电焊是机械加工行业热处理的一个加工工艺类别,它指的是固态材料和固态原材料(不光指金属复合材料,也有非金属材质)中间部分遇热熔化后结合在一起的一种机械设备电子行业热加工。焊接方法全过程所产生的空气污染物——有机废气的特点,关键在于被焊材材质、焊材成分、焊接方法方式及焊接工艺。不同类型的焊接方法所产生的有机废气,其有害物、有害气体的类型、类型与总数有很大的不同。对其工程项目开展环评验收中,对工程分析开展加工工艺环境污染剖析涉及到“焊接方法全过程所产生的空气污染物”时,无法含糊的说污染物质为“有机废气”,其“发尘量”一概是多少多少,治理方案一概是“移动焊接烟尘净化器”。
按热熔融方式不同,焊接方法方式可以分为:电弧焊接、电阻焊机、高频焊接、电渣焊、电子束焊机、电焊焊接等,以上焊接方法均是运用能量转化为热量;氧炔焊、摩擦焊接、激光焊接等,则运用了机械能、机械动能、激光器能转换成热量。喷焊、纤焊等均可以为运用电磁能,也可以为使用其他电力能源。被熔融物,有些是被焊材与焊丝、焊条,有些仅是被焊材本身熔化,有的是焊材熔化被焊材不熔化。但无论谁熔化,必须防止发生氧化反应。需要使用多种不同的助焊剂或氩气。焊接中产生的有机废气可能就不尽相同了。
1 电弧焊接:
1.1 电弧焊:
这是比较常见的焊接方法,为“闪光焊”。一般用于建筑钢材与钢材之间的电焊焊接。焊材为焊丝。对很多构造用高碳钢、高合金钢电焊焊接,应用数的J422焊丝(钛钙型、酸性焊条),其焊条芯熔化钢材成分为:C<0.12%,Mn=0.3~0.6%;焊芯成份中:TiO占24~48%,CaCO3<20%.焊芯熔化温度比铜芯低200摄氏度。而J502焊丝(低氢型、碱性焊条),CaO占8~26%,CaF2占10~23%。
电弧焊并头,在电孤持续高温影响下,焊芯先熔化。构成焊芯的稳弧剂(Ca及K、Na等电离电位低化学物质)、氧化剂(Mn、Ti、Al、Si等,可让进到溶池的金属氧化物重现,S、P被清除)、造渣剂及造气剂、铝合金剂、胶黏剂、稀渣剂、增粘剂等,很多变成有机废气,其粒度在0.10~1.25μm。有机废气中危害的一个物质MnO2(大约在有机废气中占有7.5%上下)及Fe2O3(大约在有机废气中占有近50%)、SiO2(大约在有机废气中占有近20%)等,也会导致电焊工锰中毒及矽肺病。有害物质有CO、NOx等,而F会和H反应生成有害物质HF。对于此,GB16194《车间空气中电焊烟尘卫生标准》中要求:“生产车间空气中的电焊烟尘容许浓度为6mg/m3”、“在焊接中产生的其他有害物仍按这种有害物质现行标准所规定的质量标准实行”。
J422焊丝焊接时发尘量为200~280mg/min,焊材的发尘量为6~8g/kg;J502焊丝焊接时发尘量为350~450mg/min,焊材的发尘量为11~16g/kg。同是电弧焊接,焊丝不一样,焊芯成份不一样,所产生的有机废气成份不一样,发尘量也差距很大。J502焊丝发尘量大约为J422焊丝的一倍,且带有HF,应造成更多的关心。
电弧焊有机废气的治理方案,当电焊工位变化区域较小时,可采取移动焊接烟尘净化器。当电焊工位变化范畴较大时,移动焊接烟尘净化器应用不方便,可自然通风蔓延排出;焊接烟尘造成量多时,要采取“分层次排风”对策。
1.2 电弧焊:
实芯焊丝所产生的电孤被深埋在颗粒的助焊剂下,焊接时看不见电光闪射。助焊剂成份以常见的“氟碱型”助焊剂为例子:CaO+MgO+MnO+CaF2>50%、SiO2<50%、CaF2>15%,粒度分布2~0.28mm。
焊接过程中产生的有机废气带有MnO2、Fe2O3、SiO2与HF。焊接时发尘量为10~40mg/min,焊材的发尘量为0.1~0.3g/kg。自动埋弧焊机应任意配置移动式焊接烟尘净化器。
1.3 CO2气体保护焊:
CO2气体保护焊归属于闪光焊。需要注意它采用了的焊条有实际芯与药芯二种。
CO2气体保护焊有机废气成份大多为MnO2、Fe2O3与有害物质CO、NOx、O3。针对实芯焊丝(φ1.6),其焊接时发尘量为450~650mg/min,焊材的发尘量为5~8g/kg。针对焊丝(φ1.6),其焊接时发尘量为700~900mg/min,焊材的发尘量为7~10g/kg(有机废气中除了上述具体内容之外还有SiO2、HF等)。
CO2气体保护自动焊接设备应任意配置移动式焊接烟尘净化器。当电焊工位确定时,应配备移动式焊接烟尘净化器。当电焊工位变化区域较小时,可采取移动焊接烟尘净化器。当电焊工位变化范畴较大时,移动焊接烟尘净化器应用不方便,可自然通风蔓延排出;焊接烟尘造成量多时,要采取“分层次排风”对策。
1.4 氩弧焊机:
氩弧焊机归属于闪光焊,焊接时会强紫外光造成。可焊接不锈钢、碳素钢、铜、铝等。分成非熔化极氩弧焊(电弧焊接)与熔化极氩弧焊(选用实芯焊丝,氩气为氩气瓶与CO2混合气)。
焊接过程中产生的空气污染物通常是NOx、O3及其MnO2、Fe2O3。
针对常见的熔化极氩弧焊,实芯焊丝直径约φ1.6,焊接时发尘量为100~200mg/min,焊材的发尘量为2~5g/kg。
氩弧焊机可采取移动焊接烟尘净化器,要确保电焊工位局部通风优良,以确保电焊工健康。
1.5 单脉冲焊:
脉冲信号焊归属于闪亮电弧焊接,这是运用可控性脉冲技术,把两个并列运行的开关电源(维弧开关电源及高频脉冲电源)向焊接电弧供电的焊接工艺。单脉冲焊可产生平稳的小孔效用,确保熔透并提升熔敷率,用以氩弧焊机。有机废气分析和氩弧焊机同样。
1.6 等离子焊:
等离子焊归属于闪亮电弧焊接,它通过集中精力的等电子束(水射流客户达300~2000m/s,比能量达105~106W/cm2)电孤熔融原材质的焊接工艺。等离子焊的焊速高,并不开坡口,焊接性能优异,焊接焊接热影响区小,焊接变形与剩余应力小,可电焊焊接多种多样金属材料,尤其是对于厚3~8mm原材料,是一种高效率高品质低成本电弧激光焊接技术性。
其正离子气选用高纯氩,保护气以氩、氦为主导,有些配上少许氢。有机废气分析和氩弧焊机相近。
2 电阻焊机:
缝焊包含焊接、波峰焊接(滚焊接),凸焊,电阻对焊(电栓焊)等。焊接流程是电级对所焊接不锈钢施加压力并插电,电流通过金属产品紧靠接触位置时,其阻值比较大,产生热量并熔化接触面,在电极压力影响下,接触面处焊为一体。电阻焊机不用焊接材料、助焊剂。在被焊材电焊焊接位置表层处理清洁时,几乎没有有机废气造成。
3 高频焊接:
高频焊接包含高频电阻焊、高频率感应焊。这是运用60~500KHz射频电流的“趋肤效应”,使电流量集中化加温金属材料待焊外表,使其一瞬间熔化,随着并对加电弧焊接在一起。用以直缝钢管(圆钢管、方钢管、异形管及异型钢等)焊接生产高效率极高。焊前金属材料待焊表层处理清洁时,几乎没有有机废气造成。