金属焊接与切割教案

第一章平安生产(shēngchǎn)法律法规常识本章学习重点：掌握特种作业人员岗位职责一、特种作业人员平安生产岗位职责建立和健全以平安生产责任制为中心的各项平安管理制度，是保障平安生产的重要手段。特种作业人员平安生产职责主要内容如下：1、认真执行有关平安生产规定，对所从事工作的平安生产负直接责任。2、各岗位专业人员，必须熟悉本岗位全部设备和系统，掌握构造原理、运行方式和特性。3、在值班、作业中严格遵守平安操作的有关规定，并认真落实平安生产防范措施，不准违章作业，发现违章作业应制止，对违章作业领导要提出意见，并向有关领导活部门(bùmén)反映。4、严格遵守劳动纪律，不迟到、不早退，提前进岗做好班前准备工作，值班中未经批准，不得擅自离开工作岗位。5、工作中不做与工作任务无关的事情，不准擅自乱动与自己工作无关的机具设备和车辆。第一页，共111页。16、经常检查作业环境及各种设备、设施的平安状态，保证运行、备用、检修设备的平安，发现问题及各种设备设施技术状况是否(shìfǒu)符合平安要求，设备发生异常和缺陷时，应立即进行处理并及时联系汇报，不得让事态扩大。7、定期参加班组或有关部门组织的平安学习，参加平安教育活动，接受平安部门或人员的平安监督检查，积极参与解决不平安问题。8、发生因工伤亡及未遂事故要保护现场，立即上报，主动积极参加抢险救援。除了明确岗位职责外，还应该加强监督检查考核，以便促进岗位职责的落实，促进平安生产。第二页，共111页。2第二章金属焊接(hànjiē)与切割根底知识教学要求：1、熟悉焊接与切割的方法与分类2、了解金属学及热处理知识3、了解金属材料性能及常用(chánɡyònɡ)金属材料的分类4、了解焊接与切割技术的应用和开展教学重点：焊接与切割的方法与分类教学难点：金属材料性能及常用(chánɡyònɡ)金属材料的分类课时分配：本章共用2课时教学内容：第一节焊接与切割的根本原理及分类

一、根本原理第三页，共111页。3在金属结构和其他机械产品的制造中常需将两个以上的零件按一定的形式和尺寸(chǐcun)联接在一起，这种联接通常分两大类，一类是可拆卸的联接，就是不必损坏被联接件本身就可以将它们分开，如螺栓联接等。另一类是永久性联接，即必须在毁坏零件后才能拆卸，如焊接。焊接就是通过加热或加压，或两者并用，并且根据实际操作所需选择是否需要填充材料，使工件到达结合的方法。二、焊接方法的分类按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。熔化焊是利用局部加热的方法将联接处的金属加热至熔化状态而完成的焊接方法。压力焊是焊接时向金属施加一定压力而完成焊接的方法。钎焊是指将熔点低的钎料加热至熔化状态，将液体注入被焊金属的焊缝中，使原子间互相结合，并形成焊接接头，此种焊接方法被焊工件并未熔化也未受到任何外力的作用。三、切割的方法和分类按照金属切割过程中加热方法的不同大致可以把切割方法分为火焰切割、电弧切割和冷切割三类第四页，共111页。41、火焰切割火焰切割方法中最常见的是气割。气割〔即氧－乙炔切割〕的原理是利用氧－乙炔预热火焰使割缝金属在纯氧气流中能够剧烈燃烧，生成溶渣和放出大量热量的原理而进行的。其他气割方法还有：液化(yèhuà)石油气切割、氢氧源切割、氧熔剂切割等。2、电弧气割电弧切割按生成电弧的不同可分为：⑴等离子弧切割等离子弧切割是利用高温高速的强劲等离子射流，将被切割金属局部熔化并随即吹除，形成狭窄的切口而完成切割的方法。⑵碳弧气割碳弧气割是使用碳棒与工件之间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现切割的方法。第五页，共111页。53、冷切割(qiēgē)切割(qiēgē)后工件相对变形小的切割(qiēgē)方法有：⑴激光切割(qiēgē)是利用激光束把材料穿透，并使激光束移动而实现切割(qiēgē)的方法。⑵水射流切割(qiēgē)是利用高压换能泵产生出200MPa～400Mpa的高压水的水束动能，来实现材料切割(qiēgē)的方法。

第三节焊接工艺知识

一、焊接接头焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头形式及坡口形式也不同。焊接接头形式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。㈠对接接头两焊体端面相对平行的接头称为对接接头。对接接头是在焊接结构中采用最多的一种接头形式。根据焊件厚度、焊接方法和坡口准备等条件，对接接头可分为：1、不开坡口的对接接头第六页，共111页。62、开坡口的对接接头开坡口就是用机械、火焰或电弧等方法将焊接处先加工成坡口，再进行焊接的接头。对接接头的坡口形式(xíngshì)可分为：⑴V形坡口：钢板厚度为7mm～40mm时，采用V形坡口。⑵X形坡口：钢板厚度为12mm～16mm时可采用X形坡口。⑶U形坡口：U形坡口有U形坡口、单边U形坡口、双边U形坡口，当钢板厚度为20mm～60mm时，采用U形坡口，当钢板厚度为40mm～60mm时，采用双面U形坡口。㈡T形接头两焊件端面与平面构成直角或近似直角的接头，称为T形接头。㈢角接接头两焊件端面构成大于30°、小于135°平角的接头，称作角接接头。㈣搭接接头两焊件局部重叠构成的接头称为搭接接头。㈤其他接头形式(xíngshì)十字接头、端接头、卷边接头、套管接头、斜对接接头、锁底对接接头第七页，共111页。7第四节焊接与切割技术在现代工业生产中的广泛运用

焊接与切割是一种应用范围很广的金属加工方法，与其他热加工方法相比，它具有生产周期短、本钱低、用材合理及能够以小拼大等优点，从而在工业生产中的到了广泛的应用。如造船、汽车、矿山机械等行业中，焊接已成为不可缺少的加工手段。在世界(shìjiè)主要的工业国家里每年大约有45％的钢材被用于焊接结构。第八页，共111页。8第三章焊接与切割作业(zuòyè)的平安用电知识教学要求：1、了解焊接与切割平安用电的根本知识2、掌握焊接与切割平安用电的要求3、熟练掌握触电急救(jíjiù)方法4、熟练掌握焊接与切割作业触电事故的防范教学重点：焊接与切割平安用电的要求教学难点：焊接与切割作业触电事故的防范课时分配：本章共用2课时教学内容：

第一节电的根底知识一、电流和电路第九页，共111页。9在接通电源情况下，带电微粒会发生定向移动，正电荷向电源负极、负电荷向电源正极移动。带电微粒的定向移动就是电流，一般以正电荷移动的方向为电流的正方向。电流的大小称其为电流强度，电流强度简称为电流。电流所流经的路径即电路，在闭合电路中，实现电能的传递和转换。电路由电源、连接导线(dǎoxiàn)、开关电器、负载及其他辅助设备组成。二、电阻与导体当电流通过导体时，由于自由电子在运动中不是畅通的运动，总是不断与导体内的原子、分子发生碰撞，就会受到一定的阻力。导体对电流的这种阻力叫电阻。导体电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，此外还与导体的材料有关。导体对于电流有一定的阻力，同时导体也具有传导电流的能力，一根导线(dǎoxiàn)的电阻越大，其传导电流的能力就越差。三、电感和电容第十页，共111页。10当变化的电流通过线圈时，线圈中会产生感应电动势来阻止电流的变化，这种性质称为线圈的电感。被介质隔离的两个导体在一定电压的作用下所能容纳电荷的能力被称为电容。四、导体和绝缘体物体按其导电能力大致可分为导体、绝缘体和半导体三类。

