農(nóng)用機(jī)具維修中焊接安全技術(shù)分析

0 引言

農(nóng)用機(jī)具在存放過程由于忽視保養(yǎng)和保管措施不當(dāng)，在農(nóng)忙季節(jié)使用時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)機(jī)體斷裂、破損、機(jī)體銹蝕等問題，造成其使用功能下降甚至無法使用，必須維修和維護(hù)。農(nóng)用機(jī)具維修中常用的補(bǔ)焊安全技術(shù)包括手工氧氣切割和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接。

1 農(nóng)用機(jī)具采用手工氧氣切割操作的安全要求

手工氧氣切割技術(shù)是利用助燃?xì)怏w(氧氣)和可燃?xì)怏w(乙炔或液化氣)產(chǎn)生的混合氣體火焰做為熱源，在氣割中使金屬升溫并熔化，利用高速切割氧射流燃燒把熔化狀態(tài)的金屬氧化物吹掉實(shí)現(xiàn)金屬切割

。由于氧氣切割經(jīng)濟(jì)成本低、操作簡(jiǎn)單，能高效切割低碳鋼和合金鋼，因此在農(nóng)機(jī)具維修中得到了廣泛使用。但是由于氧氣是助燃?xì)怏w，乙炔是可燃?xì)怏w，在氧氣切割操作中，由于操作不當(dāng)極易產(chǎn)生燃燒引起爆炸事故。因此操作者使用氧氣切割時(shí)必須做到以下幾點(diǎn)安全要求。

1.1 放置位置要求

氧氣瓶和乙炔瓶(液化氣瓶)必須直立放置，嚴(yán)禁臥放使用。氧氣瓶是高壓氣瓶，外觀顏色為天藍(lán)色,滿瓶壓力為15 MPa；乙炔瓶(液化氣瓶)是溶解氣瓶，外觀顏色是白色,滿瓶壓力為1.5 MPa

。使用中兩種氣瓶嚴(yán)禁錯(cuò)用，并應(yīng)將氣瓶牢固固定以防操作中突然傾倒，引起氣體泄漏或者爆炸事故。使用中兩個(gè)氣瓶的安全距離應(yīng)相距5 m。氣割操作周圍應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易爆物，嚴(yán)禁在禁火區(qū)氣割操作。特別是離易燃易爆的油罐﹑油箱﹑密閉的容器距離過近時(shí)，操作者一定要移到動(dòng)火區(qū)切割操作，并做好必要的防護(hù)措施。

1.2 開關(guān)事項(xiàng)

氣瓶使用時(shí)，瓶閥口的切線方向嚴(yán)禁站人，操作者應(yīng)站在瓶閥的側(cè)面緩慢開啟瓶閥以防氣瓶內(nèi)壓力過大，氣體沖出發(fā)生傷人事故。開啟氣瓶應(yīng)規(guī)范操作，氧氣瓶應(yīng)緩慢開啟2/3圈；乙炔瓶緩慢開啟1/3圈。而且瓶閥上嚴(yán)禁沾有油脂，嚴(yán)禁用沾有油脂的手套﹑工具接觸瓶閥和減壓器，以防靜電引起燃燒，造成爆炸事故。

盡管困難重重，但一些小公司還試圖加入Sellita和Soprod的行列，成為入門級(jí)機(jī)心替代廠商。例子之一就是在EPHJ上推出了新款S280機(jī)心的Horlogerie Schild，希望能對(duì)抗強(qiáng)勁的2824。這款新機(jī)心并非ETA的復(fù)制品；靈感其實(shí)來自一枚中國機(jī)心。Soigné機(jī)心符合“瑞士制造”的條件，60%的零件為瑞士制作。在伯爾尼州的Orpund組裝。他們的天文臺(tái)機(jī)心和Top機(jī)心，配有瑞士擒縱裝置，80%的成分都符合瑞士價(jià)值的規(guī)定。

1.3 氣壓事項(xiàng)

在使用中注意觀察氣瓶內(nèi)氣體的余量，不得將氣體用盡。氧氣瓶使用時(shí)應(yīng)留有0.2～0.3 MPa的余氣；乙炔瓶必須留有0.05～0.1 MPa的余壓，以保持氣瓶正壓。冬季使用時(shí)，氣體減壓器如果發(fā)生凍結(jié)，嚴(yán)禁用火烤，應(yīng)用熱毛巾等非明火熱源解凍。

