形成的电弧通过焊嘴细小喷孔,受到喷嘴内壁的机械压缩。
(2)热压缩效应
由于喷嘴内冷却水的作用,使靠近喷嘴内壁处的气体温度和电离度急剧降低,迫使电弧电流只能从弧柱中心通过,使弧柱中心电流密度急剧增加,电弧截面进一步减小,这是对电弧的第二次压缩。
(3)电磁收缩效应
因为弧柱电流密度大大提高而伴生的电磁收缩力使电弧得到第三次压缩。因三次压缩效应,使等离子弧直径仅有3mm左右,而能量密度、温度及气流速度大为提高。
(二)、等离子弧焊的特点
1、能量密度大,温度梯度大,热影响区小,可焊接热敏感性强的材料或制造双金属件。
2、电弧稳定性好,焊接速度高,可用穿透式焊接,使焊缝一次双面成型,表面美观,生产率高。
3、气流喷速高,机械冲刷力大,可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不锈钢、铝、铜、镁等合金。
4、电弧电离充分,电流下限达0.1A以下仍能稳定工作,适合于用微束等离子弧(0.2~30A)焊接超薄板(0.01~2mm),如膜盒、热电偶等。
六、真空电子束焊
真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化,形成焊缝。
真空电子束焊的特点
1、在真空中进行焊接,焊缝纯净、光洁,呈镜面,无氧化等缺陷。
2、电子束能量密度高达108瓦/厘米2,能把焊件金属迅速加热到很高温度,因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快,热影响区极小,因此对接头性能影响小,接头基本无变形。
七、激光焊
激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。 激光焊的特点:
1、激光焊能量密度大,作用时间短,热影响区和变形小,可在大气中焊接,而不需气体保护或真空环境。
2、激光束可用反光镜改变方向,焊接过程中不用电极去接触焊件,因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。
3、激光可对绝缘材料直接焊接,焊接异种金属材料比较容易,甚至能把金属与非金属焊在一起。
4、功率较小,焊接厚度受一定限制。
八、电阻焊
电阻焊是在焊件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的工艺方法。
电阻焊的种类很多,常用的有点焊、缝焊和对焊三种。
(一)、点焊
点焊是将焊件装配成搭接接头,并压紧在两电极之间,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。
点焊的工艺过程:
1、预压,保证工件接触良好。
2、通电,使焊接处形成熔核及塑性环。
3、断点锻压,使熔核在压力继续作用下冷却结晶,形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。
(二)、缝焊
缝焊是将焊件装配成搭接或对接接头,并臵于两滚轮电极之间,滚轮加压焊件并转动,连续或断续送电,形成一条连续焊缝的电阻焊方法。
缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构,板厚一般在3mm以下。
(三)、对焊
对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。
1、电阻对焊
电阻对焊是将焊件装配成对接接头,使其端面紧密接触,利用电阻热加热至塑性状态,然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法,
电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。
2、闪光对焊
闪光对焊是将焊件装配成对接接头,接通电源,使其端面逐渐移近达到局部接触,利用电阻热加热这些接触点,在大电流作用下,产生闪光,使端面金属熔化,直至端部在一定深度范围内达到预定温度时,断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。
闪光焊的接头质量比电阻焊好,焊缝力学性能与母材相当,而且焊前不需要清理接头的预焊表面。闪光对焊常用于重要焊件的焊接。可焊同种金属,也可焊异种金属;可焊0.01mm的金属丝,也可焊20000mm的金属棒和型材。
九、摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热量,使端面达到热塑性状态,然后迅速顶锻完成焊接的一种压焊方法。
摩擦焊的特点:
1、由于摩擦,焊件接触表面的氧化膜和杂质被清楚,使焊接接头组织致密,不产生气孔和夹渣等缺陷。
2、即可焊同种金属,更适合于异种金属的焊接。 3、生产率高。
(一)、钎焊的种类
根据钎料熔点不同,钎焊分为硬钎焊和软钎焊两种。
钎料熔点高于450℃的钎焊为硬钎焊。
硬钎料有铜基、银基、铝基等合金。
钎剂常用鹏砂、硼酸、氟化物、氯化物等。
加热方法有火焰加热、盐浴加热、电阻加热、高频感应加热等。
硬钎焊接接头强度高达490MPa,适用于受力较大及工作温度较高的工件。
钎料熔点低于450℃的钎焊为软钎焊。 常用软钎料为锡铅合金。
常用钎剂为松香、氯化铵溶液等。 常用烙铁及其它火焰加热。
(二)、钎焊的特点
1、焊件加热温度低,金属组织和力学性能变化小,焊件变形小,接头光滑平整,焊件尺寸精确。
2、可以焊同种或异种金属。
3、可焊由多条焊缝组成的复杂形状的焊件。
4、设备简单。
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