1 金属焊接与气割作业第一章概论第一节焊接的概念一、焊接的定义焊接就是通过加热、加压或在加热的同时进行加压，并且根据实际实际所需选择是否需要填充材料，使工件达到结合的方法。二、焊接的特点焊接具有节省金属材料、减轻结构重量、简化加工与装配工序、接头密封性好，能承受高压、建造周期短、设备简单、机动灵活、节省人力、提高效率、容易实现机械自动化生产等特点。第二节 焊接、切割的方法的分类按照基本金属在焊接过程中所处的状态和联接方式的不同，常将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三类。即：1、熔化焊包括：气焊、电弧焊（手工电弧焊、埋弧焊、埋弧自动焊） 、铝热焊、电渣焊、等离子弧焊、气体保护焊等。2、压力焊包括： 锻焊、接触焊（点焊、对焊、缝焊） 、冷压焊、超声波焊等。3、钎焊包括：烙铁钎焊、火焰钎焊、炉中钎焊、高频钎焊、2 真空钎焊等。按照金属切割过程中加热方法的不同大致可以摊贩切割方法为火焰切割、电弧切割和冷切割三类。第三节焊接安全与卫生防护技术的重要意义一、为什么说焊割作业属于特种作业？国家在特种作业人员安全技术考核管理规则中规定，从事特种作业的人员必须进行安全教育和安全技术培训。所谓特种作业， 就是指对作业者本人， 尤其对他人和周围设施的安全有重大危险因素的作业。金属焊接（气割）作业正是由于符合上述作业的情况，而被国家列入特种作业范围。因此，对金属焊接（即焊接与气割）作业人员必须进行安全教育和安全技术培训，经考试合格取得合格证后才允许单独操作，以确保焊接作业人员的安全和健康， 实现安全生产的目的。二、焊接安全与卫生防护技术的重要意义是什么？在焊接作业中要经常与易燃易爆物质、压力容器和电气设备接触，如果安全措施不当或工作疏忽，很容易造成灼伤、中毒、触电、火灾或爆炸事故。焊接过程中产生的有毒有害气体、有害粉尘和烟尘、弧光辐射、高频电磁场、噪声和射线等有害因素，如果防护措施不当还可能发生慢性中毒，或患尘肺、血液疾病、电光性眼炎和皮肤病等。上述伤害和危害不但严重地威胁着作业人员的生命安全和身体健康，3 而且还威胁着他人的安全，一旦发生事故，不但个人受痛苦，而且会给国家经济带来损失。 所以说焊接安全与卫生防护技术有着非常重要的意义。第二章气焊与气割安全技术第一节气焊与气割的基本原理和安全特点一、基本原理1、气焊的基本原理气焊是利用可燃气体（主要是乙炔或液化石油气）加上助燃气体（氧气） ，通过焊矩进行混合，使混合气体发生剧烈的氧化燃烧，利用燃烧所放出的热量去熔化接头部位的金属和焊丝，冷却凝固后使工件牢固地联接起来。2、气割的基本原理气割是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰为热源，将金属加热到燃烧点，并在氧气射流中剧烈氧化（燃烧），使局部金属熔化，然后再由高压氧气射流将熔化的熔渣以切口中吹出去，形成割缝使金属分开。二、安全特点气焊和气割所使用的乙炔、液化石油气和氧气都是易燃易爆的气4 体。氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶都属于压力容器。在焊补各种容器和管道时， 还会遇到其它许多易燃易爆物质和各种压力容器。在气焊气割的明火作业时， 如果焊接设备的安全防护装置和焊接工具有缺陷，或焊工违反安全操作规程，安全防护措施不当等，都可能发生火灾和爆炸的恶性事故。气焊或气割时，氧气的射流能使火花、熔珠和熔渣四处飞溅而造成灼伤。较大的熔珠和熔渣能飞溅到距操作点较远的地方，引燃易燃易爆物品，造成火灾和爆炸事故。 所以工作前后对场地的检查十分重要。气焊与气割火焰温度高达3000 度以上，被除数焊金属在高温作用下蒸发、冷凝为金属烟尘， 在焊接铅、镁、铜等有色金属及其合金时，除了这些有毒金属蒸气外，所用焊剂还会散发出氯盐和氟盐的燃烧物。在焊补过程中还可能造成焊工中毒，尤其是在容器、管道和通风不良的狭小场地工作，更容易造成中毒或窒息事故。