焊接与切割作业安全.ppt

焊接与切割作业安全,授课教师罗新强电话15099557058新疆兵团技师培训学院,欢迎同志们参加培训学习祝您们学习愉快工作顺利,焊接与切割作业基本知识培训,,金属焊接与切割安全作业,第一节气焊气割安全操作第二节焊条电弧焊的操作和安全要求第三节电弧切割的操作和安全要求第四节焊接与切割有害因素的来源及危害第五节焊接与切割作业的劳动卫生及防护措施,（1）乙炔使用时最高工作压力禁止超过147Kpa（1.5Kpf/cm2）表压。（2）禁止使用紫铜、银或含铜量超过70的铜合金制造与乙炔接触的仪表、管子等零件。（3）乙炔发生器、回火防止器、氧气和液化石油气瓶、减压器等均应采取防止冻结措施，一旦冻结应用用热水或水蒸气解冻，禁止采用明火烘烤或用铁器敲打解冻。（4）气瓶、容器、管道、仪表等连接部位应采用涂抹肥皂水方法检漏，严禁使用明火检漏。（5）气瓶、溶解乙炔瓶等均应稳固竖立或装在专用胶轮车上使用。,一、一般安全要求,第一节气焊气割安全操作,（6）禁止使用电磁吸盘、钢绳、链条等吊运各类焊接与切割用气瓶。（7）气瓶、溶解乙炔瓶等，均应避免放在受阳光爆晒或受热源直接辐射及易受电击的地方。（8）氧气、溶解乙炔气等气瓶，不应放空，气瓶内必须留有余气，如氧气瓶内应留有不小于0.1Mpa表压的余气，乙炔气瓶必须留有0.050.1Mpa表压的余气。（9）气瓶漆色的标志应符合国家颁发的气瓶安全监察规程的规定，禁止改动，严禁充装与气瓶漆色标志不符的气体。（10）气瓶应配置手轮或专用搬手起闭瓶阀。（11）工作完毕、工作间隙、工作点转移之前都应关闭瓶阀，戴上瓶帽。（12）禁止使用气瓶作为登高支架和支承重物的衬垫。（13）留有余气需要重新灌装的气瓶，应关闭瓶阀，旋紧瓶帽，标明空瓶字样或记号。,（14）氧气、乙炔的管道，均应涂上相应气瓶漆色规定的颜色和标明名称，便于识别。（1）溶解乙炔气瓶的充装、检验、运输、储存等均应符合原国家劳动部颁布的溶解乙炔气瓶安全监察规程和气瓶安全监察规程）规定。（2）乙炔气瓶搬运、装卸、使用对都应竖立放稳，严禁在地面上卧放并直接使用。一旦要使用已卧放的乙快气瓶，必须先直立后，静止20分钟再连接乙炔减压器进行使用。（3）开启乙炔气瓶瓶阀时应绥慢，不要超过一转半，一般情况只开启四分之三转。（4）禁止在乙炔瓶上放置物件、工具或缠绕悬挂橡胶管及焊、割炬等。,二、溶解乙炔,（1）用于气割、气焊的液化石油气钢瓶的制造和充装量都应符合液化石油气钢瓶标准规定。瓶阀必须密封严实，瓶座、护罩（护手）应齐全。（2）采用液化石油气瓶集中供气的贮存气瓶室和汇流排室的设计、管道设置，应符合相应标准的规定。1）室内必须设有通风换气孔，使室内下部不滞留液化石油气。2）室内地面要平整，不应同外界地沟（坑）或地漏孔连通。3）室内照明必须采用防爆型灯具和开关，严禁明火采暖。4）液化石油气管道连接宜采用焊接、切割、焊接所使用导管的连接口应密实。连接软管，应采用耐油改曹，胶管的爆破压力不应小于最大工作压力的4倍，胶管的长度要尽量短。,三、液化石油气,（3）液化石油气用量比较集中的场所、车间或气瓶组站可将三瓶以上液化石油气联结，由汇流排导出，在汇流排总导出管上应装总减压器和回火防止器（见图2－35）。单个液化石油气瓶应在出口处加装减压器。,图2-35液化石油气瓶集中供气管路布置图1-逆止阀2-回火防止器3-低压压力表4-工作点供气出口5-压力表6-气阀7-滤清器8-减压器,1）液化石油气瓶组站，除供现场直接使用气瓶外，站内贮存周转实瓶超过330kg（6瓶）时，应设专用气瓶贮藏室。2）液化石油气瓶将要用完时，瓶内应留有余气，便于充装前检查气样和防止其它气体进入瓶内。（4）液化石油气瓶应严格按有关规定充装，禁止超装。（5）在室外使用液化石油气瓶气割、焊接或加热时，气瓶应平稳放置在空气流通的地面上，同明火（火星飞溅、火花）和热源距离必须在10m以上。（6）液化石油气瓶应加装减压器，禁止胶管同液化石油气瓶阀直接连接。（7）液化石油气瓶事故的处理。1）当瓶阀着火时，应立即关闭瓶阀。如果无法靠近可用大量冷水喷射，使瓶体降温，然后关闭瓶阀，切断气源灭火，同时防止着火的瓶体倾倒。,2）当不能制止气瓶阀门泄漏时，应把瓶体移至室外安全地带。让其逸出，直到瓶内气体排尽为止。有缺陷的瓶和瓶阀应标明记号，井送专业部门修理，经试验合格后，才可重新使用。3）液化石油气瓶内剩余残液应退回充气站处理，禁止随便倾倒。（l）氧气瓶应符合国家颁布的气瓶安全监察规定和TJ30氧气站设计规范（试行）的规定。