第二节焊接与切割设备的平安用电要求

在进行焊接切割作业时，设备的空载电压一般都在50V—90V，有的甚至超过300V，焊接现场有大量金属材料，而焊接切割作业人员是在带电的环境中工作，如果不注意平安用电，就有可能造成触电事故(shìgù)，造成严重后果。一、平安电压：为确保平安，我国规定一般情况下平安电压为36V，潮湿环境或人体有汗时平安电压为12V，水下作业时平安电压为。二、平安电流：一般场合下，30mA为平安电流，是人体可以承受而无致命危险的最大电流，但有高度触电危险的场合应取10mA为平安电流，水中作业时平安电流应取5mA。第十一页，共111页。11三、对焊接切割设备的保护接零一般生产车间使用的380V低压电网路为三相四线制，零线接地，假设设备不接零线，当一相碰壳后又和人体接触时通过人体的漏电电流就会超过平安电流，但该电流又缺乏以切断焊机的熔断器。长时间存在漏电触电将会造成死亡，焊机采用保护性接零后可防止人体触电。保护性接零的原理：用导线(dǎoxiàn)的一端接到零线上，一旦焊机因绝缘损坏导电体接触到外壳时，绝缘损坏的一相就与零线短路，产生强大的短路电流，使该相保险丝熔断，外壳带电现象立即终止，起到了保护作用。四、对焊接切割设备的保护接地在不接地低压系统中，当一相碰壳时，人体接触带电设备由电流经过人体、电网对地绝缘电阻、漏电电阻形成回路，假设电网对地绝缘很好的话，电阻非常大，漏电电流很小，危险性不大，但是当电网绝缘性能下降时，对地电压可能上升到危险程度。为了确保平安，采取接地措施。第十二页，共111页。12五、平安要求㈠、对设备电源的平安要求⑴焊接电源的空载电压在满足焊接工艺要求的同时，应考虑有利于焊工操作平安。⑵焊接电源必须有足够的容量和单独的控制装置，如熔断器或自动断电装置；控制装置应能可靠地切断设备的危险电流，并安置在操作方便的地方，周围留有通道。⑶焊机所有外露带电局部必须有完好的隔离防护装置，如防护罩、绝缘隔离板等。⑷焊机各个带电局部之间，及其外壳对地之间必须符合绝缘标准的要求，其电阻值均不小于1MΩ。⑸焊机的结构要合理，便于维修，各接触点连接件应牢靠。⑹焊机不带电的金属外壳，必须采用(cǎiyòng)保护接零或保护接地的防护措施。㈡、焊接切割设备保护接零和保护接地的平安要求⑴在低压系统中，焊机的接地电阻不得大于4Ω。⑵焊机的接地电阻可用打入地里深度不小于1m、电阻不大于4Ω的铜棒或铜管做接地板。第十三页，共111页。13⑶焊接变压器的二次线圈与焊件相连的一端必须接零〔或接地〕。注意：与焊钳相连的一端不能接零〔或接地〕。⑷用于接地和接零的导线，必须满足容量的要求；中间不得有接头，不得装设熔断器，连接时必须牢固。⑸几台设备的接零线〔或接地线〕，不得串联接入零干线或接地体，应采用并联方法接零线〔或接地体〕。⑹接线时，先接零干线或接地体，后接设备外壳，撤除时相反。

第三节触电事故的防范

1、做好焊接切割作业人员的培训，持证上岗，杜绝无证人员进行焊接切割作业。2、焊接切割设备要有良好的隔离防护装置。伸出箱体外的接线端应用防护罩盖好，有插销孔接头的设备，插销孔的导体应隐蔽在绝缘板平面内。3、焊接切割设备应设有独立的电器控制箱，箱内应装有熔断器、过载保护开关(kāiguān)、漏电保护装置和空载自动断电装置。第十四页，共111页。144、焊接切割设备外壳、电器控制箱外壳等应设保护接地或保护接零装置。5、改变焊接切割设备接头，更换焊件需改变接二次回路时，转移工作地点，更换保险丝以及焊接切割设备发生(fāshēng)故障需检修时，必须在切割电源前方可进行。推拉闸门开关时，必须戴绝缘手套，同时头部需偏斜。6、更换焊条或焊丝时，焊工必须使用焊工手套，要求焊工手套应保持枯燥、绝缘可靠。对于空载电压和焊接电压较高的焊接操作和在潮湿环境操作时，焊工应使用绝缘橡胶衬垫确保焊工与焊件绝缘，特别是在夏天炎热的天气，由于身体出汗后衣服潮湿，因此不得靠在焊件、工作台上。7、在金属容器内或狭小的工作场地焊接金属结构时，必须采用专门防护。如采用绝缘橡胶衬垫、穿绝缘鞋、戴绝缘手套，以保障焊工身体与带电体绝缘。8、在光线缺乏的较暗环境工作，必须使用手提工作行灯，一般环境，使用的照明灯电压不超过36V。在潮湿、金属容器等危险环境，照明行灯电压不得超过12V。9、焊工在操作时不应穿有铁钉的鞋或布鞋。绝缘手套不得短于300mm，制作材料应为柔软的皮革或帆布。焊条电弧焊工工作服为帆布工作服，氩弧焊工工作服为毛料或皮工作服。第十五页，共111页。1510、焊接切割(qiēgē)设备的安装、检查和修理必须有持证电工来完成，焊工不得自行检查和修理焊接切割(qiēgē)设备。

第四节触电急救

如果有触电事故发生，现场人员首先要保持冷静。触电急救第一步是使触电是者迅速脱离电源；第二步立即进行现场救护。据资料统计，触电者在3分钟之内实施有效地急救，成功率可到达90％以上，6分钟内才实施急救措施，救活率仅在10％左右，12分钟后抢救的，救活率几乎为零，所以触电急救非常重要。一、使触电者迅速脱离电源1、脱离低压电源的方法：⑴就近拉闸断电⑵将电源线剪断⑶将导线挑开⑷牵拉触电者的衣服使其脱离带电体。2、脱离高压电源的方法：⑴立即通知供电部门拉闸断电；第十六页，共111页。16⑵假设电源开关离触电现场不远，可以拉开断路器停电；⑶在万不得已的情况下可以采用人为短路法，使高压线路(xiànlù)短路，利用线路(xiànlù)的短路保护动作切断电源。二、现场急救⑴人工呼吸法；⑵胸外心脏挤压法触电急救的全过程一定要坚持“动作迅速、方法正确、现场开始、坚持到底〞的原那么。第十七页，共111页。17第四章焊接(hànjiē)与切割的防火防爆教学要求：1、了解燃烧与爆炸的根底知识2、了解焊接与切割作业发生火灾、爆炸事故的原因3、熟悉掌握焊接与切割作业防火防爆措施4、掌握灭火技术5、熟练使用灭火器才教学重点：燃烧与爆炸的根底知识教学难点(nádiǎn)：焊接与切割作业防火防爆措施课时分配：本章共用4课时教学内容：

第一节燃烧与爆炸的根底知识

一、燃烧：燃烧俗称着火，是一种放热发光的剧烈氧化反响。第十八页，共111页。18㈠燃烧的条件1、可燃物质2、助燃物质3、着火源㈡燃烧类型1、闪燃2、着火3、受热自燃与自燃点二、爆炸：是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现场，就其过程可分为物理性爆炸和化学性爆炸两大类

第二节焊接与切割作业中发生(fāshēng)火灾、爆炸事故的防范

一、焊接与切割作业中发生(fāshēng)火灾、爆炸事故的原因1、焊接切割作业时，尤其是气体切割时，由于使用压缩空气或氧气流的喷射，使火星、熔珠和铁渣四处飞溅〔较大的熔珠和铁渣能飞溅到据操作点5m以外的地方〕，当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时，就可能会发生(fāshēng)火灾和爆炸事故。2、在高空焊接切割作业时，对火星所及的范围内易燃易爆物品未清理干净，作业人员在工作过程中乱扔焊条头，作业结束后未认真检查是否留有火种。第十九页，共111页。193、气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器，工作前未按要求检查焊〔割〕炬、橡胶管路和乙炔发生器的平安装置。4、气瓶存在制作方面的缺乏，气瓶的保管充灌、运输、使用等方面存在缺乏，违反平安操作规程等。5、乙炔、氧气等管道的制定、安装有缺陷，使用中未及时发现和整改其缺乏。6、在焊补燃料容器和管道时，未按要求采取相应措施。在实施置换焊补时，置换不彻底，在实施带压不置换焊补时压力不够致使外部明火导入等。二、防范措施1、焊接切割作业时，将作业环境10m范围内所有易燃易爆物品清理干净，应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体，以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内的易燃易爆物质，以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。2、高空焊接切割时，禁止乱扔焊条头，对焊接切割作业下方应进行隔离，作业完毕应做到认真细致的检查，确认无火灾隐患前方可离开现场。3、应使用符合国家有关标准(biāozhǔn)、规程要求的气瓶，在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守平安操作规程。第二十页，共111页。204、对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理，对操作人员和检查人员应进行专门的平安技术培训。5、焊补燃料容器和管道时，应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时，置换应彻底(chèdǐ)，工作中应严格控制可燃物质的含量。实施带压不置换法时，应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测，注意监护，要有平安组织措施。

