洛陽吉力培訓-焊接與切割作業安全技術
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第一章 概述第一節 金屬焊接與切割概況
一、焊接原理、分類和特點
(一）焊接原理
在金屬結構及其它機械產品的制造中，需將兩個或兩個以上零件連接在一起，使用的方法有螺栓連接、鉚釘連接和焊接等（見圖1-1)。前兩種連接都是機械連接，是可拆卸的，而焊接則是利用兩個物體原子間產生的結合作用來實現連接的，連接后不能再拆卸，成為永久性連接。焊接不僅可以使金屬材料永久地連接起來，也可以使某些非金屬材料達到永久連接的目的，如塑料焊接等，但生產中主要是用于金屬的焊接。
焊接就是通過加熱、加壓或兩者并用，并且用（或不用）填充材料，使焊件達到原子結合的一種加工方法。為了獲得牢固接頭，在焊接過程中必須使被焊工件彼此接近到原子間的引力能夠相互作用的程度。因此，必須對需要結合的地方通過加熱使之熔化，或者通過加壓（或者先加熱到塑性狀態后再加壓）,使原子或分子間達到結合與擴散，形成牢固的焊接接頭。焊接不僅可以應用于在靜載荷、動載荷、疲勞載荷及沖擊載荷下工作的結構，而且可以應用于在低溫、高溫、高壓及有腐蝕介質條件下使用的結構。
隨著社會生產和科學技術的發展，焊接已成為機械制造工業部門和修理行業中重要的加工工藝，也是現代工業生產中不可缺少的加工方法，如石油的勘探、鉆采、輸送；迅速發展的石油、化纖工業中的金屬容器、塔、桿構件；造船、鍋爐、汽車、飛機、礦山機械等。另外冶金、電子、原子能及宇航等工業部門都廣泛采用焊接工藝。
(二）焊接方法的分類
按照焊接過程中金屬所處的狀態不同，可以把焊接方法分為熔焊、壓焊和針焊三種類型。熔焊是在焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態，不加壓完成焊接的方法。在加熱條件下，增強了金屬的原子動能，促進原子間的互相擴散，當被焊金屬加熱至熔化狀態形成液態熔
壓理是在跟運過程中，必須對得行施加壓力（加熱或卡加熱）,已完成得接的方法，這類課按有兩種形式，一是將被得全國技能的分列的方式的形態，熱后施加一定的壓辦、以使金域原子問相與結合形式平固的保持接頭，是不進行加熱，僅在這界金屬的接觸面計算是采用記母封培點低的金域的計料，顧后的經濟的計料加熱至高于針料填點，低于母村始點的溫度，利用液態行科的濕母社，填充使頭間原開與母掃相互擴放實現連接得件的方目前得接方法的簡單分為見圖1-3,熱切附方法分類見圖1-3,各種評核方法的基本原理及用途
為了適應工業生產和新興技術中新材料新產品的焊接需要，將不斷研究出新的焊接方法。(三）焊接特點焊接的主要特點如下：1節約金屬材料用焊接比用仰接制成的金屬結構，可省去很多零件，因此能夠節約全屬15-20%,另外，同樣的構件也可比鑄鐵、鑄鋼件節約很多材料。2.減輕結構重量采用焊接制成的構件，可以在節省材料的同時，減輕自身的重量，從面可以加大構件的承載能力。3.減輕勞動強度、提高生產率焊接與仰接相比，勞動強度減輕，由于簡化生產準備工作，縮短了生產周期，從面提高了生產率。4.構件質量高焊接可以將兩塊材料連接起來，同時焊縫是連續的，具有和母材相同和更高的機械性能，并且獲得致密性（容器能達到水密、氣密、油密）,因而提高了產品結構的質量。5.焊接的材料厚度不受限制金屬焊接的方法很多，同一種焊接方法也可采用多種焊接工藝，因而焊接的材料厚度一般不受限制。但是，金屬焊接也有下列不足：(1)由于焊接是一個局部的、不均勻的加熱，冷卻或加壓，所以焊后的金屬易產生變形及應力。(2)焊接接頭的材質要發生一定的變化。(3)焊接接頭的裂紋在受力時，會有延伸傾向從而導致構件破壞。二、熱切割的原理、分類熱切割是利用熱能使材料分離的方法。熱切割方法的分類見圖1-3按照金屬熱切割過程中加熱采用的能源不同，大致可分為：采用氣體火焰的熱切割、采用氣體放電的熱切割、采用束流的熱切割。(一）采用氣體火焰熱切割氣體火焰熱切割所需熱量由氧化燃燒產生，氧化物或熔融物被切割氧流驅出的熱切割方法。1.氣割：采用氣體火焰的熱能將工件切口處預熱到燃燒溫度后，噴出高速切割氧流，使其燃燒并放出熱量實施切割的方法。