应定期进行技术检查，气瓶使用期满和送检未合格的气瓶，均不准继续使用。（2）采用氧气汇流排（站）供气的车间，应执行TJ30第九章的有关规定。（3）氧气汇流排输出的总管上，应装有防止可燃气体进人的单向阀。,四、氧气瓶,（4）氧气瓶的使用l）使用氧气瓶前，应稍打开瓶阀．吹出瓶阀上粘附的细屑或脏污后立即关闭，然后接上减压表再使用。2）开启瓶阀，操作者应站在瓶阀气体喷出方向的侧面并缓慢开启。避免氧气流朝向人体、易燃气体或火源喷出。3）禁止在带压力的氧气瓶上以拧紧瓶阀和垫圈螺母的方法消除泄漏。4）严莱让粘有油脂的手套、棉纱和工具等同氧气瓶、瓶阀、减压器及管路等接触。5）操作中氧气瓶距离乙炔发生器、明火或热源应大于5m。6）禁止单人肩扛氧气瓶。气瓶无防震圈或在气温一10℃以下时，禁止用滚动方式搬运氧气瓶。7）禁止用手托瓶帽来移动氧气瓶。,8）氧气瓶不应停放在人行通道上，如电梯间、楼梯间附近，防止被物件撞击、碰倒。如有困难时，应采取妥善防护措施。9）禁止使用氧气代替压缩空气吹净工作服、乙炔管道，或用作试压和气动工具的气源．10）禁止用氧气对局部焊接部位通风换气1）氧气、氢气、溶解乙炔气、液化石油气等的减压器，必须选用符合气体特性的专用减压器。禁止在焊接、切割设备上，使用未经检验合格的减压器。（2）减压器的安全使用1）各种气体专用的减压器，禁止换用或替用。,五、气体减压器,2）减压器在专用气瓶上应安装牢固．采甩螺扣连接时，应拧足5个螺扣以上，采用专门夹具压紧时，装卡应平整牢靠。3）同时使用两种不同气体进行焊接时，不同气瓶减压器的出口端都应各自装有单向阀，防止相互倒灌。4）减压器接通气源后，如发现表盘指针迟滞不动或有误差，应由当地劳动安全、计量部门批准的专业部门修理，禁止焊工自行调整。5）禁止用棉、麻绳或一般橡胶等易燃物料作为氧气减压器的密封垫圈。6）液化石油气和溶解乙炔气瓶、二氧化碳气瓶等用的减压器必须保证减压器位于瓶体最高部位，防止瓶内液体流出。7）减压器卸压的顺序是先关闭气瓶的瓶阀，然后放出减压器内的全部余气，最后放松压力调节杆使表针降到0位。8）不准在高压气瓶或集中供气的汇流导管的减压器上挂放任何物件，如焊炬、电焊钳、胶管、电焊电缆等。,（1）按现行标准焊接与切割中使用的氧气胶管为蓝色，乙炔胶管为红色。（2）乙炔胶管与氧气改管不能相互换用，不得用其它胶管代替。（3）氧气、乙炔气胶管与回火防止器、汇流排等导管连接时，管径必须互相吻合，并用管卡严密固定。（4）乙炔胶管管段的连接，应使用含铜70％以下的铜管、低合金钢管或不锈钢管。（5）工作前应吹净胶管内残存的气体，再开始工作。（6）焊接、切割工作前，应检查胶管有无磨损、扎伤、刺孔、老化、裂纹等情况，并及时修理或更换。（7）禁止使用回火烧损的胶管。,八、气焊、气割用胶管,（l）焊炬和割炬应符合JB／T6969和JB／T6970等标准的要求。（2）焊炬、割炬内腔要光滑、气路通畅、阀门严密、调节灵敏，连接部位紧密不泄漏。（3）焊工在使用焊炬、割炬前应检查焊炬、剖炬的射吸能力、气密性等技术性能及其气路通畅情况．此外，并作定期检查维护。（4）禁止用焊炬、割炬的喘头与平面寡擦的方法来清除嘴头堵塞物。（5）焊、割炬零件烧损、磨损后，要用符合标准的零件更换。（6）在切割机上的电气开关应与切割机头上的割炬气阀门隔离，以防彼电火花引爆。（7）装在切割机上的燃气开关箱（阀），应使空气流通并保证气路连接处紧密不泄记，以防可燃气积聚引爆。（8）大功率焊炬、割炬，应采用摩擦点火器或其它专用点火器，禁止用普通火柴点火，以防止烧伤。,九、焊炬和割炬,焊条电弧焊最基本的操作是引弧、运条和收尾。（一）引弧引弧即产生电弧。焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧，依靠电焊条瞬时接触工件实现。引弧时必须将焊条末端与焊件表面接触形成短路，然后迅速将焊条向上提起2～4mm的距离，此时电弧即引燃。引弧的方法有两种碰击法和擦划法，详见图3-14。,第二节焊条电弧焊的操作和安全要求,一、焊条电弧焊的操作,（1）碰击法。也称点接触法后称敲击法。碰击法是将焊条与工件保持一定距离，然后垂直落下，使之轻轻敲击工件，发生短路，再迅速将焊条提起，产生电弧的引弧方法。此种方法适用于各种位置的焊接。（2）擦划法。也称线接触法或摩擦法。擦划法是将电焊条在坡口上滑动，成一条线，当端部接触时，发生短路，因接触面很小，温度急剧上升，在未熔化前，将焊条提起，产生电弧的引弧方法。