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1、金属焊接与切割作业(取证)泽康科技培训中心第一章 安全生产法规知识和职业规范第一节 安全生产法律法规知识“安全第一，预防为主”是我国安全生产工作的基本方针。“以人为本”是我国安全生产的思想核心。2002年6月29日颁布了中华人民共和国安全生产法简称,(安全生产法)。于2002年11月1日起施行。1.从业人员的五项权利：n（1）知情、建议权；n（2）批评、检举、控告权；n（3）合法拒绝权；n（4）遇险停、撤权；n（5）保（险）外索赔权；2 从业人员的安全生产义务：（1）遵章作业的义务；（2）佩戴和使用劳动防护用品的义务；（3）接受安全生产教育培训的义务；（4）安全隐患报告的义务；3.特种作业从业
2、人员必须具备的三个条件：1.年龄满18周岁；2.初中以上文化程度；3.身体健康，双目裸眼视力在4.8以上，且矫正视力在5.0以上，无高血压、心脏病、癫痫病、眩晕症等妨碍本作业的其他疾病及生理缺陷。4.劳动法有关知识n1.第五十四条规定:“用人单位必须为劳动者提供符合国家规定的劳动卫生条件和必要的劳动防护用品.对从事有职业危害作业的劳动者,应当定期进行健康检查”.n2.第五十五条规定:“从事特种作业的劳动者,必须经过专门培训并取得特种作业资格。”同时,安全生产法第二十三条规定:“生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训,取得特种作业操作资格证书,方可上岗作业。”将两法的
3、条款统一理解，就是特种作业人员必须取得两种资格证才能上岗：一种是特种作业资格证(即技术等级证)，一种是特种作业操作资格证(即安全生产培训合格证)。两证缺一即视为违法上岗或违法用工。特种作业人员:对操作者本人、他人及周围设施、设备的安全造成重大危害的人员。第二节 特种作业人员应该具备的 职业道德和岗位职责 职业道德要求：1.爱岗、尽责。2.文明、守则。一.特种作业人员应当具备的职业道德:1.安全为公的道德观念 2.精益求精的道德观念 3.好学上进的道德观念.特种作业人员安全生产岗位职责(1)认真执行有关安全生产规定,对所有从事工作的安全生产付直接责任;(2)各岗位专业人员,必须熟悉本岗位全部设备
4、和系统,掌握构造原理、运行方式和特征；（3）在值班、作业中严格遵守本岗位安全操作的有关规定，并认真落实安全生产防范措施，不准违章作业，发现违章作业应制止，对违章作业领导要提出意见，并向有关领导和部门反映；（4）严格遵守劳动纪律，不迟到、早退，提前进岗作好班前准备工作，值班中未经批准，不得擅自离开；（5）工作中不做与工作任务无关的事情，不准擅自乱动与自己工作无关的机具和车辆；（6）经常检查作业环境和各种设备，设施的安全状态，保证运行、备用、检修设备的安全，发现问题及各种设备设施技术状况是否符合安全要求，设备发生异常和缺陷时，应立即进行处理并及时联系汇报，不得让事态扩大；（7）定期参加班组或有关部
5、门组织的安全学习，参加安全教育活动，接受安全部门或人员的安全监督检查，积极参与解决不安全问题；（8）发生因工伤亡及未遂事故要保护好现场，立即上报，主动积极参加抢险救援。第二章 焊接与切割基础知识焊接与切割的基本原理及分类：（一）常用金属的连接方法：常用金属的连接方法：1.永久连接：焊接、铆接；2.可拆连接：螺栓连接。基本原理：联接通常分两大类：可拆卸联接和永久性联接。焊接属于永 久性联接。焊接：通过加热或加压，或者两者并用，并且根据实际需要使用或不用填充材料，使工件达到原子结合的方法。（二）分类（二）分类：1.熔化焊：气焊、电弧焊、气电焊（CO2气体保护焊、钨极氩弧焊）、埋弧焊；是利用局部加热
