电焊中的化学PPT课件

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1、电焊中的化学知识,.,2,.,3,.,4,首次应用出现在5000多年前!,Trojan gold cup 雅典民族博物馆,焊接的历史,.,5,焊接的历史简短回顾,Bronce kettle 公元前1600年, 雅典民族博物馆,金杯 塞浦路斯 Nikosia 博物馆 公元前八世纪,.,6,焊接的历史简短回顾,鼎 商代容器 -公元前1400年,埃及金匠 公元1750年,.,7,焊接的历史简短回顾,.,8,.,9,.,10,.,11,.,12,气体保护焊,.,13,.,14,气 体,.,15,.,16,.,17,.,18,.,19,.,20,.,21,常用的保护气体简介,氩气 Argon,.,22,

2、常用的保护气体简介,氦气 Helium,.,23,常用的保护气体简介,氢气 Hydrogen,.,24,常用的保护气体简介,氮气 Nitrogen,.,25,常用的保护气体简介,二氧化碳 CO2,.,26,混合气体,Ar+He Ar+H2 Ar+N2 Ar+O2 Ar+CO2 Ar+CO2+O2 CO2+O2,.,27,.,28,.,29,.,30,.,31,.,32,.,33,.,34,.,35,.,36,气焊（钎焊）,定义：钎焊是利用可燃性气体在氧气中燃烧时所产生的热量，将母材加热并使用焊料而达到连接的熔焊方法。 常用的钎焊设备：氧气乙炔,.,37,空气主要组分之一，比空气重，无色、无毒、

3、无味，氧气本身不能燃烧。常温下与油脂类物质发生化学反应，引起发热自燃或爆炸。,.,38,乙炔是一种无色而略带臭味的气体，标准状况下比空气轻。低压下振动加热撞击有爆炸危险。,.,39,设备示意图,.,40,设备分解图介绍,氧气瓶：天蓝色 软管为红色 气焊使用时一般压力为0.3-0.5MPa 乙炔瓶： 白色 软管为黑色 气焊使用时一般压力为0.03-0.05MPa,.,41,减压阀作用 1.显压 显示瓶内气体及及减压后气体的压力 2.减压 将气体从高压降低到工作压力 3.稳压 不论高压气体压力及焊炬耗气量如何变化都能保持工作压力基本保持不变。,开关方法：顺开逆关（与总阀相反）,.,42,焊炬（焊枪

4、）,.,43,气焊设备使用方法,1.压力调试完毕后 2.先开乙炔阀（不要太大，以免烧伤） 3.点燃后，缓慢开启氧气阀调出想要的火焰 4.火焰使用完毕后，关火方式与开火方式相反,.,44,焊工工作的21条安全规则,.,45,.,46,.,47,.,48,.,49,.,50,.,51,.,52,.,53,.,54,.,55,.,56,.,57,气焊安全技术操作规程,工作时必须穿戴好工作服，戴好手套和防护镜。 焊前应检查焊嘴、割嘴是否有堵塞，橡胶管是否漏气等。 发现减压器有损坏、漏气或其他事故，应立即检修。 各安全阀要经常检查。 点火前要将乙炔管路中的空气排尽，严防回火。 在狭窄处或闭式容器内使用须

5、有良好通风。,.,58,打开气瓶阀门前，应检查仪表、管路、焊炬（割炬）是否存在故障。 依材料的性质、厚度控制气体压力，乙炔使用压力应小于0.15Mpa，氧气压力控制在0.2-0.6Mpa。 焊接前，必须检查所用的设备和工具是否符合安全要求。 严禁油污接触氧气瓶和气焊工具。 禁止氧气瓶、乙炔发生器放在强烈阳光下暴晒以及接近火源、热源和电闸箱，以免引起爆炸事故。 不要让油脂与焊枪口、氧气瓶及其减压阀等接触，以免 发生燃烧。,.,59,（13）氧气瓶横放时，应将瓶嘴垫高，不宜平放，更不可倒置。乙炔瓶工作时应直立放置，不准倾斜使用。不得摇动或碰撞； （14）搬运时，应用手推小车，禁止在地面上拖拉和滚动

6、，以免发生撞击事故。（15）乙炔瓶与氧气瓶隔离距离以及与明火距离不应小于10米，气瓶附近禁止吸烟。 （16）气焊与电焊不得在一个场地内近距离施工，至少离开10米。 （17）乙炔发生器、氧气瓶和焊枪三者的距离不得小于10米。 （18）试验工具设备是否漏气时，应用肥皂水或清水试验，禁止使用火焰试验。 （19）点燃时，应先开焊枪上的乙炔阀点火，然后再开氧气阀调整火焰。不要用邻近焊枪的火焰点燃自己的焊枪。 （20）发生回火时，应立即关氧气阀，再关乙炔阀，如来不及关闭，可将乙炔皮管拔掉。 （21）焊接中，如焊枪发生爆炸声音或感到有振动时，应立即关闭氧气阀和乙炔阀，待其冷却后方可继续工作。,.,60,（2

