金屬焊接與切割技能及安全知識(shí)培訓(xùn)課件

金屬焊接與切割全有文檔

2/11/202512/11/202522/11/202532/11/202542/11/202552/11/20256焊接是一種應(yīng)用很廣的金屬加工方法，與其他熱加工方法相比，具有生產(chǎn)周期短、本錢低，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，用材合理及能夠以小拼大等一系列優(yōu)點(diǎn)，從而在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。如造船、電站、汽車、石油、橋梁、礦山機(jī)械等行業(yè)。世界每年鋼產(chǎn)量的45%要用于生產(chǎn)焊接結(jié)構(gòu)。制造一輛小汽車需要焊接5000～12000個(gè)焊點(diǎn)，一艘30萬噸油輪要焊1000km長(zhǎng)的焊縫，一架飛機(jī)的焊點(diǎn)多大20～30萬個(gè)。2/11/20257二、焊接與切割的原理及分類1、根本原理在金屬結(jié)構(gòu)及其他機(jī)械產(chǎn)品的制造中常需將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件按一定的形式和尺寸連接在一起，這種聯(lián)結(jié)通常分為兩大類，一類是可拆卸的連接，如螺栓連接，另一類是永久性連接，如焊接。焊接就是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且使用或不用填充材料，使工件到達(dá)結(jié)合的方法。2/11/202582、焊接的分類按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)即工藝的特點(diǎn)，可以將焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。熔化焊是利用局部加熱的方法將將連接處的金屬加熱至融化狀態(tài)而完成的焊接方法。常見的有氣焊、電弧焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊、等離子弧焊等。壓力焊是利用焊接時(shí)施加一定壓力而完成焊接的方法。常見的鍛焊、接觸焊、摩擦焊和氣壓焊等。2/11/202592/11/2025102/11/202511第二章金屬學(xué)及熱處理根底知識(shí)一、合金組織及鐵碳合金的根本知識(shí)1、合金的組織兩種或兩種以上的元素〔其中至少一種是金屬元素〕，組合成的金屬，叫作合金。根據(jù)元素相互作用的關(guān)系，以及形成晶體結(jié)構(gòu)和顯微組織的特點(diǎn)，將合金的組織分為三類：固溶體：一種物質(zhì)的原子均勻的溶解在另一種物質(zhì)的晶格內(nèi)，形成單項(xiàng)晶體結(jié)構(gòu)?；衔铮簝煞N元素的原子按一定的比例相結(jié)合具有新的晶體結(jié)構(gòu)，在晶格中各元素原子的相互位置是固定的。2/11/202512機(jī)械混合物：固溶體和化合物均為單項(xiàng)的合金，假設(shè)合金是有兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)彼此機(jī)械混合組成，稱為機(jī)械混合物。2、鋼中常見的顯微組織(1)鐵素體F(2)滲碳體FｅC(3)珠光體〔P〕(4)奧氏體〔A〕(5)馬氏體〔M〕(6)魏氏組織2/11/2025132/11/202514第三節(jié)常用金屬材料的一般知識(shí)一、金屬材料的性能金屬材料的性能通常包括物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能和工藝性能等。1、理化性能包括：密度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、抗氧化性、耐腐蝕性等。2、力學(xué)性能包括：強(qiáng)度、塑性、硬度和韌性3、工藝性能包括：切削性能、鑄造性能、焊接性能。2/11/202515二、鋼材和有色金屬的分類、編號(hào)及性能〔一〕、鋼的分類：鋼和鐵是黑色金屬的兩大類，都是以鐵和碳為主要原素的合金。含碳量在2.11%以下的鐵碳合金稱為鋼，含碳量2.11%～6.67%的鐵碳合金稱為鑄鐵。鋼中除鐵、碳以外還含有少量其他元素，如硅、錳、硫、磷等，硅錳是煉鋼時(shí)作為脫氧劑參加的，稱為常存元素，硫磷是由煉鋼原料帶入的，稱為雜質(zhì)元素。