6、的方法将联接处的金属加热至熔化状态而完成的焊接方法。2.压力焊：是焊接时向金属施加一定压力而完成焊接的方法。它分两种，一种是将被焊金属的焊接部分加热至塑性状态。如：锻焊、接触焊、摩擦焊、气压焊等。n一种是不进行加热仅在被焊金属的接触面上施加足够大的压力，如，冷压焊、爆炸焊等。3.钎焊：软钎料焊接、硬钎料焊接。n是将熔点低的钎料加热至融化状态，将液体注入被焊金属的焊缝中。如：烙铁钎焊、火焰钎焊、感应钎焊等。(三)切割的方法和分类切割的方法和分类切割可分为火焰切割、电弧切割火焰切割、电弧切割和冷切割冷切割三类。1.火焰切割中最常见的是气割气割。气割（即氧-乙炔切割）的原理是利用氧-乙炔预热火焰使割
7、缝金属在纯氧气流中能够剧烈燃烧，生成熔渣和放出大量热量的原理进行的。其它气割方法还有：液化石油气切割，氢氧源切割，氧熔剂切割等。2.电弧切割，按生成电弧的不同分为：a.等离子弧切割，是利用高温高速的强劲等离子射流，将被切割金属局部熔化并随即吹除形成切口的切割方法。b.碳弧气割，是使用碳棒与工件之间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现切割的方法。3.冷切割，切割后工件相对变形较小的切割方法。有a.激光切割，用激光束把材料穿透切割。b.水射流切割，用高压换能泵产生200400Mpa压力水束动能切割。（四）常用金属材料的一般知识一、金属材料的性能：一、金属材料的性能：（1）物理化学性能：
8、1.密度：物体单位体积所具有的质量，符号。2.导电性：金属传导电量的性能，银-铜-铝。3.导热性：金属传导热量的性能，导电性好的 材料，导热性就好。4.热膨胀性：金属受热时体积发生胀大的现象。5.抗氧化性：金属材料在高温时抵抗氧化性气体 腐蚀作用的能力。6.耐腐蚀性：金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。二二.金属材料的力学性能：金属材料的力学性能：1.强度：金属材料对变形和断裂的抗力；2.塑性：金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力；3.冲击韧性：衡量金属材料抵抗动载荷或冲击力的能力；4.硬度：金属材料抵抗表面变形的能力；固体物质可分为晶体和非晶体。在非晶体内，原子在空间是杂乱而无秩序的排列。如玻
9、璃是非晶体。在晶体内，原子在空间是按一定几何规律排列的，食盐就是晶体，所有固体金属都是晶体。金属由液体凝固成固体的过程，叫结晶。固溶体：一种物质均匀地熔解在另一种固体物质之中，所形成的熔合体叫固溶体。如焊条。三三.钢材的分类：钢材的分类：钢中的主要元素：C、Si、Mn、P、S。1.按化学成分分类：低碳钢：含碳量小于0.25%；中碳钢：含碳量为0.3%-0.6%；高碳钢：含碳量大于1.6%。2.按质量分类：（S-热脆、P-冷脆含量的多少划分）：普通钢、优质钢、高级优质钢。3.按用途分类：结构钢、工具钢、特殊用途钢。焊工在切割金属材料的时候注意材料标记的移植焊工在切割金属材料的时候注意材料标记的移
10、植四、焊接工艺基础知识：四、焊接工艺基础知识：1.焊接接头的种类及接头型式焊接接头的种类及接头型式：对接接头、角接接头、T型接头、搭接接头。两焊体端面相对平行的接头称为对接接头。它分不开坡口和开坡口（V形、X形、U形）两种。当钢板厚度在6mm以下，一般可不开坡口，只留有1mm2mm的焊缝间隙。V形坡口：钢板厚度为7mm40mm时采用。X形坡口：钢板厚度为12mm 16mm时采用。U形坡口：钢板厚度为20mm60mm时采用。角接接头：两焊件端面构成大于30度，小于135度平角的接头。一般用于不重要的焊接结构中。T形接头：两焊件端面与平面构成直角或近似直角的接头。T形接头在钢结构件中应用广泛。按照
