二氧化碳气体保护焊安全技术Word文档下载推荐.docx
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熄灭和熔滴过渡过程均较稳定,在要求线能量较小的薄板焊接生产中广为采用,通常提到的CO2气体保护电弧焊指的都是短路过渡CO2气体保护电孤焊。
二氧化碳气体保护焊的主要缺点是焊接过程中产生金属飞溅。
飞溅不但会降低焊丝的熔敷系数,增加焊接成本,而且飞溅金属会粘着导电嘴端面和喷嘴内壁,引起送丝不畅,使电弧燃烧不稳定,降低气体保护作用,并使劳动条件恶化。
必要时需停止焊接,进行喷嘴清理工作。
这对于自动化焊接是不利的。
短路过渡焊接时飞溅的原因有多种:
熔滴短路时的电爆炸、溶滴金属内部的气体热膨胀及短路后电弧重新引燃时的动力冲击等。
采用短路过渡CO2焊时,由于焊丝细,电压低,电流小且短路与燃弧过程交替出现,母材熔深主要决定于燃弧期电弧的能量,调间燃弧时间便可控制母材熔深,因此,可以实现薄板或全位置焊接。
二、二氧化碳气体保护焊设备的安全使用
二氧化碳气体保护焊设备主要由焊接电源、自动和半自动焊枪、焊丝给送机构、供气系统以及控制系统等部分组成。
1、焊接电源
二氧化碳保护焊采用直流电源,以达到电弧的稳定燃烧。
二氧化碳保护焊的电弧在保护气体(CO2)的冷却作用下,电流密度大(一般大于75A/mm2),所以电弧静特性是上升,这就要求具有平硬或上升外特性的焊接电源。
目前,有国产专供二氧化碳保护焊使用的旋转式直流焊机(如APl-350型),空载电压为15V~35V,额定焊接电流350A,适用于直径为0.8~1.2mm细焊丝的二氧化碳气体保护焊;
AXl-500-2型,空载电压60~90V,电流调节范围为120~600A,适用于直径为1.6~2mm粗丝的二氧化碳气体保护焊及系列硅整流电源。
应当注意,二氧化碳气体保护焊的焊接电源在与交流电网的接线上,应装电源闸刀与熔断器,电源电缆长度应不大于3m,焊接电源进线为380V,所以进线端应向墙摆放,其金属外壳必须接地或接零保护。
2.焊枪
二氧化碳保护焊用的焊枪主要用于传导焊接电流、导送焊丝和CO2气体。
焊枪有两类,用于手工操作的为半自动焊枪,装在焊接小车上的为自动焊枪。
按照焊枪中焊丝给送方式的不同,又可分为推丝式和拉丝式焊枪。
推丝式焊枪结构简单、轻巧,操纵灵活,是CO2半自动焊理想的枪体,在施焊过程中对操作者的体力消耗较少,但其不足之处是焊接活动范围小。
为了保证电弧燃烧的稳定性。
二氧化碳保护焊焊枪采用直流反接极,即焊件接负极,焊枪接正极。
操作时还应注意焊丝伸出导电嘴的长度,当焊丝伸出长度过大时,焊丝容易发生过热而成段熔断,焊接过程不稳定、飞溅严重。
反之,焊丝伸出长度较小时,缩短了喷嘴与焊件之间的距离,则焊接电流较大,使喷嘴容易过热,金属飞溅物容易粘住或堵住喷嘴。
正确的焊丝伸出长度,一般细焊丝为l0~20mm。
控制并减少CO2焊熔池飞溅物,就减少了操作者被烫伤的可能性。
3.焊丝给送机构
焊丝给送机构主要由软管、送丝滚轮、减速机构和调速器等组成。
对焊丝给送机构的要求是调节灵活方便,结构轻巧简单,能均匀等速给送焊丝,以及软管的阻力小、刚性强等,这样,就能很好地与焊枪匹配,为焊工提供称心如意的操作条件。
4.供气系统
供气系统的作用是保证将CO2气体给送到焊枪,使之有效地保护焊接熔池。
CO2气体供给系统装置如图3-8所示。
它由气瓶、预热器、高压干燥器、减压流量计、低压干燥器、电磁气阀及导管组成。
图3-8供气系统装置
焊接用的二氧化碳气体由钢瓶储装的液态CO2气化而来。
钢瓶容积为40L,每瓶可装25kg二氧化碳,满瓶压力约为0.5~0.7MPa,瓶内压力随着室温的升高而增大。
液态CO2气化后可供使用。
钢瓶外表涂铝白色,并以黑色写上“二氧化碳”字样,以资鉴别,、用CO2气体时,不能将瓶内气体用完,应至少留0.1MPa余压,这样可减少二氧化碳气含水量,保持再次充装后的气体纯度。
预热器是将瓶内流出的二氧化碳气体进行加热。
这是由于瓶装液态CO2在转化为气态过程中,要吸收大量的热量,使减压器出现白霜,发生冻结,造成气路阻塞,因此必须将二氧化碳气体在未经减压前进行加热。
预热器利用电阻丝通电发热的原理制成,采用36V交流电源,功率为75~100W。
使用预热器应经常检查是否漏电,一旦漏电应立即停止使用。
停止焊接时,必须切断预热器电源。
5.干燥器
用以吸收二氧化碳气体中的水分和杂质。