2/11/2025161、按化學(xué)成分分類〔1〕碳素鋼：按含碳量多少可分為：低碳鋼：含碳量小于0.25%中碳鋼：含碳量為0.25%～0.60%高碳鋼：含碳量大于0.60%〔2〕合金鋼：除含有碳素鋼所含的元素外，尚還有其他一些元素，如鉻、鎳、鈦、鉬、鎢、釩、硼等。2/11/2025172、按用途分類〔1〕結(jié)構(gòu)鋼〔2〕工具鋼〔3〕特殊用途鋼如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、磁鋼等。3、按品質(zhì)分類〔1〕普通鋼含硫不超過0.045～0.050%，含磷不超過0.045%〔2〕優(yōu)質(zhì)鋼含硫不超過0.030～0.035%，含磷不超過0.035%2/11/202518〔3〕高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼含硫不超過0.020～0.030％，含磷不超過0.025～0.030％。2、鋼材的性能及焊接特點(diǎn)〔1〕低碳鋼強(qiáng)度硬度不高塑性好應(yīng)用廣泛，焊接常用的低碳鋼有Q235、20號(hào)鋼、20ｇ、20R。焊接特點(diǎn)：不易產(chǎn)生冷裂紋、焊前不需要預(yù)熱、鎮(zhèn)靜鋼對(duì)熱裂紋不敏感、沸騰鋼產(chǎn)生熱裂紋的可能性大些、焊接工藝簡(jiǎn)單、對(duì)焊接電源無特殊要求、交直流焊機(jī)可進(jìn)行全方位焊接?！?〕中碳鋼強(qiáng)度較高焊接性較差，常用的有35、45、55號(hào)鋼。2/11/202519焊接特點(diǎn)：易產(chǎn)生冷裂紋和熱裂紋，由于含碳量高對(duì)氣孔的敏感性增加?！?〕高碳鋼由于含碳量高，焊接性能很差。焊接特點(diǎn)：更容易產(chǎn)生裂紋，焊縫脆弱，焊接接頭強(qiáng)度降低。3、有色金屬及合金的分類及焊接特點(diǎn)〔1〕鋁及鋁合金純鋁分為高純鋁、工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁三類。常用的工業(yè)純鋁純度為99.7～98.8％，牌號(hào)為L(zhǎng)1、L2、L3、L4、L5、L6。2/11/202520鋁合金：純鋁中參加合金元素就得到鋁合金。根據(jù)加工工藝，分為形變鋁合金和鑄造鋁合金。形變鋁合金塑性好，適宜壓力加工。形變鋁合金分為防銹鋁〔LF〕、硬鋁〔LY〕、超硬鋁〔LC〕、鍛鋁〔LD〕。鑄造鋁合金按參加合金元素不同，分為鋁硅系〔Al-Si〕鋁銅系〔Al-Cu〕鋁鎂系〔Al-Mg〕鋁鋅系〔Al-Zn〕四種。焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的是防銹鋁〔Al-Mg或Al-Mn合金〕。鋁及鋁合金的焊機(jī)特點(diǎn)：a.外表易氧化，生成致密的氧化膜，影響焊接b.容易產(chǎn)生氣孔c.容易產(chǎn)生熱裂紋2/11/202521鋁及鋁合金焊接主要采用氬弧焊、氣焊、電阻焊等，氬弧焊應(yīng)用最為廣泛?！?〕銅及合金的分類和焊接特點(diǎn)純銅常被稱作紫銅，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐蝕性。黃銅以鋅為主要元素的銅合金稱為黃銅，如H80、H70、H68等青銅以前把銅和錫的合金稱作青銅，現(xiàn)在把除黃銅以外的銅合金稱作青銅。常用的有錫青銅、鋁青銅、鈹青銅等。2/11/202522銅和銅合金的焊接特點(diǎn)：ａ.難熔合及易變性；ｂ.容易產(chǎn)生熱裂紋；ｃ.容易產(chǎn)生氣孔。銅及銅合金焊接主要采用氣焊、惰性氣體保護(hù)焊、埋弧焊、釬焊等。2/11/2025232/11/202524三、焊接工藝參數(shù)及其對(duì)焊縫形狀的影響焊接時(shí)，為了保證焊接質(zhì)量而選定的各項(xiàng)參數(shù)〔例如焊接電壓、電弧電流、焊接速度、線能量等〕的總稱叫焊接工藝參數(shù)。所謂線能量是指熔焊時(shí)，由焊接熱源輸入給單位長(zhǎng)度焊縫上的能量焦耳/厘米或焦耳/毫米，也稱熱輸入。1、焊接電流增大焊接電流，那么焊縫厚度和余高都增加，而焊縫寬度那么幾乎不變2、電弧電壓當(dāng)其他條件不變時(shí)，電弧電壓增加，焊縫寬度顯著增加而焊縫寬度和余高略有減少2/11/2025253、焊接速度焊接速度對(duì)焊縫厚度和寬度有明顯影響，當(dāng)焊接速度增加時(shí)，焊縫厚度和寬度大為下降。從焊接生產(chǎn)率考慮，焊接速度愈快愈好，但當(dāng)焊縫厚度要求一定時(shí)，為提高焊接速度，就得進(jìn)一步提高焊接電流和電弧電壓，所以這三個(gè)參數(shù)應(yīng)該綜合在一起進(jìn)行選用。2/11/2025262/11/2025272/11/2025282/11/202529ａ.