氣體保護(hù)焊參數(shù)與焊接煙塵產(chǎn)生的關(guān)系

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1、氣體保護(hù)焊參數(shù)與焊接煙塵產(chǎn)生的關(guān)系Weldingrechn0logyV01.38N0.9Sep.20O9?試驗與研究?25文章編號:1002一O25x(2O09)O9—0025一o3氣體保護(hù)焊參數(shù)與焊接煙塵產(chǎn)生的關(guān)系閆紅(天津職業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院,天津3Oo402)摘要:通過試驗研究了焊接速度,電弧電壓和焊接電流等工藝參數(shù)對焊接煙塵發(fā)塵量的影響規(guī)律,分析了不同的焊接方法和熔滴過渡形態(tài)對焊接煙塵的影響.進(jìn)一步探討了氣體保護(hù)焊參數(shù)與焊接煙塵產(chǎn)生的關(guān)系.使煙塵發(fā)塵量降到最低.關(guān)鍵詞:焊接煙塵;氣體保護(hù)焊參數(shù);影響因素;發(fā)塵量;成分分析中圖分類號:TG444.72文獻(xiàn)標(biāo)志碼:BO前言目前,

2、焊接煙塵已成為環(huán)境及焊接技術(shù)人員研究的重要課題,這不僅關(guān)系到環(huán)境保護(hù)問題,也關(guān)系到焊接技術(shù)能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要問題.許多國內(nèi)外專家對焊接煙塵的產(chǎn)生機(jī)理,影響因素及控制措施的研究取得了不同進(jìn)展.世界各國對控制焊接煙塵相當(dāng)重視,國際焊接學(xué)會(IIW)在原有的健康與安全委員會的基礎(chǔ)之上,又增設(shè)了環(huán)境委員會,制定了相應(yīng)的法規(guī),標(biāo)準(zhǔn)來保護(hù)勞動者的身體健康.我國也制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)n].對焊接車間的焊接煙塵允許濃度提出了要求.在電弧焊過程中會產(chǎn)生焊接煙塵,通常,煙塵中的顆粒直徑<1m,極易被人體吸收.當(dāng)焊接煙塵超過允許濃度時.就會嚴(yán)重危害操作者及其周圍人群的身體健康,引發(fā)塵肺,錳中

3、毒,金屬煙熱等疾病,因此.必須重視對焊接工作環(huán)境的保護(hù).影響焊接煙塵發(fā)塵量的因素主要集中在兩方面:一方面是焊接材料,即焊條藥皮的成分,焊絲鋼帶,藥粉的化學(xué)組成以及保護(hù)氣體成分等:另一方面是焊接工藝,即焊接方法的選擇及工藝參數(shù)的設(shè)定,如焊接工藝參數(shù)和不同的焊接方法等.本文主要研究焊接方法和焊接工藝參數(shù)對焊接煙塵發(fā)塵量的影響及其規(guī)律,為有效地控制焊接煙塵.改善焊接操作者的勞動條件提供理論依據(jù).收稿日期:2oo9一O3—23基金項目:天津市應(yīng)用基礎(chǔ)計劃項目(07JCYBZCo440o)1焊接煙塵發(fā)塵量測定方法焊接過程中產(chǎn)生的煙塵用2種方法來度量,一種是以焊接過程中單位時間產(chǎn)生的煙塵量

4、來度量,用FFR(mg/s,g/min)來表示;另一種是以熔化單位質(zhì)量焊絲產(chǎn)生的煙塵量來度量,用FGR(g,kg,mg)來表示.要準(zhǔn)確測定氣體保護(hù)焊實心焊絲及藥芯焊絲等焊接材料在焊接前后的質(zhì)量變化比較困難,因此,本文用單位時間產(chǎn)生煙塵的質(zhì)量來表示煙塵發(fā)塵量,單位為m或g,min,即:=/,l=×60,其中:為焊接時每秒鐘發(fā)塵量;為收集煙塵的質(zhì)量,單位為mg;為焊接時間,單位為s;為焊接時每分鐘發(fā)塵量.本研究中取同一測定條件下,2次測定值的平均值.筆者對直流MIG焊,脈沖MIG焊,藥芯焊絲CO氣體保護(hù)焊,實心焊絲CO氣體保護(hù)焊4種焊接工藝的發(fā)塵量進(jìn)行了研究,分析了焊接方法,電弧電

5、壓和焊接電流等工藝參數(shù)對焊接煙塵發(fā)塵量的影響規(guī)律.具體的試驗條件見表1.表1焊接工藝試驗條件直流,脈沖藥芯焊絲實心焊絲名稱MIG焊CO:氣體保護(hù)焊c0:氣體保護(hù)焊母材材質(zhì)202020母材管厚,mm888焊絲牌號H08Mn2SIASQJ501H08Mn2S.A焊絲直徑,一1.21.61.2保護(hù)氣體氬氣CO2氣體C0:氣體接線方式直流反接,脈沖直流反接直流反接焊接方法堆焊堆焊堆焊26?試驗與研究?焊接技術(shù)第38卷第9期20o9年9月2試驗結(jié)果分析下面以直流MIG焊為例分析影響焊接煙塵發(fā)塵量的因素.2.1焊接工藝參數(shù)對煙塵發(fā)塵量的影響(1)電弧電壓的影響隨著電弧電壓的升高,藥芯焊絲C

6、O氣體保護(hù)焊的煙塵發(fā)塵量增加.隨著電弧電壓的升高,直流MIG焊熔滴過渡由短路過渡變?yōu)轭w粒過渡時,FFR大大增加,而當(dāng)電弧電壓繼續(xù)升高,熔滴過渡變?yōu)樯淞鬟^渡時,FFR又減少了.而且不管是直流MIG焊短路過渡還是顆粒過渡.其發(fā)塵量都隨電弧電壓的升高而增加.(2)焊接電流的影響隨著焊接電流的增大,直流MIG焊和藥芯焊絲C0:氣體保護(hù)焊的煙塵發(fā)塵量均增加.(3)焊接速度的影響隨著焊接速度的減小,直流MIG焊短路過渡,焊接煙塵量會相應(yīng)增加.綜上所述,為了降低煙塵發(fā)塵量,應(yīng)該選擇合理的焊接工藝參數(shù),在保證焊接質(zhì)量的前提下,減小焊接熱輸人.綜合考慮電弧電壓,焊接電流焊接速度等工藝參數(shù)對焊接煙

7、塵的影響.選擇最佳參數(shù)組合.使煙塵發(fā)塵量降到最低.2.2工藝方法對煙塵發(fā)塵量的影響通過試驗測定,在相同焊接工藝參數(shù)下,脈沖MIG焊(取平均電壓和平均電流)的發(fā)塵量為1.096lg/min,直流MIG焊的發(fā)塵量為1.5154g/min,可知在脈沖電流條件下,FFR大大降低了,從而潛在地降低了工人接觸的焊接煙塵量.在相同焊接參數(shù)下,實心焊絲CO氣體保護(hù)焊的發(fā)塵量為0.9136g,min,直流MIG焊的發(fā)塵量為0.3O18g/min,可以看出,實心焊絲CO氣體保護(hù)焊的FFR明顯增加.其結(jié)果反映了不