各種焊接的安全操作與措施

電弧焊接的原理和火災危險性

1、電弧焊的原理

電弧是在加有一定電壓的電極之間或在電極與焊件之間產生的一種強烈的氣體放電現(xiàn)象。

在一般情況下，由于氣體的分子和原子都是呈中性的，氣體沒有帶電質點，因此，氣體不能帶電，即無法傳電。但在氣體中的分子或原子中的電子從外界得到足夠能量這一特定條件下，氣體也能傳電。電弧焊接就是利用這一基本原理進行的。當電極之間或電極與焊件之間接觸產生了氣體放電的瞬間，把電極與焊件立即分離，并保持一定的間隙，電的熱能促使氣體產生了傳電作用而形成連續(xù)持久的電弧。但這種氣體傳電的作用，只有在相當高的溫度和極小的間距內才能形成。若熱能不足或間距稍大也就失去了氣體傳電的能力。即使已經形成連續(xù)持久的氣體放電，也會由于熱能和電極之間間距的影響而停止放電。電弧中心溫度可達6000-7000℃，使金屬電焊條和焊件金屬材料同時熔化而形成焊縫。

2、電弧焊的種類和火災危險性

電弧焊接的種類很多，有手工電弧焊、埋弧自動焊、埋弧半自動焊，并在此基礎上又進一步采用電渣焊、等離子焊、電子束和碳弧氣刨等，但基本原理大同小異，均屬于熔化焊接類型。電弧焊的火災危險性與氣焊、氣割相比各有差異。氣焊、氣割要使用易燃、易爆的氧-乙炔氣體，電弧焊接就減少了這方面的危險，但增加了電氣火災的危險因素;加上電弧焊接火焰溫度大大超過氧-乙炔火焰溫度;電弧的熱傳導、熱擴散的能量也超過氧-乙炔火焰的能量;尤其是電弧焊接中的回路線(俗稱搭鐵線)也是發(fā)生火災事故的常見原因。若使用不當，還會發(fā)生觸電傷亡事故。因此，電弧焊接也是焊接、切割工藝中較易發(fā)生火災等事故的特殊工種。

電弧焊接設備的防火安全

1、電弧焊機

電弧焊機是把220伏和380伏電壓電源，通過各種形式和方法轉變成熱源來進行焊接的專用設備。

電弧焊機的種類和型號很多，目前廣泛使用的電弧焊機可分為下列三大類：

(1) 交流電弧焊機

交流電弧焊機主要有串聯(lián)電抗器和漏磁變壓器兩種類型：BX2--500型(BC--500型)屬于同體組合電抗式交流電弧焊機。它的結構特點是：整個電弧焊機由電抗器和變壓器兩部分組成。這類焊機體積大，同時由于有活動鐵芯的存在，如果裝配不嚴，則焊接時震動較大，電弧不穩(wěn)定，不適合做小電流焊接。BXl-330型(BS--300型)屬于磁分路動鐵式(漏磁變壓器類)交流電弧焊機。它的結構特點是：鐵芯由兩側的靜鐵芯和中間動鐵芯組成。這類電焊機的優(yōu)點是：沒有單獨的電抗器，所以體積小，重量輕，震動輕微、電弧較穩(wěn)定。

使用交流電弧焊機的注意事項：

① 要注意配電系統(tǒng)開關、熔斷器是否合格、齊全;導線絕緣是否完好;網(wǎng)絡電源功率是否夠用。

② 為保證用電安全，電弧焊機外殼要接地。

③ 多臺變壓器安裝時，應分接在三相電網(wǎng)上，盡量使三相負載平衡。

④ 電弧焊機應放在避雨、干燥的地方，并有良好的通風。

⑤ 電弧焊機周圍不能存放易燃易爆和可燃材料;更不能與氧氣鋼瓶、乙炔鋼瓶、乙炔發(fā)生器等氧一乙炔焊接設備放在一起。

⑥ 電弧焊機發(fā)生故障要及時修理，不能帶病運轉。

⑦ 電弧焊機發(fā)生燃燒，必須先切斷電源，使用二氧化碳滅火機滅火。

⑧ 長期停用的電弧焊機要啟用時，必須預防機內電器受潮在使用時發(fā)熱起火。

(2) 直流電弧焊機

直流電弧焊機是一種專供電弧焊接使用的特殊形式的焊接設備。它除了具有產生直流電的性能外，還能夠滿足焊接工藝所必須具備的特殊性能。常用的直流電弧焊機主要有三電刷差復激式，三電刷裂極式和多站式等三種類型。

電弧發(fā)電機一般由三相感應電動機拖動，兩者裝在同一軸上的同一機身內，構成電動發(fā)電機組。它有電刷，發(fā)電機電柜、發(fā)電機磁極、電動機、控制盤等主要部分組成。

在無動力電源的場合使用電弧焊機時，拖動動力一般采用內燃機(柴油機或汽油機)來代替電動機。

使用直流電弧焊機的注意事項：

① 接人三相網(wǎng)路前，應按電壓等級及標牌規(guī)定，將電動機接成厶形或者接成Y形。如果電動機為220/380伏電壓，那么，在三相網(wǎng)路為220伏時，電動機繞組用厶形接法;而在380伏時，則用Y形接法。電動機的定子三相線圈引出線固定在電機外面的接線板上。接線板上的線頭旁有各組線圈的始端和末端符號，可按不同的要求接成Y形或厶形。

