手工電弧焊的基本原理

手工電弧焊是利用焊條與焊件之間的電弧熱，使焊條金屬與母材熔化形成縫的一種焊接方法。焊接時，母材為一電極，焊條為另一電極。電弧是在焊條—母材之間的空隙內(nèi)通過外加電壓引燃。由于開始起弧時，兩電極及其間的氣隙尚未充分加熱電離，為了加強氣體的電離作用，電極之間應(yīng)有較高的電壓，這個電壓稱為空載電壓。一般直流電焊機的空載電壓為40～90V，交流電焊機為50～80V。當電弧穩(wěn)定燃燒后，維持電弧燃燒所需要的電壓較低，一般為16～35V，這個電壓稱為工作電壓。

● 手工電弧焊機

常用的手工電弧焊機有交流弧焊機、旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機和整流式直流弧焊機三種。

●交流弧焊機是一個特殊的降壓變壓器。具有陡降的外特性。為了保護外特征陡及交流電弧的穩(wěn)定燃燒，在電源內(nèi)部應(yīng)有較大的感抗。獲得感抗的方法，一般是靠增加變壓器本身的漏磁或在正常漏磁變壓器的次級回路中串聯(lián)電抗器來實現(xiàn)的。交流弧焊機主要是通過調(diào)節(jié)焊機的感抗值來調(diào)節(jié)焊接電源、其基本變動鐵芯或動繞組的位置或調(diào)節(jié)芯的飽和程度等。交流弧焊機主要有動鐵芯式、同體式和動圈式三種。

●旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機是一種專供電弧焊用的特殊型式的發(fā)電設(shè)備，由發(fā)電機和原動機兩部分組成。原動機可以是電動機或內(nèi)燃機，在工廠中常見的是用電動機驅(qū)動。直流弧焊機除了具有產(chǎn)生直流電的功能外，還具有滿足焊接工藝所要求的性能。

●整流式直流弧焊機由主變壓器、整流器組、調(diào)節(jié)裝置和冷卻風(fēng)扇等裝置組成。這類焊機由于多采用硅整流元件進行整流，又稱為硅整流焊機。

● 手工電弧焊的危險有害因素

由于手工電弧焊機利用的能源是電，同時電弧在燃燒過程中產(chǎn)生高溫和弧光，焊條藥皮在高溫下產(chǎn)生一些有害氣體和塵埃，所有這些，都會造成手工電弧焊操作過程中產(chǎn)生不安全因素。

●觸電。手工電弧操作者接觸電的機會較多。更換焊條時，焊工要直接接觸電極；在容器、管道內(nèi)或金屬構(gòu)件中焊接時，四周都是導(dǎo)體，焊機的空載電壓又大于安全電壓，如果電器裝置、防護用品有缺陷，或者違反安全操作規(guī)程等，都有可能發(fā)生觸電事故。

●弧光和電熱傷害。焊接時，電弧產(chǎn)生強烈的可見光和大量不可見的紫外線、紅外線，容易灼傷眼睛和皮膚。產(chǎn)生電弧灼傷的情況常見的有兩種，一是焊接時電狐灼傷手或身體；二是在焊機帶負荷情況下操作焊機開關(guān)，電弧灼傷手或臉。焊接時也容易發(fā)生熱體燙傷的現(xiàn)象。熱體燙傷主要是溶化的金屬飛潰、焊條頭或熾熱的焊件與身體接觸造成的。

●有害物質(zhì)。手工電弧焊時，金屬和焊條藥皮在電弧高溫作用下發(fā)生蒸發(fā)、冷凝和汽化，產(chǎn)生大量煙塵；同時，電弧周圍的空氣在弧光強烈輻射作用下，還會產(chǎn)生臭氧、氮氧化物、一氧化碳等有毒氣體。在通風(fēng)不良的條件下，長期接觸這些有害物質(zhì)，會引起危害健康的多種疾病。特別是在化工設(shè)備、管道、鍋爐、容器和船艙內(nèi)焊接時，由于作業(yè)環(huán)境狹小，通風(fēng)不良，焊接煙塵、有毒氣體形成較高的濃度，危害就更大。

●火災(zāi)與爆炸。一是焊接熱源引起周圍易燃物質(zhì)燃燒；二是二次回路通過易燃物質(zhì)，由于自身發(fā)熱接觸不良產(chǎn)生火花引起燃燒；三是燃料容器、管道焊時防爆措施不當引起爆炸。

●其它傷害。在清除焊縫熔渣時，由于碎渣飛濺而刺傷或燙傷眼睛，焊接工件放置不穩(wěn)造成砸傷，登高焊接時不加強防護發(fā)生高空墜落等。

● 手工電弧焊操作安全

●下雨下雪時不得進行露天施焊。

●在高處作時，不得將焊接電纜放在電焊機上；橫跨道路的焊接電纜必須裝在鐵管內(nèi)，防止被壓破漏電；施焊前，應(yīng)先檢查周圍不得有易燃易爆物品，并系好安全帶。

●嚴禁將焊接電纜與氣焊的膠管混在一起。

●二次電纜不宜過長，一般應(yīng)根據(jù)工作時的具體情況而定。

●在施焊過程中，當電焊機發(fā)生故障而需要檢查電焊機時，必須切斷電源后才能進行。禁止在●通電情況下用手觸動電焊機的任何部分，以免發(fā)生事故。

●在船艙內(nèi)焊接時，應(yīng)設(shè)法通風(fēng)或兩個人輪換操作。

●在容器內(nèi)焊接時，應(yīng)使用膠皮絕緣防護用具，并在附近安設(shè)一個電源開關(guān)，由助手專門負責(zé)看管和監(jiān)護，同時要聽從焊接操作人員指示，隨時通斷電源。

●在焊接時，不可將工件拿在手中或用手扶著進行焊接。

●連續(xù)焊接超過1h后，檢查焊機電纜，如溫度達到80℃時，必須切斷電源。