此种方法易于掌握，但容易沾污坡口，影响焊接质量。,上述两种引孤方法应根据具体情况灵活应用。擦划法引孤虽比较容易，但这种方法使用不当时，会擦伤焊件表面。为尽量减少焊件表面的损伤，应在焊接坡口处擦划，擦划长度以20～25㎜为宜。在狭窄的地方焊接或焊件表面不允许有划伤时，应采用碰击法引弧。碰击法引弧较难掌握，焊条的提起动作太快并且焊条提得过高，电弧易熄灭；动作太慢，会使焊条粘在工件上。当焊条一旦粘在工件上时，应迅速将焊条左右摆动，使之与焊件分离；若仍不能分离时，应立即松开焊钳切断电源，以免短路时间过长而损坏电焊机。（3）引弧的技术要求。在引孤处，由于钢板温度较低，焊条药皮还没有充分发挥作用，会使引弧点处的焊缝较高，熔深较浅，易产生气孔，所以通常应在焊缝起贴后面10mm处引弧，如图3－15。,引燃电弧后拉长电弧，并迅速将电孤移至焊缝起点进行预热。预热后将电弧压短，酸住焊条的长约等于焊条直径，碱性焊条的弧长应为焊条直径的一半左右，进行正常焊接。采用上述引孤方法即使在引弧处产生气孔，也能在电弧第二次经过时，将这部分金属重新熔化，使气孔消除，并且不会留引弧伤痕。为了保证焊缝起点处能够焊透，焊条可作适当的横向摆动，并在坡口根部两侧稍加停顿，以形成一定大小的熔池。引弧对焊接质量有一定的影响，经常因为引弧不好而造成始焊的缺陷。综上所述，在引弧时应做到以下几点（1）工件坡口处无油污、锈斑，以免影响导电能力和防止熔池产生氧化物。（2）在接触时，焊条提起时间要适当。太快，气体未电离，电弧可能熄灭；太慢则使焊条和工件粘合在一起，无法引燃电弧。,（3）焊条的端部要有裸露部分，以便引弧。若焊条端部裸露不均，则应在使用前用挫刀加工，防止在引弧时，碰击过猛使药皮成块脱落，引起电弧偏吹和引弧瞬间保护不良。（4）引弧位置应选择适当，开始引弧或因焊接中断重新引弧，一般均应在离始焊点后面10～20mm处引弧，然后移至始焊点，待熔池熔透再继续移动焊条，以消除可能产生的引弧缺陷。（二）运条电弧引燃后，就开始正常的焊接过程。为获得良好的焊缝成形，焊条得不断地运动。焊条的运动称为运条。运条是电焊工操作技术水平的具体表现。焊缝质量的优劣、焊缝成形的好坏，主耍由运条来决定。运条由三个基本运动合成，分别是焊条的送进运动、焊条的横向摆动运动和焊条的沿焊缝移动运动，见图3－16。,（1）焊条的送进运动．主要是用来维持所要求的电弧长度。由于电弧的热量熔化了焊条端部，电弧逐渐变长，有熄弧的倾向．要保持电弧继续燃烧，必须将焊条向熔池送进，直至整根焊条焊完为止。为保证一定的电弧长度，焊条的送进速度应与焊条的熔化速度相等。否则会引起电弧长度的变化，影响焊缝的熔宽和熔深。（2）焊条的摆动和沿焊缝移动。这两个动作是紧密相联的，而且变化较多、较难掌握。通过两者的联合动作可获得一定宽度、高度和一定熔深的焊缝。所谓焊接速度即单位时间内完成的焊缝长度。如图3-17（请见下页），表示焊接速度对焊缝成形的影响。焊接速度太慢，会焊成宽而局部隆起的焊缝；太快，会焊成会焊成断续细长的焊缝；焊接速度适中时，才能焊成表面平整，焊波细致而均匀的焊缝。,（3）运条手法。为了控制熔池温度，使焊缝具有一定的宽度和高度，在生产中经常采用下面几种运条手法。1）直线形运条法。采用直线形运条法焊接时，应保持一定的弧长，焊条不摆动并沿焊接方向移动。由于此时焊条不作横向摆动，所以熔深较大，且焊缝宽度较窄。在正常的焊接速度下，焊波抱满平整。此法适用于板厚3～5mm的不开坡口的对接平焊、多层焊的第一层焊道和多层多道焊。2）直线往返形运条法。此法是焊条末端沿焊缝的纵向作来回直线形摆动，如图3－18所示。主要适用于薄板焊接和接头间隙较大的焊缝。其特点是焊接速度快，焊缝窄，散热快。,3）锯齿形运条法．此法是将焊条末端作铝齿形连续摆动并向前移动，如图3－19所示，在两边稍停片刻，以防产生咬边缺陷．这种手法操作容易、应用较广，多用子比较厚的钢板的焊接．适用于平焊、立焊、仰焊的对接接头和立焊的角接接头．4）月牙形运条法．如图3－20所示．此法是使焊条末端沿着焊接方向作月牙形的左右摆动，并在两边的适当位置作片刻停留，以使焊缝边缘有足够的熔深，防止产生咬边缺陷。此法适用于仰、立、平焊位置以及需要比较饱满焊缝的地方。其适用范围和锯齿形运条法基本相同，但用此法焊出来的焊缝余高较大。其优点是，能使金属熔化良好，而且有较长的保温时间，熔池中的气体和熔渣翱上浮到焊缝表面，有利于获得高质量的焊缝。,5）三角形运条法。如图3－21所示，此法是使焊条末端作连续三角形运动，并不断向前移动。