第三节灭火技术

我国消防条例在总那么中明确规定，消防工作实行“预防为主，防消结合〞的工作方针，预防为主就是要把预防火灾的工作放在首位，每个单位和个人都必须遵守消防法规，做好消防工作，消除火灾隐患。“防〞和“消〞是相辅相成的两个方面，缺一不可，因此，这两个方面的工作都应积极地做好。一、常用灭火器的主要性能第二十一页，共111页。21常用(chánɡyònɡ)灭火器的主要性能见下表：灭火器种类

二氧化碳灭火器

干粉灭火器

1211灭火器

泡沫灭火器

规格

2kg以下2～3kg5～7kg8kg50kg1kg2kg3kg10L65～130L药剂

瓶内装有压缩成液态的二氧化碳

钢筒内装有钾盐或钠盐干粉并备有盛装压缩气体的小钢瓶

钢筒内装有二氟一氯一溴甲烷，并充填压缩氮气

筒内装有碳酸氢钠、发沫剂和硫酸铝溶液

用途

不导电，扑救电气、精密仪器、油类和酸类火灾，不能扑救钾、钠、锰、铝等物质火灾

不导电，可扑救电气设备火灾，但不宜扑救旋转电机火灾，可扑救石油、油产品、油漆、有机溶剂、天然气和天然气设备火灾

不导电，扑救油类、电器设备，化工、化纤原料等初起火灾

有一定导电性，可扑救油类或其他易燃液体火灾，不能呢光谱就忌水和带电物体火灾

效能

接近着火地点，保持3m8kg喷射时间14～18s，射程4.5m；50kg喷射时间50～55s，射程6～8m1kg喷射时间6～8s，射程2～3m10L`喷射时间60s，射程8m；65L喷射时间170s，射程13.5m使用方法

一只手拿好喇叭筒对着火源，另一只手打开开关即可

提起圈环干粉即可喷出

拔下铅封或横锁，用力压下压把即可

倒过来稍加摇动或打开开关药剂即喷出

保养和检查方法

保管：置于取用方便的地方，注意使用期限，防止喷嘴堵塞，冬季防冻，夏季防晒。检查：每月测量一次，当低于原重量1／10时，应充气

置于干燥通风处，防受潮日晒。每年抽查一次，干粉是否受潮或结块，小钢瓶内的气体压力，每半年检查一次，如重量减少1／10，应充气

置于干燥处，勿摔碰，每年检查一次重量

一年检查一次，泡沫发生倍数低于4时，应换药

第二十二页，共111页。22二、常用灭火器的特点1、二氟一氯一溴甲烷灭火器简称1211灭火器“1211〞灭火器常温时无色、无刺激味。“1211〞灭火剂喷出来时是液体小粒和蒸气的混合物，液滴在火焰中蒸发而产生适量的冷却效应外，主要是抑制干扰火焰的连锁反响，使火熄灭。“1211〞毒性和对金属腐蚀率较低，绝缘性能好，灭火后不留痕迹，具有适宜的沸点和贮存压力低及久贮不变质等优点。但遇燃烧时间长，温度高，“1211〞灭火有复燃的缺点。2、干粉灭火器干粉灭火器的基料为碳酸氢钠等和少量的防潮剂、流动促进剂等添加物组成，并研磨成很细的固体颗粒，用枯燥的二氧化碳或氮气作动力，将干粉沉着器中喷射出去，形成粉雾，由于干粉浓度高，颗粒细，在燃烧区内能隔绝火焰的辐射热，并析出不燃气体，充淡空气中的氧的含量及中断燃烧连锁反响等，从而迅速扑灭火焰。干粉灭火剂具有灭火效力(xiàolì)大，速度快，无毒、不导电，久贮不变质，价格低等优点。第二十三页，共111页。233、二氧化碳灭火器手提式二氧化碳灭火器，是把二氧化碳以液态灌进钢瓶内，其容量约3～7kg。液态二氧化碳喷射到燃烧区时，由于液体二氧化碳的蒸发，吸热作用凝成固态雪花状〔又称干冰〕。干冰的温度是－78.5℃，故又有冷却作用。燃烧区灭火的二氧化碳浓度占％时，燃烧的火焰就会熄灭。二氧化碳灭火器的喷射距离约2m，因而要接近火源(huǒyuán)，并要站立在上风处。4、焊割作业时采用的灭火器材焊割作业由于电气、电石及乙炔气发生火灾时，相应采用的灭火器材如下：火灾种类采用的灭火器材电气“1211〞、二氧化碳、干粉、干沙电石干粉、干沙乙炔气干粉、干沙、二氧化碳第二十四页，共111页。24第四节动火管理

火灾和爆炸是焊接工作中容易发生的事故。动火管理是防止火灾和爆炸事故发生，确保人民生命和国家财产平安而制定的各项规章制度。一、建立(jiànlì)各项管理人员防火岗位责任制二、划定禁火区域三、动火审批制度第二十五页，共111页。25第五章焊接与切割作业的职业危害(wēihài)与防护教学要求：1、了解焊接与切割作业环境中有害因素及其来源，认识其危害2、熟练掌握焊接与切割作业中的劳动卫生防护技术3、熟练掌握焊补化工设备作业中防中毒措施教学重点：焊接与切割作业环境中有害因素及其来源，认识其危害教学难点：焊补化工设备作业中防中毒措施课时分配：本章共用2课时教学内容：

第一节焊接与切割作业的职业危害

焊接过程中，由于采用的焊接工艺方法的不同，被焊工件的材质(cáizhì)不同，所用焊条和熔剂的种类不同，以及工件外表的涂物等原因也就决定了所产生的有毒有害物质的不同。第二十六页，共111页。261、金属烟尘的危害电焊工尘肺、锰中毒、金属烟热2、有毒气体臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化氢有毒气体的危害:⑴、臭氧的危害臭氧主要对人体的呼吸道及肺有强烈刺激作用。臭氧浓度超过一定限度，特别是在密闭容器内焊接而通风不良时，可引起支气管炎、咳嗽、胸闷、食欲不振、全身疼痛等病症(bìngzhèng)。臭氧对人体作用是可逆的，脱离接触后可得到恢复。⑵、氮氧化物危害氮氧化物对人体的危害主要是对肺有刺激作用。急性氮氧化物中毒是以呼吸系统急性损害为主的全身性疾病。慢性氮氧化物中毒时的主要病症(bìngzhèng)是精神衰弱，如失眠、头疼、食欲不振、体重下降。此外，还可以引起慢性支气管炎及皮肤过敏和牙齿酸蚀症等。重度中毒时，咳嗽加剧，可发生肺水肿，呼吸困难，虚脱等病症(bìngzhèng)。⑶、一氧化碳中毒一氧化碳是一种窒息性气体，它对人体的毒性作用是由于经呼吸道吸入的一氧化碳，使氧在体内的输送或组织吸收氧的功能发生障碍，造成组织内缺氧，出现一系列缺氧的病症(bìngzhèng)和体征。第二十七页，共111页。273、弧光辐射紫外线、红外线、可见光线4、高频电磁场5、放射性物质6、噪声