金屬在氧氣中的燃點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn)ｂ.氣割時(shí)金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬的熔點(diǎn)ｃ.金屬在切割氧流中的燃燒應(yīng)是放熱反響ｄ.金屬的導(dǎo)熱性不應(yīng)太高ｅ.金屬中阻礙氣割過程和提高鋼的可淬性的雜質(zhì)要少〔三〕氣焊與氣割的優(yōu)缺點(diǎn)1.氣焊的優(yōu)點(diǎn)：ａ.設(shè)備簡(jiǎn)單，使用靈活ｂ.對(duì)鑄鐵和有色金屬有較好的適應(yīng)性ｃ.電力缺乏的地方能發(fā)揮更大的作用。缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，焊后容易變形，較難實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化2/11/2025302/11/2025312/11/2025322/11/202533中性焰的三個(gè)顯著區(qū)域，分別為焰芯、內(nèi)焰和外焰。焰芯呈尖錐形，色白而明亮，輪廓清楚，但溫度較低〔800～1200℃〕這是由于乙炔分解吸收了局部熱量的緣故。內(nèi)焰呈藍(lán)白色，有深藍(lán)色線條，溫度最高，可達(dá)3100～3150℃，稱為焊接區(qū)。外焰由里到外由淡紫色變?yōu)槌赛S色，生成物二氧化碳和水。外焰溫度為1200～2500℃，由于二氧化碳和水在高溫時(shí)容易分解，所以外焰具有氧化性。中性焰應(yīng)用最為廣泛，一般用于焊接碳鋼、紫銅和低合金鋼等。中性焰溫度最高處在距離焰芯末端2～4mm的范圍內(nèi)。2/11/2025342/11/2025352/11/2025362/11/2025372/11/2025382/11/202539純乙炔的分解爆炸性，首先決定于它的壓力和溫度，同始與接觸介質(zhì)、乙炔中的雜質(zhì)、容器形狀有關(guān)。乙炔的分解爆炸與容器的形狀和大小有關(guān)。容器的直徑越小，那么越不容易爆炸。在毛細(xì)管中，由于管壁冷卻作用及阻力，爆炸的可能性會(huì)大為降低。目前使用的乙炔膠管孔徑都不太大，管壁也比較薄，對(duì)防止乙炔在管道內(nèi)爆炸是有利的。乙炔與銅、銀、水銀等金屬或其鹽類長(zhǎng)期接觸會(huì)生成乙炔銅和乙炔銀等爆炸性混合物，當(dāng)受到摩擦沖擊時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸。因此凡供乙炔使用的器材都不能用銀和含銅量70％以上的銅合金制造。2/11/202540乙炔與空氣、氧氣混合的爆炸性，乙炔在空氣中的爆炸極限為2.2～81％，氧氣中2.8～93％，石油氣3.5～16.3％。乙炔混入與其不發(fā)生化學(xué)反響的氣體，如氮?dú)?、甲烷、一氧化碳、石油氣等，或把乙炔溶解在液體中能夠降低乙炔的爆炸性。這是因?yàn)橐胰卜肿又g被其他氣體或液體的微粒所隔離，因而使進(jìn)行爆炸的連鎖反響條件變壞的緣故。乙炔能夠溶解在許多液體中，特別是有機(jī)液體中，如丙酮等。在15℃、0.1MPa時(shí)，1升丙酮能溶解23升乙炔，在壓力增大到1.42MPa時(shí)1升丙酮能溶解乙炔約400升。人們就是利用乙炔能溶于丙酮的特性，將乙炔裝入乙炔瓶?jī)?nèi)的。2/11/202541乙炔的毒性：乙炔中度較少見，主要表現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷。其病癥輕度的表現(xiàn)為：精神興奮、多言、嗜睡、走路不穩(wěn)等；中度的表現(xiàn)為：意識(shí)障礙、呼吸困難、發(fā)呆、瞳孔反響消失、昏迷等，也有表現(xiàn)為狂躁、無故苦笑等精神病癥。2/11/2025422/11/202543燒現(xiàn)象，切割質(zhì)量較好，在切割多層迭板時(shí)，切割速度比乙炔快20％～30％，現(xiàn)已廣泛用于鋼材的切割和有色金屬的焊接。平安特點(diǎn)：：1、易揮發(fā)、閃點(diǎn)低，揮發(fā)點(diǎn)為-42℃，閃點(diǎn)-20℃。2、石油氣燃燒的化學(xué)反響式〔以丙烷為代表〕C3H8+5O2=3CO2+4H2O+2350kj/mol由此可見，一份石油氣需要五份氧氣與之化合〔但實(shí)際需要比理論上多10％〕才能完全燃燒℃2/11/2025442/11/2025452/11/2025462/11/2025472/11/2025482/11/202549第四節(jié)電石和乙炔發(fā)生器的平安要求一、電石的平安要求電石是碳化鈣的俗稱，是碳與鈣的化合物，分子式為CaC2。