11、焊件厚度可分为不开坡口和开坡口（单边V形、K 形以及双U形）两种。钢板厚度在2mm30mm时可不开坡口，省略了坡口准备加工。若焊缝有承受载荷要求时，选用V形、K 形、双U形坡口。搭接接头：两焊件部分重叠构成的接头。一般用于12mm以下钢板。2.焊接参数焊接参数：1）焊接电流I：根据焊条类型、焊条直径焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝空间位置焊缝空间位置及焊接层次等因素有关。经验公式：I=kd（K与焊条直径有关的系数）(d焊条直径)d（mm）1.6 2-2.5 3.2 4-5K（mm）15-25 20-30 30-40 40-502）电弧电压v：由弧长来决定。3）焊接速度4）焊接电源：交流、直流
12、；5）焊接材料：焊条、焊丝、焊剂、保护气体。6）焊接层（遍）数：n=/3-3.57）预热、后热、气体流速。n二、焊缝形成n按焊缝在空间位置的不同分类1。平焊缝：它是焊缝倾角在05度，转角在0-10度。2。立焊缝：它是焊缝倾角在8090度，转角在0-180度。3。横焊缝：它是焊缝倾角在05度，转角在70-90度。4。仰焊缝：它是焊缝倾角在05度，转角在165-180度。n按焊缝结合形式的不同分类（1）对接焊缝。（2）角焊缝。n按焊缝断续情况的不同分类（1）定位焊缝。（2）连续焊缝。（3）断续焊缝。五、焊接缺陷：五、焊接缺陷：1.定义：焊接接头产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷。2.常见的焊接缺
13、陷、产生原因、危害及防止措施：1）夹渣：焊后残留在焊缝中的熔渣。危害：影响接头的力学性能、降低耐蚀性能。原因：前道焊道除渣不干净；焊条的摆动幅度过宽，使液态熔渣在焊道边缘凝固；焊条的前进速度不均匀；焊件倾角太大，使熔渣流至电弧之前；焊条直径太粗，电流太小，使熔渣和铁水分辨不清。防止措施：焊前层间彻底清理；操作施焊要熟练；根据不同的焊件特点选择合适的焊接参数。2）气孔：焊接熔池中的气泡在铁水凝固时未能逸出而残留下来形成的空穴。危害：焊缝密实性和耐蚀性差、承载能力降低。原因：焊件金属表面受铁锈、油、水分或脏物污染；焊条药皮水分过大；焊接电弧拉的过长；焊接电流过大；焊接速度过快；使用碱性焊条时，电源
14、采用直流正接，焊接电弧产生磁偏吹。防止措施：焊前认真、仔细清理焊道两侧的铁锈、油污、水分和脏物；焊条使用前严格按要求烘焙；严格按工艺要求焊接；防止磁偏吹。3）咬边：焊接时沿焊缝边缘形成的凹陷或沟槽。危害：耐蚀性差、应力集中。原因：焊接参数的选择及操作者的熟练程度。防止措施：严格按焊接参数施焊，加强操作者的实操培训。n焊接与切割技术在现代工业生产中的广泛运用n它具有生产周期短、成本低、用材合理及能够以小拼大等优点，从而在工业生产中得到了广泛运用。如造船、汽车、桥梁、矿山机械等行业中，焊接已成为不可缺少的加工手段。世界主要的工业国家里每年大约有45的钢材被用于焊接结构。每制造一辆小轿车，需要500
15、012000个焊点。制造一艘30万吨油轮，要焊1000Km长的焊缝。一架飞机的焊点多达20万30万个。随着工业的发展，可焊接的材料种类也愈来愈多，除了普通的金属材料外，还有如超高强钢、活性金属、难熔金属以及各种非金属材料也可用于焊接。n焊接与切割作业的安全用电知识n一.安全电流、电压。健康人能承受的电流一般为30mA,且人的手、皮肤干燥时，可取人体电阻值为1700，根据欧姆定律U=IR=0.031700 50 V，即安全电压上限值为50V确保安全。安全电压有五个固定值：42V,36V,24V,12V,6V。50mA以上为致命电流。二.对焊接切割设备的保护接零、保护接地。n三.安全要求n1.对设