第二节防护措施

平安生产包括两个方面：一是要预防工伤事故的发生，二是要预防职业病的危害。一、通风防护措施通风技术措施是消除焊接粉尘和有毒气体、改善劳动条件的有力措施。二、通风措施的种类(zhǒnglèi)和适应范围按通风范围，通风措施可分为全面通风和局部通风。由于全面通风费用高，不能立即降低局部区域的烟雾浓度，且排烟效果不理想，因此除大型焊接车间外，一般情况下多采用局部通风措施。第二十八页，共111页。28三、机械通风措施机械通风指利用通风机械送风和排风进行换气和排毒。焊接所用的机械排气通风措施，以局部(júbù)机械排气应用最广泛，使用效果好、方便、设备费用较少。局部(júbù)机械排气装置有固定、移动和随机式3种。四、个人防护措施当作业环境良好时，如果无视个人防护，人体仍有受害危险，当在密闭容器内作业时危害更大。因此，加强个人的防护措施至关重要。一般个人防护措施除穿戴好工作服、鞋、帽、手套、眼镜、口罩、面罩等防护用品外，必要时可采用送风盔式面罩。1、预防烟尘和有毒气体除加强通风外，还应戴好通风帽。2、预防电弧辐射工作时必须穿好工作服，戴好工作帽、手套、脚盖和面罩。在辐射强烈的作业场合如氩弧焊时，应穿耐酸的工作服，并戴好通风帽。在高温条件下应穿石棉工作服。3、对噪声的防护长时间处于噪声环境下工作的人员应戴上护耳器，以减小噪声对人的危害程度。护耳器有隔音耳罩和隔音耳塞等。第二十九页，共111页。294、对电焊弧光的防护⑴电焊工在施焊时，电焊机两极之间产生的强烈弧光能够伤害人的眼睛，造成电光性眼炎。为了预防电光性眼炎，电焊工应使用符合劳动保护要求的面罩。面罩上的电焊护目镜片，应根据焊接电流的强度来选择，用符合作业条件的遮光镜片。⑵为了保护焊接工地其他人员的眼睛，一般在小件焊接的固定场所和有条件的焊接工地都要设立不透光的防护屏，屏底距地面应留有不大于300mm的间隙，以利空气流通，防止有毒气体积聚。⑶合理组织劳动和作业布局，以免作业区过于拥挤。⑷注意眼睛的适当休息，焊接时间较长时，应注意中间休息。如果已经出现电光性眼炎，应及时治疗(zhìliáo)。5、对电弧灼伤的防护⑴焊工在施焊时必须穿好工作服，戴好电焊用手套和脚盖。绝对不允许卷起袖口，穿短袖衣以及敞开衣服等进行电焊工作，防止电焊飞溅物灼伤皮肤。⑵电焊工在施焊过程中更换焊条时，严禁乱扔焊条头，以免灼伤别人和引起火灾事故发生。第三十页，共111页。30⑶为防止操作开关和刀闸时发生电弧灼伤，合闸时应将焊钳挂起来或放在绝缘板上，拉闸时必须先停止焊接工作。⑷在焊接预热焊件时，预热好的局部应用石棉板盖住，只露出焊接局部进行操作。⑸仰焊时飞溅严重，应加强防护，以免发生飞溅物灼伤的事故。6、对高温热辐射的防护⑴电弧是高温强辐射热源⑵通风降温措施(cuòshī)7、对有害气体的防护⑴在焊接过程中，为了保护熔池中熔化金属不被氧化，在焊条药皮中有大量产生保护气体的物质，其中有些保护气体对人体是有害的，为了减少有害气体的产生，应选用高质量的焊条，焊接前去除焊件上的油污。⑵采用有效的通风措施(cuòshī)，排除有害气体。⑶加强焊工个人防护，工作时戴防护口罩，定期进行身体检查，以预防职业病。8、对机械性外伤的防护⑴焊件必须放置平稳，特殊形状焊件应用支架或电焊胎夹以保持稳固。第三十一页，共111页。31⑵焊接圆形工件的环节焊缝，不准用起重机吊转工件时施焊，也不能站在转动的工件上操作，防止跌落摔伤。⑶焊接转胎的机械传动局部，应设防胡罩。⑷清铲焊渣时，应戴护目镜。

第三节补焊化工设备的防中毒措施

一、中毒事故原因1、化工生产设备容器以多管道联通为一个系统，当焊接作业人员进入没有经过置换通风或隔绝的容器管道内作业时，会造成中毒。2、清洗、置换的容器管道内是缺氧(quēyǎnɡ)环境，焊工进入其内作业，会因缺氧(quēyǎnɡ)而引起窒息。3、对经过脱脂、涂漆或存有聚四氟乙烯、聚丙烯衬垫的设备管道进行焊割时，这些漆膜、衬垫及残存物在高温作用下蒸发或裂解，形成有毒气体和有毒蒸气，人吸入后会中毒。4、因检修现场工作场地狭小，检修不利因素较多，加之某些焊接工艺过程产生较多的窒息性气体，或因弧光作用发生化学反响产生磷化氢、光气等，会由于通风不良，而发生中毒。第三十二页，共111页。325、对盛装或送有毒介质(jièzhì)的容器管道采用带压不置换焊补时，从需焊补的裂缝中喷出的有毒气体或蒸气，如果防护不当，容易造成中毒事故。二、预防中毒措施为了保证化工设备焊补作业平安顺利进行，预防发生中毒事故，作业前必须采取以下措施：1、审核批准2、平安隔绝3、置换通风4、平安分析5、个人防护6、专人监护7、应急救援第三十三页，共111页。33第六章焊条电弧(diànhú)焊与电弧(diànhú)切割的平安技术教学要求：1、了解焊条电弧焊的电弧切割的根本原理2、了解焊条电弧焊的电弧切割设备的根本结构和工作原理3、熟练掌握焊条电弧焊的平安操作标准和平安要求教学重点：焊条电弧焊的平安操作标准和平安要求教学难点：焊条电弧焊的电弧切割设备的根本结构和工作原理课时分配：本章共用20课时教学内容：

第一节焊条电弧焊与电弧切割的根本知识

一、焊条电弧焊的根本原理焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，它的原理是利用电弧放电〔俗称电弧燃烧(ránshāo)〕所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。第三十四页，共111页。34在焊件与焊条两电极之间的气体介质中持续强烈的放电现象(xiànxiàng)称其为电弧。电弧燃烧的必要条件是气体电离及阴极电子发射。㈠气体电离在一定条件下气体原子中的电子从外部获得足够多能量，就能脱离原子核的引力而成为自有电子，同时原子因失去电子而成为正离子。这种使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程称为气体电离。在焊接时，使气体介质电离的种类主要有电场作用下的电离、光电离和热电离。㈡阴极电子发射阴极的金属外表连续地向外发射出电子的现象(xiànxiàng)，称为阴极电子发射。焊接时，气体的电离是产生电弧的重要条件，但是，如果只有气体电离而阴极不能发射电子，没有电流通过，那么电弧还是不能形成。因此阴极电子发射也和气体电离一样，都是电弧产生和维持的必要条件。一般情况下，电子是不能自由离开金属外表向外发射的，要使电子逸出电极金属外表而产生电子发射，就必须加给电子一定的能量，使它克服电极金属内部正电荷对它的静电引力。所加的能量越大，促使阴极产生电子发射作用就越强烈。第三十五页，共111页。35焊接时阴极所吸收的能量的不同，所产生的电子发射有以下几类：热发射、电场发射、撞击发射等，阴极发射电子后，又从焊接电源获得新的电子。实际上在焊接时，热发射、电场发射、撞击发射常常是同时存在(cúnzài)，相互促进的，但在不同条件下，它们所起的作用可能稍有差异。二、电弧切割的根本原理电弧切割主要有碳弧气割、碳弧刨割条和等离子弧切割。㈠碳弧气割碳弧气割是利用碳极电弧的高温，把金属的局部加热到熔化状态，同时用压缩空气的气流把熔化金属吹掉，从而到达对金属进行切割的一种加工方法。目前，这种切割金属的方法在金属结构制造部门得到广泛应用。碳弧气割过程中，压缩空气的主要作用是把碳极电弧高温加热而熔化的金属吹掉，还可以对碳棒电极起冷却作用，这样可以相应地减少碳棒的烧损。但是，压缩空气的流量过大时，将会使被熔化的金属温度降低，而不利于对所要切割的金属进行加工。㈡碳弧刨割条电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药皮在电弧高温下产生的喷射气流，吹除熔化金属，到达刨割的目的。工作时只需交、直流弧焊机，不用空气压缩机。操作时其电弧必须到达一定的喷射能力，才能除去熔化金属。第三十六页，共111页。36第二节焊条电弧焊与电弧切割设备