7、2）不要用拿着焊枪或焊条的手移动铁板或移动眼镜。 （23）乙炔瓶体表面温度不得高于40，应置于阴凉通风处存放使用。 （24）发现乙炔发生器产生高温时，应立即停止工作；发现乙炔发生器燃烧时，应立即把乙炔发生器朝安全方向放倒，并用黄砂扑灭火种。 （25）乙炔管和氧气管要整齐，使用后要盘好挂起，防止、扎坏，压坏。 （26）结束时，必须关紧有关阀门并放松调压阀，确认场地安全无火种后整理场地，保持整洁。,.,61,.,62,常用的焊接材料,.,63,焊 条,.,64,.,65,.,66,.,67,.,68,.,69,.,70,.,71,.,72,.,73,.,74,.,75,.,76,.,77,3、焊接

8、安全,.,78,3.1焊接安全特点（3.1.13.1.2） 3.1.1焊接的危险性分析 焊接过程常用电能或化学能转化为热能来加热焊件，一旦对这些能源失去控制，就会转移到人体而发生伤亡事故。 1、手工电弧焊 主要危险是触电,.,79,2、氩弧焊 除触电危险外，弧光辐射强度大，易造成操作者的皮炎红斑和小水泡等皮肤疾病 3、CO2气体保护焊 触电是主要危险，由于以保护性气体代替焊条的药皮，大大降低了焊接烟尘的浓度，但有害气体臭氧、氮氧化物和一氧化碳的浓度高，形成主要的有害因素，弧光辐射强度大于手弧焊,.,80,4、等离子弧焊接与切割 操作过程中除触电危险外，有害因素主要是：弧温高达100000C以上

9、，有强烈的弧光辐射，臭氧、氮氧化合物等有毒气体和金属粉尘的浓度比氩弧焊高得多，另外，还有噪声、高频电磁场、热辐射、放射性等有害因素。 5、碳弧气刨 碳弧气刨时，除触电危险外，还有下列不安全因素：（1）操作时火花剧烈飞溅，飞散的金属溶渣易造成烫伤和火灾；（2）使用电流放大，焊机过载和过长时间工作易烧毁焊接设备；（3）碳弧气刨时产生烟尘较多，尤其在容器或舱室内操作烟尘浓度非常高。,.,81,6、埋弧自动焊 触电是主要危险，与手弧焊比较，操作者的眼睛和皮肤可免受弧光辐射的伤害，焊接烟尘和有毒气体浓度低，劳动条件改善。 7、电渣焊 触电是电渣焊的主要危险。 8、电阻焊 触电是电阻焊时焊工的主要危险。,

10、.,82,9、电子束焊 主要的有害因素是X射线，尤其是采用高压型电子束焊机时，x射线辐射比较强烈。 10、激光焊 激光焊接与切割的主要有害因素是紫外激光和红外激光，对眼睛的危害最大，可引起电光性眼炎；长期或大剂量照射可导致白内障。 11、气焊与气割 火灾和爆炸是气焊与气割的主要危险。,.,83,3.1.2焊接发生的主要工伤事故与职业危害，见书表3-1。 3.2气焊与气割安全（3.2.13.2.5） 3.2.1常用气体的危险性与使用安全 1、常用气体的燃爆特性，见书表3-2。 2、气瓶使用安全措施，见书表3-5。,.,84,3.2.2常用焊接气瓶安全 1、气瓶发生爆炸事故的原因，见书表3-4。

11、2、气瓶使用安全措施，见书表3-5。 3.2.3乙炔发生器安全 1、乙炔发生器安全技术特性。 （1）常用乙炔发生器的技术性能，见书表3-6。 （2）乙炔发生器特性比较见表3-7。,.,85,2、电石的危险性与使用安全 （1）电石的危险性： 电石是碳化钙的俗称，分子式CaC2，工业用电石比重为2.2-2.8g/cm3。电石的制造是将焦碳和氧化钙放在电炉中熔炼：CaO+3C=CaC2+CO-4518.72J/mol，制取一吨电石约需耗电35000kWh。电石粒度一般为20-80mm。,.,86,碳化钙本身不具燃烧性质，但与水的化合作用极为活跃，电石与水接触或吸收空气中潮气立即分解，产生乙炔气并放出

