??????? (4)焊接電纜要緊綁在固定處,嚴(yán)禁繞在人身上或搭在背上工作。
??????? (5)登高人員必須經(jīng)健康檢查合格?;加懈哐獕?、心臟病、精神病等病癥和經(jīng)醫(yī)生證明不能登高者,不得登高作業(yè)。
??????? (6)六級(jí)以上大風(fēng)和雨天、雪天、霧天,禁止登高作業(yè)。夜間登高應(yīng)備有良好的照明。
??????? 石油、化工行業(yè)生產(chǎn)中常使用壓力容器、壓力管道、鍋爐等設(shè)備,其介質(zhì)多為有毒、易燃、易爆及腐蝕性物料。進(jìn)入這些容器內(nèi)作業(yè),統(tǒng)稱為罐內(nèi)作業(yè)。在罐內(nèi)、地坑、暖氣道、下水道等場(chǎng)所焊接時(shí),由于空間較小、空氣流動(dòng)不暢通,以及儲(chǔ)存一些危險(xiǎn)物品,很可能產(chǎn)生或積聚大量有毒氣體,如果貿(mào)然進(jìn)行焊接,不公容易發(fā)生火災(zāi)、爆炸,還容易發(fā)生中毒或窒息事故。因此作業(yè)前要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,采取可靠的安全措施。
??????? 可靠隔離。在設(shè)備檢修時(shí),應(yīng)將所有與外界連通的管道拆除或用盲板堵住,與生產(chǎn)系統(tǒng)安全隔離。
??????? 現(xiàn)場(chǎng)清理。檢修動(dòng)火前,應(yīng)將四周容易燃燒、爆炸物品移到安全地方,準(zhǔn)備好工具和消防器材,照明燈電壓不得超過12V。
??????? 焊條電弧焊安全技術(shù)要點(diǎn)如下。
??????? (1)焊工需經(jīng)安全教育考試及體檢合格,并持證上崗。
??????? (2)焊工操作時(shí),應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程。
??????? (3)焊接盛裝過易燃、易爆及有毒物料的容器(桶、罐等)、管道設(shè)備時(shí),應(yīng)遵守《化工企業(yè)焊接與切割中的安全》相關(guān)規(guī)定,采取安全措施,并獲得本企業(yè)和消防管理部門的動(dòng)火證明書后,才能進(jìn)行焊接。
??????? (4)在封閉容器、罐、艙室中焊接時(shí),應(yīng)先打開焊件的孔洞,使內(nèi)部空氣流通,必要時(shí)設(shè)專人防護(hù)。
??????? (5)非經(jīng)安全部門批準(zhǔn),不得在帶壓或帶電的容器上進(jìn)行焊接。
??????? (6)登高作業(yè)時(shí),安全設(shè)施要完善,并定出危險(xiǎn)區(qū)范圍,禁止在下方及危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)存放易燃、易爆物品或停留人員。
??????? (7)禁止將焊接電纜纏在人身體上進(jìn)行焊接。
??????? (8)露天作業(yè)遇到六級(jí)大風(fēng)或逢雨天、雪天、霧天時(shí),應(yīng)停止焊接工作。
??????? (9)仰焊時(shí),為防止火星、熔渣從高處落到頭部或肩上,焊工應(yīng)在頸部圍上毛巾,穿戴好防烯護(hù)肩和袖套等。
??????? (10)在狹窄、局部空間內(nèi)焊接時(shí),應(yīng)設(shè)通風(fēng)換氣設(shè)備,并應(yīng)有專人防護(hù)。
??????? (11)在規(guī)定的禁火區(qū)禁止進(jìn)行焊接作業(yè)。焊接作業(yè)點(diǎn)距易燃、易爆物的距離不應(yīng)小于10m。
??????? (12)焊接作業(yè)區(qū)須配有足夠的滅火器材。