16、备电源的安全要求。n2.对焊接切割设备的保护接零、保护接地的安全要求。n触电事故的防范（见书）n触电急救(一)脱离低压电源的方法：1.就近拉闸断电，2.在不同位置将电源线剪断（不要让带电的断线落在自己或他人身上）3.用绝缘物体将电线挑开。(二)脱离高压电源的方法：立即通知供电部门拉闸断电；若电源开关离触电现场不远，可用绝缘棒拉开跌落式熔断器；万不得已采用人为短路法。(三)现场急救1.人工呼吸法(口对口)；2.胸外心脏挤压法。第三章 气焊与气割第一节 气焊与气割的基本原理、适用范围与安全特点（一）气焊原理：利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰去熔化工件焊缝处的金属和焊丝而达到金属间牢固连接的方法
17、。气焊应用的设备及工具包括氧气瓶、乙炔瓶(或乙炔发生器)、回火防止器、焊炬、减压器及氧气输送管、乙炔输送管等。气焊用的焊丝起填充金属的作用，焊接时与熔化的母材一起组成焊缝金属。适用范围：各工业部门的制造和维修。安全特点：主要危险是火灾和爆炸。（二）气割原理：利用可燃气体和氧气混合燃烧的火焰热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属剧烈氧化并放出热量、利用切割氧流把熔化状态的金属氧化物吹掉，而实现切割的方法。气割的过程：预热-燃烧-吹渣适用范围：纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等，其他金属：铸铁、不锈钢、铝和铜必须采用特殊的气割方法。安全特点：主要危险是火灾和爆炸。n常用灭火
18、器的主要性能1.二氧化碳（co2）灭火器。不导电，扑救电气、精密仪器、油类和酸类火灾。2.干粉灭火器。不导电，扑救电气、石油、油产品、油漆、有机溶剂、天燃气火灾。3.1211（二氟一氯一溴甲烷）灭火器。不导电，扑救油类、电气设备、化工、化纤原料等火灾。4.泡沫（NaHCO3，AlSO4 和发沫剂溶液）灭火器。有一定的导电性，可扑救油类或其它易燃液体火灾。不能扑救忌水和带电物体火灾。n动火管理动火管理n火灾和爆炸是焊接工作中容易发生的事故，动火管理是防止火灾和爆炸事故发生的有利措施。n一、建立各项管理人员防火岗位责任制n二、划定禁火区域n三、动火审批制度n1、一级动火审批。包括禁止区内以及大型油
19、罐、油箱、油槽车和可燃液体及辅助设备、压力容器、地下室等。n2、二级动火审批。指具有一定危险因素的非动火因素，或小型油箱、油桶、小型容器及高处焊割作业等。n3、三级动火审批。凡属于非固定动火区域，没有明显危险因素的场所，必须进行临时焊割时，都属三级动火范围。第二节 气焊和气割安全操作要求一、气焊和气割工具安全使用要求：氧气瓶、乙炔气瓶、氧气和乙炔减压器、氧气和乙炔气割带、气割把、气焊把。1）氧气瓶：a.不得擅自更改气瓶的钢印和颜色标记（氧气瓶：兰色；氢气：深绿色；氩气：灰色；CO2气：铝白色；氨气：黑色。b.必须使用在合格鉴定周期的氧气瓶；c.注意夏季防暴晒、冬季防冻（热水和蒸气解冻）处理。d
20、.严禁在气瓶上引弧和焊补；e.瓶内气体不得用尽，必须留有的余气即0.1MPa以上的剩余压力。乙炔气瓶必须留有0.050.1MPa的压力。f.严禁氧气瓶阀、氧气减压器、焊炬、割炬、氧气胶管等沾染易燃物质和油脂等，以免引起火灾或爆炸。g.气瓶在与电焊在同一场所使用时，瓶底应垫绝缘物，以免气瓶带电。h.与乙炔气瓶的距离不小于5米，与作业点的距离不小于10米。2）乙炔：性质：1.与空气混合浓度达到2.2%-81%发生爆炸；2.与氧气混合浓度达到2.8%-93%发生爆炸；3.与铝和银发生反应会爆炸；4.与含氯的盐接触会爆炸，所以乙炔气体或气瓶着火严禁使用1211（CCI4）灭火；5.乙炔自然温度305度
