第五章氣體保護電弧焊等離子弧焊與切割1—10

第五章氣體保護焊等離子弧焊與切割

第一節(jié)氣體保護電弧焊的工作原理適用范圍和安全特點一.氣體保護焊的特點：氣體保護焊大致可分為熔化極氣體保護焊和鎢極氬弧焊兩大類。熔化極氣體保護焊當中又以二氧化碳氣體保護焊以及混合氣體保護焊用途最為廣泛。無渣，明弧，熔池可見。操作比焊條電弧焊簡單方便；電弧電流密度大，熔敷系數大，焊接速度快，生產效率高，生產成本低；電弧熱量集中，熔深大，熱影響區(qū)小，焊縫脫氧徹底，焊接質量好；4?可以焊接鋁，鎂，鈦等化學性質活潑的金屬；5.電流調節(jié)范圍寬，可以焊接0.5毫米甚至更薄的薄板，也能焊接100毫米以上的厚板；6?保護氣流的挺度不如焊條電弧焊藥皮爆炸生成的氣體，電弧抗風力很差，野外作業(yè)需要嚴密的擋風板;7?噴射過渡時的光輻射極其強烈，需要有效的保護；二?氣體保護焊分類及應用范圍非熔化極氣體保護焊GTAW：保護氣體為Ar，He，或者Ar+He，電極用鎢極，所以非熔化極氣體保護焊又有一個非正式的名稱TIG,是比較老的表示方法。在正規(guī)的美國ASME標準中用GTAW表示。熔化極氣體保護焊GMAW：保護氣體種類非常豐富，為了焊接各種不同材料，達到不同的工藝要求，保護氣體可以是Ar，He，CO2等一元氣體，可以是Ar+O2,Ar+He，Ar+CO2,CO2+O2等二元氣體，甚至Ar+He+CO2+O2四元氣體。對于熔化極氣體保護焊的英文縮寫，以往把熔化極惰性氣體保護焊表示為MIG，把熔化極活性氣體保護焊表示為MAG,不過在最新的美國ASME標準中已經不區(qū)分這兩者，而是對于熔化極氣體保護焊的熔滴過渡方式予以明確的表示，因為熔滴過渡方式不同，檢測的方法也不相同。GMAW一律使用實芯焊絲。藥芯焊絲氣體保護焊FCAW：焊絲不再是一根圓形截面的鋼絲，而是用薄鋼片和焊劑一同卷繞成的細鋼筒，保護效果非常好，焊縫質量好，但是藥芯焊絲的價格是實芯焊絲的一倍以上，焊接成本較高。三?氣體保護焊的安全特點：略第二節(jié)鎢極惰性氣體保護焊及安全操作—I高頻引豪韻——”鶴電橇.鎢極惰性氣體保護焊的特點：如果你能夠熟練地操作氣焊，那么你已經掌握了鎢極氬弧焊的基本技術。只要熟悉一下鎢極氬弧焊的設備，了解一下鎢極氬弧焊的特點，就能操作鎢極氬弧焊。鎢極氬弧焊是用氬氣作為保護氣體，用金屬鎢作為電極并且焊接過程中電極不熔化的一種焊接方法。有手工焊，半自動焊，機器焊和自動焊四種操作方式。其中手工焊是最廣泛應用的操作方式，半自動焊近年來應用也很廣，它的最大優(yōu)點就是不再需要熟練的操作工人，會操作焊條電弧焊，稍微熟悉一下，就能操作鎢極氬弧焊。雖然在設備投資上要多花6000元錢買一臺送絲機用于填絲，但是焊接質量和效率得到提高。機器焊就是教材中所說的“自動焊”按照國際通用的標準，焊接過程中自動送絲，人工操縱焊機并控制焊接方向的焊接方法只能叫做機器焊。使用焊接機器人才能叫做自動焊。鎢極氬弧焊有以下幾個特點：利用惰性氣體隔絕空氣，通常不能利用焊絲的成分對熔池金屬進行脫氧，脫氫以及合金化處理。需要更正的是鎢極氬弧焊并不一定就能“自動清除工件表面氧化膜”，正確的說法是惰性氣體保護焊在反第五章氣體保護電弧焊等離子弧焊與切割#—10第五章氣體保護電弧焊等離子弧焊與切割9第五章氣體保護電弧焊等離子弧焊與切割9—101.01.6?1.660?9011.62.41.6?2.480?1201脫氧銅2.42.4,3.22.4?3.2110?1505—101（直流正接）3.23.2,4.03.2?4.8140?20014.0324.0,4.84.0?4.8180?25016.44.0,4.8,6.44.8?6.4300?4001-21.01.6?1.650?6011.61.624?1.660?901鋁（交流）2.41.6241.6?2.480?1105—1013.22.4,3.22.4?4.0100?14014.03.2,4.03.2?4.8140?18014.8324.0,4.84.0?6.4170?2201因DEWEL0P7HEPUD口LE：卩)AtJBFILLERMEIAL(E>MDVETORCMTOEW3E因DEWEL0P7HEPUD口LE：卩)AtJBFILLERMEIAL(E>MDVETORCMTOEW3EOFPUDDLE五．鎢極氬弧焊的安全技術：1．鎢極氬弧焊的有害因素：a.放射性危害：釷鎢極中的ThO2含有微量放射性，在電弧中蒸發(fā)后的放射性微粒如果被操作工吸入體內，將產生嚴重的內照射損傷?，F在已經不允許使用。