??????? (13)焊工工作完畢,及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng),徹底消除火種。未經(jīng)確認(rèn)不得離開。
??????? 電焊條
??????? 涂有藥皮供焊條電弧焊用的熔化電極稱為電焊條,簡(jiǎn)稱為焊條。在焊條電弧焊中,焊條不僅作為電極,用來傳導(dǎo)電流,維持電弧的穩(wěn)定燃燒,同時(shí),對(duì)熔池起保護(hù)作用,又作為填充金屬直接過渡到熔池并進(jìn)行一系列的冶金反應(yīng),然后冷卻凝固,形成焊縫金屬。因此,焊條的質(zhì)量在很大程度上決定著焊縫質(zhì)量。
??????? 焊條的組成
??????? 焊條是供焊條電弧焊接過程中使用的涂有藥皮的熔化電極,它由焊條芯和焊條藥皮兩部分組成。
??????? 焊條中被藥皮所包覆的金屬芯,叫作焊芯。它是具有一定長(zhǎng)度、一定直徑的金屬絲。焊芯在焊接過程中有兩個(gè)作用:一是傳導(dǎo)焊接電流并產(chǎn)生電弧,把電能轉(zhuǎn)換為熱能,用以熔化焊條本身,又能將母材熔化而形成焊縫;二是作為填充金屬,起到調(diào)節(jié)焊縫中合金元素的作用。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制造焊條芯的鋼絲分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼以及鑄鐵、有色金屬絲等。
??????? 焊條按用途可分類以下幾種。
??????? ①碳鋼焊條? 這類焊條主要用于強(qiáng)度等級(jí)低的低碳鋼和普通低合金鋼的焊接。
??????? ②低合金鋼焊條? 這類焊條主要用于低合金高強(qiáng)度鋼、含合金元素較低的鉬和耐熱鋼及低溫鋼的焊接。
??????? ③不銹鋼焊條? 這類焊條主要用于含合金元素較高的鉬耐熱鋼和各類不銹鋼的焊接。
??????? ④堆焊焊條? 這類焊條主要用于金屬表面層的堆焊。其熔敷金屬在常溫和高溫中具有較好的耐磨性和耐蝕性。
??????? ⑤鑄鐵焊條? 這類焊條主要用于鑄鐵的焊接和補(bǔ)焊。
??????? ⑥鎳及鎳合金焊條? 這類焊條主要用于鎳及鎳合金的焊接和補(bǔ)焊或堆焊。
??????? ⑦銅及銅合金焊條? 這類焊條主要用于銅及銅合金焊接、補(bǔ)焊或堆焊。
??????? ⑧鋁及鋁合金焊條? 這類焊條主要用用鋁及鋁合金的焊接。
??????? ⑨特殊用途焊條? 這類焊條主要用于水下焊接、切割等。
??????? 焊接過程中,根據(jù)焊條藥皮熔化后所形成的熔渣呈現(xiàn)酸性或堿性,焊條可分為堿性(熔渣堿度≥1.5)和酸性(熔渣堿度≤1.5)兩大類。
??????? (1)配性焊條及其工藝特點(diǎn)
??????? 焊條引弧容易,電弧燃燒穩(wěn)定,可采用交、直流電源焊接;焊接過程中,對(duì)鐵銹、油污和水分敏感性不大,抗氣孔能力強(qiáng);焊接過程中飛濺小,脫渣性好;焊接時(shí)產(chǎn)生的煙塵較少。
??????? 焊條使用前,需在75~150℃烘干1~2h,烘干后,在大氣中放置時(shí)間不應(yīng)超過6~8h,否則應(yīng)重新進(jìn)行烘干。
??????? 焊縫的常溫、低溫沖擊性能一般;焊接過程中,合金元素?zé)龘p較多;脫硫效果差,抗熱裂紋性能差。由于焊條藥皮中的氧化性較強(qiáng),所以不適宜焊接合金元素較多的材料。
??????? 厚藥皮酸性焊條,在焊接過程中,電弧燃燒穩(wěn)定集中在焊條芯中心,因?yàn)樗幤と埸c(diǎn)高,導(dǎo)熱慢,所以焊條端部熔化時(shí),藥皮套筒長(zhǎng)。由于套筒的冷卻作用,壓縮電弧,使電弧更加集中在焊條芯中心,此時(shí)焊條芯中心熔化快,邊緣熔化慢,使焊條端部熔化面呈現(xiàn)內(nèi)凹形。