21、。3）气体减压器：可分为氧气减压器和乙炔减压器。4）气焊、气割用胶管：GB255092规定，氧气橡胶管为蓝色蓝色（原标准规定为红色）。工作压力2MPa，爆炸压力6MPa。GB255192规定，乙炔橡胶管为红色。红色。（原标准规定为黑色）工作压力0.3MPa，爆炸压力0.9MPa。常用内径为8mm或10mm。两种管子因耐压不同，不能红代蓝使用。两种管子因耐压不同，不能红代蓝使用。5）焊炬和割炬焊炬和割炬按可燃气体与氧气混合方式分为射吸式和等压式两类。目前国内使用的焊炬和割炬多数为射吸式射吸式。在焊炬和割炬中乙炔的流动主要靠氧气的射吸作用，所以不论使用中压或低压乙炔都能使焊炬正常工作。割炬按用途又
22、可分为普通割炬，重型割炬以及焊、割两用炬。如果操作中发生回火，应急速关闭乙炔调节手轮，再关闭氧气调节手轮应急速关闭乙炔调节手轮，再关闭氧气调节手轮。什么是焊割“十不焊”？1.焊工无操作证不能焊割。2.凡属一、二、三级动火范围的作业，未经审批不得焊割。3.不了解现场及周围的情况不得焊割。4.不了解焊割工件内部是否安全不得焊割。5.盛装易燃、易爆、有毒物质的各种容器未经清洗不得焊割。6.用可燃材料做保温层的部位及设备，未采取可靠的安全措施不得焊割。7.有压力或密封的容器、管道不能焊割。8.附近有易燃易爆物品，在未彻底清理或采取有效措施前不能焊割。9.作业部位与外单位接触在未弄清楚外单位情况前不能焊
23、割。10.作业场所附近有与明火相抵触的工种不得焊割。第四章 焊条电弧焊与电弧切割焊接性：指材料在限定的施工条件下焊接设计要求规定的构件，并满足预定的服役要求的能力。焊条电弧焊的组成：焊接电源、焊把、焊接电缆、防护面罩、角向磨光机。一）焊接电源：交流焊机、直流焊机交流焊机：B（弧焊变压器）X（外特性曲线）如：BX1330A，BX6200A，空载电压为6070V，工作电压30V，电流调节范围50450A，焊接电流调节分粗调、细调两档。粗调靠改变次级绕组的匝数来实现。细调靠移动铁芯改变变压器的漏磁来实现。直流焊机：AX7-XXX，ZX4-XXX。与交流焊机相比噪声小，引弧容易，电弧稳定，焊条适应性强
24、等特点，但其成本较高，制造维修比较复杂，重量较重。焊机常见故障：发热和反转二）把钳：严禁将发烫的把钳浸入冷水中三）把线：使用正规厂家生产的、满足焊接参数要求的截面积的把线。四）面罩：阻挡有害气体和弧光对皮肤、呼吸道和眼睛的伤害，通过护目镜片观察熔池。五）角向磨光机：清渣、修磨焊缝。n焊接电缆应采用橡皮绝缘多股软电缆，根据焊机的容量，选取适当的电缆截面如果焊机距焊接工作点较远，需要较长电缆时应当加大电缆截面积使在焊接电缆上的电压降不超过4V，以保证引弧容易及电弧燃烧稳定。焊接电缆选用表最大焊接电流（A）200300450600焊接电缆截面积(m)25507095焊接与切割作业中常见的事故和危害：
25、事故火灾、触电、爆炸、中毒。危害1金属烟尘；焊工长期接触金属烟尘，如果防护不良，吸进过多的烟尘，将引起头痛、恶心、气管炎、肺炎，甚至有患焊工尘肺、金属热和锰中毒的危险。2有毒气体（1）臭氧（O3）是一种淡蓝色的有毒气体，具有刺激性气味。明弧焊可产生臭氧，氩弧焊和等离子弧焊更为突出。（2）氮氧化物（NO，NO2）它遇水会形成硝酸与亚硝酸。（3）一氧化碳（CO）各种电、气焊都能产生一氧化碳有毒气体。（4）氟化氢（HF）无色气体，极易溶于水形成氢氟酸，其腐蚀性很强，毒性剧烈。3弧光辐射（1）紫外线（2）红外线（3）可见光线4噪声5放射性物质焊工尘肺：是指吸入超过浓度的，以氧化铁为主的多种具有刺激性，促进肺组织纤维化的混合金属烟尘和有害气体，并在肺组织中长期作用所致的混合性尘肺。n埋弧焊的安全技术气体保护电弧焊的安全技术n1.埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，由此得名。所用的金属电极是不断送进的光焊丝。被焊工件与焊丝分别接在焊接电源的两极。n2.了解钨极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊的工作原理。金属焊接与切割作业的安全事故分析n触电事故案例n火灾事故案例n爆炸事故案例