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1、焊接与热切割作业安全技能讲座Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望目录电弧焊基础知识焊接与热切割安全操作技能电弧焊基础知识 一、焊条电弧焊的工作原理 焊条电弧焊是利用焊条和焊件之间的电弧热使金属和母材溶化形成焊缝的一种焊接方法，如图2-12所示。焊接过程中，在电弧高热作用下，焊条和被焊金属局部溶化。由于电弧的吹力作用，在被焊金属上形成了一个椭圆形充满液态金属的凹坑，这个凹坑称为熔池。同时溶化了的焊条金属向熔池过渡。焊条药皮溶化过程中产生一定量的保护气体和液态熔渣。产生的气体
2、充满在电弧和熔池周围，起隔离空气的作用。液态熔渣浮起盖在液体金属面上，也起着保护液体金属的作用。溶池中液态金属、液态熔渣和气体间进行着复杂的物理、化学反应，称为冶金反应，这种反应起着精炼焊缝金属的作用，能够提高焊缝的质量。 随着电弧的前移，熔池后方的液体金属温度逐渐下降，渐次冷凝形成焊缝。电弧焊基础知识 二、常用的焊条牌号 涂有药皮供焊条电弧焊的溶化电极称为焊条（见图2-13）焊条由焊芯和药皮组成，焊芯是焊条的金属芯部，由专用金属丝制成。焊接过程中，焊芯的作用是传导焊接电流，与焊件产生电弧，并且本身溶化作为填充金属和溶化的母材金属溶合而形成焊缝。焊条药皮主要矿物质、铁合金、有机物和水玻璃等四类
3、物质组成。电弧焊基础知识 焊条牌号按其用途分为结构钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、合金焊条、堆焊焊条和特殊用途焊条等10类，在各类焊条中，根据主要性能或化学成分的不同，再分成若干型号。 焊条牌号通常以一个汉语拼音字母（或汉字）与3位数字表示。拼音字母（或汉字）表示焊条种类，后面的3位数字中，前两位数字表示各类中的若干型号，第三位数字表示焊条的药皮类型及焊接电源种类。 以结构钢焊条J507为例：“J”表示结构钢焊条，牌号中前两位数字表示溶敷金属抗拉强度的最低值为490MPa（50kgf/mm2），第三位数字“7”表示药皮类型为低氢钠型（药皮的主要成分钙、镁的碳酸盐和萤石），焊接电源为直流反接。 电
4、弧焊基础知识 三、焊条药皮的作用 1、确保电弧燃烧稳定、少飞溅，焊缝成型好，易脱渣，溶敷效率很高，使焊接过程正常进行。 2、利用药皮反应后产生的气体，保护电弧和熔池，防止空气中的氮、氧侵入熔池，如这些气体侵入会造成焊缝产生裂纹和气孔等，使焊接达不到理想的效果。 3、药皮融化后形成熔渣，覆盖杂焊缝表面上隔离空气中的氧气、氮气，保护焊缝金属，使焊缝金属缓慢冷却，有助于焊缝金属中的气体逸出，防止产生气孔，改善焊缝的成型和结晶。 4、药皮溶化后会进行各种冶金反应，如脱氧、去硫、去磷等，从而提高焊缝质量减少合金元素烧损。 5、通过药皮将所需要的合金元素掺加到焊缝中，改进和控制焊缝金属的化学成分，以获得希
5、望的力学性能。 6、药皮在焊接时形成套管，增加电弧吹力，集中电弧热量，促进溶滴过渡熔池有利于完成焊接过程。电弧焊基础知识 四、电焊机的工作原理 弧焊电源是电弧焊机（简称电焊机或弧焊机）的主要组成部分，它实质上是一种特殊的降压变压器。弧焊机电源的空载电压越高，引弧越容易，电弧燃烧的稳定性愈好。但是为了操作的安全，在满足焊接工艺的前提下，空载电压尽可能地要低些。我国焊条弧焊电源的空载电压为6590V。钢铁企业常用的交流电焊机工作原理及外形如图2-14所示。电弧焊基础知识 电焊机接负载时电压下降主要是通过调节磁通和串联的电感量来实现的。因为电路是闭合的，使得电流在整个闭合电路中处处相等；但各处的电阻
6、是不一样的，特别是在不固定接触处的电阻最大，这个电阻在物理中称为接触电阻。根据电流的热效应定律（也称焦耳定律）Q=I2Rt可知，电流相等则电阻越大的部位发热越高，焊接时焊条与被焊的金属的接触电阻最大，则在这个部位产生的电热也就越多，焊条又是熔点较低的合金，容易溶化，溶化后的合金焊条芯粘合在被焊物体上，经过冷却，就把焊接对象黏合在一起。 引弧后，此时由于焊条提起的瞬间间隙极小，焊条和焊件之间的电压又较高（6585V），再加上预热使得焊条端点和焊件被焊处容易发射电子，结果间隙处的空气被击穿而导电，同时产生耀眼的火花，这就是弧光放电。弧光放电处的温度达到6000以上，使焊条和焊件被溶化，从而实现了焊
