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该装置符合劳动安全卫生法规定的交流电弧焊接机用自动防电击装置的构造规格（本章以下简称“构造规格”），可以控制在切断电弧后，在延长时间（1.5秒以内）之后，焊条和焊接物之间的电压自动降到30V以下的安全电压，只在电弧起动时获得指定的电压。
2工作
2-1工作原理
图2.6是介绍自动防电击装置概要的一个例子。
在未引弧时，图中的S1（主接点）打开，二次侧施加从辅助变压器供给的低电压（一般为25V以下，根据构造规格，包括焊接机输入电压的变动在内，任何情况均在30V以下），没有危险。
使焊条接触母材后，电流流过二次侧电路，检测到此电流之后，通过控制装置的作用S1闭合，一次侧施加正常电压，进入可引弧状态（此时辅助接点S2被释放）。
图2.6自动防电击装置概要
图2.7自动防电机装置的动作说明图
从焊条接触母材到S1闭合、引弧为止的时间（称作引弧时间）极短，仅为0.06秒以内，不会影响操作性。
电弧停止后，通过控制装置的作用，约为1秒后（这个时间称作延长时间，安装构造规格最多1.5秒）S1开启（S2闭合），焊条和母材间的电压再次降到25V以下的低电压。
如图2.7所示。
2-2工作确认
自动防电击装置带有检验用开关（一般为“按键”式）和指示灯，用于确认装置的工作。
即，按1次检验用开关，自动防电击装置内部如上文2-1所述的动作自动工作，可以确认自动防电击装置工作是否正常。
但是，由于没有引弧，图2.7的工作说明图中所示的电压变动中，发弧时间后出现的焊接机空载电压（80V）立刻经过延时之后回到原先的安全电压。
有指示灯可以方便地确认这类的电压变动，确认的方法是通过指示灯的明暗进行。
自动防电击装置有的有1个、有的有2个指示灯，一般一个指示灯较常见。
自动防电击装置安装在焊接机上的状态下通过检验用开关确认的电焊机空载电压的电压变动和指示灯的明暗的关系如下。
（1指示灯的情况）
1打开电焊机电源，在按下检验用开关前的状态下，指示灯亮起微光（安全电压）。
2按下检验用开关然后放开后，短时间（发弧时间内）指示灯变暗，然后主接点立刻闭合，指示灯变得明亮（焊接机空载电压）。
3接着，延时内指示灯继续保持明亮状态，延时结束后（一般为1秒左右）主接点打开，指示灯变暗（安全电压）。
（2个指示灯的情况）
1打开焊接机电源，在按下检验用开关前的状态下，1个指示灯（安全指示灯）明亮，另1指示灯（危险指示灯）熄灭（安全电压）。
2按下检验用开关然后放开后，（发弧时间内）安全指示灯及危险指示灯均变暗，然后主接点立刻闭合，安全指示灯暗，危险指示灯变得明亮（焊接机空载电压）。
3接着，延时内安全指示灯暗，危险指示灯继续保持明亮状态，延时结束后主接点打开，安全指示灯明亮，危险指示灯变暗（安全电压）。
3种类
自动防电击装置根据分类方法的不同有如下种类。
3-1根据主接点不同分类
自动防电击装置中，上述的主接点（S1）有的在一次侧，有的在二次侧，一般分别称作一次侧断路和二次侧断路。
另外，主接点使用电磁接触器的很多，最近，也有的使用电力用半导体（可控硅）。
半导体元件发生故障就会短路，S1成为闭合状态，有触电的危险，因此，在主接点使用半导体元件的时候，都装备有保护用电磁接触器，已备主接点发生故障时工作。
3-2根据灵敏度不同分类
自动防电机击装置根据灵敏度不同，分为低电阻启动型（L型）和高电阻启动型（H型）。
启动灵敏度指的是足以启动自控防电击装置的自动防电击装置输出电路的电阻最大值，这个值低电阻启动型为2～3Ω以下,高电阻启动型为260Ω一下。
由于母材表面生锈,或者又有油漆涂层时,接触电阻大,焊条即使和母材接触有时也无法启动.高电阻启动型具有在这种状态下也能够启动的功能.