按适用范围不同，可分为斜三角形和正三角形两种运条方法。其中斜三角形运条法适用于焊接T形接头的仰焊缝和有坡口的横焊缝。其特点是能够通过焊条的摆动控制熔化金属，促使焊缝成形良好。正三角形运条法仅适用于开坡口的对接接头和T形接头的立焊。其特点是一次能焊出较厚的焊缝断面，有利于提高生产率，而且焊缝不易产生夹渣等缺陷。,6）圆因形运条法．如图3－22所示，将焊条末端连续作圆圈运动，并不肤前进．这种运条方法又分工圆圈和斜圆圈两种．正圆圈运兢法只适于焊接较厚工件的平焊缝，其优点是能使熔化金用有足够高的温度，有利于气体从熔池中逸出，可防止焊缝产生气孔．斜圆圆运条法适用于T形接头的横焊（平角焊）和仰焊以及对接接头的横焊缝，其特点是可控制熔化金属不受重力影响，能防止金属液体下淌，有助于焊缝成形。,（三）收尾电弧中断和焊接结束时，应把收尾处的弧坑填满。若收尾时立即拉断电弧，则会形成比焊件表面低的弧坑。在弧坑处常出现疏松、裂纹、气孔、夹渣等现象，因此焊缝完成时的收尾动作不仅是熄灭电弧，而且要填满弧坑．收尾动作有以下几种（1）划圈收尾法。焊条移至焊缝终点时，作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧。主要适用于厚板焊接的收尾。（2）反复断弧收尾法。收尾时，焊条在弧坑处反复熄弧、引弧数次，直到填满弧坑为止．此法一般适用于薄板和大电流焊接、但碱性焊条不宜采用，因其容易产生气孔。,（3）回焊收尾法．焊条移至焊缝收尾处立即停止，并改变焊条角度回焊一小段。此法适用于碱性焊条。当换焊条或临时停弧时．应将电弧逐渐引向坡口的斜前方．同时慢慢抬高焊条。使得熔池逐渐缩小。当液体金屁凝固后，一般不会出现缺陷。（1）电焊机1）电焊机必须符合现行有关焊机标准规定的安全要求。2）电焊机的工作环境应与焊机技术说明书上的规定相符．特殊环境条件下，如在气温过低或过高、湿度过大、气压过低以及在腐蚀性或爆炸性等特殊环境中作业，应使用适合特殊环境条件性能的电焊机，或采取必要的防护措施。,二、焊条电弧焊的安全要求,4）电焊机必须装有独立的专用电源开关，其容量应符合要求。当焊机超负荷时，应能自动切断电源。禁止多台焊机共用一个电源开关。①电源拄制装置应装在电焊机附近人手便于操作的地方，周围留有安全通道。②采用启动器启动的焊机，必须先合上电源开关，再启动焊机。③焊机的一次电源线，长度一般不宜超过2～3m，当有临时任务需要较长的电源线时，应沿墙或立柱用瓷瓶隔离，其高度必须离地面2.5m以上，不允许将电源线拖在地面上。5）电焊机外露的带电部分应设有完好的防护（隔离）装置，电焊机裸露接线柱必须设有防护罩。6）使用插头插座连接的焊机，插用孔的接线端应用绝缘板隔离，并装在绝缘板平面内。7）禁止用连接建筑物金属构架和设备等作为焊接电源回路。,8）电孤焊机的安全使用和维护。①接人电源网路的电焊机不允许超负荷使用。焊机运行时的温升，不应超过标准规定的温升限值。②必须将电焊机平稳地安放在通风良好、于燥的地方，不准靠近高热及易燃易爆危险的环境。③要特别注意对整流式弧焊机硅整流器的保护和冷却。④禁止在焊机上放置任何物件和工具，启动电焊机前，焊钳与焊件不能短路。⑤采用连接片改变焊接电流的焊机，调节焊接电流前应先切断电源。⑥电焊机必须经常保持清洁。清扫尘埃时必须断电进行。焊接现场有腐蚀性、导电性气体或粉尘时，必须对电焊机进行隔离防护。⑦电焊机受潮，应当用人工方法进行干燥。受潮严重的．必须进行检修。,⑧每半年应进行一次电焊机维修保养。当发主故障时，应立即切断焊机电源，及时进行检修。⑨经常捡查和保持焊机电缆与电焊机的接线往接触良好，保持螺帽紧固。⑩工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切断焊机电源。9）电焊机的接地①各种电焊机（交流、直流）、电阻焊机等设备或外壳、电气控制箱、焊机组等，都应按现行（SDJ）电力设备接地设计技术规程的要求接地，防止触电事故。②焊机的接地装置必须经常保持连接良好，定期检测接地系统的电气性能。③禁用氧气管道和乙炔管道等易燃易爆气体管道作为接地装置的自然接地极，防止由于产生电阻热或引弧时冲击电流的作用，产生火花而引爆。④电焊机组或集装箱式电焊设备都应安装接地装置。,⑤专用的焊接工作台架应与接地装置联接。10）为保护设备安全，又能在一定程度上保护人身安全，应装设熔阶器、断路器（又称过载保护开关）、触电保安器（也叫漏电开关）．