一、交流弧焊机㈠结构及工作原理交流弧焊机BX1－330、BX2－500、BX3－300型结构，如图6－4～6－6所示〔见P98～100页〕。目前应用(yìngyòng)最广泛的“动铁式〞交流焊机，它是一个结构特殊的降压变压器，属于动铁芯漏磁式类型。㈡BX3系列交流弧焊机本系列产品BX3－120A、160A、200A、250A、300A增强漏磁式交流电焊机，是根据实际需要，在现有抽头式焊机的根底上，集动圈式和动铁式电焊机的优点于一身，克服其缺乏的新型专利产品，其特点如下：1、空载电压较高；2、电流调节范围广；3、噪声低；4、动特性好；5、结构紧凑6、电源应用(yìngyòng)范围宽；7、设有过温显示装置和过温自停装置，以免因使用不当或过载而损坏。第三十七页，共111页。37二、直流弧焊机㈠结构及工作原理㈡ZX7－160型逆变直流弧焊机

第三节焊条电弧焊与电弧切割的平安操作

一、电焊条的选择原那么焊条的选用需在确保焊接结构平安、可靠使用的前提下，根据对被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求(yāoqiú)，焊接施工条件和技术经济效益等的综合考查后，有针对性地选用，必要时还需进行焊接性试验。㈠同种钢材焊接时焊条选用要点1、考虑焊缝金属力学性能和化学成分2、考虑焊接构件使用性能和工作条件3、考虑焊接结构特点及受力条件4、考虑施工条件和经济效益㈡异种钢材焊接的焊条选用要点第三十八页，共111页。381、强度级别不同的碳钢＋低合金钢或低合金钢＋低合金高强度钢2、低合金钢＋奥氏体不锈钢3、不锈复合钢板㈢常用焊条的选用1、碳钢焊条的选用低碳钢含碳量低，含碳量≤％的低碳钢，产生焊接裂纹的倾向小。一般按焊接金属与母材强度匹配的原那么选择焊条，常用的焊条为E4303〔J422〕、E4316〔426〕、E4315〔J427〕。在实际工作中可根据以下情况而定：如钢材中S、P等杂质含量较高或钢材偏析较严重，为防止产生结晶裂纹，应优先选用抗裂性强的低氢型焊条。对一般结构，对接可按钢材厚度，角度可按焊脚大小选用焊条。当材料厚度S≥25mm时，宜选用低氢型焊条；厚度S＜25mm可选用如E4303〔J422〕焊条。当焊脚大于8mm，从焊接效益角度考虑(kǎolǜ)，应选择铁粉型焊条如E4324、E4328等。对压力容器和在低温及动载荷工作的重要结构，一般选用与母材等强度级别的低氢型焊条。第三十九页，共111页。392、低合金钢焊条的选用应尽量选用抗裂性优良的焊条，一般采用低氢型焊条，如?球形贮罐施工及标准?规定，烘干后的低氢型E50～60级焊条的实际扩散氢含量应不大于5ml／100g，甚至有些单位要求是超低氢型焊条。应尽量提高焊缝的韧性，对低温容器，一般要求在设计温度下焊缝的Akv值高于母材。现在很多大型压力容器，一般在设计温度下，要求立焊位置Akv≥80J，平焊位置Akv≥100J。为减轻焊接剩余接应力，焊缝强度不宜比母材高出太多，有时采用低强匹配，因为实际工作焊接的焊缝金属的强度往往比用标准试板测定的焊缝金属强度高20～90MPa。对于含硫化氢和液氨的压力容器应慎用含Ni焊条，因为含％～2％的焊缝金属接触H2S及液氨介质后易产生应力腐蚀裂纹。对于珠光体耐热钢焊接时，应尽可能选择低氢或超低氢型的焊条，同时对焊缝中C、S、P也要求尽可能低。至于选用焊条的具体型号时，一般只要焊缝金属化学成分与母材成分接近或相同即可。但值得注意的是，为了防止再热裂纹的发生(fāshēng)，需要慎重选择含钒的焊条。在满足上述要求的前提下，可以择优选用工艺好和烟尘较小、熔敷效率较高的焊接材料。第四十页，共111页。403、不锈钢焊条的选用不锈钢焊条的选用比低合金钢焊条的选用简单些。一般根据耐热或耐腐蚀、抗氧化的情况，选用母材化学成分相同的焊条即可，考虑到熔合线的影响(yǐngxiǎng)，最好选用C、S、P尽可能低的不锈钢焊条。当然有时会发生同型的焊条因是不同厂家生产的，由的会产生因弧坑裂纹引起的长纵向裂纹，这点在使用焊条时应引起注意。对铁素体含量上限要求较严，会发生同型号的焊条而焊缝的铁素体差异较大，这要求选用焊条时，在化学成分合格的情况下，要考虑Cr／Ni稍小且Si含量较低的焊条。在满足上述要求后，可以优先选用焊接工艺性能好的不锈钢焊条。㈣焊条的烘干焊条使用前应按说明书规定进行在烘干，并应现烘现用。焊条的再烘干温度主要根据药皮类型来确定。二、焊条电弧焊的操作焊条电弧焊最根本的操作是引弧、运条和收尾。第四十一页，共111页。41㈠引弧引弧即产生电弧，焊条电弧焊是采用低电压、大电流(diànliú)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外表接触形成短路，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。1、碰击法也称点接触法或敲击法。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。碰击法与擦划法应根据具体情况灵活应用。擦划法引弧虽比较容易，但这种方法使用不当时，会擦伤焊件外表。为尽量减少焊件外表的损伤，应在焊接坡口处擦划，擦划长度以20～25mm为宜。在狭窄的地方焊接或焊件外表不允许有划伤时，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，使之与焊件别离，假设仍不能别离时，应立即松开焊钳切断电源，以免短路时间过长而损害电焊机。第四十二页，共111页。423、引弧的技术要求在引弧处，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始点后面10mm处引弧，引燃电弧后拉长电弧，并迅速将电弧移至焊缝起点进行预热。预热后将电弧压短，酸性焊条的弧长约等于焊条直径，碱性焊条的弧长应为焊条直径的一半左右，进行正常焊接。采用上述引弧方法即使在引弧处产生气孔，也能在电弧第二次经过时，将这局部金属重新熔化，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：⑴工件坡口处无油污、锈斑(xiùbān)，以免影响导电能力和防止熔池产生氧化物。⑵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，那么使焊条和工件粘合在一起，无法引燃电弧。⑶焊条的端部要有裸露局部，以便在引弧时，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。第四十三页，共111页。43⑷引弧位置应选择适当，开始引弧或因焊接中断(zhōngduàn)重新引弧，一般均应在离始焊点后面10～20m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。㈡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，主要有运条来决定。运条由三个根本运动合成，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。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。为保持一定的电弧长度，焊条的送进速度应与焊条的熔化速度相等，否那么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第四十四页，共111页。44完成的焊缝长度。表示焊接速度对焊缝成形有一定的影响。焊接速度太慢，会焊成宽而局部隆起的焊缝；太快，会焊成断续细长的焊缝；焊接速度适中时，才能焊成外表(wàibiǎo)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。⑴直线形运条法⑵直线往返形运条法⑶锯齿形运条法⑷月牙形运条法⑸三角形运条法⑹圆圈形运条法㈢收尾电弧中断和焊接结束时，应把收尾处的弧坑填满。假设收尾时立即拉断电弧，那么会形成比焊件外表(wàibiǎo)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：第四十五页，共111页。45⑴划圈收尾法焊条移至焊缝终点时，作圆圈运动，之道填满弧坑再拉断电弧。主要适用于厚板焊接的收尾。⑵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，但碱性焊条不易采用，因其容易产生气孔。⑶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。当液体金属凝固后，一般不会出现缺陷。三、焊条电弧焊的平安(píngān)要求1、电焊机⑴电焊机必须符合现行有关焊机标准规定的平安(píngān)要求。⑵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，或采用必要的防护措施。⑶防止电焊机受到碰撞或剧烈振动〔特别是整流式焊机〕。室外使用的电焊机必须有防雨雪的防护设施。第四十六页，共111页。46⑷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电源控制装置应装在电焊机附近人手便于操作的地方，周围留有平安通道。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布设，其高度必须距地面以上，不允许将电源线拖在地面上。⑸电焊机外露的带电局部应设有完好的防护〔隔离〕装置，电焊机裸露接线柱必须设有防护罩。⑹使用插头插座连接的焊机，插销孔的接线端应用绝缘板隔离，并装在绝缘板平面内。⑺禁止用连接建筑物金属构架和设备(shèbèi)等作为焊接电源回路。⑻电弧焊机的平安使用和维护。①接入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。第四十七页，共111页。47②必须将电焊机平稳地安放在通风良好、枯燥的地方，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(shòucháo)，应当用人工方法进行枯燥，受潮(shòucháo)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，当发生故障时，应立即切断焊机电源，及时进行检修。⑨经常检查和保持焊机电缆与电焊机的接线柱接触良好，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。⑼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。第四十八页，共111页。48②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。⑽为保护设备平安，又能在一定程度上保护人身平安，应装设熔断器、、断路器〔又称过载保护开关〕、触电保安器〔也叫漏电开关〕。当电焊机的空载电压较高，而又在有触电危险的场所作业时，那么对焊机必须采用空载自动断电装置。当焊接引弧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。这种装置不仅能防止空载时的触电，也减少了设备空载时的电源损耗。⑾不依靠带电焊件。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⑴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(biànyú)操作。第四十九页，共111页。49⑵电缆外皮必须完整，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。⑶连接焊机与焊前必须使用软电缆线，长度(chángdù)一般不宜超过20～30m。截面积应根据焊接电流的大小选取，以保证电缆不致过热而损伤绝缘层。⑷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。⑸焊接电缆线要横过马路或通道时，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。⑹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。⑺禁止焊接电缆与油脂等易燃物料接触。3、电焊钳⑴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。⑵焊钳的导电局部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。⑶焊条在位于水平45°、90°等方向时焊钳应都能夹紧焊条，并保证更换焊条平安方便。第五十页，共111页。50⑷电焊钳应保证操作灵便、焊钳重量不得超过600g。⑸禁止将过热的焊钳浸在水中冷却后立即继续使用。4、环境条件⑴焊接场所应通风除尘，防止焊接烟尘(yānchén)和有害气体对焊工造成危害。⑵焊接作业人员应按LD/T75－1995?劳动防护用品分类与代码?选用个人防护用品和符合作业条件的遮光镜片和面罩。⑶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。四、电弧切割的平安要求电弧切割的平安操作要严格遵守电弧焊的相关平安操作规程，除此之外，还要注意：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(yānchén)大，操作者应配戴送风式面罩。作业场地必须采取排烟除尘措施，加强通风。为了控制烟尘(yānchén)的污染，可采用水弧气刨。3电弧切割时大量高温液态金属及氧化物从电弧下被吹出，应防止烫伤和火灾。4、电弧切割时噪声较大，操作者应戴耳塞。第五十一页，共111页。51第七章气焊(qìhàn)与气割的平安技术教学要求：1、了解气焊气割(qìgē)的根本原理和使用范围2、了解常用气体的性质，熟练掌握其使用平安要求3、掌握焊炬、割炬、阻火装置及附件的结构，熟练掌握其平安使用要求教学重点：焊炬、割炬、阻火装置及附件的结构，熟练掌握其平安使用要求教学难点：常用气体的性质，熟练掌握其使用平安要求课时分配：本章共用20课时教学内容：