??????? (2)堿性焊條及其工藝特點(diǎn)
??????? 焊條藥皮中由于含有氟化物而影響氣體的電離,所以焊接電弧的穩(wěn)定性差,只能使用直流焊機(jī)焊接;焊接過程中對(duì)水、鐵銹產(chǎn)生氣孔缺陷的敏感性較大,由于藥皮中含有氟石(又稱螢石),焊接過程會(huì)析出氟化氫等有毒氣體,所以要加強(qiáng)通風(fēng)保護(hù)。焊接熔渣流動(dòng)性好,冷卻過程中黏度增加很快,宜采用短弧連弧手法焊接。堿性焊條端部熔化面呈凸形。
??????? 焊條使用前,經(jīng)250~400℃烘干1~2h,洪干后的焊條,應(yīng)放在100~150℃保溫箱(筒)內(nèi),承肜隨取;低氫型焊條在常溫下放置,不能超過3~4h,否則必須重新烘干。
??????? 焊縫常溫、低溫沖擊韌性好;焊接過程中合金元素過渡效果好,焊縫塑性好;堿性焊條脫氧、脫硫能力強(qiáng),焊縫含氫、氧、硫低,抗裂性能好,常用重要結(jié)構(gòu)的焊接。
??????? 以國家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)規(guī)定的焊條表示方法稱為型號(hào)。碳鋼焊條的型號(hào)是根據(jù)熔敷金屬的力學(xué)性能、藥皮類型、焊接位置和焊接電流種類來劃分的。
??????? 焊條牌號(hào)是根據(jù)焊條的主要用途及性能特點(diǎn)來命名的。焊條牌號(hào)通常以一個(gè)漢語拼音字母(或漢字)與三位數(shù)字表示。拼音字母(或漢字)表示焊條的各大類,后面的三位數(shù)字中,前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗接強(qiáng)度最低值;第三位數(shù)字表示焊條藥皮類型及焊接電源種類。當(dāng)熔敷金屬含有某些主要些素時(shí),還可以在焊條牌號(hào)后面加注元素符號(hào);當(dāng)焊條的藥皮中含有較多的鐵粉,熔敷效率大于105%時(shí),在焊條牌號(hào)后面加注“Fe”;當(dāng)熔敷效率大于130%時(shí),在“Fe”后還要加注兩位數(shù)字(以熔敷效率的1/10表示);對(duì)某些具有特殊性有的焊條,可在焊條牌號(hào)的后面加注拼音字母。
??????? 焊條在使用前,一般應(yīng)按說明書規(guī)定的溫度進(jìn)行烘干。因?yàn)楹笚l藥皮受成分、存放空間空氣溫度、保管方式和儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)短等因素的影響,使焊條藥皮因吸潮而工藝性能變壞,造成焊接電弧不穩(wěn)定、焊接飛濺大、容易產(chǎn)生氣孔和裂紋等缺陷。
??????? 酸性焊條的烘干溫度為75~150℃,保溫時(shí)間為1~2h,當(dāng)焊條包裝良好且儲(chǔ)存時(shí)間較短,并用于一般結(jié)構(gòu)鋼的焊接時(shí),焊前也可以不進(jìn)行烘干。烘干后允許在大氣中放置的時(shí)間不超過6~8h,否則,必須重新烘干。
??????? 堿性焊條的烘干溫度為350~400℃,保溫時(shí)間為1~2h,烘干后的焊條放在焊條保溫筒內(nèi)隨用隨取。烘干后允許在大氣中放置的時(shí)間不超過3~4h,對(duì)抗接強(qiáng)度在590Mpa以上的低氫型高強(qiáng)鋼焊條,應(yīng)當(dāng)1.5h內(nèi)用完,否則必須重新烘干。
??????? 纖維素型焊條的烘干溫度為70~120℃,保溫時(shí)間為0.5~1h,注意烘干溫度不可過高,否則,纖維素被燒損,焊條性能變壞。