手工氣割中嚴(yán)禁使用損壞的減壓器，嚴(yán)禁丙烷割嘴與乙炔割嘴互換使用，嚴(yán)禁氧氣管和乙炔管互換使用。凡是損壞的氧氣﹑乙炔減壓器必須要更換。

1.4 切割防護(hù)要求

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)要考慮焊接工藝(如焊接電流、焊接電壓、氣體流量、焊絲伸出長度、焊絲直徑等)對(duì)農(nóng)機(jī)具質(zhì)量的影響。維修中應(yīng)根據(jù)農(nóng)機(jī)具焊補(bǔ)材料的厚薄，靈活選用焊絲直徑、二氧化碳?xì)怏w流量、焊接電流和焊接電壓大小。操作中一般選擇

0.8 mm和

1.0 mm實(shí)心碳鋼焊絲(H08Mn2)，采用的二氧化碳?xì)怏w流量為10～12 L·min

為宜。焊接時(shí)工藝參數(shù)的選擇數(shù)據(jù)如表2所示。

1.5 切割參數(shù)要求

氧氣切割中切割質(zhì)量的高低直接影響農(nóng)機(jī)具裝配和修補(bǔ)質(zhì)量。操作時(shí)割口表面光滑無氧化鐵掛渣為宜。切割割口越光滑，氧氣越純，切割質(zhì)量越高。因?yàn)榍懈钯|(zhì)量高低與氧氣壓力、切割速度、割嘴與工件的距離、火焰能率有很大的關(guān)系，實(shí)際切割中以切割速度保持均勻，割嘴與割件的距離為3～4 mm；氧氣壓力為0.2～0.3 MPa為宜，以確保切割質(zhì)量。表1為生產(chǎn)實(shí)踐中切割工藝參數(shù)的選擇數(shù)據(jù)。

在分析電能表用外置斷路器通以恒定電流時(shí)由內(nèi)向外的熱傳導(dǎo)過程的基礎(chǔ)上，基于熱電比擬理論建立了EM斷路器的熱通道熱點(diǎn)溫升計(jì)算模型。通過建模仿真比較了在不同的負(fù)荷電流下，所提熱通道法和有限元法對(duì)內(nèi)部導(dǎo)體和外殼熱點(diǎn)溫升計(jì)算的結(jié)果可知，由于所提模型在計(jì)算模型參數(shù)時(shí)對(duì)傳熱學(xué)公式做了近似處理，故求得的溫升誤差相比于有限元法略大，但最大誤差不超過8.6%，且計(jì)算速度稍快。如何提高其計(jì)算準(zhǔn)確度，使計(jì)算結(jié)果滿足斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)和負(fù)載能力評(píng)估的應(yīng)用需求，值得進(jìn)一步研究。

1.6 火焰調(diào)整要求

手工氣割中，操作者應(yīng)注意密閉容器或盛裝汽油、柴油的油箱等部位嚴(yán)禁切割。氣割時(shí)注意氣體火焰的變化，當(dāng)氣體火焰發(fā)生變化時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整為中性焰。當(dāng)切割時(shí)間過長時(shí)，及時(shí)將割炬割嘴在冷水中降溫，以防引起回火。

1.7 其他事項(xiàng)

3.D 提示:根據(jù)2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑可知,Al無論是與鹽酸反應(yīng)還是與NaOH溶液反應(yīng),相同質(zhì)量的鋁屑完全反應(yīng)生成的H2的物質(zhì)的量相同。若產(chǎn)生H2的體積比為1∶3,說明兩份鋁的質(zhì)量比為1∶3。故選D項(xiàng)。

2 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊操作要求

首先，發(fā)現(xiàn)式數(shù)學(xué)將應(yīng)用題設(shè)為一個(gè)單獨(dú)的支股或條目，也就是說將數(shù)值計(jì)算和其應(yīng)用分割開來,這毫無道理.“解應(yīng)用題”不是一個(gè)數(shù)學(xué)分支或論題,既然小學(xué)數(shù)學(xué)的各部分均與實(shí)際生活密切相關(guān)，“解應(yīng)用題”應(yīng)包含在所有支股、條目或論題之中.發(fā)現(xiàn)式數(shù)學(xué)的教科書中，由于解應(yīng)用題設(shè)為一個(gè)獨(dú)立的條目，其它支股或條目大多只涉及單純的數(shù)值計(jì)算,因而抽象空洞，看不到概念定理產(chǎn)生的背景與情境，以及它們的實(shí)際應(yīng)用.這樣的教材編排，學(xué)生如何能夠真切深刻地理解數(shù)學(xué)內(nèi)涵？抽象空洞的東西又怎能激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲呢？