是將焦炭和氧化鈣放在電爐中熔煉的產(chǎn)物。CaC2+H2O=C2H2+Ca(OH)2電石屬于一級(jí)危險(xiǎn)品，在裝桶、搬運(yùn)、開桶和使用過程中如果處理不當(dāng)，極易發(fā)生爆炸事故，后果不堪設(shè)想。為了保障操作工人的人身平安，防止工傷事故發(fā)生和減少經(jīng)濟(jì)損失，2/11/2025502/11/2025512/11/2025522/11/202553第五節(jié)氣瓶的平安使用要求一、氣瓶結(jié)構(gòu)用于氣割與氣焊的氧氣瓶和氫氣瓶屬于壓縮氣瓶，乙炔瓶屬于溶解氣瓶，石油氣屬于液化氣瓶。1、氧氣瓶由瓶體、膠圈、瓶箍、瓶閥和瓶帽組成。瓶體裝有兩個(gè)防震膠圈，瓶體外表為天藍(lán)色，并用黑漆說明“氧氣〞字樣，氣瓶在出廠前，需要進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力是工作壓力的1.5倍，即：15MPa×1.5＝22.5MPa氧氣瓶一般使用三年應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)內(nèi)容有水壓試驗(yàn)和檢查瓶壁腐蝕情況。2/11/2025542/11/2025553、氫氣瓶承載壓力為15MPa，與氧氣瓶構(gòu)造相同，不同的是瓶體涂深綠色漆，并用紅漆標(biāo)明“氫氣〞字樣，瓶閥出氣口螺紋為反向。4、液化石油氣瓶是貯存液化石油氣的專用容器，按用量和使用方式分別有10kg、15kg、36kg等多中規(guī)格。材質(zhì)選用16Mn鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼，最大工作壓力為1.6MPa，水壓試驗(yàn)3.0MPa。屬焊接氣瓶，氣瓶外表涂銀灰色，并有“液化石油氣〞紅色字樣。2/11/2025562/11/2025572/11/2025583、立放時(shí)應(yīng)采取防止傾倒措施。4、夏季應(yīng)防止曝曬5、嚴(yán)禁敲擊碰撞6、嚴(yán)禁在氣瓶上電焊引弧7、不得用溫度超過40℃的熱源對(duì)氣瓶進(jìn)行加熱。8、瓶?jī)?nèi)氣體不得用盡，必須留有剩余壓力〔永久氣體的壓力應(yīng)不小于0.05MPa，液化石油氣留有不少于0.5％～1.0％規(guī)定充裝量的剩余氣體〕并關(guān)緊閥門，防止漏氣。2/11/2025592/11/202560第六節(jié)附件平安要求一、減壓器將高壓氣體將為低壓氣體、并保持輸出氣體的壓力和流量穩(wěn)定不變的調(diào)節(jié)裝置。按用途分為氧氣減壓器和乙炔減壓器等，還可分為集中式和崗位式兩類，按構(gòu)造不同可分為單級(jí)式和雙級(jí)式兩類；按工作原理可分為正作用和反作用兩類。減壓器的平安使用：1、氧氣瓶放氣或開啟減壓器時(shí)動(dòng)作必須緩慢。2/11/2025612、安裝減壓器前，要略翻開氧氣瓶閥，吹除污物，以防灰塵和水分帶入減壓器，開啟瓶閥時(shí)，出氣口不得對(duì)準(zhǔn)操作者或他人，以防高壓氣體突然沖出傷人。3、裝卸減壓器時(shí)必須注意防止管接頭絲扣滑牙，以免旋裝不牢而射出。停止工作時(shí)應(yīng)先松開減壓器的調(diào)節(jié)螺釘，在關(guān)閉瓶閥，并慢慢放盡減壓器內(nèi)的氣體，這樣可以保護(hù)彈簧和減壓活門免受損壞。4、減壓器必須定期校修，壓力表必須定期檢驗(yàn)。2/11/2025625、減壓器必須保持清潔。減壓器上不得沾有油脂、污物，如有油脂必須在擦拭干凈后才能使用。6、各種氣體的減壓器及壓力表不得調(diào)換使用。二、橡膠管GB2550-92規(guī)定，氧氣橡膠管為藍(lán)色〔原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為紅色〕工作壓力2MPa，爆破壓力6MPa；GB2551-92規(guī)定，乙炔膠管為紅色〔原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為黑色〕工作壓力0.3MPa，爆破壓力0.9MPa；常用內(nèi)徑為8mm和10mm。橡膠管的長(zhǎng)度一般不應(yīng)小于5米。2/11/2025632/11/2025642/11/2025652/11/2025662/11/2025672/11/2025682/11/2025692/11/2025702/11/2025712/11/202572第三章焊條電弧焊于電弧切割第一節(jié)焊條電弧焊與電弧切割的工作原理、適用范圍及平安特點(diǎn)1、根本原理

