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- 電弧焊
- 一種焊接方法
電弧焊
電弧焊
電弧焊，是指以電弧作為熱源，利用空氣放電的物理現象，將電能轉換為焊接所需的熱能和機械能，從而達到連接金屬的目的。主要方法有焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊等，它是目前應用最廣泛、最重要的熔焊方法，占焊接生產總量的60%以上。
焊條電弧焊是工業生產中應用最廣泛的焊接方法，它的原理是利用電弧放電（俗稱電弧燃燒）所產生的熱量將焊條與工件互相熔化並在冷凝后形成焊縫，從而獲得牢固接頭的焊接過程。
由焊接電源供給的，在工件與焊條兩極間產生強烈而持久的氣體放電現象—叫電弧
電弧焊
氣體電離及陰極電子發射。
焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊接工作的，可以進行平焊、立焊、橫焊和仰焊等多位置焊接。另
電弧
焊條電弧焊的安全特點：焊條電弧焊焊接設備的空載電壓一般為50V-90V ，而人體所能承受的安全電壓為30V-45V，由此可見，手工電弧焊焊接設備，會對人造成生命危險，施焊時，必須穿戴好勞保用品。
電弧焊可分為手工電弧焊、半自動（電弧）焊、自動（電弧）焊。自動（電弧）焊通常是指埋弧自動焊-在焊接部位覆有起保護作用的焊劑層，由填充金屬製成的光焊絲插入焊劑層，與焊接金屬產生電弧，電弧埋藏在焊劑層下，電弧產生的熱量熔化焊絲、焊劑和母材金屬形成焊縫，其焊接過程是自動化進行的。最普遍使用的是手工電弧焊。
手工電弧焊的基本工藝如下：
a. 在焊接前清理焊接表面，以免影響電弧引燃和焊縫的質量。
b. 準備好接頭形式（坡口型式）。
坡口的作用是使焊條、焊絲或焊炬（氣焊時噴射乙炔-氧氣火焰的噴嘴）能直接伸入坡口底部以保證焊透，並有利於脫渣和便於焊條在坡口內作必要的擺動，以獲得良好的熔合。
坡口的形狀和尺寸主要取決於被焊材料及其規格（主要是厚度）以及採取的焊接方法、焊縫形式等。
在實際應用中常見的坡口型式有：
彎邊接頭-適用於厚度<3mm的薄件；
平坡口-適用於3~8mm的較薄件；
V型坡口-適用於厚度6~20mm的工件（單面焊接）；
焊縫坡口型式示意圖
X型坡口-適用於厚度12~40mm的工件，並有對稱型與不對稱型X坡口之分（雙面焊接）；
U型坡口-適用於厚度20~50mm的工件（單面焊接）；
雙U型坡口-適用於厚度30~80mm的工件（雙面焊接）。
坡口角度通常取60~70°，採用鈍邊（也叫做根高）的目的是防止焊件燒穿，而間隙則是為了便於焊透。
電弧焊的焊接規範中最主要的參數有：
焊條種類（取決於母材的材料）、焊條直徑（取決於焊件厚度、焊縫位置、焊接層數、焊接速度、焊接電流等）、焊接電流、焊接層數、焊接速度等。
除了上述的普通電弧焊外，為了進一步提高焊接質量，還採用：
氣體保護電弧焊：例如利用氬氣作為焊接區域保護氣體的氬弧焊、利用二氧化碳作為焊接區域保護氣體的二氧化碳保護焊等，其基本原理是在以電弧為熱源進行焊接時，同時從噴槍的噴嘴中連續噴出保護氣體把空氣與焊接區域中的熔化金屬隔離開來，以保護電弧和焊接熔池中的液態金屬不受大氣中的氧、氮、氫等污染，以達到提高焊接質量的目的。
等離子電弧焊：這是由鎢極氬弧焊發展起來的一種焊接方法，在噴嘴孔道的機
電弧焊電流大小的判斷：
電流小：焊道窄，熔深淺，易形成過高，未熔合，未焊透，夾渣，氣孔，焊條粘連，斷弧，不引弧等等
1、焊接處10米以內不得有可燃物、易燃物，工作地點通道寬度應大於1米。高空作業更應注意火花的飛向。
2、儲放易燃易爆的容器未經清洗嚴禁焊接。在此情況下，首先要把殘剩的油除盡，排除可燃氣體，在確認沒有爆炸的危險性之後才可以焊接。如使用氣體探測器檢查將更加安全。
3、焊接管子、容器時，必須把孔蓋，閥門打開。
4、保證焊接設備、橡皮絕緣電纜的連接部分無鬆散的現象，破損部分絕緣良好，防止漏電和過熱。
5、嚴禁將易燃易爆管道作焊接迴路使用.