② 為了使用方便和安全，在供電線路中，最好安裝磁力起動器。

③ 電弧焊機過熱往往由于焊機用電過載、電氣線路短路、換向器短路，換向器臟污等原因引起，因此必須經過認真檢查，排除故障后才能使用。④使用柴油機。汽油機作動力的直流電弧焊機，應注意油箱的用油安全，使油桶不能與焊機放在一起。其他注意事項與交流電焊機基本相同。

(3) 手弧焊整流器

手弧焊整流器是一種將交流電變?yōu)橹绷麟姷氖只『附訖C。手弧焊整流器采用硅元件做為整流元件。所以這種焊機也叫做硅整流弧焊機。

手弧焊整流器在使用中，的注意事項與交流電弧焊機基本相同。所不同的是它加入了整流部分，因此針對硅元件、控制部分等的運行特點，應特點注意硅元件的保護和冷卻;硅元件及有關電子線路，要特別保持清潔、干燥;長期停用再使用時，要作外部或內部干燥處理。

2、焊接導線

焊接導線是把電弧焊機、電焊鉗和焊接件連接回路的橡套電纜線。在操作過程中經常要拖拽導線，容易損壞絕緣，造成短路，引起觸電和火災事故。因此，焊接導線必須符合下列安全要求：

(1) 焊接導線應采用紫銅芯線，并具有良好的絕緣外層，焊接導線應輕便柔軟，便于彎曲和扭轉。

(2) 焊接導線要有足夠的截面積，以保證在使用過程中不致過載而損壞絕緣。導線截面積的選擇主要以焊接電流和導線長度為依據(jù)。

(3) 焊接導線與電弧焊機、焊鉗的連接頭應用螺栓或螺母擰緊，防止在使用中受震動而松動導線接頭;導線中間不應有接頭。

(4) 嚴禁將金屬屋架的廠房、管道、軌道或其他金屬物體搭接成回路線;更不準將焊接導線或回路線搭在氧氣瓶、乙炔瓶、乙炔發(fā)生器、煤氣、液化氣等易燃易爆和可燃物質的堆垛上。

(5) 電弧焊導線不準與氧一乙炔皮管混放在一起;不能把焊接導線盤在焊接處和焊件上，避免高溫燒壞絕緣層。

3、電焊鉗

焊鉗是焊工用來夾持焊條和傳遞電流進行電弧焊接的主要工具，它與焊接工人的人身安全有著直接關系。因此必須符合下列防火安全要求。

(1) 焊鉗應保證在任何斜度下都能夾緊焊條，并能使焊工不必接觸導電體部分即能迅速更換焊條。

(2) 焊鉗手柄必須包有良好的絕緣隔熱層，保持良好的絕緣性能和隔熱能力，還應保持干燥。

(3) 焊鉗應結構簡易，輕便，便于操作，重量不應超過400-700克。

(4) 橡套電纜與焊鉗的連接應牢固，銅芯不得外露，以防觸電和短路。焊件上的彈簧失效時，應立即調換，鉗口要保持整潔。操作間隙不準把焊鉗直接放在操作臺或焊件上，應掛放在比較安全的地方。

碳弧氣刨防火安全

碳弧氣刨工藝，利用炭或石墨作電極，并用壓縮空氣流來吹走被電弧熔化的金屬，在金屬表面刨出一定形狀的溝槽。主要用來開焊接坡口，去除焊縫缺陷以及刨削平面等;也可用來切割金屬。目前已廣泛地應用于機械制造、造船、金屬結構制造等部門。

目前，很多工廠的碳弧氣刨均選用功率較大的直流電焊機做電源，使用側面送風式。在鉗口附近有兩個小孔，工作時壓縮空氣就從小孔中噴出，孔的位置恰好能使噴出的氣流吹向電弧的后側。它是利用彈簧夾鉗夾持電極的。還有使用圓周送風式氣刨板的。

碳弧氣刨比采用風鏟可提高生產率4倍，并減少了噪音和勞動強度，所以使用的單位逐漸增多，其防火安全措施除參照電焊所必須注意的問題之外，還應注意以下幾點：

1、碳弧氣刨耗電量大，直流電焊機容易造成過載發(fā)熱。因此特別要注意電氣防火。直流電焊機與氣刨作業(yè)現(xiàn)場要保持足夠的防火間距。

2、碳弧氣刨過程中被電極高溫熔化、由壓縮空氣流吹走而飛濺的金屬殘渣，溫度很高，煙霧很大，所以既要注意通風，又要禁止把可燃物質堆放在氣刨加工場所的附近。

3、臨時確定的氣刨場所，要認真檢查周圍是否存放易燃易爆物質，只有待這些物質徹底清除后才能進行作業(yè);氣刨作業(yè)結束后，要把現(xiàn)場打掃干凈，以免留下火險隱患。

等離子切割防火安全

1、等離子切割是指利用高溫等離子體(等離子弧)切割金屬的方法。等離子弧溫度高達16000-33000℃，現(xiàn)有的任何高熔點金屬和非金屬材料都可以被等離子熔化。把這種等離子弧用于切割，顯示了許多其他火焰切割所不具備的優(yōu)點。凡是氧一乙炔和電弧所不能切割或很難切割的金屬的材料，如不銹鋼、鈦合金、鎢、鉬等難熔金屬和特殊金屬材料，等離子弧均能切割，而且切口窄，質量好。等離子切割已在我國應用，隨著經濟建設的發(fā)展，等離子切割工藝的應用范圍必將更加廣泛。

2、切割大厚工件時，空載電壓高達400伏，為安全起見，應盡量采用自動切割。

3、尤其注意在切割過程中產生大量有毒金屬蒸汽和氣體對人體的危害。