(1)手工電弧焊的根本原理

手工電弧焊是利用電弧放電(俗稱電弧燃燒)所產(chǎn)生的熱量，將焊條與工件熔化，冷凝后形成焊縫，從而獲得牢固接頭的過程。在工件與焊條兩極之間的氣體介質(zhì)中持續(xù)強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象稱為電弧。手工電弧焊焊接時(shí)，電弧中心局部的溫度可達(dá)5000～8000℃，兩極的溫度可達(dá)3500～4200℃。

2/11/202573(2)電弧切割的根本原理

電弧切割主要有碳弧氣刨、碳弧刨割條和等離子弧切割三種加工方法。等離子弧切割單節(jié)介紹。

①碳弧氣刨

碳弧氣刨是利用碳極電弧的高溫；把金屬的局部加熱到熔化狀態(tài)，同時(shí)用壓縮空氣的氣流把熔化金屬吹掉，從而到達(dá)對(duì)金屬進(jìn)行切割的一種加工方法。

②碳弧刨割條

碳弧刨割條的外形與普通焊條相同。是利用藥皮在電弧高溫下產(chǎn)生的噴射氣流，吹除熔化金屬，到達(dá)刨割的目的。工作時(shí)只需交、直流弧焊機(jī)，不用空氣壓縮機(jī)。

2/11/2025742、適用范圍

(1)手工電弧焊的適用范圍

手工電弧焊可以進(jìn)行平焊、立焊、橫焊和仰焊等多方位焊接。還適用于不同厚度、結(jié)構(gòu)和金屬材料等的焊接。由于設(shè)備輕便、搬運(yùn)靈活的特點(diǎn)，在有：電源的任何地方都能進(jìn)行焊接作業(yè)。

〔2〕電弧切割的適用范圍

①用來加工焊縫坡口。

②對(duì)焊縫進(jìn)行清根，去除不合格焊縫中的缺陷。

③清理鑄件的毛邊、飛刺、澆冒口以及鑄件中的缺陷。

④加工多種不能用氧炔焰加工的金屬，如鑄鐵、不銹鋼、銅和鋁等。

2/11/2025753、平安特點(diǎn)

(1)手工電弧焊的平安特點(diǎn)

①觸電

手工電弧焊焊接設(shè)備的空載電壓一般為50～90V。該電壓超過了人體所能承受的平安電壓，所以當(dāng)操作人員在更換焊條或違反操作規(guī)程時(shí)，也有可能發(fā)生觸屯事故。尤其在容器和管道內(nèi)操作，四周都是金屬導(dǎo)體，觸電的危險(xiǎn)性更大。因此操作者在操作時(shí)應(yīng)戴手套，穿絕緣鞋。

②煙塵

焊接電弧的溫度可高達(dá)5000—8000℃。焊條、焊件和藥皮在電弧高溫作用下，發(fā)生蒸發(fā)、凝結(jié)和氣化，產(chǎn)生大量煙塵。

③有毒氣體

焊接時(shí)，電弧周圍的空氣在弧光強(qiáng)烈輻射下，還會(huì)產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等有毒氣體，因此對(duì)焊接場(chǎng)所應(yīng)采取有效的通風(fēng)措施；