第一节气焊与气割(qìgē)的根底知识

一、气焊气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰去熔化工件接缝处的金第五十二页，共111页。52属和焊丝而到达金属间牢固连接的方法。它具有设备简单、操作方便、实用性强等特点。因此，在各工业部门的制造和维修中得到了广泛的应用。气焊应用的设备及工具包括氧气瓶、乙炔瓶〔或乙炔发生器〕、回火防止器、焊炬、减压器及氧气输送管、乙炔输送管等。这些设备器具在工作时的应用情况见图7－1〔教材P122页〕。气焊用的焊丝起填充(tiánchōng)金属的作用，焊接时与熔化的母材一起组成焊缝金属。因此，应根据工件的化学成份、机械性能选用不同成分或性能的焊丝，有时液可用以被焊板材上切下的条料作焊丝。焊接有色金属、铸铁和不锈钢时，还应采用焊粉〔熔剂〕，用以消除覆盖在焊材及熔池外表上难溶的氧化膜和其他杂质，并在熔池外表形成一层熔渣，保护熔池金属不被氧化，排除熔池中的气体、氧化物及其他杂质，提高熔化金属的流动性，使焊接顺利并保证质量和成形。气焊主要应用于薄钢板、低熔点材料〔有色金属及其合金〕、铸铁件、硬质合金刀具等材料的焊接，以及磨损、报废零件的补焊，构件变形的火焰矫正等。第五十三页，共111页。53二、气割气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰热能将工件切割处预热到一定(yīdìng)温度后，喷出高速切割氧流，使金属剧烈氧化并放出热量，利用切割氧流把熔化状态的金属氧化物吹掉，而实现切割的方法。金属的气割过程实质是铁在纯氧中的燃烧过程，而不是熔化过程。可燃气体与氧气的混合及切割氧的喷射是利用割炬来完成的，气割所用的可燃气体主要是乙炔、液化石油气和氢气。气割时应用的设备器具除割炬外均与气焊相同。气割过程是预热—燃烧—吹渣过程，但并不是所有金属都能满足这个过程的要求，只有符合以下条件的金属才能进行气割。1、气割时金属氧化物的熔点应低于金属的熔点；2、金属在切割氧流中的燃烧应是放热反响；3、金属在氧气中的燃烧点应低于其熔点；4、金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少；5、金属的导热性不应太高。符合上述条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等，其他常用的金属材料如：铸铁、不锈钢、铝和铜等，那么必须采用特殊的气割方法〔例如等离子切割等〕。第五十四页，共111页。54三、气焊与气割的优缺点㈠气焊气焊的优点：1、设备简单，使用灵活；2、对铸铁及某些有色金属的焊接有较好适应性；3、电力供给缺乏时，气焊可发挥更大作用。气焊的缺点：1、生产效率低；2、焊接后工件易变形，热影响区较大；3、较难实现自动化。㈡气割气割的优点：设备简单，使用灵活。气割的缺点：对切口两侧的金属成份产生影响；工件易变形。