??????? 對(duì)于有些管道用纖維素型焊條,某些生產(chǎn)廠商在產(chǎn)品說膽書中,規(guī)定打開包裝(鍍鋅鐵皮筒)后,焊條即可直接使用,可不進(jìn)行再烘干,因?yàn)閺S家在調(diào)制焊條藥皮配方時(shí),已將焊條藥皮中含水量對(duì)電弧吹力的影響一并考慮在內(nèi),若再進(jìn)行烘干,將降低藥皮的含水量,減弱了電弧吹力,使焊接質(zhì)量變差。
??????? 烘干焊條,要在爐溫較低時(shí)放入焊條,然后逐漸升溫;取出烘干好的焊條時(shí),不可從高溫的爐中直接取出,應(yīng)等待爐溫降低后再取出,以防突然高溫加溫或突然冷卻使焊條藥皮開裂脫落。焊條烘干箱中焊條,為應(yīng)成垛或成捆擺放,應(yīng)鋪成層狀,Ф4mm焊條不能超過3層,Ф3.2mm焊條不能超過5層。焊條的偏心度不大于5%。
??????? 露天焊接施工時(shí),下班后剩余的焊條必須妥善保管,不允許露天放在施工現(xiàn)場(chǎng)。
??????? 焊條重重烘干次數(shù)不宜超過3次。種類嚴(yán)重變質(zhì)的焊條,不允許再使用,應(yīng)責(zé)成有關(guān)人員控制。
??????? 碳素結(jié)構(gòu)鋼焊條電弧焊焊條的選用與焊件的含碳量及焊件的重要性有關(guān)碳素結(jié)構(gòu)鋼焊條電弧焊選用的焊條見3-7。
??????? 低合金結(jié)構(gòu)鋼焊條電弧焊焊接時(shí),焊條道先要滿足焊縫金屬與母材等強(qiáng)度以及力學(xué)性能指標(biāo)要求。實(shí)踐證明,如果焊縫強(qiáng)度超過母材過多,并且塑性較差時(shí),將造成冷彎角小,甚至出現(xiàn)橫裂紋。所以焊縫強(qiáng)度等級(jí)等于或稍高于母材即低合金結(jié)構(gòu)鋼焊條電弧焊用焊條見表3-8.
??????? 電焊機(jī)及常用工具
??????? 焊條電弧焊用電焊機(jī)
??????? 焊條電弧焊電源是一種利用焊接電弧產(chǎn)生的熱螄來熔化焊條和焊件的電器設(shè)備。在焊接過程中,焊接電弧的電阻值一直在變化著,并且隨著電弧長(zhǎng)度的變化而改變,當(dāng)電弧長(zhǎng)度增加時(shí),電阻就大,反之電阻就小。
??????? 焊接過程中,焊條熔化的金屬熔滴從焊條末端分離時(shí),會(huì)產(chǎn)生電弧的短路現(xiàn)象,一般每秒鐘這種短路過渡可達(dá)20~70滴。當(dāng)這些金屬熔滴被分離后, 電弧能在0.05s內(nèi)恢復(fù)。
??????? 焊條電弧焊電源按產(chǎn)生電流種類的不同,可分為交流電源和直流電源兩大類。
??????? 交流電源有弧焊變壓器;直流電源有弧焊整流器、弧焊發(fā)電機(jī)和弧焊逆變器等。
??????? 焊條電弧焊的焊接電源有兩個(gè)輸出的電極,在焊接過程中,分別接到焊鉗和焊件上,形成一個(gè)完整的接焊接回路。對(duì)直流弧焊電源的兩輸出極,一個(gè)為正級(jí),一個(gè)為負(fù)極,當(dāng)焊件接電尖源的正極,焊鉗接電源的負(fù)極,這種線法叫作直流正接;當(dāng)焊件接電源的負(fù)極,焊鉗接電源的正極,這種接線法叫作直流反接。
??????? 對(duì)于交流弧焊電源,由于弧的極性周期性改變,工頻交流電源電流是交變的,焊接電弧的燃燒和熄滅每秒鐘要重復(fù)100次,所以,交流弧焊變壓器的輸出電極沒有正反極之分。
??????? 焊接電源的極性應(yīng)用
??????? 焊條電弧焊過程中,酸性焊要一般用交流電源焊接;低氫鉀型焊條,可以用交流電源進(jìn)行焊接,也可以用直流反接焊接。若酸性焊條用直流電源焊接,厚板宜采用直流琥接法焊接,此時(shí)焊件接正極,正極的溫度較高,焊縫熔深大;焊接薄板時(shí),采用直流反接法焊接為好,此時(shí)焊件接電源負(fù)極,可防止焊件燒穿。當(dāng)使用低氫鈉型堿性焊條時(shí),必須使用直流反接法焊接。