2/11/2025762/11/202577

②煙塵在窄小容器和艙室內(nèi)操作時(shí)，必須采取防塵措施。

③防止焊機(jī)過載由于電弧切割使用電流較大，連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng)，易燒毀焊機(jī)。因此要防止焊機(jī)過載。

2/11/2025782/11/2025792/11/2025802/11/2025812/11/2025822/11/2025832/11/2025842/11/2025852/11/2025862/11/2025872/11/2025882/11/2025892/11/202590常用的置換介質(zhì)有氮?dú)?、水蒸氣或水等。置換的方法要視被置換介質(zhì)與置換介質(zhì)的比重而定，當(dāng)置換介質(zhì)比被置換介質(zhì)比重大時(shí)，應(yīng)由容器或管道的最低點(diǎn)送進(jìn)置換介質(zhì)，由最高點(diǎn)向外排放。以氣體為置換介質(zhì)時(shí)的需用量一般為被置換介質(zhì)容積的3倍以上。某些被置換的可燃?xì)怏w有滯留的性質(zhì)，或者同置換氣體的比重相差不大，此時(shí)應(yīng)注意置換的不徹底或兩者相互混合。因此，置換的徹底性不能僅看置換介質(zhì)的用量，而要以氣體成分的化驗(yàn)分析結(jié)果為準(zhǔn)。以水為置換介質(zhì)時(shí)，將設(shè)備管道灌滿即可。

2/11/2025912/11/2025922/11/2025932/11/202594假設(shè)有關(guān)氣體含量超過規(guī)定要求，應(yīng)立即停止焊補(bǔ)，再次清洗并取樣分析，直到合格為止。

氣體分析的合格要求是：

①可燃?xì)怏w或可燃蒸氣的含量：爆炸下限大于4％的，濃度應(yīng)小于0．5％；爆炸下限小于4％，濃度那么應(yīng)小于0．2％。

②有毒有害氣體的含量應(yīng)符合?工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定。

③操作者需進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)行焊補(bǔ)的設(shè)備及管道，氧氣含量應(yīng)為18％～21％。

2/11/2025952/11/2025962/11/2025972/11/2025982/11/2025992/11/20251002/11/20251012/11/20251022/11/20251032/11/20251042/11/2025105(9)登高作業(yè)人員必須經(jīng)過健康檢查，患有高血壓、心臟病、精神病以及不適合登高作業(yè)的人員不得登高焊割作業(yè)。

(10)惡劣天氣，如6級(jí)以上大風(fēng)、下雨、下雪或霧天，不得登高焊割作業(yè)。2/11/20251062/11/2025107與濕法和局部干法焊接相比，干法焊接平安性最好，但使用局限性很大，應(yīng)用不普遍。

②局部干法焊接。局部干法是焊工在水中施焊，但人為地將焊接區(qū)周圍的水排開的水下焊接方法，其平安措施與濕法相似。

由于局部干法還處于研究之中，因此使用尚不普遍。

③濕法焊接。濕法焊接是焊工在水下直接施焊，而不是人為地將焊接區(qū)周圍的水排開的水下焊接方法。電弧在水下燃燒與埋弧焊相似，是在氣泡中燃燒的。焊條燃燒時(shí)焊條上的涂料形成套筒使氣泡穩(wěn)定存在，因而使電弧穩(wěn)定，要使焊條在水2/11/2025108下穩(wěn)定燃燒，必須在焊條芯上涂一層一定厚度的涂藥，并用石蠟或其他防水物質(zhì)浸漬的方法，使焊條具有防水性。氣泡是由氫、氧、水蒸氣和由焊條藥皮燃燒產(chǎn)生的氣體組成。暗褐色的渾濁煙霧系氧化鐵和焊接過程中產(chǎn)生的其他氧化物。為克服水的冷卻和壓力作用造成的引弧及穩(wěn)弧困難，其引弧電壓要高于大氣中的引弧電壓，其電流較大氣中焊接電流大15％、20％。

水下濕法焊接與干法和局部干法焊接相比，應(yīng)用最多，但平安性最差。由于水具有導(dǎo)電性，因此防觸電成為濕法焊接的主要平安問題之一。

2/11/20251092/11/20251102/11/20251112/11/20251122/11/20251134．水下焊接與切割平安措施

(1)準(zhǔn)備工作

水下焊接與切割平安工作的一個(gè)重要特點(diǎn)是，有大量、多方面的準(zhǔn)備工作，一般包括下述幾個(gè)方面：

①調(diào)查作業(yè)區(qū)氣象、水深、水溫、流速等環(huán)境情況。當(dāng)水面風(fēng)力小于6級(jí)、作業(yè)點(diǎn)水流流速小于0．1～o．3m／s時(shí)，方可進(jìn)行作業(yè)。