第二节气焊与气割常用气体

能够(nénggòu)燃烧，并在燃烧中释放大量热量的气体，称之为可燃气体；本身不燃第五十五页，共111页。55烧，但可以支持其他可燃物质燃烧的气体，称之为助燃气体。气焊气割常用的可燃气体有乙炔、氢气、液化(yèhuà)石油气等；常用的助燃气体是氧气。一、乙炔㈠乙炔的爆炸性乙炔是不饱和的碳氢化合物，工业用乙炔中，因为混有硫化氢及磷化氢等杂质，故具有特殊的臭味。是一种危险的易燃易爆气体，自燃点低，点火能量小〔毫焦〕。在一定条件下，很容易因分子的聚合、分解而发生着火、爆炸。1、纯乙炔的分解爆炸性纯乙炔的分解爆炸性，首先决定于它的压力和温度，同时与接触介质、乙炔中的杂质、容器形状等有关。2、乙炔与空气、氧气和其他气体混合气的爆炸性㈡乙炔中的杂质及毒性1、乙炔中含磷化氢工业用的乙炔中经常含有磷化氢，这是由于电石中含有少量磷化钙等杂质，当电石与水接触时生成磷化氢。1、乙炔中含硫化氢硫化氢是由于电石中含有硫化钙、硫化铝和碳酸钙等杂质，经水分解而生成的。第五十六页，共111页。56硫化氢和磷化氢都是乙炔中的有害杂质。在焊接时，其中的硫和磷可能转移到熔接处的金属中，而使焊缝质量变坏。一般规定，乙炔中磷化氢的含量不得超过％，硫化氢的含量应小于％〔按容积计算〕。3、乙炔中含空气4、乙炔的毒性乙炔中毒现象比较少见，它主要表现为中枢神经系统损伤。其病症轻度的表现为：精神兴奋(xīngfèn)、多言、嗜睡，走路不稳等；重度的表现为：意识障碍、呼吸困难、发呆、瞳孔反响消失、昏迷等。也有表现为狂躁、无故哭笑等精神病症。二、液化石油气液化石油气是石油炼制工业的副产品，其主要成份是丙烷，大约占50～80％，其余是丙烯、丁烷等。石油气燃烧的温度比乙炔火焰温度低，丙烷在氧气中燃烧的温度为2000～2850℃，用于气割时，金属预热时间需稍长，但可减少切口边缘的过烧现象，切割质量较好，在切割多层迭板时，切割速度比乙炔快20～30％。石油气除越来越广泛地应用于钢材的切割外，还用于焊接有色金属。国外还采用乙炔与石油气混合后作为焊接气源。石油气有以下特点和平安要求：1、石油气易挥发，闪点低，其中的主要成分丙烷挥发点为-42℃，闪点第五十七页，共111页。57-20℃，所以在低温(dīwēn)时，它的易燃性就是很大的。2、燃烧不充分，会产生一氧化碳，使人中毒，严重时有致命危险。3、组成石油气的几种气体都能和空气形成爆炸性混合气。但是它们的爆炸极限范围比较窄。4、气态石油气比空气重，易于向低处流动而滞留积聚。，液化石油气比汽油轻，能漂浮在水沟的液面上，随水流动并在死角处聚集，而且易挥发。5、石油气对普通橡胶导管和衬垫有腐蚀性，能引起漏气，必须采用耐油性强的橡胶导管和衬垫，不能随便更换而采用普通橡胶皮管和衬垫。6、石油气内部的压力与温度成正比。7、石油气一定毒性，空气中含量很少时，人呼吸了一般不会中毒，但当它的浓度较高时，就会引起人的麻醉。8、石油气点火时，要先点燃引火物后再开气，不要颠倒次序。三、氢气第五十八页，共111页。58氢气具有最大的扩散速度和很高的导热性，其导热效能比空气大，极易泄漏，点火能力低，被公认为是一种及危险的易燃易爆气体。氢具有很强额复原性，在高温下，它可以从金属氧化物中夺取氧而使金属复原。广泛地被应用于水下火焰切割，以及某些(mǒuxiē)有色金属的焊接和氢原子焊等。氢与空气混合可形成爆鸣气，其爆炸极限为4％～80％，氢与氧混合气的爆炸极限％～％，氢与氯气的混合比为〔1：1〕时，见光即行爆炸，当温度达240℃时即能自燃。氢与氟化合时能发生爆炸，甚至在阴暗处也会发生爆炸，因此它是一种很不平安的气体。四、氧气氧气不能燃烧，但能助燃，是强氧化剂，与可燃气体混合燃烧可以得到高温火焰。氧气的平安特点：有机物在氧气里的氧化反响具有放热的性质，，当使用氧气时，尤其是在压缩状态下，必须经常注意不要使它与依然物质相接触。氧几乎能与所有可燃气体和液体燃料的蒸汽混合而形成爆炸性混合气，这种混合气具有很宽的爆炸极限范围，所以氧气减压表禁油。多孔性有机物质〔炭、炭黑、泥炭、羊毛纤维等〕，浸透了液态氧〔所谓液态炸药〕，当遇火源或在一定的冲击力下就会产生剧烈的爆炸。第五十九页，共111页。59氧气越纯，那么可燃混合气燃烧的火焰温度越高，焊接用的氧气纯度分为二级：一级纯度的含氧量不低于％，二级纯度的不低于％。氧气用压缩机压进氧气瓶或各种管道，氧气瓶内工作压力为15MPa，输送管道内的压力～15MPa。