7、接。弧光放电开始后，焊条端点和焊件的电压降（简称电弧电压或工作电压）约为30V，电弧形成的负载是电阻性负载。常用的电焊机的技术参数见表2-1. 电弧焊基础知识电弧焊基础知识 五、电焊机出厂的安全要求有哪些？ 电焊机各导电部分之间要有良好的绝缘。一次与二次回路之间的绝缘电阻不得小于5M，带电部分与机壳、机架之间的绝缘电阻不得低于2.5M。电焊机的电源输入线及二次输出线的接线柱必须有完好的隔离防护罩等，其接线柱应牢固不松动。电焊机外壳有良好的保护接地线（或接零）装置，其螺栓不得小于M8，并有明显的接地（或接零）标志。 调节焊接电流、电压表手柄或旋钮等必须与焊机的带电体有可靠的绝缘，且调节方便、灵活
8、。电弧焊基础知识 六、电焊机的使用安全注意事项 1、电焊机必须符合现行有关焊机标准规定的安全要求，有合格证。 2、当电焊机的空载电压高于现行有关焊机标准规定时，又在有触电危险的场所作业时，电焊机必须采用空载自动断电装置等防止触电的安全措施。 3、必须将电焊机平稳地安放在通风良好、干燥的地方，不准靠近高温及易燃易爆危险物。电焊机的工作条件为：温度-2540；相对湿度不大于90%（在25 的环境时），特殊环境下，如气温过高或过低、气压过低以及腐蚀或爆炸危险的环境中，应使用符合环境要求的特殊性的电焊机。电焊机受潮，应采用人工方法干燥处理，受潮严重的必须进行检修。 4、焊接设备应有良好的隔离防护装置，
9、避免人与带电导体接触。各焊机设备之间及焊机与墙之间，至少应留1m宽的通道，注意防止焊机受到碰撞或剧烈振动。在室外使用的焊机必须有防雨雪的防护措施。 5、焊机必须装有独立的专用电源开关，其容量应符合要求，不允许超负荷使用。电源开关应装在电焊机附近便于操作的地方，周围留有安全通道。电焊机运行时的温升不应超过标准规定的温升极限，禁止多台电焊机共用一个电源开关，电焊机二次线禁止带两个以上的焊钳作业。电弧焊基础知识 6、焊机的电源与插座连接的电源线电压较高，触电危险性大，接线端应在防护罩内。一般情况下，电焊机的一次电源线宜在23m。当有临时任务需要较长电源线时，应沿墙布线，高度必须距地面2.5m以上，并
10、在焊机近旁加设专用开关，不允许将电源线拖在地面上。 7、使用插头插座连接的电焊机，插销孔的接线端应用绝缘版隔离，并安装在绝缘板平面内。 8、禁止用建筑物金属构架和设备等作为焊接电源的连接回路。 9、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防护罩。 10、特别注意对整流式电焊机硅整流器的保护和冷却。采用连接片改变焊接电流的电焊机，在调节焊接电流前应线切断电源，采用电磁启动器启动的电焊机，必须先闭合电源开关，然后再启动电焊机。 11、禁止在电焊机上放置任何物件和工具，启动电焊机前，焊钳和焊件不得短路。 12、电焊机必须经常保持清洁，清扫时必须断电。焊接现场有腐蚀性、
11、导电性气体或粉尘时，必须对电焊机进行隔离保护。 13、电焊机每半年应进行一次维修保养。当发生故障时，应立即切断电焊机的电源，及时进行检修。 14、经常检查和保持电焊机电缆与电焊机的接线柱接触良好，保持螺帽紧固。 15、工作完毕或临时离开工作现场时，必须及时切断电焊机的电源。 电弧焊基础知识 七、对电焊机保护性接地与接零的安全要求 1、接地电阻。根据焊接与切割安全（GB9448-1999）安全规程的规定，电焊电源接地装置的接地电阻不得大于4。这里有个误区，有人认为电焊机4个铁轮子接触地面就是接地，其实大错特错。经实测，铁轮子的接地电阻为300 ，这样大的接地电阻一旦触电是不能保证人身安全的。 2
12、、接地。电焊电源的接地极可以用打入地里深度不小于1m，接地电阻小于4 的铜棒或无缝钢管。 3、接地或接零的部位。所有交流、直流弧焊电源和焊接整流器的外壳，均必须装设保护性接地或接零装置；弧焊变压器的二次线圈与焊件相接的一端也必须接地或接零。当一次线圈与二次线圈的绝缘击穿，高压窜到二次回路时，这种接地或接零装置能保证焊工及其助手的安全。 4、不得同时存在接地或接零。在有接地或接零的焊件上进行焊接时，应将焊件上的接地或接零暂时拆除，焊后再恢复。 5、接地或接零的导线要有足够的截面积。接地线截面积一般为相线截面的1/21/3；接零线截面积的大小，应保证其容量（短路电流）大于距离弧焊电源最近处的熔断器
13、额定电流的2.5倍，或者大于相应的自动开关跳闸电流的1.2倍。接地或接零线必须用整根的，中间不得有接头。连接必须牢靠，用螺栓、弹簧垫圈、防松螺母等拧紧。固定电焊机，连接应采用焊接。电弧焊基础知识 6、所有电焊设备的接地或接零线，都不得串联接入接地体或零线干线。 7、接线顺序。连接接地线或接零线时，应先将导线接到接地体上或零线干线上，然后将另一端接到电焊设备外壳上。拆除时顺序恰好于此相反。 8、在三相四相制电网中，不允许在零线回路上装设熔断器。 9、严禁用氧气、乙炔、煤气管道等易燃易爆气体导管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电流的作用产生火花而引爆。电弧焊基础知识 八、对电焊