6、使用二氧化碳氣瓶及氬氣瓶時，應遵守《氣瓶安全監察規程》。
一、易引起觸電事故
1、焊接過程中，因焊工要經常更換焊條和調節焊接電流，操作時要直接接觸電極和極板，而焊接電源通常是220V/380V，當電氣安全保護裝置存在故障、勞動保護用品不合格、操作者違章作業時，就可能引起觸電事故。如果在金屬容器內、管道上或潮濕的場所焊接，觸電的危險性更大。
2、焊機空載時，二次繞組電壓一般都在60~90V，由於電壓不高，易被電焊工所忽視，但其電壓超過規定安全電壓36V，仍有一定危險性。假定焊機空載電壓為70V，人在高溫、潮濕環境中作業，此時人體電阻R約1600Ω，若焊工手接觸鉗口，通過人體電流I為：
I=V/R=70/1600=44mA，在該電流作用下，焊工手會發生痙攣，易造成觸電事故。
3、因焊接作業大多在露天，焊機、焊把線及電源線多處在高溫、潮濕（建築工地）和粉塵環境中，且灶機常常超負荷運行，易使電源線、電器線路絕緣老化，絕緣性能降低，易導致漏電事故。
二、易引起火災爆炸事故
由於焊接過程中會產生電弧或明火，在有易燃物品的場所作業時，極易引發火災。特別是在易燃易爆裝置區（包括坑、溝、槽等），貯存過易燃易爆介質的容器、塔、罐和管道上施焊時危險性更大。
三、易致人灼傷
因焊接過程中會產生電弧、金屬熔渣，如果焊工焊接時沒有穿戴好電焊專用的防護工作服、手套和皮鞋，尤其是在高處進行焊接時，因電焊火花飛濺，若沒有採取防護隔離措施，易造成焊工自身或作業面下方施工人員皮膚灼傷。
四、易引起電光性眼炎
由於焊接時產生強烈火的可見光和大量不可見的紫外線，對人的眼睛有很強的刺激傷害作用，長時間直接照射會引起眼睛疼痛、畏光、流淚、怕風等，易導致眼睛結膜和角膜發炎（俗稱電光性眼炎）。
五、具有光輻射作用
焊接中產生的電弧光含有紅外線、紫外線和可見光，對人體具有輻射作用。紅外線具有熱輻射作用，在高溫環境中焊接時易導致作業人員中暑；紫外線具有光化學作用，對人的皮膚都有傷害，同時長時間照射外露的皮膚還會使皮膚脫皮，可見光長時間照射會引起眼睛視力下降。
六、易產生有害的氣體和煙塵
由於焊接過程中產生的電弧溫度達到4200℃以上，焊條芯、葯皮和金屬焊件融熔后要發生氣化、蒸發和凝結現象，會產生大量的錳鉻氧化物及有害煙塵；同時，電弧光的高溫和強烈的輻射作用，還會使周圍空氣產生臭氧、氮氧化物等有毒氣體。長時間在通風條件不良的情況下從事電焊作業，這些有毒的氣體和煙塵被人體吸入，對人的身體健康有一定的影響。
七、易引起高空墜落
因施工需要，電焊工要經常登高焊接作業，如果防高空墜落措施沒有做好，腳手架搭設不規範，沒有經過驗收就使用；上下交叉作業採取防物體打擊隔離措施；焊工個人安全防護意識不強，登高作業時不戴安全帽、不系安全帶，一旦遇到行走不慎、意外物體打擊作用等原因，有可能造成高墜事故的發生。
八、易引起中毒、窒息
電焊工經常要進入金屬容器、設備、管道、塔、儲罐等封閉或半封閉場所施焊，如果儲運或生產過有毒有害介質及惰性氣體等，一旦工作管理不善，防護措施不到位，極易造成作業人員中毒或缺氧窒息，這種現象多發生在煉油、化工等企業。
九、防觸電措施
總的原則是採取絕緣、屏蔽、隔絕、漏電保護和個人防護等安全措施，避免人體觸及帶電體。具體方法有：
1、提高電焊設備及線路的絕緣性能。使用的電焊設備及電源電纜必須是合格品，其電氣絕緣性能與所使用的電壓等級、周圍環境及運行條件要相適應；焊機應安排專人進行日常維護和保養，防止日晒雨淋，以免焊機電氣絕緣性能降低。
2、當焊機發生故障要檢修、移動工作地點、改變接頭或更換保險裝置時，操作前都必須要先切斷電源。
3、在給焊機安裝電源時不要忘記同時安裝漏電保護器，以確保人一旦觸電會自動斷電。在潮濕或金屬容器、設備、構件上焊接時，必須選用額定動作電流不大於15mA，額定動作時間小於0.1秒的漏電保護器。