当电焊机的空羹电压较高，而又在有触电危险的场所作业时，则对焊机必须采用空载自动断电装宜。当焊接引孤时电源开关自动闭合，停止焊接、更换焊条时，电源开关自动断开。这种装畏不仅能避免空载时的触电，也减少了设备空载时的电能损耗。11）不倚靠带电焊件。身体出汗而衣服潮湿时．不得靠在带电的焊件上施焊。（2）焊接电缆l）焊机用的软电缆线应采用多股细铜线电缆．其截面要求应根据焊接需要载流量和长度，按焊机配用电缆标准的规定选用。电缆应轻便柔软，能任意弯曲或扭转，便于操作。,2）电缆外皮必须完技、绝缘良好、柔软．绝缘电阻不得小于1MΩ电缆外皮破损时应及时修补完好。3）连接焊机与焊钳必须使用软电缆线，长度一般不宜超过20～30m。截面积应根据焊接电流的大小来选取，以保证电缆不致过热而损伤绝缘层。4）焊机的电缆线应使用整根导线，中间不应有连接接头。当工作需要接长导线时，应使用接头连接器牢固连接，连接处应保持绝缘良好，而且接头不要超过两个。5）焊接电缆线要过马路或通道时，必须采取保护套等保护措施，严禁搭在气瓶、乙炔发生器或其它易燃物品的容器的材料上。6）禁止利用厂房的金属结构、轨道、管道、暖气设施或其它金属物体搭接起来作电焊导线电缆。7）禁止焊接电缆与油脂等易燃物料接触。,（3）电焊钳1）电焊钳必须有良好的绝缘性与隔热能力，手柄要有良好的绝缘层。2）焊铂的导电部分应采用紫铜材料制成．焊钳与电焊电缆的连接应简便牢靠，接触良好。3）焊条在位于水平45度、90度等方向时烬钳应都能夹紧焊条，并保证更换焊条安全方便。4）电焊钳应保证操作灵便、焊钳重量不得超过600g。5）禁止将过热的焊钳浸在水中冷却后立即继续使用。（4）焊接场所应有通风除尘设施，防止焊接烟尘和有害气体对焊工造成危害。,（5）焊接作业人员应按LD／T751995劳动防护用品分类与代码选用个人防护用品和合乎作业条件的遮光镜片和面罩。（6）焊接作业时，应满足防火要求，可燃、易燃物料与焊接作业点火源距离不应小于10m。,（1）准备工作。开始切割前，要检查电缆及气管是否完好，电源极性是否正确（一般采用直流反接，即碳棒接正极），并根据碳棒直径选择并调节好电流．调节碳棒伸出长度为70～100mm。调节好出风口，使出风口对准刨槽。（2）起孤。起弧之前必须打开气阀，先送压缩空气，随后引燃电弧，以免产生夹碳缺陷。在垂直位置切割时，应由上向下切削。,第三节电弧切割的操作和安全要求,一、电弧切割的操作,（3）切割。切割时碳棒与刨槽夹角一般为45度左右，夹角大，刨槽深，夹角小，刨槽浅。起弧后应将气刨枪手柄慢慢按下，等切削到一定深度时，再平稳前进。在切割的过程中，碳棒既不能横向摆动也不能前后摆动，否则切出的槽就不整齐光滑。如果一次切槽不够宽，可增大碳棒直径或重复切削。对碳棒移动的要求是准、平、正。准，是深浅准和切槽的路线准。在进行厚钢板的深坡口切削时，宜采用分段多层切削法，即先切一浅槽，然后沿槽再深切。平，是碳棒移动要平稳，若在操作中稍有上下波动测切槽表面就会凹凸不平．正，是碳棒要端正，要求碳棒中心线应与切槽中心线重合，如图3－23（a）所示。否则，如图32（b）所示，会使切槽的形状不对称。,（4）排渣方向的掌握。由于压缩空气是从电弧后面吹来的，所以在操作时，压缩空气的方向如果偏一点，渣就会偏向槽的一侧。压缩空气吹得正，那么渣都被吹到电弧的前部，而且一直往前，直到切完为止。这样切出来的槽两侧渣最少，可节省很多清理工作。但是这种方法由干前面的准线被渣覆盖住而妨碍操作，所以较难掌握。通常的方法是使压缩空气稍微吹偏一点，把一部分渣翻到槽的外侧，但不能吹向操作位置的一侧．如图3－24所示。不然，吹起来的铁水会落到身上，严重时还会引起烧伤。若压缩空气集中吹向槽的一侧，则造成熔渣集中在这一侧，多而厚，散热就慢，同时引起粘渣。,（5）切削尺寸的掌握。要获得所需切槽尺寸，除了选择好合理的切削工艺参数外，还必须靠操作去控制。同样直径的碳棒，当采用不同操作方法或不同的电流和切削速度时，可以切出不同宽度和深度的槽。例如，对12～20mm厚的低碳钢板，用直径8mm碳棒，最深可切到7.5mm，最宽可切到13mm。控制切相尺寸的操作要领可分为两类一类是轻而快的配合，适于切削浅槽；一类是重而慢的配合，这种方法得到的切槽较深。轻而快，见图3－25（a）。手柄要按轻一点，切没一些，而切削速度要快一些．这样得到的切相底部是圆弧形的，虽然有时也略成V形、但没有直线部分．在这种情况下，电弧的一部分热量散失到空气中去，使金属熔化较浅，电弧能是的利用率不高。当采用较大电流和这种轻而快的手法时，切出的槽表面光滑，熔渣容易清除。