2.1 安全事項(xiàng)要求

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊操作時(shí)，如飛濺較多、焊縫成形差，說明焊接電壓和焊接電流匹配不正確。操作中應(yīng)將電流和電壓匹配合適。一般先確定焊接電流再調(diào)節(jié)焊接電壓。焊接中出現(xiàn)電弧長度變長、飛濺顆粒變大、熔深變淺、焊絲熔化時(shí)有“啪嗒啪嗒”聲，說明焊接電壓過高，應(yīng)降低焊接電壓或提高焊接電流；當(dāng)焊接電壓偏低時(shí)，出現(xiàn)焊絲插向工件、飛濺加大、焊道窄而高、熔深變大、焊絲熔化時(shí)有“砰砰”聲音，應(yīng)提高焊接電壓或減小焊接電流。通過調(diào)節(jié)焊接電流和電弧電壓，當(dāng)聽到焊機(jī)發(fā)出“沙沙”響聲，焊接時(shí)飛濺少，電弧穩(wěn)定，焊縫成型優(yōu)良時(shí)，說明焊接電流和焊接電壓匹配合適。

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊機(jī)一般使用直流焊機(jī)，采用直流反接法(接地線接負(fù)極，焊槍接正極)焊接。這樣焊接電弧穩(wěn)定，焊接飛濺少。焊接時(shí)，操作者與周圍易燃易爆物品(如瀝青﹑汽油﹑棉花﹑海綿﹑鋁粉等)距離大于10 m，以防止焊接飛濺物引燃易爆物品，產(chǎn)生火災(zāi)和爆炸。在焊接中如不能清除周圍易燃易爆物品，可以用水噴濕或者用濕麻袋﹑石棉布等覆蓋。

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)，首先開啟焊機(jī)電源，再逆時(shí)針緩慢開啟二氧化碳?xì)馄浚{(diào)節(jié)二氧化碳?xì)怏w流量大小后，再送絲、引弧。引弧時(shí)采用短路引弧方法。對(duì)于農(nóng)機(jī)具厚金屬件生產(chǎn)中常用的焊接方法有連續(xù)焊和斷續(xù)焊兩類，可以采用直線式、鋸齒式運(yùn)條，多層多道焊接法焊接，機(jī)體薄件采用分中分段退焊法、跳焊法、交替焊等方法完成焊接。收弧時(shí)一定要填滿弧坑，防止出現(xiàn)凹坑，引起機(jī)體機(jī)械強(qiáng)度下降。操作時(shí)根據(jù)焊接電流大小、焊件厚度、焊絲直徑大小靈活選用，以確保焊接質(zhì)量。

農(nóng)用機(jī)具機(jī)體維修部位手工氣割完成后，需要對(duì)其焊補(bǔ)維修。由于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊生產(chǎn)率高，焊接應(yīng)力和變形小，焊接質(zhì)量高，尤其是在薄板焊接中應(yīng)用突出。因此二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在農(nóng)機(jī)具焊接中得到了廣泛應(yīng)用。為保證安全和焊接質(zhì)量，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在應(yīng)用中應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)安全操作要求。

2.2 操作與調(diào)整要求

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)，焊接電弧中心溫度高達(dá)8 000～10 000 ℃，電弧周圍的空氣在弧光強(qiáng)烈輻射作用下，會(huì)產(chǎn)生臭氧﹑氮氧化物等有毒氣體和煙塵。如果在通風(fēng)條件不好的條件下，長時(shí)間焊接會(huì)危及操作者的身體健康。因此操作者在焊接維修時(shí)應(yīng)穿工作服、戴絕緣手套、穿絕緣橡膠鞋、佩戴防護(hù)面罩和口罩，以防弧光輻射、煙塵和有毒氣體的危害。