第三节气焊与气割设备及平安操作

焊炬、割炬是进行气焊与气割工作的重要工具。一、焊炬㈠焊炬的作用和分类焊炬又称焊枪，是气焊操作的主要工具。焊炬的作用是将燃气体和氧气按一定比例均匀地混合，以一定的速度从焊嘴喷出，形成一定能效、一定成分、适合焊接要求和稳定燃烧的火焰。焊炬的好坏直接影响气焊的焊接质量，因而要求焊炬应具有良好的调节氧气与可燃气体的比例和火焰能效的性能，使混合气体喷出的速度等于或大于燃烧速度，以使火焰稳定地燃烧。同时还要求焊炬的重量要轻，使用时应操作方便、平安可靠。按可燃气体与氧气的混合方式(fāngshì)分为射吸式和等压式两类，按可燃气体种类分为乙炔、氢、石油气等类型，按火焰数目分为单焰和多焰，按使用方法分为手工和机械两类。目前国内使用焊炬多数为射吸式。在这种焊炬中，第六十页，共111页。60乙炔的流动主要靠氧气的射吸作用，所以不管使用中压或低压乙炔都能使焊炬正常工作。㈡射吸式焊炬的构造和工作原理图7－3〔见P134页〕所示为目前使用较广的H01—6射吸式焊炬，它主要由主体、乙炔调节阀、氧气调节阀、喷嘴、射吸管、混合气管、焊嘴、手柄、乙炔管接头和氧气管接头等局部组成。㈢焊炬的平安(píngān)使用1、射吸式焊炬，在点火前必须检查其射吸性能是否正常，以及焊炬各连接部位及调节手轮的针阀等处是否漏气。2、以上检查合格后，才能点火。点火时先开启乙炔轮，点燃乙炔并立即开启氧气调节轮，调节火焰。这种点火方法与先开氧气后开乙炔的方法相比较，具有的优点是：可以防止点火时的鸣爆现象，容易发现焊炬是否堵塞等弊病，火焰由弱逐渐变强，火焰燃烧平稳等。其缺点是：刚点火时冒黑烟，影响环境卫生。也可以在点火时先把氧气调节手轮稍微开启，再开启乙炔调节手轮并立即点火。此方法可消除冒黑烟的缺点，但焊炬一旦有堵塞时氧气有可能进入乙炔通道，形成回火条件。从平安(píngān)操作要求，建议采用前面一种操作方法。3、火焰停止使用时，应先关乙炔调节手轮，以防止发生回火和产生黑烟。第六十一页，共111页。614、焊炬的各气体通路均不允许沾染油脂(yóuzhī)，以防氧气遇到油脂(yóuzhī)而燃烧爆炸。5、根据焊件的厚度选择适当的焊炬及焊嘴。并用扳手将焊嘴拧紧，拧到不漏气为止。6、在使用过程中，如发现气体通路或阀门有漏气现象，应立即停止工作，消除漏气后，才能继续使用。7、不准将正在燃烧的焊炬随手卧放在焊件或地面上。8、焊嘴头被堵塞时，严禁嘴头与平板摩擦，而应用通针清理，以消除堵塞物。9、工作暂停或结束后，应将氧气和乙炔瓶关闭，并将压力表的指针调至零位。同时还要将焊炬和胶管盘好，挂在靠墙的架子上或拆下橡皮管将焊炬存放在工具箱内。使用焊炬时应当注意尽可能防止产生回火。引起回火的主要原因有：1、由于熔化金属的飞溅物，碳质微粒及乙炔的杂质等堵塞焊嘴或气体通道。2、焊嘴过热，混合气体受热膨胀，压力增高，流动阻力增大，焊嘴温度超过400℃，局部混合气体即在焊嘴内自燃。2、焊嘴过分接近熔融金属，焊嘴喷孔附近的压力增大，混合气体流动不畅通。第六十二页，共111页。624、胶管受压、阻塞或打折等，致使气体压力降低(jiàngdī)。上述4种原因造成混合气体的流动速度低于燃烧速度而产生回火。如果操作中发生回火，应急速关闭乙炔调节手轮，再关闭氧气调节手轮。二、割炬㈠割炬的作用和分类割炬的作用是使氧与乙炔按比例进行混合，形成预热火焰，并将高压纯氧喷射到被切割的工件上，使被切割金属在氧射流中燃烧，氧射流并把燃烧生成的熔渣吹走而形成割缝。割炬是气割工件的主要工具。按预热火焰中氧气和乙炔的混合方式，分为射吸式和等压式两种，其中以射吸式割炬的使用最为普遍。按割炬用途又分为普通割炬、重型割炬以及焊、割两用炬等。㈡G01—30割炬G01－30型割炬是常用的一种射吸式割炬，能切割2～30mm厚的低碳钢板。割炬备有3个割嘴，可根据不同板厚进行选用。G01－30型割炬的构造见图7－5〔P138页〕。割炬主要由主体、乙炔调节阀、预热氧调节阀、切割氧调节阀、喷嘴、射吸管、混合气体管、切割氧气管、割嘴、手柄以及乙炔管接头和氧气管接头等局部组成。G01－30型割炬的构造可分为两局部：一是预热局部，其构造与射吸式焊炬相同；二是切割局部，有切割氧气调节阀、切割氧气管以及割嘴等组成。第六十三页，共111页。63割嘴的工作原理：气割时，先稍微开启预热氧调节阀，再翻开乙炔调节阀并立即点火。然后增大预热氧流量，氧气与乙炔混合后从割嘴混合气孔喷出，形成环形预热火焰，对工件(gōngjiàn)进行预热。待起割处被预热至燃点时，立即开启切割氧调节阀，使金属在氧气流中燃烧并且氧气将割缝处的熔渣吹掉，不断移动焊炬，在工件(gōngjiàn)上形成割缝。㈢GD1－100型割炬GD1－100型割炬是等压式割炬，能切割5～40mm厚的低碳钢工件(gōngjiàn)。备有3个割嘴，可根据不同的板厚进行选用。其特点是乙炔与预热氧的混合是在割嘴接头与割嘴间的空隙内完成的。割嘴采用整体式梅花形割嘴，这种割嘴切割时，火焰燃烧稳定，不易回火，割炬重量较小，使用较为灵便。主要由主体、乙炔调节阀与预热氧调节阀、切割氧调节阀、割嘴接头、割嘴及乙炔气管、预热氧气管和切割氧气管等组成。㈣割炬的平安使用1、选择适宜的割嘴：应根据切割工件(gōngjiàn)的厚度，选择适宜的割嘴，装配割嘴时，必须使用内嘴和外嘴保持同心，以保证切割氧射流位于预热火焰的中心，安装割嘴时注意拧紧割嘴螺母。2、检查射吸情况：射吸式割炬经射吸情况检查正常后，方可把乙炔皮管接上，以不漏气并容易插上、拔下为准。使用等压式割炬时，应保证乙炔有一定的工作压力。第六十四页，共111页。643、火焰熄灭的处理：点火后，当拧预热氧调节阀调整火焰时，假设火焰立即熄灭，其原因是各气体通道内存有脏物或射吸管喇叭口接触不严，以及割嘴外套与内嘴配合不当。此时，应将射吸管螺母拧紧，无效时，应拆下射吸管，消除各气体通道内的脏物及调整割嘴外套与内套间隙，并拧紧。4、割嘴芯漏气的处理：预热火焰调整正常后，割嘴头发出有节奏的“叭、叭〞声，但火焰并不熄灭，假设将切割氧开大时，火焰就立即熄灭，其原因是割嘴芯处漏气。此时，应拆下割嘴外套，轻轻拧紧嘴芯，如果仍然无效，可再拆下外套，并用石棉绳垫上。。5、割嘴头和割炬配合不严的处理：点火后火焰虽正常，但翻开切割氧调节阀时，火焰就立即熄灭。其原因是割嘴头和割炬配合面不严。此时应将割嘴拧紧，无效时应拆下割嘴，用细砂纸轻轻研磨割嘴头配合面，直到配合严密。6、回火的处理：当发生回火时，应立即关闭切割氧调节阀，然后关闭乙炔调节阀及预热氧调节阀。在正常工作停止时，应先关切割氧调节阀，再关乙炔和预热氧调节阀。7、保持割嘴通道清洁：割嘴通道应经常保持清洁光滑，孔道内的污物因随时用通针去除干净(gānjìng)。8、清理工件外表：工件外表的厚锈、油水污物要清理掉。在水泥地面上切割时应垫高工件，以防锈皮和熔渣在水泥地面爆溅伤人。第六十五页，共111页。65三、减压器的平安使用1、氧气瓶放气或开启减压器时动作必须缓慢。如果阀门开启速度过快，减压器工作局部的气体因受绝热压缩而温度大大提高，这样有可能使有机材料制成的零件如橡胶填料、橡胶薄膜纤维质衬垫着火烧坏，并可使减压器完全烧坏。另外，由于放气过快产生的静电火花以及减压器有油污等，也会引起着火燃烧烧坏减压器零件。2、减压器安装前及开启气瓶阀时的本卷须知：安装减压器之前，要略翻开氧气瓶阀门，吹除污物，以防灰尘和水分带入减压器。在开启气瓶阀时，瓶阀出气口不得对准操作者或他人，以防高压气体突然冲出伤人。减压器出气口与气体橡胶管接头处必须用退过火的铁丝或卡箍拧紧，防止送气后脱开发生危险。3、减压器装卸及工作时的本卷须知：装卸减压器时必须注意防止管接头丝扣滑牙，以免旋装不牢而射出。在工作过程中必须注意观察工作压力表的压力数值。停止工作时应先松开减压器的调压螺钉，在关闭氧气瓶阀，并把减压器内的气体慢慢放尽，这样，可以保护弹簧和减压活门免受损坏。工作结束后，应从气瓶上取下减压器，加以妥善保存。4、减压器必须定期校修，压力表必须定期检查。这样做是为了确保调压的可靠性和压力表读数的准确性。在使用中如发现减压器有漏气(lòuqì)现象、压力表针动作不灵等，应及时维修。第六十六页，共111页。665、减压器冻结的处理。减压器在使用过程中如发现冻结，应用热水或蒸汽解冻，绝不能用火焰或红铁烘烤。减压器加热后，必须吹掉其中残留的水分。6、减压器必须保持清洁。减压器上不得沾染油脂、污物，如有油脂，必须在擦拭(cāshì)干净后才能使用。7、各种气体的减压器及压力表不得调换使用，如用于氧气的减压器不能用于乙炔、石油气等系统中。四、皮管及气焊辅助工具1、橡皮管和橡皮管接头橡皮管可分为氧气皮管和乙炔皮管。GB2550-92规定，氧气橡胶管为蓝色〔原标准规定为红色〕，工作压力2MPa，爆破压力6MPa。GB2551-92规定，乙炔橡胶管为红色〔原标准规定为黑色〕，工作压力，爆破压力，常用的内径为8mm或10mm。两种管子因耐压不同，不能红代蓝使用。气焊、气割用的橡皮管要求柔软、重量轻、便于操作，必须能够承受足够的气体压力。新的橡皮管在首次使用时，要先把橡皮管内的滑石粉吹干净，以防焊炬内部的通道被堵塞。在使用橡皮管时，应注意不得使其沾染油脂，并要防止火烫和折伤。已经老化的橡皮管应停止使用，及时换用新管。第六十七页，共111页。67橡皮管的长度一般不应小于5m。假设操作地点离气源较远时，可根据实际情况将两副橡皮管用管接头连接起来使用，但必须用卡箍和细丝绑扎牢固。橡皮管接头是橡皮管与减压器、焊炬、乙炔发生器和乙炔供给点等的连接接头。2、气焊辅助工具气焊作业中使用的辅助工具有清理焊缝的工具，如钢丝刷、凿子、手锤、锉刀等；连接和启闭气体(qì