??????? 直流電源的極性由于某種原因?qū)е路植磺鍟r(shí),可采用以下方法進(jìn)行鑒別。
??????? 采用低氫鈉型堿性焊條:如E5015,在直流焊接電源上試焊,焊接過程中,若焊接電流穩(wěn)定、飛濺小,電弧燃燒聲音正常,則表明焊接電源是采用直流反接,與焊件連接的焊機(jī)輸出端極性為負(fù)極,與焊鉗相連接的輸出端極性是正極。
??????? 弧焊變壓器在焊接領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛,但由于使用、維護(hù)不當(dāng),也會(huì)使其出現(xiàn)各種故障,弧焊變壓器常見故障特征、產(chǎn)生原因及排除方法。
??????? 弧焊整流器是替代耗電大、噪聲大、笨重的施轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)的直流電源,目前廣泛應(yīng)用于焊接生產(chǎn)中。由于存在對(duì)網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)較敏感及整流元件容易損壞等缺點(diǎn),較容易出現(xiàn)故障。
??????? 焊條電弧焊常用工具和用具包括焊鉗、電纜、膠管、面罩、護(hù)目鏡片、敲渣錘、角向磨光機(jī)、鋼絲刷子和焊條保溫筒等。
??????? 焊鉗是用以夾持焊條,實(shí)現(xiàn)焊接過程的用具。對(duì)電焊鉗的要求如下。
??????? (1)在任何角度上都能牢固地夾持直徑不同的焊條。
??????? (2)夾持焊條處應(yīng)導(dǎo)電良好。
??????? (3)手柄要有良好的絕緣和隔熱作用。
??????? (4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安全、耐用。
??????? 常用的焊鉗有300A和500A兩種,其技術(shù)數(shù)據(jù)見表4-7。
??????? 電纜
??????? 焊接用電纜是多股細(xì)電纜,一般有YHH型電焊用橡皮套電纜和YHHR型電焊用橡皮套電纜兩種。電纜選用時(shí),應(yīng)根據(jù)所使用的焊接電流值來決定。電纜的長(zhǎng)度以22~30m為宜。
??????? 膠管用于氣焊、氣割、各種氣體保護(hù)焊、等離子弧焊,氬弧焊等作為氣體管道。這種膠管一般分兩種。一種是紅色。作為氧氣管,最大使用壓力為1.5Mpa;一種是綠色或黑色,作為乙炔管,允許使用壓力為0.5~1.0Mpa。
??????? 焊條保溫筒工施焊過程中,對(duì)所使用的焊條保存并加熱保溫的工作。焊條保溫筒使用方便,便宜于攜帶。對(duì)于低氫型焊條,更需要配備焊條保溫筒來進(jìn)行施焊作業(yè)。常用的焊條保溫筒型號(hào)及規(guī)格見表4-10。
??????? 角向磨光機(jī)是一種用來修磨焊道、清除焊接缺陷和清理焊根等的電動(dòng)(或風(fēng)動(dòng))工具。角向磨光機(jī)具有轉(zhuǎn)速高、清除缺陷速度快,以及打磨焊縫表面美觀等優(yōu)點(diǎn),它與老式砂輪機(jī)、風(fēng)鏟和碳弧氣刨相比較,具有效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn),因而成為焊工在焊接過程中,不可缺少的常用輔助工具。角向磨光機(jī)所用的砂輪片分為磨光片和切割片兩種,直徑有100mm、125mm、180mm和250mm多種規(guī)格,焊工可根據(jù)焊件的大小、焊縫位置、操作空間等工況條件來選擇適當(dāng)規(guī)格的砂輪片。