2.3 工藝參數(shù)要求

切割時(shí)，操作者戴好墨鏡和防護(hù)手套，首先檢查手工割炬有無正常的射吸能力。檢查方法是：手工割炬先接氧氣膠管，不接乙炔膠管。用姆指按住乙炔管接頭處，打開氧氣和乙炔調(diào)節(jié)閥。如果姆指感到有壓力，表明割炬射吸能力正常，可以使用割炬；如割炬無射吸能力，表明割炬損壞，應(yīng)立即更換割炬。割炬射吸能力正常后，先逆時(shí)針開啟預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥，再逆時(shí)針開啟氧氣調(diào)節(jié)閥進(jìn)行點(diǎn)火。點(diǎn)火后通常燃燒的火焰為冒黑煙的碳化焰，此時(shí)應(yīng)開大預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥，將火焰調(diào)成明亮的中性焰后，對(duì)農(nóng)機(jī)具的氣割部位進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)預(yù)熱到金屬燃點(diǎn)后，逆時(shí)針開啟高壓切割氧調(diào)節(jié)閥，對(duì)農(nóng)機(jī)具機(jī)體進(jìn)行局部切割。切割中嚴(yán)禁將農(nóng)機(jī)具直接放在水泥地上切割，以防水泥炸裂導(dǎo)致操作者人身安全受到傷害。切割中割嘴離割件過近，割嘴溫度過高或者割嘴因金屬飛濺物發(fā)生堵塞，很容易發(fā)生回火，產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)。氧氣切割中發(fā)生回火現(xiàn)象有兩種，一種是倒襲回火，切割中火焰突然逆向燃燒，割矩中發(fā)出“嘶嘶”聲，操作者應(yīng)立即采取措施處理，否則火焰很快燒毀割炬、氣管等，容易發(fā)生爆炸事故；另一種是爆鳴回火，切割中火焰發(fā)出“啪”的一聲后，火焰自行熄滅。氧氣氣割中如發(fā)生火焰逆向燃燒等回火現(xiàn)象，操作者先迅速關(guān)閉高壓切割氧調(diào)節(jié)閥，預(yù)熱氧氣調(diào)節(jié)閥，及時(shí)切斷氧氣，以防止發(fā)生回火引起爆炸。此時(shí)如果仍然聽到割炬里有“嘶嘶”響聲，說明火焰還沒有熄滅，應(yīng)迅速關(guān)閉乙炔(液化氣)調(diào)節(jié)閥或者拔下割炬上的乙炔(液化氣)軟管，將回火火焰排出。處理正常后，再檢查割炬的射吸能力。當(dāng)割炬的射吸能力正常后才允許重新點(diǎn)燃割炬進(jìn)行切割工作。為防止氣割回火現(xiàn)象，實(shí)踐中建議在乙炔瓶上安裝回火保險(xiǎn)器或者用液化氣代替乙炔使用。

2.4 二氧化碳?xì)怏w純度要求

二氧化碳?xì)怏w純度應(yīng)為98.5%以上，使用中如果二氧化碳?xì)怏w不純，極易產(chǎn)生飛濺和氣孔。操作中，發(fā)現(xiàn)二氧化碳?xì)怏w不純，利用水比重大的特點(diǎn)，可將二氧化碳?xì)馄康沽⒎胖?5 min，將氣瓶閥門打開，開啟1 min后關(guān)閉，循環(huán)反復(fù)2～3次，直至將氣瓶內(nèi)的水分排凈為止，可有效解決氣體不純引起飛濺和氣孔的發(fā)生。

2.5 操作流程與方法

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊操作時(shí)，裝有二氧化碳?xì)怏w的氣瓶，應(yīng)直立放置。二氧化碳?xì)馄客庥^顏色為鋁白色，滿瓶壓力為5～7 MPa。氣瓶使用時(shí)不得靠近熱源，夏季露天環(huán)境使用應(yīng)采取降溫等安全措施，以避免氣瓶爆炸。二氧化碳?xì)怏w減壓器所使用的電壓不得高于36 V，且外殼可靠接地。工作結(jié)束時(shí)，應(yīng)立即切斷氣源和電源。

