第二章 焊接与热切割作业概述.doc

第二章 焊接与热切割作业概述
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2.1 焊接及热切割概述
【教学目的】
了解焊接基本知识；
了解切割基本知识
【重点和难点】
了解焊接和切割基本知识
【学时安排】
2学时。
【教学过程】
焊接就是通过加热或加压、或两者合并，并且根据实际操作所需选择是否需要填充材料，使工件达到结合的方法。按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊3类。
1.熔焊是在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。目前熔焊应用最广，常见的气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护电弧焊等属于熔焊。
2.压焊是在焊接过程中，必须对焊件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。如电阻焊、摩擦焊、气压焊、冷压焊、爆炸焊等属于压焊。
3.钎焊是采用比母材熔点低的钎料作填充材料，焊接时将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。常见的钎焊方法有烙铁钎焊、火焰钎焊等。
切割主要有以下几种方式：
1.火焰切割（氧-燃气切割、气割）
火焰切割利用可燃气体在氧气中剧烈燃烧及被切割金属燃烧所产生的热量而实现连续切割的方法。其工作原理是：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温度后，喷出高速切割氧流，使金属剧烈氧化燃烧并放出热量，利用切割氧流把熔化状态的金属氧化物吹掉，从而实现切割。主要有氧-乙炔切割、液化石油气切割、氢氧源切割。
2.氧溶剂切割
氧熔剂切割是在切割氧流中加入纯铁粉或其它熔剂，利用它们的燃烧热和废渣作用实现气割的方法为氧熔剂切割。主要有等离子切割和碳弧气割。
习题：
1、把两个分离的物体联结成一个整体的过程就是焊接。（×）
2、焊接方法只能用于金属。（×）
3、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焊、压力焊和钎焊三大类。（√）
4、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。（√）
5、气焊气割常用的气体有（BCD）。
A、氦气 B、乙炔 C、氧气 D、二氧化碳

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2.2 焊接及热切割作业存在的安全隐患
【教学目的】
了解焊接及热切割作业中存在的安全隐患。
【重点和难点】
了解焊接及热切割作业中存在的安全隐患。
【学时安排】
2学时。
【教学过程】
由于焊接及热切割作业主要利用高温或高压条件下，金属在压缩可燃气体中充分发生化学或物理反应，实现工件牢固结合和断开。作业过程中危险源及伤害主要有几下几种：
1、焊接烟尘
（1）焊接烟尘的形成
焊接过程中，焊接金属蒸发，或是高温下，液态金属和氧发生氧化反应而生成金属氧化物，扩散到作业现场形成混合烟尘。焊接烟尘中主要成分复杂，当焊接黑色金属时，烟尘的主要成分是Fe、Si、Mn等金属及其化合物。
(2)焊接烟尘的危害 焊工长期接触焊接烟尘，如果防护不良，吸进过多的烟尘，将引起恶心、心痛、肺炎、气管炎、严重的会患有焊工尘肺、金属热和锰中毒等疾病。
①焊工尘肺。焊工长期吸人高浓度的焊接烟尘，引起肺部弥漫性、进行性纤维化为主的全身性疾病。主要病状有咳嗽、气短、胸闷和胸痛等症状，部分焊工尘肺患者呈现全身无力、食欲减退、体重减轻以及神经衰弱等症状。

②锰中毒。焊工进行焊接操作时，呼吸道是吸收锰的主要途径，焊接过程的锰蒸气在空气中很快的被氧化成MnO和Mn3O4烟雾，长期吸人超过标准浓度的锰及其化合物的烟尘，就会引起锰中毒疾病。慢性中毒是锰中毒的发病特点，早期症状表现为疲劳、头晕、头痛、磕睡、记忆力减退以及植物神经功能紊乱，舌头、眼睑和手指细微震颤、转身、下蹲有些困难等。

③焊工金属热。焊接过程中，大量的0.05～0.5微米的氧化铁、氧化锰微粒及其他氧化物通过焊工呼吸道进入人体末梢细支气管和肺胞。从而引起焊工金属热反应病症。
焊工金属热主要症状是工作后发烧、继而寒战、身体倍感倦口内有金属味、恶心、，喉痒、呼吸困难.、胸痛、食欲不振等。
烟和粉尘容易造成焊工尘肺、锰中毒、焊工金属热等疾病；国家电焊烟尘卫生标准，最高允许浓度为6毫克/米3
2、有毒气体
焊接过程中，在电弧的高温和强烈的紫外线作用下，形成的有害气体主要有一氧化碳、二氧化碳、臭氧和氮氧化物等。