但采用这种方法电流不能过大，根据试验结果，切4～6mm深、10～12mm宽的槽时，采用300～350A的电流15～6mm/s的速度最为合适。,若采用轻而慢的操作方法，电弧会把切槽两侧熔化，造成粘渣。重而慢，见图3－25（b）。这种方法指手柄要按重一些，往深处切沏削速度要慢一些。这种方法得到的切槽较深，截面呈U形。在小电流的情况下，用这种方法得到的槽形与用第一种方法所得到的一样。这种操作方法，电弧的位置较深，离切槽的边缘较远．所以不会引起粘渣。但碳棒不能按得过重，否则易造成夹碳。此外，由于槽过深，熔渣就不易吹上来，使停留在电弧前面的铁水挡住电弧，电弧不能直接作用在铁水后面未熔化的金属上，只能靠铁水传导热量去熔化金属，生产率就要下降。若切槽表面不光滑还会导致粘渣。所以采用这种操作方法时，恰当掌握“重”字十分关键。,（6）收弧。碳弧气割收弧时，不允许熔化的铁水留在切槽里。这是因为在熔化的铁水中，碳和氧都比较多。而且碳弧气割的熄弧处往往也是后来焊接的收弧坑。而在收弧坑处一般比较容易出现裂缝和气孔，如果让铁水留下来，就会导致焊接时在收弧坑出现缺陷．因此在气割完毕后应先断孤，待碳棒冷却后再关闭压缩空气。如果允许，可采用过渡式收弧，如图3－26所示。,按照以上几方面进行操作的同时还应注意安全问题碳弧气割的孤光较强，操作人员应戴深色的护目镜；操作时应尽可能顺风向操作，并注意防止铁水及熔渣烧损工作服及烫伤身体，还应注意场地防火；在容器或狭小部位操作时，必须加强抽风及排烟的措施；在气割时使用电流较大，应注意防止焊机过载和长时间使用而过热。除遵守焊条电弧焊的有关规定外，还应注意以下凡点（1）电弧切割时电流较大，要防止焊机过载发热。（2）电弧切割时烟尘大，操作者应佩戴送风式面罩。作业场地必须采取排烟除尘借施，加强通风。为了控制烟尘的污染，可采用水弧气刨。,二、电弧切割的安全要求,金属材料在焊接过程中的有害因素可分为金属烟尘、有毒气体、高频电磁场、射线、电弧辐射和噪声等几类。出现哪类因素，主要与焊接方法、被焊材料和保护气体有关，而其强烈程度受焊接规范的影响。（一）金属烟尘的形成在电气焊接过程中都产生有害烟尘，包括烟和粉尘。被焊材料和焊接材料熔融时产生蒸汽在空气中迅速氧化和冷凝，从而形成金瞩及其化合物的粒粒。直径小于0．1μm的微粒称为烟，直径在0．l～10μm之间的微粒称为粉尘。,第四节焊接与切割有害因素的来源及危害,一、烟尘,这些微粒飘浮在空气中就形成了烟尘。焊接电弧的温度在3000C以上，而弧中心温度高于6000℃。气焊时氧炔火焰的焰心温度也高于3000℃。可见电气焊接过程中在如此高温下进行，就必然引起金属元素的蒸发和氧化，这些金属元素来源于被焊金属和焊材。把表11-1所列金属元素的沸点与上述高温比较可以看出会出现金属蒸发现象。,黑色金属焊接时发尘量及其主要毒物见表11-2。,（二）金属烟尘的危害焊接金属烟尘的主耍成分很复杂。焊接黑色金属材料时，烟尘的主要成份是铁、硅、锰．焊接其它不同材料时，烟尘中尚有铝、氧化锌、钥等。上述成分中，主要有毒物是锰。使用低氢型焊条的手工电弧焊接，粉尘中含有极毒的可溶性氟。焊工长期接触金属烟尘，如果防护不良，吸进过多的烟尘，将引起头痛、恶心、气管炎、肺炎，甚至有形成焊工尘肺、金属热和锰中毒危险。烟尘还能引起像肺粉尘沉着症，支气管哮喘、过敏性肺炎、非特异性慢佐阻塞性肺病，有些放射佐粉尘还有致癌作用，有毒粉尘的吸人还可引起全身住中毒症状。,1.焊工尘肺尘肺是指由于长期吸人超过规定浓度的粉尘，引起肺组织弥漫性纤维化变化的病症。现代研究指出，焊接区周围空气中除了大量氧化铁和铝等粉尘之外，尚有许多种具有刺激性和促使肺组织纤维化的有毒因素。例如硅、硅酸盐、锰、铬、氟化物及其它金属氧化物．还有臭氧、氮氧化物等混合烟尘和有毒气体。目前一般认为由于长期吸入超过允许浓度的上述混合烟尘和有毒气体，在肺组织中长期作用就形成混合性尘肺。因而焊工尘肺不同于铁木沉着症和矽肺。人体对进入呼吸道的粉尘具有一定的自我防御能力，有以下凡种防御形式；（1）鼻腔里的粘液分泌等可以使大于10μm的尘粒沉积下来，而后被导出体外。（2）直径在2～10μm之间的尘粒深入呼吸道进人各级支气管后，流速减缓而沉积，粘着在各支气管管壁上，其中大多数通过粘膜上皮的纤毛运动伴随粘液向外移动、传出，通过咳嗽反射到体外。,引人肺泡的粉尘一部分随呼气排出体外，一部分沉降于肺内，被巨噬细胞吞噬，但其中部分可能进入肺泡周围组织沉积于局部或进人血管和支气管旁的淋巴管，进而引起病变。