12、大量热量，该热量即可引起乙炔的着火爆炸。因此，电石属于遇水燃烧一级危险品。电石与水的化合反应式为： CaC2+2H2O=C2H2+Ca（OH）2 +127.19J/mol,.,87,工业用电石平均含有70%左右的CaC2，杂质CaO约含20%，其它杂质碳、硅铁、磷化钙和硫化钙等约占6%。纯度为70%的工业用电石，其热效应为：1984.2470%+1126.624%=1659.35J/kg电石。 由于电石与水化合时放出大量的热量，如果不能及时导出，在散热不良的条件下，就会因积热升温而促使乙炔的着火爆炸。,.,88,电石发生着火爆炸的危险性与分解速度有关。 电石一般含有杂质硅铁，硅铁与硅铁或其它金

13、属相互摩擦碰撞时，容易产生火花，往往成为乙炔燃烧爆炸的火源，发生意外事故。 （2）电石运输与使用安全 3、乙炔发生器着火爆炸事故原因 乙炔发生器着火爆炸事故的原因，见表3-10。,.,89,4、乙炔发生器安全装置 包括：（1）阻火装置，如水封或干式回火防止器；（2）防爆泄压装置，如安全阀、膜压膜等；（3）指示装置，如压力表、温度计和水位指示器等。 5、乙炔发生器使用安全,.,90,3.2.4胶管与管道安全 1、胶管爆炸着火事故的原因： （1）胶管里已形成了乙炔与氧气或乙炔与空气的混合气； （2）由于回火而引起； （3）由于磨损、挤压硬伤、腐蚀和保管维护不善，致使胶管老化、强度降低或漏气； （4

14、）制造质量不符合安全要求； （5）氧气胶管沾有油脂或因高速气流产生的静电火花等。,.,91,2、氧气与乙炔胶管的安全要求 用于运输氧气与乙炔气的胶管由内、外胶层和中间棉织纤维层组成，整个胶管需经过特别的化学加工处理，以防止其高度燃烧性。,.,92,3、管道发生着火爆炸事故的原因： （1）管道里的铁锈及其它固体微粒随气体高速流动时的摩擦热和碰撞热（尤其在管道拐弯处），是管道发生爆炸的一个因素。 （2）由于漏气，在导管外围形成爆炸性气体停滞的空间，遇明火而发生燃烧和爆炸。 （3）外部明火导入管道内部。 （4）管道过分靠近热源，管内气体过热引起的燃烧爆炸。 （5）氧气管道阀门沾有油脂。 （6）气体在

15、管道内流动时发生与管道的摩擦，当超过一定流速时就会产生静电积聚而放电。,.,93,4、乙炔与氧气管道安全技术措施。主要有以下方面： （1）限定气体流速； （2）管径的限定及管道连接的安全要求； （3）防止静电放电的接地措施； （4）防止外部明火导入管道内部； （5）防止管道外围形成爆炸气体滞留的空间； （6）管道的脱脂；,.,94,（7）气密性和泄漏性试验； （8）埋地乙炔管道不应敷设在下列地点：烟道、通风地沟和直接靠近高于500C热表面；建筑物、构筑物和露天堆场的下面； （9）乙炔管道可与供同一使用目的的氧气管道共同敷设在有不可燃盖板的不通行地沟内； （10）乙炔管道严禁穿过生活间、办公室；

16、 （11）氧气管道严禁与燃油管道共同沟敷设； （12）乙炔管路使用前，应当用氮气吹洗全部管道，取样化验合格后方准使用。,.,95,3.2.5焊割炬安全 1、焊割设计制造安全要求； 2、焊割炬使用安全要求； 3、焊割炬故障及检修见表3-12。,.,96,3.3电焊安全（3.3.13.3.3） 3.3.1电焊发生工伤事故的原因 触电是所有利用电能转化为热能的焊接工艺（如手工电弧焊、氩弧焊、CO2焊、等离子弧焊等）共同的主要危险。焊接电流的热效应则有可能发生火灾爆炸和灼烫等事故。 1、焊接发生触电事故的原因 （1）焊接工作环境按触电解除性分类： 普通环境； 危险环境； 特别危险环境。,.,97,（2）焊接发生直接电击的原因主要有： 在焊接操作中，手或身体某部接触到焊条、电极、焊枪或焊钳的带电部分，而脚或身体其它部位对地和金属结构之间又无绝缘防护； 在接线或调节焊接电流时，手或身体某部碰触接线柱、极板等带电体； 登高电焊作业触及或靠近高压网路引起的触电事故。,.,98,（3）焊接发生间接电击事故