当CO2气体通过干燥器内毡垫及干燥剂时,杂质被滤去,水分被吸收,便可获得纯度很高的CO2气体。
流量计是将高压CO2气体减压,并显示气体流量之用。
如301-1型浮标式流量计将减压器和流量计制成一体,使用方便可靠,其流量调节范围有0~15L/min和0~30L/min两种。
电磁气阀是控制保护气体通断的一种基本元件,使用过程中要求动作灵活可靠,一般应选用低电压电磁气阀。
供气系统的导管是将以上元件连通,并把二氧化碳气体导向焊枪。
在接装供气管道时,一定要使各管接头可靠连接,特别是气路中高气压部分的连接,万一脱落,就可能将元件甩出打伤操作者。
同时还应注意接头的气密性,不能将二氧化碳气体漏放到作业场所,污染空气,造成浪费。
控制箱由交流接触器、电磁气阀、水流开关、中间继电器、时间继电器等控制元件组成。
控制箱内的电气线路及电器元件的动作,是按CO2气体保护焊的工艺要求编定程序的,当焊枪上的控制按钮(开关)发出指令时,诸如冷却水开通,CO2气体流出,焊接电流接通,焊丝给送等动作,便可按程序进行。
当停止焊接时,各动作又按相反程序进行。
控制箱内的电气线路比较复杂,不能掉进杂物,并注意防水、防潮与防电,控制箱的外壳应经常保持完整,散热窗孔应畅通。
金属外壳应做可靠的接地或接零保护。
三、CO2气体保护焊的危害
CO2是一种透明无色的气体,有微弱的酸味和臭味,对人的眼睛、鼻子、呼吸道等有刺激作用。
空气中CO2气体浓度过高,会造成人体缺氧,甚至窒息。
CO2气体保护焊在焊接时,CO2气体在电弧高温的作用下,被分解为CO和O2。
与此同时,液态金属受到CO2气体的氧化作用,也会产生一部分CO气体。
CO有害气体能够引起人体中毒,严重时会造成死亡。
主要表现为:
疲乏无力,嗓子干,食欲不振和睡眠不好等。
CO2保护焊的电弧温度为6000-10000℃,所以电辐射也很强烈。
此外,CO2气保护焊所使用的电流密度(约200A/mm2)也比手工电弧焊(1~20A/mm2)高得多,所以各种相同因素的危害程序也要大得多。
四、CO2气体保护焊的安全防护
1、有害气体及有害尘埃的防护
有效地防止CO2气体保护焊时产生的CO及有害尘埃,目前比较好的办法就是加强容器的密闭和通风,对于一些小型焊件,可以在带有通风装置的密闭防护箱内焊接,在容积不大的房间和容器内(例如煤水车柜中)工作时,不仅要有足够的有效的进气、排气通风施,而且要使用能供给新鲜空气的特殊面罩。
表3-2列出了实测的数据和气体灰尘的极限容许浓度,以及安排出这些有害气体所必需的空气代谢量。
表3-2CO2气体保护焊卫生鉴定结果
排出的气体和灰尘
一氧化碳
氮氧化物
灰尘
气体和灰尘的排出量(g/kg熔敷金属)
2.7
0.062
4.1
气体和灰尘的极限容许浓度(g/m3)
0.03
0.005
0.006
必要的空气代谢量(m3/kg熔敷金属)
90
12.4
820
2.防止弧光热辐射和触电
CO2气体保护焊弧光的热辐射较手工焊的为重,应注意加强防护。
当采用大电流粗丝(¢>
1.6mm)焊时,要用水冷焊枪。
同时要求水冷系统完好无泄漏,以保持绝缘程度不被破坏。
3.防止喷溅灼伤
当用大电流焊接时,可在焊把前加设防护挡板,以免飞溅灼伤手脚。
图3-9药芯焊丝截面形状
(a)O形;
(b)梅花形;
(c)T形;
(d)E形;
.(e)中间填丝形
为了减少CO2气保护焊接时的飞溅和气孔,改善焊缝成型,往往需要采用药芯焊丝,其截面形状如图3-9所示,药芯的成分与焊条的药皮相似,这样使焊接过程中的烟尘等有害因素也随之增加。
因此,采用药芯焊丝时,还必须加强对烟尘等有害因素的防护。
4.防止CO2气体钢瓶爆炸
装有液态CO2的气瓶,满瓶压力约为0.5~0.7MPa,但当受到外加的热源时,液体使能迅速地蒸发为气体,使瓶内压力升高,接受到的热量越大时,压力的增高越大。
这样就有造成爆炸的危险。
因此,装有CO2的钢瓶,不能接近热源:
,同时采取防高温等安全措施,避免气瓶爆炸事故发生。
五、二氧化碳气体保护焊安全操作要点
(1)二氧化碳气体保护焊的焊前准备与焊接工作结束时,对设备、作业场地的处理可参照氩弧焊的安全操作要点。
但要特别注意二氧化碳气体预热器的安全使用:
工作前,应提前15min给二氧化碳气体预热器送电。
工作结束时,一定要将二氧化碳气体预热器的电源切断。
(2)开启二氧化碳气瓶阀门时,操作者应站在阀口的侧面。
(3)工作时,注意防止焊丝头甩出伤人。
.
(4)对电气设备必须采取防触电措施。