由上所述，可看出人体对袄尘有良好防御能力．但防尘措施不好，长朋吸人浓度效高的粉尘，仍可对人的机体产生不良的影响，形成焊工尘肺。焊工尘肺的发病一般比较级慢，有的病例是在不良条件下接触焊接烟坐长达15～20年以上才发病的．表现为呼吸系统的症状，如气短、咳嗽、胸闷和胸痛，有的患者呈无力、食欲不振、体重减轻及神经衰弱等。,2.锰中毒焊工长期使用高锰焊条以及焊接高锰钢，如果防护不良，则锰蒸气氧化而成的氧化锰及四氧化三锰等氧化物烟尘，就会大量被吸入呼吸系统和消化系绣，侵入机体．排不出体外的余量锰及其化合物则在血液循环中与蛋白质相结合，以难溶盐类形式积蓄在脑、肝、肾、骨、淋巴结和毛发等处，并影响末稍神经系统和中枢神经系统－引起器质性的改变，造成锰中毒。锰中毒发病很慢，大多在接触了3～5年后甚至长达20年才逐渐发病。早期症状为乏力、头痛、头晕、失眠、记忆力减退以及植物神经功能紊乱。中毒进一步发展，神经精神症状均更加明显，动作迟钝困难，甚至走路左右摇摆，书写时振颤不清等。,3.焊工金属热焊接金属烟尘中的氧化铁、氧化锰微粒和氟化物等物质容易通过上呼吸道进人末梢细支气管和肺泡，再进入体内，引起焊工“金属热”反应。手工电弧焊时，碱性焊条比酸性焊条容易产生金属热反应。其主要症状是工作后寒颤，继之发烧、倦怠、口内金属味、恶心、喉痒。呼吸困难、胸痛、食欲不振等．据调查，在密闭罐内、船舱内使用碱性焊条焊接的焊工，当通风措施和个人防护不利时，容易得此症状。在电气焊接区的周围空间形成多种有毒气体。特别是电弧焊接中在焊接电弧的高温和强烈紫外线作用下，形成有毒气体的程度尤为厉害。所形成的有毒气体中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氢等。,二、有毒气体,有毒气体成份及量的多少与焊接方法、焊接材料、保护气体和焊接规范有关。例如采用熔化极氖弧焊焊接碳钢时，由于紫外线激发作用而产生的臭氧量达73μg／min。而采用二氧化碳气体保护焊接碳钢时，臭氧量仅产生7μg／min左右．气焊和气割过程中产生的有毒气体相对电弧焊来说少一些，主要是一氧化碳和氮氧化物。但当使用含有氟化物的溶剂时，还产生氟化氢有毒气体。各种有毒气体被吸入人体内，都影响操作者的健康。,（一）臭氧空气中的氧，在短波紫外线的激发下，被大量地破坏而生成臭裂（O3）．臭氧是一种淡蓝色的有霉气体，具有刺激性气味．明弧焊可产主臭氧，氟弧焊和等离子弧焊更为突出。臭氧浓度与焊接材料、焊接规范、保护气体等有关。－般情况下．手工弧焊时的臭氧浓度较低。（二）氮氧化物（NO，NO2）由于焊接高温作用．引起空气中氮、氧分子离解，重新结合而成为氮氧化物。其中主要是二氧化氮（NO2）、因为其它氮氧化物如一氧化氮等均不稳定，易转变为二氧化氮，因此常以侧定二氧化氮的浓度来表示氮氧化合物的存在情况。,氮氧化物是属于具有刺激性的有毒气体，主要表现为对肺的刺激作用．高浓度的二氧化氮被吸人肺泡后，由于肺泡内湿度大，反应加快，在肺泡内约可阻留80％，逐渐与水作用形成硝酸与亚硝酸。硝酸与亚硝酸对肺组织产生强烈刺激及腐蚀作用，引起中毒。慢性中毒的主要症状是精神衰弱。如失眠、头痛、食欲不振、体重下降。高浓度的氮氧化合物能引起急性中毒，其中轻者仅发生急性支气管炎。重度中毒时，引起咳嗽激烈、呼吸困难、虚脱、全身软弱无力等症状。,（三）一氧化碳（CO）各种电气焊都能产生一氧化碳有毒气体，二氧化碳保护焊产生的一氧化碳浓度最高。电弧焊时一氧化碳的来源一是由二氧化碳气体在高温作用下发生分解而形成。二是由电气焊时二氧化碳与熔化了的金属元素发生反应生成一氧化碳。气焊氧炔火焰也产生一氧化碳。一氧化碳是一种窒息性气体。一氧化碳经呼吸道进人体内，由肺泡吸收进人血液，与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白，阻碍了血液带氧能力，使人体组织缺氧而表现出症状，严重的能中毒窒息。焊按中一般不会发生较重的一氧化碳中毒现象．只有在通风不良的条件下，焊工血液中的碳氧血红蛋白才高于常人。,（四）氟化氢（HF）氟化氢主要产生于手工电弧焊。使用碱性焊条时，焊条药皮里发含有萤石（CaF2），在电弧的高温作用下形成氟化氢气体。氟化氢为无色气体，极易溶于水形成氢氟酸，其腐蚀性很强，毒性剧烈。吸入较高浓度的氟化氢气体，可立即引起脐、鼻和呼吸道粘膜的刺激症状，严重时发生支气管炎、肺炎等。还需指出，烟尘与有毒气体存在着一定的内在联系、电弧辐射越弱．