2.6 農(nóng)機(jī)具斷裂或破損處理

修補(bǔ)農(nóng)機(jī)具斷裂或破損部位時(shí)，其操作步驟如下：認(rèn)真清理焊補(bǔ)部位正反面兩側(cè)各20 mm范圍內(nèi)的油污﹑銹痕﹑水分，直至露出金屬光澤，用磨光機(jī)打磨去除修補(bǔ)部位的毛刺。補(bǔ)焊部位裝配時(shí)組對(duì)間隙為2.5～3.2 mm，保證無錯(cuò)邊。定位焊采用與焊件金屬材料相同成分的焊絲，在正面首末兩端固定，定位焊接長度為10～15 mm。正式焊接時(shí)，做到眼尖﹑手穩(wěn)﹑氣勻。操作中應(yīng)保持焊槍與修補(bǔ)部位表面成85°～90°的角度，與焊接方向成85°的角度。在修補(bǔ)部位定位焊縫上引弧進(jìn)行焊接，引燃電弧后壓低電弧，控制焊接電弧在修補(bǔ)部位底部2～3 mm燃燒，然后焊槍在坡口內(nèi)作小幅度的鋸齒形或月牙形擺動(dòng)，擺動(dòng)時(shí)根據(jù)農(nóng)機(jī)具裝配間隙和焊縫寬度的變化，控制焊縫的高低度和寬窄度。如果焊接中途停頓，應(yīng)將接頭處焊道打磨成斜坡，再在打磨過的焊道最高處引弧，繼續(xù)以小幅鋸齒型運(yùn)條擺動(dòng)焊接，當(dāng)焊接接頭處出現(xiàn)熔孔后，進(jìn)一步加大焊槍的擺動(dòng)幅度，保持焊接速度均勻，使熔池兩側(cè)超過坡口棱邊0.5～2 mm，使其熔合良好，焊縫表面成形美觀。收弧時(shí)間要短，填滿弧坑，以免產(chǎn)生弧坑裂紋。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接完成焊縫后，仔細(xì)清理農(nóng)機(jī)具修補(bǔ)部位表面的金屬飛濺物。檢查焊縫表面有無夾渣、氣孔、咬邊、未熔合等焊接缺陷，保證農(nóng)機(jī)具焊接修補(bǔ)質(zhì)量滿足機(jī)體的強(qiáng)度、使用和負(fù)荷要求。

把富集培養(yǎng)液進(jìn)行梯度稀釋，并涂布于無機(jī)鹽培養(yǎng)基平板，挑取10株單菌落劃線純化，并接入無機(jī)鹽液體培養(yǎng)基中，30℃靜置培養(yǎng)15 d，0.2 μm濾膜過濾，取濾液進(jìn)行氣相色譜檢測(cè)[6]。

在生活自理能力方面，通過對(duì)793位入住老年人的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)383位老年人完全正常（48.30%），279位老年人具有不同程度功能下降（35.18%），131位老年人存在功能明顯障礙（16.52%）。380位男性老年人中，188位完全正常（49.47%），132位具有不同程度功能下降（34.74%），60位存在功能明顯障礙（15.79%）。413位女性老年人中，195位完全正常（47.22%），147位具有不同程度功能下降（35.59%），71位存在功能明顯障礙（17.19%），男性和女性在生活自理能力水平的分布位置相同（P＞0.05）（見表 6）。

2.7 補(bǔ)焊操作

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接中如果焊絲在導(dǎo)電嘴內(nèi)晃動(dòng)過大，會(huì)導(dǎo)致焊接飛濺增大、焊接爆裂聲音變強(qiáng)、焊縫成形惡化。這說明導(dǎo)電嘴直徑發(fā)生變化或者導(dǎo)電嘴發(fā)生燒損，操作者應(yīng)立即更換與焊絲直徑相適應(yīng)的導(dǎo)電嘴。

焊接中如果焊絲伸出的一段很快發(fā)生燒損，焊絲大面積飛濺，導(dǎo)致無法焊接。應(yīng)檢查焊接電流和焊接電壓大小是否匹配合適，在焊接電流和焊接電壓匹配正確的情況下，再檢查二氧化碳減壓器是否加熱，如果二氧化碳減壓器無法加熱，要及時(shí)更換。

焊接中如果焊絲發(fā)生斷絲、送絲不連續(xù)，說明送絲調(diào)節(jié)手柄過緊、送絲彈簧阻力過大。此時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整送絲管輪壓力或更換送絲彈簧。

3 結(jié)語

由于焊接與切割操作是特種作業(yè)，極易對(duì)操作者或他人、設(shè)備產(chǎn)生重大危害。按照《安全生產(chǎn)法》和《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理規(guī)定》等要求，操作者必須持有焊接與切割操作證書方可上崗作業(yè)。只有操作者嚴(yán)格按照焊接和切割操作安全規(guī)范操作，才能提高農(nóng)機(jī)具維修質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益，滿足使用者要求。

[1] 馮明河，米光明.焊工技能訓(xùn)練[M].4版.北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2014.

[2] 許瑩.電焊工工藝學(xué)[M].2版.北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2005.

[3] 焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)[M].濟(jì)南：濟(jì)南出版社，2019.