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1、气体保护焊参数与焊接烟尘产生的关系Weldingrechn0logyV01.38N0.9Sep.20O9?试验与研究?25文章编号:1002一O25x(2O09)O9—0025一o3气体保护焊参数与焊接烟尘产生的关系闫红(天津职业大学机电学院,天津3Oo402)摘要:通过试验研究了焊接速度,电弧电压和焊接电流等工艺参数对焊接烟尘发尘量的影响规律,分析了不同的焊接方法和熔滴过渡形态对焊接烟尘的影响.进一步探讨了气体保护焊参数与焊接烟尘产生的关系.使烟尘发尘量降到最低.关键词:焊接烟尘;气体保护焊参数;影响因素;发尘量;成分分析中图分类号:TG444.72文献标志码:BO前言目前,
2、焊接烟尘已成为环境及焊接技术人员研究的重要课题,这不仅关系到环境保护问题,也关系到焊接技术能否实现可持续发展的重要问题.许多国内外专家对焊接烟尘的产生机理,影响因素及控制措施的研究取得了不同进展.世界各国对控制焊接烟尘相当重视,国际焊接学会(IIW)在原有的健康与安全委员会的基础之上,又增设了环境委员会,制定了相应的法规,标准来保护劳动者的身体健康.我国也制定了相关的标准n].对焊接车间的焊接烟尘允许浓度提出了要求.在电弧焊过程中会产生焊接烟尘,通常,烟尘中的颗粒直径<1m,极易被人体吸收.当焊接烟尘超过允许浓度时.就会严重危害操作者及其周围人群的身体健康,引发尘肺,锰中
3、毒,金属烟热等疾病,因此.必须重视对焊接工作环境的保护.影响焊接烟尘发尘量的因素主要集中在两方面:一方面是焊接材料,即焊条药皮的成分,焊丝钢带,药粉的化学组成以及保护气体成分等:另一方面是焊接工艺,即焊接方法的选择及工艺参数的设定,如焊接工艺参数和不同的焊接方法等.本文主要研究焊接方法和焊接工艺参数对焊接烟尘发尘量的影响及其规律,为有效地控制焊接烟尘.改善焊接操作者的劳动条件提供理论依据.收稿日期:2oo9一O3—23基金项目:天津市应用基础计划项目(07JCYBZCo440o)1焊接烟尘发尘量测定方法焊接过程中产生的烟尘用2种方法来度量,一种是以焊接过程中单位时间产生的烟尘量
4、来度量,用FFR(mg/s,g/min)来表示;另一种是以熔化单位质量焊丝产生的烟尘量来度量,用FGR(g,kg,mg)来表示.要准确测定气体保护焊实心焊丝及药芯焊丝等焊接材料在焊接前后的质量变化比较困难,因此,本文用单位时间产生烟尘的质量来表示烟尘发尘量,单位为m或g,min,即:=/,l=×60,其中:为焊接时每秒钟发尘量;为收集烟尘的质量,单位为mg;为焊接时间,单位为s;为焊接时每分钟发尘量.本研究中取同一测定条件下,2次测定值的平均值.笔者对直流MIG焊,脉冲MIG焊,药芯焊丝CO气体保护焊,实心焊丝CO气体保护焊4种焊接工艺的发尘量进行了研究,分析了焊接方法,电弧电
5、压和焊接电流等工艺参数对焊接烟尘发尘量的影响规律.具体的试验条件见表1.表1焊接工艺试验条件直流,脉冲药芯焊丝实心焊丝名称MIG焊CO:气体保护焊c0:气体保护焊母材材质202020母材管厚,mm888焊丝牌号H08Mn2SIASQJ501H08Mn2S.A焊丝直径,一1.21.61.2保护气体氩气CO2气体C0:气体接线方式直流反接,脉冲直流反接直流反接焊接方法堆焊堆焊堆焊26?试验与研究?焊接技术第38卷第9期20o9年9月2试验结果分析下面以直流MIG焊为例分析影响焊接烟尘发尘量的因素.2.1焊接工艺参数对烟尘发尘量的影响(1)电弧电压的影响随着电弧电压的升高,药芯焊丝C
6、O气体保护焊的烟尘发尘量增加.随着电弧电压的升高,直流MIG焊熔滴过渡由短路过渡变为颗粒过渡时,FFR大大增加,而当电弧电压继续升高,熔滴过渡变为射流过渡时,FFR又减少了.而且不管是直流MIG焊短路过渡还是颗粒过渡.其发尘量都随电弧电压的升高而增加.(2)焊接电流的影响随着焊接电流的增大,直流MIG焊和药芯焊丝C0:气体保护焊的烟尘发尘量均增加.(3)焊接速度的影响随着焊接速度的减小,直流MIG焊短路过渡,焊接烟尘量会相应增加.综上所述,为了降低烟尘发尘量,应该选择合理的焊接工艺参数,在保证焊接质量的前提下,减小焊接热输人.综合考虑电弧电压,焊接电流焊接速度等工艺参数对焊接烟
7、尘的影响.选择最佳参数组合.使烟尘发尘量降到最低.2.2工艺方法对烟尘发尘量的影响通过试验测定,在相同焊接工艺参数下,脉冲MIG焊(取平均电压和平均电流)的发尘量为1.096lg/min,直流MIG焊的发尘量为1.5154g/min,可知在脉冲电流条件下,FFR大大降低了,从而潜在地降低了工人接触的焊接烟尘量.在相同焊接参数下,实心焊丝CO气体保护焊的发尘量为0.9136g,min,直流MIG焊的发尘量为0.3O18g/min,可以看出,实心焊丝CO气体保护焊的FFR明显增加.其结果反映了不