则烟尘越亥，有毒气体浓度越低。反之，电弧辐射越强，有毒气体浓度就越高。国内报导焊接现场有害气体的测量值及TJ36－79标准规定的最高浓度值见表11-3。,电弧放电时，一方面产生高热，同时还会产生弧光辐射。据测定，CO2保护焊的弧光辐射强度是手工电弧焊的2～3倍，氢弧焊是5～10倍，而等离子弧焊割比氦孤焊更强烈。焊接弧光辐射主要包括可见光线、红外线和紫外线．弧光辐射作用到人体上，被体内组织吸收，引起组织的热作用、光化学作用或电离作用，造成人体组织急性或慢性的损伤。,三、弧光辐射,（一）紫外线焊接电弧产生的强烈紫外线对人体健康有一定的危害，可引起皮炎，皮肤上出现红斑，甚至出现小水泡、渗出液和浮肿，有烧灼、发痒的感觉。紫外线对眼睛的短时照射就会引起急性角膜结膜炎，称为电光性眼炎，这是明弧焊工和辅助工人一种常见的职业性眼病。同时，焊接电弧的紫外线辐射对纤维的破坏能力也很强，其中以棉织品损伤最严重。白色织物由于反射性强，耐紫外线辐射能力较强。,（二）红外线红外线对人体的危害主要是引起组织的热作用。焊接过程中，眼部受到强烈的红外线辐射，立即会感到强烈的灼伤和灼痛，发生闪光幻觉，长期接触还可能造成红外线白内障，视力减退，严重时能导致失明。此外还可造成视网膜灼伤。（三）可见光线焊接电弧的可见光线的光度，比肉眼正常承受的光度要大到一万倍以上。受到照射时，眼睛有疼痛感，一时看不清东西，通常叫电焊“晃眼”，在短时间内失去劳动能力，但不久即可恢复。,在等离子弧喷枪内，由于气流间压力的起伏、振动和摩擦，并从喷枪口高速喷射出来，就产生了噪声。噪声的强度与成流气体的种类、流动速度、喷枪的设计以及工艺性能有密切关系。筹离子弧喷涂和等离子弧切割因工艺要求有一定的冲击力，因而噪声强度高。等离子孤喷涂时声压级可达123dB（A），常用功率（30kw）等离子弧切割时为111.3dB（A），大功率（150kw）等离于弧切割时则达118．3dB（A）。切割厚度增加，所需功率应提高，因此噪声强度亦有提高、成流气体种类对噪声的影响，以应用双原子气体者较简．而且刃原子气体噪声的特点是高频噪声为主，高低频噪声强度的悬殊较大。而单原子气体则低频噪声较强，高低频噪声强度较接近。,四、噪声,以上所述之噪声值均超过国家规定的卫生标准（见表11-4）。,人体对噪声最敏感的是听觉器官．无防护情况下，强烈的噪声可以引起听觉障碍、噪声性外伤、耳聋等症状．长期接触噪声，还会引起中枢神经系统和血管系统失调，出现厌倦、烦燥、血压升高、心跳过速等症状。此外，噪声还可影响内分泌系统，有些敏感的女工可发生月经失调、流产和其它内分泌腺功能紊乱现象。氩弧焊和等离子弧使用的灶钨棒电极中的社是天然放射性物质，能放出α、β、γ三种射线。焊接澡作时，基本危害形式是含有且及其衰变产物的烟尘被吸入体内，它们很难被排山体外，因而形成内照射．外照射危害较小，用纸、布及其它材料的屏蔽或离射源10～20cm的空气间隔即可将α粒子完全吸收。β粒子可用铝板或一层塑料布进行隔离。γ射线贯穿力较强，但仅占三种射线总量的1％，其内照射危害较大。,五、放射性物质,射线不超过允许值，就不会对人体产生危害。但人体长期受到超容许剂量的照射，或者放射性物质经常少量进入井积蓄在体内，则可能引起病变，造成中枢神经系统、造血器官和消化系统的疾病，严重的可能发生放射病。根据对氖弧焊和等离子焊的放射性测定，一般都低于最高允许浓度，但在钍钨棒磨尖、修理，特别是贮存地点，放射线浓度大大高干焊接地点，可达到或接近最高允许浓度。在非熔化极氮弧焊和等离子弧焊割时，常用高频振荡器来激发引弧，有的交流氮弧焊机还用高频振荡器来稳定电弧。人体在高频电磁场作用下，能吸收一定的辐射能量，产生生物学效应，主要是热作用。高频电磁场强度受许多因素影响，如距离振荡器和振荡回路越近场强越高，反之则越低。此外，与高频部分的屏蔽程度等有关。,六、高频电磁场,据测定，手工钨极氛弧焊时，焊工各部位受到高频电磁强度均超过标准，其中以手部强度最大，超过卫生标准五倍多。高频电磁场的参考卫生标准规定为20V／m。人体在高频电磁场作用下会产生生物学效应，焊工长期接触高频电磁场能引起植物神经功能紊乱和神经衰弱，表现为全身不适、头昏头痛、疲乏、食欲不振、失眠及血压偏低等症状。如果仅是引弧时使用高频振荡器，因时间较短，影响较小，但长期接触是有害的，所以，必须对高频电磁场采取有效的防护措施。高频电会使焊工产生一定的麻电现象，这在高处作业时是很危险的，所以高处作业不准使用高频振荡器进行焊接。电气焊接切割过程中都会发生