5、加強作業人員用電安全知識及自我防護意識教育，要求焊工作業時必須穿絕緣鞋、戴專用絕緣手套。禁止雨天露天施焊；在特別潮濕的場所焊接，人必須站在乾燥的木板或橡膠絕緣片上。
6、禁止利用金屬結構、管道、軌道和其它金屬連接作導線用。在金屬容器或特別潮濕的場所焊接，行燈電源必須使用12V以下安全電壓。
十、防火災爆炸措施
1、在易燃易爆場所焊接，焊接前必須按規定事先辦理用火作業許可證，經有關部門審批
同意後方可作業，嚴格做到“三不動火”。
2、正式焊接前檢查作業下方及周圍是否有易燃易爆物，作業面是否有諸如油漆類防腐物質，如果有應事先做好妥善處理。對在臨近運行的生產裝置區、油罐區內焊接作業，必須砌築防火牆；如有高空焊接作業，還應使用石棉板或鐵板予以隔離，防止火星飛濺。
3、如在生產、儲運過易燃易爆介質的容器、設備或管道上施焊，焊接前必須檢查與其連通的設備、管道是否關閉或用盲板封堵隔斷；並按規定對其進行吹掃、清洗、置換、取樣化驗，經分析合格後方可施焊。
十一、防灼傷措施
1、焊工焊接時必須正確空戴好焊工專用防護工作服、絕緣手套和絕緣鞋。使用大電流焊接時，焊鉗應配有防護罩。
2、對剛焊接的部位應及時用石棉板等進行覆蓋，防止腳、身體直接觸及造成燙傷。
3、高空焊接時更換的焊條頭應集中堆放，不要亂扔，以免燙傷下方作業人員。
4、在清理焊渣時應戴防護鏡；高空進行仰焊或橫焊時，由於火星飛濺嚴重，應採取隔離防護措施。
十二、預防電光性眼炎措施
根據焊接電流的大小，應適時選用合適的面罩護目鏡濾光片，配合焊工作業的其他人員在焊接時應配戴有色防護眼睛。
十三、預防輻射措施
焊接時焊工及周圍作業人員應穿戴好勞保用品。禁止不戴電焊面罩、不戴有色睛鏡直接觀察電弧光；儘可能減少皮膚外露，夏天禁止穿短褲和短褂從事電焊作業；有條件的可對外露的皮膚塗抹紫外線防護膏。
十四、防有害氣體及煙塵措施
1、合理設計焊接工藝，盡量採用單面焊雙面成型工藝，減少在金屬容器里焊接的作業量。
2、如在空間狹小或密閉的容器里焊接作業，必須採取強制通風措施，降低作業空間有害氣體及煙塵的濃度。
3、儘可能採用自動焊、半自動焊代替手工焊，減少焊接人員接觸有害氣體及煙塵的機會。
4、採用低塵、低毒焊條，減少作業 空間中有害煙塵含量。
5、焊接時，焊工及周圍其他人員應配戴防塵毒口罩，減少煙塵吸入體內。
十五、防高墜措施
焊工必須做到定期體檢，凡有高血壓、心臟病、癲癇病等病史人員，禁止登高焊接。焊工登高作業時必須正確系掛安全帶，戴好安全帽。焊接前應對登高作業點及周圍環境進行檢查，查看立足點是否穩定、牢靠，以及腳手架等安全防護設施是否符合安全要求，必要時應在作業下方及周圍拉設安全網。涉及上下交叉作業應採取隔離防護措施。
十六、防中毒、窒息措施
1、凡在儲運或生產過有毒有害介質、惰性氣體的容器、設備、管道、塔、罐等封閉或半封閉場所施焊，作業前必須切斷與其連通的所有工藝設備，同時要對其進行清洗、吹掃、置換，並按規定辦理進設備作業許可證，經取樣分析，合格後方可進入作業。
2、正常情況下應做到每4小進分析一次，如條件發生變化應隨時取樣分析；同時，現場還應配備適量的空（氧）氣呼吸器，以備緊急情況下使用。
3、作業過程應用專人安全監護，焊工應定時輪換作業。對密閉性較強而易缺氧的作業設備，採用強制通風的辦法予以補氧（禁止直接通氧氣），防止缺氧窒息。
基本信息
- 中文名
- 電弧焊
- 外文名
- Arc Welding
- 分類
- 3大類
- 性質
- 工業生產中應用最廣泛的焊接方法
- 事故
- 容易引起八大事故
- 空載電壓
- 一般為50V-90V
- 主要參數
- 5項
- 事故預防措施
- 6項