第二节 常用助燃和易燃气体的性质一、氧气的性质氧气是一种无色、无味、无臭、无毒气体，本身不会燃烧，但有很强的助燃作用。 很多物质在纯氧中都会发生激烈氧化而燃烧起来燃烧现象要比在空气中猛烈得多。氧气与乙炔气、 氢气及其它气体达到一定的混合比例时，就会形成爆炸性气体。80 个表压以上的气态氧5 与矿物油，油脂或细微分散的可燃物质接触时，能够发生自燃，时常成为失火爆炸的原因。氧气几乎能与所有可燃气体或蒸气混合而形成爆炸性混合物，这种混合物具有较宽的爆炸极限范围，当渗透的液态氧， 在一定的冲击力下，就会产生剧烈的爆炸。按体积比，空气中含有21%的游离氧气。工业制取氧气主要采用空气低温液化分镏法，并以150 个表压充装入氧气瓶。工业用氧按纯度分为三级，纯度分别为99.5%、99.2%、98.5%，可根据焊接质量的要求选用，一般三级纯度氧气就可以满足要求。二、乙炔的性质乙炔又名电石气， 是电石与水反应产生的气体， 它是无色的气体。工业乙炔因为混有许多杂质， 如磷化氢及硫化氢等， 所以具有特别刺鼻的气味。乙炔比空气轻，本身毒性较弱，有轻微的麻痹作用，是一种易燃气体。乙炔燃烧速度很快， 约为 1800米3999 料/秒。在乙炔燃烧过程中遇到障碍， 或在狭窄空间内燃烧， 就会由于温度的压力剧增而发生爆炸，因此，使用乙炔气时应特别注意安全。第三节气焊与气割的安全操作6 一、作业场所要求作业场所应具有良好的自然通风和充足的照明，物料摆放整齐，并留有必要的通道，配备数量足够的有效消防器材。二、作业前准备1、操作前必须穿戴好劳动防护用品，严禁穿化纤工作服上岗。2、焊接场所 10 米内不得存放易燃易爆物品。3、在禁火区内进行焊、割作业前，必须到有关部门办理动火证，并采取相应安全措施后方能工作。4、高空作业时，必须系好安全带，并严格遵守高空安全作业的规定。5、禁止在输电线路下放置乙炔瓶、氧气瓶等气焊设备。6、检查所用设备工具（如减压器、焊、割矩、回火防止器等）及工作环境，确认无不安全因素后，方可作业。三、作业中的注意事故1、各种气瓶均应竖立稳固或装在专用胶轮车上使用。2、气焊设备严禁沾染油污和搭架各种电缆，气瓶不得剧烈振动及受阳光曝晒，开启气瓶时，必须使用专用扳手。3、严禁将正在燃烧的焊、割矩随意放置。4、在容器内交替使用气焊和气割时， 要在容器外点燃焊、割矩，容器内不得放置焊、割矩。7 5、在密闭容器、 桶、罐、舱室作业时， 应先打开其孔、 洞、窗，使内部空气流通，并设专人监护。6、禁止用氧气对局部焊接部位进行通风换气，不准用氧气代替压缩空气吹扫工作服和吹除乙炔管道内的堵塞物，或用作试压及气动工具的气源。7、氧气瓶要远离明火和热源， 且与明火保持 10 米以上的距离，与乙炔瓶保持 3 米以上的距离。8、安装减压器先将氧气阀门稍稍打开，吹除瓶嘴处污物。 安装减压器后必须开启氧气阀， 检查各部位有无漏气， 压力表工作是否正常，待正常后再接氧气胶管。9、开启氧气阀门时， 不得急剧开启， 动作应轻缓， 并且人站在瓶嘴侧面。10、 夏季露天作业，氧气瓶应有防曝晒的安全措施。11、 冬季使用氧、乙炔瓶发现的冻结现象时， 氧气可用热水或蒸气解冻，乙炔可用温水解冻，严禁用明火烘烤。12、 电气焊在同一场所作业时， 氧气瓶必须采取绝缘措施， 乙炔瓶要有接地措施。13、 瓶内气体不可用尽，氧气瓶必须留有0.1Mpa 以上的剩余压力，乙炔瓶必须留有0.050.1mMpa 的压力。四、工作结束时的整理1、工作结束时 ,应仔细检查工作场所，确认无隐患后，方可离8 开。2、工作结束时，要把所有使用工具设备清点清楚，把胶管盘好放在固定位置，并把周围环境清扫干净。第四节气瓶安全技术一、凡种常见的焊接气瓶1、氧气瓶氧气瓶是一种高压气瓶， 常用气瓶的充装压力为150公斤/厘米2。根据窖的不同，壁厚为58mm，氧气瓶表面涂有天蓝色并有黑色的“氧气”字样。2、乙炔气瓶乙炔气瓶是一种溶解乙炔气瓶。乙炔气瓶内有多孔而质轻的固态填料，它是由活性炭、木屑、浮石、硅藻土等合制而成。多孔填料内浸有液态物质丙酮， 其作用是溶解乙炔， 多孔填料的作用是吸收丙酮，由于将乙炔溶解在丙酮里，其爆炸的危险性就大大降低，因此，瓶装乙炔的压力可提高到15.5 公斤/厘米2。