我們生活的環(huán)境中是存在天然放射性本底的，天然放射性本底是指自然界本身固有的，未受人類活動影響的電離輻射水平。它主要來源于宇宙線和環(huán)境中的放射性核素。天然放射性本底不會危害地球生物。但是，人類的活動會導致放射性劑量超出本底輻射的程度。比如核爆炸，核廢料，核事故，放射性同位素的制造，等等。人類對于放射性危害的認識也是逐步深化的。比如起初對于放射性的計量單位是倫琴。后來發(fā)現這僅僅是照射量的單位，表示有這么多的射線照射過來了。后來的研究發(fā)現同樣的照射量不同生物個體吸收情況不同，于是又產生了電離輻射吸收劑量單位拉德。隨著研究的深入又發(fā)現不同的生物個體吸收了同樣劑量的電離輻射，但是產生的生物效應卻不同，于是又產生了劑量當量的單位雷姆。表示被生物體吸收以后產生生物效應的放射性劑量。三十年前國際輻射單位測量委員會(ICRP)推薦使用國際單位制，上述單位對應地變成了庫侖(coulomb)每千克，戈瑞(gray)和希沃特(sievert)。電離輻射單位SI單位制cgs厘米?克?秒單位制吸收劑量Gy(gray)Rad劑量當量Sv(sievert)Rem放射性活度Bq(becquerel)Ci(cueie)照射量C/kg(coulomb)R(reentgen)電離輻射單位的換算輻射量SI單位SI單位專名cgs單位專名照射量庫倫?千克-1(C?kg-i)未定倫琴(R)1倫=2.58X10-4庫倫?千克-1(1R=2.58X10-4C?kg-1)吸收劑量焦耳?千克-i(J?kg-i)戈瑞(Gy)1戈瑞=1焦耳?千克-1=100拉德(lGy=lJ?kg-i=102rad)拉德(rad)1拉德=10-2焦耳?千克-1(1rad=10-2J^kg-1)當量劑量焦耳?千克-i(J?kg-1)希沃特(Sv)1希沃特=1焦耳?千克-1=100雷姆(1Sv=1J?kg-i=102rem)雷姆(rem)1雷姆=0.01希沃特=10-2焦耳?千克-1(1rem=0.01Sv=10-2J^kg-1)放射性活度秒-i(ST)每秒一次衰變貝可勒爾(Bq)1貝可=1秒-1(1Bq=1s-1)居里(Ci)1居里=3.7X1011?秒-1(1Ci=3.7X101°s-1)天然本底照射按照內，外輻射源的照射分為內照射和外照射兩類。外照射來自地球外的宇宙射線和地球本身的天然放射性核素，即存在于地殼、建筑物和空氣中的天然放射性核素衰變時釋放出的a,B,y射線所致的地球輻射。而內照射則是由于環(huán)境中的放射性核素經食入，吸入進入人體所致。致內照射的放射性核素包括宇生放射性核素(由宇宙射線與大氣中原子核和地球表層原子核作用所致)，如3H,7Be,14C和22Na等,和原生放射性核素(地球本身固有的長壽命核素)，如40K,87Rb銣，238U和232Th等。自然界的放射性本底輻射劑量，根據聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會估算，正常本底輻射地區(qū)天然輻射源致人體年有效劑量當量約為2.4mSv,其中內照射所致的有效劑量當量約為外照射的一倍，而其中222Rn氡最為重要，約為1?3mSv,40K約為0?2mSv。而外照射中，宇宙射線約為0.4mSv,地面輻射約為0?5mSv。我國放射衛(wèi)生防護基本標準中，采用了國際輻射單位測量委員會ICRP推薦規(guī)定的限值，為防止隨機效應，公眾個人受照射的年劑量當量應低于5mSv(0?5rem)。當長期持續(xù)受放射性照射時，公眾個人在一生中每年全身受照射的年劑量當量限值不應高于1mSv(0?1rem),且以上這些限制不包括天然本底照射和醫(yī)療照射。個人劑量限制是強制性的，必須嚴格遵守。即使個人所受劑量沒有超過規(guī)定的相應的劑量當量限值，仍然必須按照最優(yōu)化原則考慮要進一步降低劑量。b.高頻電磁場：鎢極氬弧焊普遍采用的高頻引弧可形成場強為60—110V/m的強電磁場。超過國家衛(wèi)生標準20V/m的幾倍。C.有害氣體：高頻引弧類似閃電，同樣會產生臭氧O3,ON,其中臭氧濃度大大超過國家衛(wèi)生標準。d.有害粉塵：鎢極磨削產生的粉塵，如果吸入人體會影響健康。2．鎢極氬弧焊的安全措施：使用純鎢極。釷與制造原子彈的鈾，钚同屬錒系元素。錒系元素都具有很強的放射性，現在常用的鈰鎢極中所含的鈰屬于鑭系元素，鑭系元素中除了鉅(Pm)以外都沒有放射性。但是，鈰元素本身沒有放射性不等于制成鈰鎢極的工藝過程不會導致放射性，另外也可能在電弧空間被高能粒子激發(fā)過后產生放射性。著名的美國林肯焊機所提供的都是純鎢極。我們知道，美國人是最怕