14、机空载自动断电保护装置有哪些要求？ 焊接时，焊工更换焊条需要在电源处于空载电压的条件下进行，这是一件经常性的操作。为避免焊工在更换焊条时接触二次回路的带电体造成触电事故，安全规程规定，电焊电源一般都应该装设空载自动断电保护装置，还特别规定，凡是在高空、水下、容器管道内或船舱等处焊接作业，电焊电源必须安装空载自动断电保护装置。 1、电焊电源空载自动断电保护装置线路原理如图2-15所示 a.引弧时，继电器的K2线圈接通， 闭合接触器KM，弧焊电源T1接通。b. 熄弧时，K1释放，接触器断电，同时 接通至焊钳（12V）。再引弧时则重复 上述过程，从而保证在安全电压下更换 焊条。 2、空载自动断电保护
15、装置应满足下列要求：a.对电焊机引弧无明显影响b.保证电焊机空载电压在安全电压范围内c.最短断电时间达到（13s）并且灵敏度高d.空载损耗降至10%以下。电弧焊基础知识 九、对电焊钳的要求九、对电焊钳的要求 电焊钳（规格有300A和500A两种）的作用是夹持焊条和传导电流，是焊条电弧焊的主要工具，它与焊工操作安全有着直接关系，因此必须符合下列要求 1、电焊钳的结构轻便，容易操作，重量不得超过600g。 2、焊钳的导电部分应采用纯铜材料制成，焊钳与焊接电缆的连接必须简便可靠，接触良好。 3、要有良好的隔热性能和绝缘性力，手柄要有良好的绝缘层。 4、焊条位于水平、45度、90度等方向时，焊钳应都能
16、夹紧焊条，且更换方便。可使焊工不必接触带电部分即可迅速更换焊条。 5、禁止将过热的电焊钳放入水中冷却和继续使用。 6、禁止使用绝缘损坏或没有绝缘的电焊钳。电弧焊基础知识 十、对焊接电缆的安全技术要求 焊接的电源线、焊机与焊钳电缆的作用是传导电流，它对焊接安全作业至关重要，许多事故都是因使用导线不当所致。因此焊接导线必须符合下列安全要求： 1、焊机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，电缆上的电压降不超过4V。电缆应轻便柔软，能任意弯曲或扭转，便于操作。 2、电缆外皮必须完整、绝缘良好，绝缘电阻不得小于1M,电缆外皮破损时应及时修补完好。
17、 3、电源线是焊机与电网的连接导线（即一次线），电压较高，危险较大，因此其长度不得超过3m。确需使用长导线时，必须将其架高距地面2.5m以上，尽可能沿墙布设，并在焊机旁加设专用开关。不允许将导线随意拖于地面。 4、连接焊机与焊钳的导线（二次线），其长度一般以2030m为宜。若没有软芯电缆，可用相同导电能力的硬导线代替，但在焊钳连接端至少要用3m长的软线连接，否则不便于操作。电弧焊基础知识 5、安装电弧焊电源时，必须装有单独使用的电源开关，其位置在应在近处，便于操作，并保持周围通道没有障碍物。当开关电路超负荷时，电源应能够自动切断。电弧焊电源的接线柱等带电部分不得外露，应有良好的接地或接零等安全
18、防护。 6、电焊机安放平稳，使用环境干燥。在使用、运输中要注意防止碰撞、剧烈振动。在露天使用必须防尘沙、防雨雪。 7、焊机的电缆线应使用整根导线，中间不应有接头。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2个。 8、在作业时不得将电缆放在电弧焊附近后炽热的焊缝旁，避免高温烧坏绝缘层。 9、严禁利用厂房的金属结构、气瓶、易燃易爆介质管道和容器搭接作为导线使用。 10、导线需要穿越马路、通道或门窗时，必须采取加装保护套等保护措施。 11、严禁导线与易燃、腐蚀性物品接触。电焊电缆的绝缘应定期进行检验，一般为半年检查一次。 焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割
19、安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能 （4）空气分析和监视。通过置换和清洗后，应从容器内外的 不同部位取样进行化验、分析气体成分，必须合格后才可以补焊工作。焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割
20、安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能焊接与热切割安全操作技能结束语 谢谢大家！