②水下焊割前應(yīng)查明被焊割件的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，弄清作業(yè)對(duì)象內(nèi)是否存有易燃、易爆和有毒物質(zhì)。對(duì)可墜落、倒塌物體要適當(dāng)固定，尤其水下切割時(shí)應(yīng)特別注意，防止砸傷或損傷供氣管及電纜。

2/11/20251142/11/2025115⑤操作前，操作人員應(yīng)對(duì)作業(yè)地點(diǎn)進(jìn)行平安處理，移去周圍的障礙物；水下焊割不得懸浮在水中作業(yè)，應(yīng)事先安裝操作平臺(tái)，或在物件上選擇平安的操作位置，防止使自身、潛水裝具、供氣管和電纜等處于熔渣噴濺或流動(dòng)范圍內(nèi)。

⑥潛水焊割人員與水面支持人員之間要有通訊裝置，當(dāng)一切準(zhǔn)備工作就緒，在取得支持人員同意后?焊割人員方可開始作業(yè)。

⑦從事水下焊接與切割工作，必須由經(jīng)過專門培訓(xùn)并持有此類工作許可證的人員進(jìn)行。

2/11/20251162/11/20251172/11/20251182/11/20251192/11/2025120第五章焊接與切割平安用電焊接切割設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，空載電壓一般都在50～90V，有的甚至高達(dá)300V以上。焊接現(xiàn)場(chǎng)金屬材料的大量存在，特別是在金屬容器或金屬管道內(nèi)施焊，焊接切割設(shè)備的絕緣損壞或電源線碰殼，設(shè)備外殼就會(huì)帶電。焊接作業(yè)人員如果不重視平安用電，就有可能造成觸電事故。因此，本文將系統(tǒng)介紹焊接切割設(shè)備的平安用電要

求。

一、平安電壓

從保護(hù)人身平安的意義來說，可以稱人體持續(xù)接觸而不會(huì)使人直接致死或致殘的電壓為平安電壓。2/11/20251212/11/2025122(一)平安電壓值

平安電壓值的規(guī)定是以通過人體的電流(不超過平安電流)與人體電阻的乘積為依據(jù)的，即；

Us＝IsR

(1)

式中

Us——平安電壓(V)；

Is——平安電流(A)；

R——人體電阻(n)。

由于平安電流與通電持續(xù)時(shí)間有很大的關(guān)系，且因人而異，而人體電阻又是非線性電阻，其阻值隨施于人體的電壓而明顯下降，而且還與皮膚干濕狀況、工作場(chǎng)所的環(huán)境條件(干濕、臟潔情況)等諸多因素有關(guān)，因此，在理論上平安電壓不是個(gè)確定數(shù)值。2/11/20251232/11/2025124類別

接觸狀態(tài)通過人體的容許電流(mA)人體電阻(Ω)安全電壓(V)第一種人體大部分浸于水中的狀態(tài)55002．5以下第二種人體顯著淋濕狀態(tài)；人體一部分經(jīng)常接觸到電氣裝置金屬外殼和構(gòu)造物的狀態(tài)5050025以下第三種除一二兩種狀態(tài)外的情況，對(duì)人體加有接觸電壓后危險(xiǎn)性高的狀態(tài)301700(接觸電壓為50V的人體電阻)50以下第四種除一二兩種狀態(tài)以外的情況，對(duì)人體加有接觸電壓后，危險(xiǎn)性低或無危險(xiǎn)的情況不規(guī)定無限制2/11/2025125各國(guó)對(duì)平安電壓的規(guī)定不盡相同，平安電壓等級(jí)及選用舉例如表2所示。表中所列平安電壓空載上限值是考慮到負(fù)荷變小或空載時(shí)平安變壓器的電壓將升高，假設(shè)變壓器空載電壓超過所規(guī)定的上限值，即使其額定電壓符合規(guī)定，仍不能認(rèn)為符合上述國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。表2

平安電壓等級(jí)及選用舉例2/11/2025126安全電壓(交流有效值)選用舉例額定值(V)空載上限值(V)4250在有觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所使用的手持式電動(dòng)工具等3643在礦井、多導(dǎo)電粉塵等場(chǎng)所的行燈等2429可供某些具有人體可能偶然觸及的帶電體設(shè)備選用1215682/11/2025127(二)平安電壓的選用

