焊接有害物质及其对健康的影响

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1、ViewofExpert专家视点焊接有害物质及其对健康的影响〔摘要〕介绍了焊接有害物质的产生机理和发尘量的影响因素，从有害物质种类、工艺方法和材料焊接三方面探讨了有害物质对健康的影响。结果表明，焊接有害物质是在电弧高温作用下，焊条和太原理工大学焊接材料研究所母材熔化过程中，在弧柱及焊接区产生的蒸气凝聚成细小的固态粒子和大量气态物质。焊接材料特性是影响发尘量的内在因素，焊接参数、焊接条件以及焊接方法则是外因，其发尘量最终受焊接有害物质产生机理控制。实际的焊接有害物质是多组分混合物，对健康的影响更复杂，还必须考虑有害

2、物质的实际浓度，以及侵害时间等因素。在焊条电弧焊、氩弧焊、等离子弧焊接及切割，以及CO气体保护2(焊等焊接方法中，由于产生有害物质种类、发尘量山西及浓度各不相同，所以对健康的影响各异。不锈钢030024)烟尘中的六价铬化物以及镍的氧化物等均有致癌作用，铝及铝合金焊接时焊工的铝尘肺，铜及铜合金焊接时焊工的急性铜中毒症等，是材料焊接对健康的主要影响。孙咸随着焊接技术向优质、高效、自动化进程的快速发展，与高效、自动化相联系的各类焊接材料和焊接工艺方法被迅速推广应用。无论是自保护药芯焊丝，还是气保护药芯焊丝；无论是双丝自

3、动焊，还是多丝自动焊，采用大热输入量焊接，势必导致作业区焊接有害物质排放量猛增；另一方面，在一部分迅速崛起的新型焊接结构制造企业，由于缺乏安全、健康和环保意识，作业区通风条件较差，又没有设置有效的排烟净化装置，致使作业区焊接有害物质浓度大大超过容许浓度，焊工的健康受到很大的威胁。当前，提倡以人为本，关注环境与健康，实现安全生产和社会经济协调发展，已经成为人类追求生活质量提升和社会稳定进步的新目标。继续开展焊接与环境、焊接与健康方面的研究与探讨，对推动焊接技术的清洁、环保、可持续发展，具有参考价值和重要意义。热加工

4、2006年第8期17专家视点ViewofExpert尘中氧化铁含量、二氧化硅含量、氧化锰含量都比碱性一、焊接有害物质的产生焊条的高；碱性焊条烟尘中钾、钠氧化物和氟化物含量1．焊接有害物质定义比酸性焊条的高。可以用“熔滴过渡电弧特性”理论解所谓焊接有害物质，是指在焊接和切割及相关工艺释上述结果。该理论认为，酸性焊条电弧是从焊条端部过程中产生的、超过容许浓度时就会危害健康的，以及熔融金属表面上直接发生的，致使Fe、Si、Mn的过热蒸可吸入的空气污染物质。焊接有害物质的存在形式有气气较多，烟尘中相应的氧化物含量较高；而

5、碱性焊条电态和颗粒状态两种。弧是从粘附在焊条端部熔融金属表面的熔渣上发生的。2．焊接有害物质产生机理由于碱性渣的电导率比酸性渣高，且氟化物的增加也使20世纪80年代以来，关于焊接有害物质产生机理，电导率上升，因此碱性焊条的电弧很容易通过悬垂于焊逐渐形成了比较相近的理论。该理论认为，在电弧高温条端部的熔渣而发生，以致于碱性焊条熔渣中的钾、钠作用下，焊条端部的熔化物（液态金属和熔渣）以及熔几乎全部蒸发，烟尘中氟化物较多，而Fe、Si、Mn的氧滴和熔池表面产生过热蒸气，在空气中被迅速氧化凝聚化物较少。成极细固态粒子，以

6、“气溶胶”状态弥散在电弧周围，形用电子显微镜观察，焊接过程中生成的一次烟尘粒成了颗粒状态有害物质，即焊接烟尘。与此同时，熔滴子的基本形态呈球状，直径较细在0.01～0.3mm范围内过渡区激烈的化学冶金反应，产生了大量气态有害物质，变动，以0.1mm左右的居多。悬浮在空气中的一次粒子焊接环境与健康安全特别策划专辑如CO、CO2、H2、O3、氮氧化物和碳氢化物等。在静电和磁性作用下迅速聚集在一起，形成直径较大的3．有害物质的组成及形态特征二次粒子。酸性焊条烟尘的二次粒子一般呈絮状形态，光谱分析表明，焊接烟尘中的化学组

7、成比较复杂，粒径大都>1mm。碱性焊条烟尘的二次粒子一般呈碎片状被检测到的元素有Fe、Ca、Mg、Si、Al、Ti、K、Na、形态，粒径大都在1mm左右。CO气体保护焊的烟尘则2Cu、Cr等，这些元素以多种化合物形态存在。表1列出联接成片，粒径1mm左右的烟尘粒子，可以进入呼吸道了典型焊条烟尘主要化学组成。可以看出，酸性焊条烟并在肺泡上沉积。表1典型焊条烟尘主要化学成分（质量分数）（％）焊条类型FeOFeOSiOMnOKONaOCaOKFNaFCaF23222222钛钙型441.4917.77.266.155.1

8、51.09.5——低氢型24.6—5.896.35—17.64.66.1913.1516.05二、焊接有害物质发尘量的影响因素1．焊接材料特性的影响有资料显示，在各类焊接材料有害物质（烟尘）的发尘量中，以埋弧焊丝发尘量最小，自保护药芯焊丝发尘量最高；在各种类型药皮焊条中，钛钙型焊条发尘量较小，其次是钛型、钛铁矿型，碱性渣系焊条的发尘量较多。在各类气保护焊丝中，药芯焊丝产生