焊接烟尘对使用过程的影响及应对措施

焊接烟尘对使用过程的影响及对付举措焊接烟尘是在焊接过程中产生的高温蒸气经氧化后冷凝而产生的，焊接烟尘主要来自焊条或焊丝端部的液态金属及溶渣。焊接资料的发尘量占焊接烟尘总量的80～90%，只有部分来自母材。科学研究以及健康调查表示：焊接烟尘中存在着大批的可吸入物质（如氧化锰、六价铬、以及钾、钠的氧化物等）一旦这些物质进入人体，会对人体产生巨大的损害。长久在焊接烟尘环境下作业的焊接操作人员患有慢性支气管炎等呼吸道疾病的比率显然高于其余人员，并且可吸入物质还汇积聚在人体的骨骼和血液中，致使性能力降落，甚至引发癌症，特别是近来几年来跟着大批含有Cr、Mn、Ni等化学成分的焊接资料的使用，使焊接烟尘对职业健康和环境负荷的影响日趋严重。国际上对焊接卫生的研究开始于1920年，主要研究氮氧化物有害气体的影响。从20世纪20~60年月主要对焊接烟尘的有害性进行研究。70年月主要有焊条全烟尘测定，焊接卫生标准的建议及焊条卫生标记的建立；对焊接烟尘发活力理及影响要素进行研究。一、焊接烟尘的影响要素焊接烟尘的影响要素好多，主要要素包含焊接资料和工艺两个方面：资料指的是焊条药皮的成分、焊丝钢带、药粉的化学构成，以及保护气体成分等；工艺是指焊接方法的选择及工艺参数的设定。等人指出在低合金MIG焊接过程中产生的以混淆金属氧化物和尖晶石构造为主的焊接烟尘主假如由电极资料、被焊合金资料、过程控制、保护气体组分，以及电压和电流值决定的。1.焊接资料焊接资料对焊接烟尘的作用主要表此刻以下两个方面：1）焊接资料是焊接烟尘产生的根源，焊接资料的成分直接影响焊接烟尘发尘量的多少和焊接烟尘的化学成分。2）焊接资料影响焊接电弧物理，经过改变熔滴过渡方式，控制焊接过程中产生的金属蒸气进入大气的含量。施雨湘等经过对单组分和少组分焊条的焊接烟尘试验发现：大理石、氟石等物质自己产生的烟尘高，其构成焊条的烟尘也高；金红石等物质自己产生的烟尘较低，其构成焊条的烟尘也低；菱苦土等物质自己产生的烟尘较高，可是构成焊条时不用然高。药皮物质不只各自影响焊接烟尘，并且互相之间存在复杂的关系，改变药皮组分比率，有可能达到降尘的目的。Zimmer和Biswas在对气体金属氩弧焊过程中产生的气溶胶进行研究时发现，被焊合金成分关于焊接烟尘颗粒的尺寸散布，以及焊接烟尘的形态和化学构造有显着的影响。其余，焊接烟尘颗粒尺寸的散布是多形态且随时间发生空气动力学变化。北京工业大学的王智慧等人研究了铁粉增添量对焊丝发尘率的影响时发现：烟尘中铁的氧化物约占50%。当药芯焊丝中的含铁量为19.5%～28.7%（质量分数）时，焊丝发尘量为5.5226～8.2326g；烟尘中铁和锰的氧化物所占的比率很大。试验条件下Fe粉在药芯中所占比率越小，单位质量的焊丝发尘量就越少；不同样厂家、不同样工艺生产的铁粉对发尘量没有显然的影响。其余他们还对焊条焊芯和部分辅料作了环境负荷影响评估，经过数据采集，环境影响因子确立，以及结果分析等发现焊丝和焊带的环境负荷较大，而矿物粉的生产过程环境负荷较小。2.工艺要素焊接参数会影响焊接烟尘的发尘率。不同样焊接方法的选择，极性的改变，电流电压的变化，以及送丝速度等都会对发尘量和焊接烟尘的化学成分产生影响。在研究Al-Mg合金直流和沟通脉冲惰性气体保护焊过程中产生的焊接烟尘时发现，使用沟通脉冲惰性气体保护焊能从实质上控制烟尘的产生。在研究电弧电压及送丝速度对GMAW中实芯焊丝和金属芯焊材的焊接烟尘的发尘量的影响时发现：关于f1.4mm的实芯焊丝在直流正接的状况下，热输入超出临界值9.5kW时烟尘发生率获得一个最小值；直流正接的状况下，实芯焊丝和金属芯焊丝拥有同样的焊接烟尘发生率，可是金属芯焊丝获得最低烟尘发生率和最适合的电弧坚固性调理范围较大。直流反接时，关于金属芯焊丝来说，采纳一个较高的送丝速度能够获得一个满意的焊接烟尘发尘量。压为