乙炔气瓶体外表面漆白色，并标有红色的“乙炔”和“不可近火”字样。3、液化石油气钢瓶常用液化石油气钢瓶有能充装10 公斤的 YSP10 型和能充装 159 公斤的 YSP15 型两种，钢瓶表面涂灰色，并喷有红色的“液化石油气”字样。二、气瓶爆炸事故的原因1、气瓶的材质、结构或制造工艺不符合安全要求。2、由于保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用，使瓶温过高，压力骤增，直至超过材料强度极限发生爆炸。3、在搬运时， 气瓶从高处坠落、 倾倒或滚动等发生剧烈撞击。4、开气速度太快，气体含有水珠、铁锈等微粒高速流经瓶阀时产生静电火花。5、气瓶瓶阀由于没有瓶帽保护，受振动或使用方法不当等，造成密封不严，泄漏甚至瓶阀损坏，高压气流冲击。6、气瓶未进行定期技术检验。7、氧气瓶瓶阀、阀门杆或减压器等上沾有油脂，或氧气瓶混入其它可燃气体。8、乙炔瓶内填充的多孔物质下沉，产生净空间，使乙炔气处于高压状态。乙炔瓶处于卧放状态，在大量使用乙炔时，丙酮随同流出。9、石油气瓶充装，受热时压力剧增， 气瓶角阀 O 型圈等漏气。三、气瓶的防爆措施1、氧气瓶的防爆措施10 1) 为了保证安全，氧气瓶在出厂前必须按照 气瓶安全监察规程的规定，严格进行技术检验，检验合格后，应在气瓶的球面部分作明显的标志、标明瓶号，工作压力和试验压力，下次检验日期，瓶的容量、重量、制造工厂及制造日期等。2) 充装氧气瓶时必须首先进行外部检查，同时，化验或鉴别瓶内气体，不得随意充灌。气瓶充灌时，气体流速不能过快，否则会造成气瓶过热，压力剧增，发生危险。3) 搬运气瓶时， 必须使用专用基金的抬架或小车，不得直接用肩膀或用手搬运，应轻装轻卸，严禁从高处滑下或在地面上滚动，禁止用起重设备吊运气瓶。 气瓶在运输和贮存过程中必须戴有瓶帽和瓶护圈，防止摔断瓶阀造成事故。4) 夏季用车辆运输或室外使用气瓶时，应加以覆盖， 避免阳光曝晒，气瓶库房和气瓶都要远离高温、明火、熔融金属飞溅物和可燃物质等，一般规定相距10 米以上。5) 使用氧气瓶以前，应进行外部检查，检查重点是瓶阀、接管螺丝、减压器等有无缺陷，如发现漏气、滑扣等不正常现象，应及时报修，切忌随便修理。检查漏气时可用肥皂水，切忌使用明火。6) 气瓶内气体不得全部用尽，至少要保留0.5公斤/厘米2的剩余压力，以便充气时检验和防止空气或可燃气体倒流入氧气瓶内。7) 气瓶与电焊在同一工作地点使用时，如果气瓶有带电的可能性时，瓶底应垫以绝缘物，以防气瓶带电，与气瓶接触的管道和设备要有接地装置，防止产生静电造成燃烧或爆炸。11 8) 冬季使用气瓶时， 瓶阀可能有结冰现象。 可以用热水或蒸气解冻， 严禁用火焰烘烤或用铁器猛击瓶阀， 不能猛拧减压器的调节螺丝，以防气体大量流出造成事故。9) 焊工不得用有油脂的工具、 手套或油污工作服去接触氧气瓶或减压器等。10)氧气瓶着火时，应迅速关闭阀门，停止供氧，火苗自行熄灭。2、乙炔气瓶防爆措施1) 凡使用、运输和储存乙炔的单位， 应根据乙炔的特性及使用说明制订相应的管理制度并对有关人员进行专业安全技术教育。2) 乙炔瓶在使用、运输和储存时，环境温度一般不得超过40，夏季要防曝晒。3) 乙炔气瓶使用时必须直立，不能横放，以防丙酮流出，引起燃烧爆炸。4) 严禁铜、银、汞等制品与乙炔接触，必须使用时铜合金的含铜量要低于 70%。5) 瓶内气体严禁用尽， 须留有 0.53 公斤/厘米2的剩余压力（根据环境温度确定）。6) 乙炔气瓶要轻搬轻放， 防止震动或撞击， 以免瓶内的多孔性材料下沉而形成空洞，下沉量较大时，也有爆炸的危险。7) 气瓶着火时， 应使用干粉或二氧化碳灭火器，严禁使用四氯化碳灭火器。12 第三章电焊安全技术一、焊接触电事故的原因焊接设备的电源一般是220V 或 380V，工频 50 赫交流电。电压值大超过了安全电压， 频段是危险性最大的频段， 因此对焊工的人身安全是不利的。焊接时触电事故基本有两种情况：一是直