平安電壓等級(jí)的選用必須考慮用電場(chǎng)所和用電器具對(duì)平安的影響。由于目前現(xiàn)場(chǎng)極少使用42V和6V這兩個(gè)電壓等級(jí)，所以，現(xiàn)場(chǎng)選用平安電壓的依據(jù)是：凡高度缺乏2．5m的照明裝置、機(jī)床局部照明燈具、移動(dòng)行燈、手持電開工具(如手電鉆)以及潮濕場(chǎng)所的電氣設(shè)備，其平安電壓可采用36V。凡工作地點(diǎn)狹窄、工作人員活動(dòng)困難、周圍有大面積接地導(dǎo)體或金屬結(jié)構(gòu)(如在金屬容器內(nèi))，因而存在高度觸電危險(xiǎn)的環(huán)境以及特別潮濕的場(chǎng)所，那么應(yīng)采用12V為平安電壓。2/11/2025128二、平安電流

通過人體的電流越大，人體的生理反響越強(qiáng)烈，對(duì)人體的傷害就越大。按照人體對(duì)電流的生理反響強(qiáng)弱和電流對(duì)人體的傷害程度，可將電流大致分為感知電流、擺脫電流和致命電流三級(jí)。感知電流是指能引起人體感覺但無危害生理反響的最小電流值；擺脫電流是指人觸電后能自主擺脫電源而無病理性危害的最大電流；致命電流是指能引起心室顫抖而危及生命的最小電流。上述這幾種電流的數(shù)值與觸電對(duì)象的性別、年齡以及觸電時(shí)間等因素有關(guān)。2/11/2025129實(shí)驗(yàn)說明，當(dāng)工頻電流通過人體時(shí)，成年男性的平均感知電流為1mA，擺脫電流為10mA，致命電流為50mA(通電時(shí)間在1s以上時(shí))。在一般情況下，可取30mA為平安電流，即以30mA為人體所能忍受而無致命危險(xiǎn)的最大電流。但在有高度觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所，應(yīng)取10mA為平安電流；而在空中或水面觸電時(shí)，考慮到人受電擊后有可能會(huì)因痙攣而摔死或淹死，那么應(yīng)取5mA作為平安電流。2/11/2025130三、對(duì)焊接切割設(shè)備電源的平安要求

(1)焊接電源的空載電壓在滿足焊接工藝要求的同時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)焊工操作平安有利。

(2)焊接電源必須有足夠的容量和單獨(dú)的控制裝置，如熔斷器或自動(dòng)斷電裝置?？刂蒲b置應(yīng)能可靠的切斷設(shè)備的危險(xiǎn)電流，并安置在操作方便的地方，周圍留有通道。

(3)焊機(jī)所有外露帶電局部必須有完好隔離防護(hù)裝置，如防護(hù)罩、絕緣隔離板等。

(4)焊機(jī)各個(gè)帶電局部之間，及其外殼對(duì)地之間必須符合絕緣標(biāo)準(zhǔn)的要求，其電阻值均不小于1MΩ。

2/11/2025131(5)焊機(jī)的結(jié)構(gòu)要合理，便于維修，各接觸點(diǎn)和聯(lián)接件應(yīng)牢靠。

(6)電焊機(jī)不帶電的金屬外殼，必須采用保護(hù)接零或保護(hù)接地的防護(hù)措施。

四、對(duì)焊接切割設(shè)備的保護(hù)接零

一般生產(chǎn)車間使用的380V低壓電網(wǎng)路為三相四線制，零線接地，假設(shè)設(shè)備不接零線，當(dāng)一相碰殼后又和人體接觸時(shí)通過人體的漏電電流Ir就會(huì)超過平安電流，但該電流又缺乏以切斷焊機(jī)的熔斷器，如圖1所示。2/11/2025132圖1:焊機(jī)不接零危險(xiǎn)示意圖2/11/20251332/11/20251342/11/2025135五、對(duì)焊接切割設(shè)備的保護(hù)接地

在不接地的低壓系統(tǒng)中，當(dāng)一相碰殼時(shí)，人體接觸帶電設(shè)備有電流Ib經(jīng)過人體、電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻RT、漏電電阻形成回路，如圖3所示。假設(shè)電網(wǎng)對(duì)地絕緣很好的話，電阻RT非常大，漏電流很小，危險(xiǎn)性不大，但是當(dāng)電網(wǎng)絕緣性能下降時(shí)，對(duì)地電壓可能上升到危險(xiǎn)程度。為了確保平安，采取接地措施，如圖4所示。