Hewitt等人经过一系列的试验发此刻FCAW焊接过程中，采纳直流反接且电压为29V时采纳直流正接并使用8%的助焊剂，烟尘发尘量降为本来的1/3。

40V时，发尘量最大；电对不锈钢药芯焊丝

CO2气体保护焊时的烟尘发尘率，以及

Cr总量和

Cr6+的浓度进行研究时发现：烟尘总量和输入的能量有显然的联系。在低、最正确、高三种热输入条件下对应的发尘量分别是

189～344mg/min

、389～698mg/min和682～1157mg/min，Cr生成率分别为3.83～8.27mg/min、12.75～37.25mg/min、38.79～76.46mg/min；Cr6+生成率分别为0.46～2.89mg/min、0.76～6.28mg/min和1.70～11.21mg/min。烟尘发生率随着热输入的增添呈1.19的指数增添，跟着电流的变化以度从1.57%~2.65%增添到5.45%~8.13%，Cr6+的浓度从

1.75的指数增添；跟着热输入的增添，烟尘中Cr的浓0.15%增添到1.08%，经过FCAW产生的Cr6+的溶解部分相当于所有Cr6+的80%~90%。二、焊接烟尘净化与通风通风系统主要包含吸吹式通风系统、局部式通风系统、全局式通风系统和个体防备面罩。通风系统的选择原则是轻快性、可挪动性及适用性。在外国，焊工大批使用可挪动的局部通风装置。外国鼎力建议全面通风为辅，局部通风为主的通风系统选择原则。各样焊接烟尘采集、净化妆置都向成套性、组合性、可挪动性、小型化及节俭资源方向发展，并且获得了较好的成绩，特别是可挪动的各样焊接烟尘净化妆置为各国宽泛采纳。1.吸气式通风装置吹吸式通风装置是一种能有效控制污染源扩散的通风装置。在棚板焊接上纯真采纳吸气罩来除去大面积焊接烟尘，存在着见效不理想及方式不够合理等问题，因此提出了将吹吸式通风装置用于棚板焊接烟尘控制。试验发现，在棚板焊接上采纳吹吸式通风装置，使作业时发散的电焊烟尘获得了有效控制，治理后棚板周边作业带的烟尘均匀质量浓度均符合国家卫生标准（低于6mg/m3），并且因为必需风量小，故能降低动力耗费，节俭设备的初投资和运转费。因此较之于吸气罩，不只更加合理有效适用，并且拥有必定先进性，同时为治理大件焊接烟尘污染，供给了一种可借鉴的方法。2.压力引射式局部通风装置在密闭容器内焊接，电焊烟尘不停凝集，浓度不停高升，有时可达

800mg/m3

，严重危害电焊工人的身体健康。密闭容器焊接作业的局部通风是改良作业环境的必需举措。密闭容器一般只有

1～2个孔口，且孔口面积较小。一些密闭容器内部构造复杂，空间狭窄；同时为了控制焊接烟尘，要求通风设备设置在施焊点周边，并且能够随时挪动。这就要求局部通风设备不单需有优秀的通风见效，并且要轻快、简单。压力引射式局部通风装置主要由引射器、胶布风筒和磁性固定支座三部分构成。作为密闭容器焊接烟尘净化的有效装置，与烟尘除尘机组比较，压力引射式局部通风装置的优势表此刻以下几个方面：（1）安全可靠。（2）体积小，重量轻，便于携带。无油轴承（3）控制焊接烟尘扩散的有效范围大，不用屡次的挪动通风口。（4）含尘空气排放到密闭容器外，再利用车间通风设备进一步办理。但也有一些不足，会产生噪声，需要压缩空气源。3.风幕集烟尘风机风幕集烟尘风机利用其独到的构造，造成合理的流场，即短路流场，有效控制、捕集焊接烟尘，增添了抽烟尘的有效吸程，去掉了传统使用的固体吸尘罩。该项技术经对各样型式样机的研制和多次烟尘试验及大批测试分析，从理论上建立了“短路流场”数学模型，实质烟尘试验考证了其优秀的集烟尘见效。实测与理论计算都表示，采纳短流场控制烟尘扩散见效优秀，吸风口有效吸程比传统方法的有效吸程提升2～3倍，收尘率达到95%以上。三、结语焊接烟尘使职业建康的危害和生态环境的恶化