（1）CO是有毒气体，由呼吸道进入体内，经肺泡吸收进人血液，与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白，阻碍了血液携氧能力，使人体组织缺氧形成一氧化碳中毒。CO比重比空气轻，存在于焊接现场的上方。
（2）二氧化碳气是CO2气体保护焊的保护气体，人吸人过量的C02气体后，可使受害者的眼睛和呼吸系统受刺激，严重者可出现知觉障碍、呼吸困难、肺水肿，直至窒息死亡。C02比空气重，常积存在焊接现场的下方。
（3）氮氧化物(NO、NO2)由于焊接高温的作用，引起空气中的氮、氧分子离解、重新结合形成氮氧化物，其中主要是二氧化氮(NO2)，氮氧化物是属于有刺激性的有毒气体，能引起呼吸困难、咳嗽激烈，全身瘫软，高浓度的二氧化氮吸入肺泡后，由于肺泡内湿度大，反应加快。进人体内的二氧化氮约80%停留在肺泡内，逐渐与水反应生成硝酸或亚硝酸。
二氧化氮比空气重，常积存于焊接现场的下方。
（4）臭氧(O3)空气中的氧，在CO2气体保护焊短波紫外线的激发下，发生光化学作用而产生臭氧(O3)，臭氧是一种淡蓝色的有毒气体，当浓度超过允许值时，往往引起咳嗽、乏力、头晕、胸闷、全身酸痛，严重时可引起支气管炎。臭氧(O3)它比空气重，常积存在焊接现场的下方。
3、弧光辐射
焊接弧光辐射主要包括可见光线、红外线和紫外线三种对人体有害的光线。当焊接弧光辐射作用到人体上，就被体内组织吸收，引起组织的热作用、光化学作用和电离作用，从而造成人体组织急性或慢性的损伤。

（1）可见光线，当眼睛受到可见光照射时，眼睛有疼痛感，产生电焊晃眼，短时间内可能会失去劳动能力，但不久视力即可恢复正常。
（2）红外线红外线对人体的危害主要是引起人体组织的热作用，C02气体保护焊过程中，眼部保护不好，会受到强烈的红外线辐射，使眼睛感到强烈的灼伤和灼痛，发生闪光幻觉，长期遭受红外线辐射，使患者眼睛形成红外线白内障眼疾，轻者视力减退，严重者可导致失明。此外，红外线辐射还能造成视网膜灼伤。
（3）紫外线紫 紫外线透过人体的皮肤角化层，被深部组织吸收和真皮吸收，可引起皮炎，皮肤出现红斑，甚至发现小水泡，渗出体液和浮肿，有灼热和发痒的感觉。紫外线对眼睛的短时照射会引起急性角膜结膜炎，俗称电光性眼炎。
4、噪声
在焊接过程中，噪声危害突出的焊接方法是等离子弧切割、等离子喷涂以及碳孤气刨，其噪声达120～130dB以上，强烈的噪声可以引起听觉障碍、耳聋等症状。防噪声常用的方法是带耳塞和耳罩。国家规定工业企业噪声一般不应超过85DB，最高不能超过90DB。

5、放射性物质
射线主要是指等离子弧焊割、钨极氩弧焊的钍产生放射线和电子柬焊产生的x射线。焊接过程中放射线影响不严重，钍钨极一般被铈钨极取代，电子束焊的X射线防护主要以屏蔽以减少泄漏。

6、高频电磁场
当交流电的频率达到每秒振荡100～30000万次时，它周围形成的高频率的电场和磁场称为高频电磁场。等离子弧焊割、钨极氩弧焊采用高频振荡器引弧时，会形成高频电磁场。焊工长期接触高频电磁场，会引起神经功能紊乱和神经衰弱。防止高频电磁场的常用方法是将焊枪电缆和地线用金属编织线屏蔽。

另外操作人员需要与各种易燃易爆气体、压力容器及电器设备、高压设备等相接触，还有高空作业和水下作业，还有可能发生火灾爆炸、烫伤灼伤、触电和高空坠落等事故。

习题：
1. 焊接区所形成的有毒气体中有（臭氧）、（氮的氧化物）、一氧化碳、二氧化碳和氟化氢等。 （×）
2. 焊接弧光包括：可见光、红外线和紫外线。 （√）
3. 防止高频电磁场的常用方法是将焊枪电缆和地线用金属编织线屏蔽。 （√）
4. 登高焊接作业不得使用带高频振荡器的焊割设备。 （√）
5. 可燃物质的自燃点越低，火险越小。 （×）
6. 爆炸性混合物的压力、温度、含氧量及火源的能量都会影响爆炸极限范围。 （√）
7、与乙炔混合，使其爆炸性大为增强的气体是（BC）。
A、氦气 B氧气 C空气 D水蒸汽
8、气焊气割主要的安全事故是（ABCD）。
A 触电 B 爆炸C火灾 D中毒
9、在防护不利、措施不良的环境下，焊工长期接触烟尘，则有可能导致焊工（ABCD）等病症。
A尘肺 B 锰中毒 C 氟中毒 D金属烟热