虽然叫做高电阻启动型,但是规定启动灵敏度是考虑人体的电阻值,考虑到母材生绣和涂漆的状况等,有必要分别使用上述两种自动防电击装置。
另外,操作者更改自动防电击装置的启动灵敏度很危险,该装置的构造不易随便更改启动灵敏度。
3-3根据构造不同分类
自动防电机装置由外装在交流电弧焊接机上的类型（外装型）和内置在交流电弧焊接机内部的类型（内置型）。
外装型的选择必须适合交流电弧焊接机，必须正确地连接在焊接机上使用。
内置型内嵌在交流电弧焊接机主体内部，优点是不会发生忘记安装或接线错误的危险。
4自动防电击装置的使用义务
劳动安全规则的332条及第648条中，规定在下列危险场所使用交流电弧焊接机作业时，交流电弧焊接机上必须安装自动防电击装置。
1船舶双层底或尖舱内部、锅炉的炉身或圆形屋顶等被导电体包围的狭窄场所。
2工人有坠落危险的高度2米以上的地方，工人可能接触到钢筋等高导电性接地物的场所。
另外，根据劳动安全卫生法第44条第2款，必须使用经检验合格的自动防电击装置。
第3章焊接材料及相关器具、装置
1焊接材料
现在，利用电弧热源进行的主要的弧焊方式是MAG焊接方式。
MAG焊接方式中使用的焊接材料（实心焊丝及药芯焊丝）所占的市场比例比以前有所增加，超过了7成。
其他的焊接材料还有包剂焊焊条及埋弧焊接用的焊接材料（焊丝、焊剂），分别占百分之十几的比例。
以下，关于主要的焊接材料，在介绍从事电弧焊接作业时必须理解的基础知识的同时，将介绍和各种焊接材料密切相关的器具、装置的必要事项。
1-1包剂焊焊条
如图2.8所示，包剂焊焊条是在芯线外涂抹了药皮（焊剂）的焊条。
为了便于引弧，在操作性较差的低氢包剂焊条的前端，进行了如图所示的加工，并涂抹石墨等。
包剂焊焊条除低碳钢用之外，还有高弹力钢用、低温用刚用、高温用刚用、不锈钢用、铜合金用、硬表面堆焊用、铸铁用等，根据用途区别使用。
一般的碳钢及低合金钢用使用强度低的线材（软线）作芯材，通过在药皮中添加合金成分，还可以对溶着金属的组成进行调节。
另外，特殊钢、高合金钢、非铁金属等的焊接市场通常提供类似金属作为芯线的焊条。
图2.8包剂焊焊条
包剂焊焊条通过芯线周围涂覆的药皮的作用，根据用途显示出各种特性。
药皮的作用如下。
①使引弧、电弧保持变得容易。
②由于气体的发生，在覆盖电弧周围的同时，由于焊渣的形成，保护熔融金属不接触空气。
③根据焊接姿势，通过调节熔融焊渣的性质，调节焊缝的形状。
④进行熔融金属的脱氧。
⑤向熔融金属添加合金元素。
包剂焊焊条根据焊接对象的钢种、强度水平、焊剂的特性等分为很多种，主要由JIS（日本工业标准）规定。
另外，2008年12月，低碳钢、高张力钢和低温用刚包剂焊焊条规格被统一，规格体系和国际标准化机构（ISO）的规格整合（参照参考资料6新旧规格对照表）。
表2.2显示了药皮的系统及特征。
药皮的系统大致分为重视低温防裂及熔接部质量的低氢系列外，市场上还提供重视操作效率的铁粉的铁粉氧化铁系列。
1-2MAG焊接用焊丝
如图2.9所示，MAG焊接用焊丝有呈断面构造的实心焊丝和药芯焊丝2种。
1-2-1实心焊丝
实心焊丝通过将特定构成成分的钢线拉成细丝，加工成规定的外径而成。
表面为了防锈和改善通电性，一般镀铜，现在不镀铜的技术也已问世，并部分在实际中采用。
实心焊丝根据使用钢种、保护气体种类、使用电流范围等分类，焊丝的种类在“低碳钢、高张力钢及低温用钢用MAG焊接实心焊丝＂（ＪＩＳ Ｚ３３１２：
２００９）中规定。