氣體火焰有：氧——乙炔焰、氧——丙烷焰、氧——液化石油氣焰等。2.氧熔劑切割氧熔劑切割是在切割氧流中加入純鐵粉或其它熔劑，利用它們的燃燒和造渣作用實現切剛的方法。氧熔劑切割有：金屬粉末——火焰切割；金屬粉末——培化切割；礦石粉末——火焰切割采用氣體火焰熱切割的方法還有：火焰氣刨、火焰表面清理、火焰穿孔、火焰凈化等。(二）采用氣體放電熱切割1.電弧——氧切割圖1-3 熱切割方法的分類電弧——氧切割是利用電強加切割氧進行切割的熱切割方法。電弧在空心電極與工件之間燃燒，由電弧和材料燃燒時產生的熱量使材料能通過切割氧進行連續燃燒，熔融物被切割氧排出，反應過程沿移動方向進行而形成切口。2.電弧——壓縮空氣氣創電弧——壓縮空氣氣創是利用電弧及壓縮空氣在表面進行切割的熱切割方法。3.等離子弧切割：采用等離子弧的熱能實現切割的方法。(1)轉移電弧的等離子弧切割：轉移電弧進行等離子弧切割時，工件處于切割電流回路內，故被切割的材料必須是導電的。(2)非轉移電弧的等離子弧切割：非轉移電弧進行等離子弧切割時，工件不須處于切割電流回路內，故可以切割導電的及不導電的材料。(三）采用束流的熱切割1.激光切割：采用激光束的熱能實現切割的方法。
(1)激光——燃燒切割激光——燃燒切制品利用激光束將適合于火焰切割的材料加熱到燃燒狀態而進行切割的方法，在加熱部位含氧射流待材料加熱至燃燒狀態并給移動方向進行時，產生的氧化物被切割氧流聚走而形成切口(2)幽光——培化切割：激光——溶化切制是利用激光束將可絡材料局部增化的切割方法，培化材料被氣體（情性的或反應情性的氣體）射流排出，在制形移動成工件（金屬或非金屬）進給時產生切口(3)激光——升華切割：激光——升華切制是利用激光束局部加熱工件，使材料受熱部位蒸發的切割方法。高度蒸發的材料受氣體（壓縮空氣）時流及腳壓的作用被驅出，在制形移動或工件進給時產生切口。2.電子束切割：電子束切制是利用電子束的能量將被切割材料培化，熔化物蒸發或靠重力流出面產生切第二節 焊接、氣割安全生產的重要進行焊接、氣割的工人要與易燃易爆的氣體、各種等級的電流、電壓的設備及壓力容器等接觸；在焊接、氣割過程中還產生有害氣體、金屬蒸氣和粉塵；電弧和氣體火焰等熱源都是高溫，同時發射對人體有害的射線；有時需要在高空、隨道深處、水面和水下作業，或者需要鉆進密閉容器、鍋爐、船艙、地溝或管道等獨小的作業空間里等。如果在設備或操作管理上存在問題，就可能引起約傷、火災、爆炸、觸電、中毒以及其他各種不幸事故，這不僅直接影響焊接氣割工人及其他工作人員的安全，而且給國家財產造成損失
由于焊接氣割技術的應用非常廣泛，幾乎涉及到所有工業部門，同時隨著我國科學技術和工農業生產的不斷發展，焊制作業工人的隊伍迅速增長
黨和政府對焊割工人的安全健康一直非常重視。為了進一步貫徹執行安全生產方針，加強安全管理，以保證職工在生產過程中的安全和健康，促進生產的發展，國務院“關于加強企業生產中安全工作的幾項規定”，以及全國安全生產會議決議中都明確指出，對于電氣、起重、鍋爐、受壓容器、焊接等特種作業的操作工人，必須進行專門的安全操作技術訓練，經過考試合格后，才能允許現場操作。國務院發布的“工廠安全衛生規程”、勞動部的“氣瓶安全監察規程”以及《焊接與切割安全》國家標準（GB9448-1999)等，對焊接、氣割的安全技術都作了明確的規定。為了進一步把特種作業人員安全技術培訓、考核、復審工作規范化，國家有關部門先后發布了有關特種作業人員安全技術培訓考核管理辦法的法規及規定，如國家經貿委《特種作業人員安全技術培訓考核管理辦法）(1999年國家經濟貿易委員會令第13號）、國家安全生產監督管理局（關于特種作業人員安全技術培訓考核工作的意見》（安監管人字[2002]124號）、《安全生產培訓管理辦法》（2004年國家安全生產監督管理局第20號令）,對培訓、考核和發證、復審都作了統一規定。
因此，各工廠企業要落實各項安全措施和組織措施，加強安全管理和安全技術培訓，使廣大焊接、氣割作業工人了解和掌握安全操作技術，增強工作的責任心，這對實現安全生產將具有十分重要的意義。