表２.２ 焊条的药皮类型及其特征
分类
种类
特性比较
特征
操作性
焊
接
性
效
率
非低氢系列
钛铁矿型
（D4301）
电弧强，熔入深
性能平衡，适合一般用途
钛钙型
（D4303）
电弧弱，熔入浅
耐气孔性稍差
高氧化钛型
X
电弧稳定，焊接飞溅少，焊缝外观美观
韧性及耐裂性弱，适合最后加工（装饰性堆焊）
高纤维素型
（D4327）
焊渣生成少，，适合向下立焊
电弧吹力强，熔入深，焊缝外观差
铁粉氧化铁型
适合重力式焊接等水平贴角焊及平焊
适合高效率焊接
低氢系列
（D4316）
低温防裂型优良，清洁，富于延展性，韧性
适合重要构造物，电弧轻微不稳定，焊缝突出
图2.9实心焊丝（左）及药芯焊丝（右边两种）的截面构造
其规格体系和包剂焊焊条一样，已与ISO规格整合（参照参考资料7新旧规格的对照表）。
最常用的是以二氧化碳（碳酸气体）作为保护气体的焊丝，正如表2.3中所比较的，一种是为了使在大电流领域（200A以上）使用时电弧稳定，添加铝（A1）、钛（Ti）等微量元素的类型，一种是适用于小电流领域（不到250A）的类型。
表2.3碳酸气体保护电弧焊用实心焊丝的特征
JIS
大电流用焊丝YGW-11
小电流用焊丝YGW-12
成分组成
AL.Ti（Zr）的微量添加
—
使用电流范围
250A以上
不到250A
电弧特性和移动形态
粒滴移动
稳定的短路移动
熔入
深
浅
焊缝外观
焊缝波状纹粗
焊缝波状纹细、美观
焊渣量
稍多
少
用途
平焊、水平贴角焊、中-厚板焊接
全姿势焊接、深熔焊、薄板或管道焊接
1-2-2药芯焊丝
药芯焊丝是将含有脱氧剂、电弧稳定剂、铁粉等的助焊剂填充于金属槽或金属管中拉伸成形而成的焊丝。
与实心焊丝相比，电弧柔和、焊渣少、作业容易，熔敷速度大，因此效率高，并且具有形成的焊缝平坦、美观的优良特性。
与实心焊丝一样，根据适用的钢种和与之组合的保护气体的构成而分别使用，在“低碳钢”、高张力钢及低温用电弧焊药芯焊丝”（JISZ3313:
2009）中有规定。
另外，和实心焊丝相同，实行了和ISO整合的规格修订。
但是，和日本大量使用的药芯焊丝用于以碳酸气体作为保护的电弧焊。
填充助焊剂的类型有焊渣型和金属型两种。
表2.4是其各自的特征。
表2.4MAG焊接用药芯焊丝的特征
类别
焊渣型焊丝
金属型焊丝
焊丝直径
1.2,1.6,2.0mm
150～500A
填充助焊剂类型
钛金属系、碱性系
铁粉、合金系
焊剂填充率（%）
10～15%
13～20%
电弧柔和
焊渣少
操作性好
焊缝外观良好
焊渣发生量少
熔敷速度快
熔入大
电源特性
直流恒压，焊丝阳极（反极性，DCEP）
1-3TIG焊接中的钨电极和填充焊条
TIG焊接中，作为非熔性电极，使用高温下不易熔化的钨电极。
一般交流和直流焊接均使用含氧化物的钨材，特别是含氧化钍的钨电极。
钨电极作用仅仅是引弧，要补充焊接金属量，需要在熔池中添加填充金属。
手动TIG焊接中使用的填充金属是被称作填充焊条的、外径1mm到数mm、长约1m的圆棒。
棒径过大过小都不行，必须根据钢种和焊接条件等适当选择。
1-4焊接用保护气体
1-4-1MAG焊接用
作为MAG焊接用保护气体，碳酸气体（二氧化碳CO2）100%、或氩气（Ar）80%和碳酸气体20%的混合气体极为常用。
碳酸气体（CO2）规定使用表2-5所示的液化二氧化碳（液化碳酸气体）（JISK1106-1990）第三类（CO299.5%vo1%残存水分重量0.005wt%以下），另外，混合气体规定使用“电弧焊及等离子切割使用保护气体”（JISZ3253:
2003）。
1-4-2TIG焊接用
TIG焊接用保护气体和MAG焊接用不同，使用氩气（Ar）和氦气（He）等非活性气体。
在日本，一般使用氩气（JISK1105-2005）中规定的接近100%的纯氩气。
不管是MAG还是TIG焊接，都需使用保护气体保护电弧、电极材料及熔池不接触大气。
为了保持适当的保护效果，必须采取措施保证适当的气体流量、喷嘴管径及防风等。
表2.5液化二氧化碳规格（JISK1106-1990）
CO2容量（%）
水分含量（%）
第一类
99.0%以上
第二类
99.5%以上
0.05以下
第三类
0.005以下
1-5焊剂
埋弧焊接的主要焊接材料是焊剂，根据其制造方法的不同，有如下所述的熔融焊剂和烧成焊剂（粘结焊剂），根据其各自的特性分别适用于不同场合。
1-5-1熔融焊剂
将混合的材料加热熔融到1300度之后，经过冷却、凝固之后破碎，调成成合适的粒度构成，通常呈现玻璃质（或轻石状）。
不易吸湿，适合高速焊接。
1-5-2烧成（粘结焊剂）
混合矿物性粉粒状原料，添加固结剂（水玻璃等）之后造成烧成。
利用其易于调整焊剂物性的特点，可以实现熔着金属的氧量降低和高韧性化。
由于容易吸湿，须妥善管理和使用。
适合大线能量焊接。
2相关器具、装置
2-1焊条钳
焊条钳是固定包剂焊焊条、联通从电缆到焊条的电流的器具。
焊夹必须符合“电弧焊装置-第11部分：
焊夹”（JISC9300-11：
2008）中规定的规格或达到同等或以上的绝缘性及耐热性。
日本固有的J型焊条尺寸要求见表2.6，国内广泛普及的焊夹样式见照片2.1。
2-2焊枪和电缆导管
MAG焊接用焊枪在将焊丝引导到焊接位置的同时，还为焊丝提供所需的电力。
另外，焊枪前端的喷嘴还负责喷出保护气体。
在构造上，有小电流用的气冷式和大电流用的水冷式两种。
照片2.2所示的是常用的气冷式弯曲喷嘴及水冷式弯曲喷嘴焊枪的实例。
表2.6焊夹类型J（JISC9300-11:
2008附件JA）
焊夹额定电流
A
可夹持焊条直径的最小适用范围
mm
焊接电缆截面积的最小适用范围mm2
125
1.6～3.2
14～22
150
3.2～4.0
22～（30）
200
3.2～5.0
（30）～38
250
4.0～6.0
38～（50）
300
400
5.0～8.0
60～（80）
500
6.4～（10.0）
（80）～100
（注）（）中的数值为JISC3404及JISZ3211中未规定的数值。
照片2.1普通焊夹一例
（a）气冷式弯曲喷嘴（b）水冷四弯曲喷嘴
照片2.2焊枪一例
MAG焊接中，焊丝的供给通过电动马达自动进行，只是和包剂不同的地方。
电缆导管连接电动马达和焊枪，是流畅输送焊丝所需的重要部件。
2-3TIG焊枪
TIG焊接用焊枪具有固定钨电极及供电，为焊接部位提供保护气体的作用。
在构造上，有小电流（200A以下）用的气冷式和大电流焊接用的水冷式两种，两种均需要充分的耐热性。
照片2.3现实的是一般常用的标准型TIG焊枪。
照片2.3TIG焊枪一例
2-4焊接材料干燥库及保管容器
焊接材料的保管管理在保证焊接质量上极为重要。
常见的有焊接材料干燥处理所用的干燥库和便携式保管容器，照片2.4显示的是干燥库的一个实例。
照片2.4干燥库一例
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