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問題: [各國(guó)]關(guān)于電焊論文

我需要一篇電焊工技師論文，有哪位大俠知道到什么網(wǎng)址去下載，急求。必有重謝

解答: [各國(guó)]關(guān)于電焊論文

施工現(xiàn)場(chǎng)電焊機(jī)二次觸電保護(hù)器的重要性

摘　要:結(jié)合焊接事故,分析了安裝漏電保護(hù)器的電焊機(jī)為什么還會(huì)發(fā)生觸電事故的機(jī)理,探討了二次漏電保護(hù)器的原
理,提出了操作人員應(yīng)加強(qiáng)檢查二次觸電保護(hù)器,從而保證電焊能正常進(jìn)行。

關(guān)鍵詞:電焊機(jī),觸電,保護(hù)器


　　交流電弧焊機(jī)(簡(jiǎn)稱電焊機(jī)) 是建筑工地常用的設(shè)備之一,同
時(shí)它又是一種高危險(xiǎn)性的電器設(shè)備,其操作者屬于特殊作業(yè)人
員,必須經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練。目前漏電保護(hù)器的廣泛使用對(duì)于控制電
焊機(jī)觸電事故起了一定的作用,但電焊機(jī)二次側(cè)的觸電事故仍時(shí)
有發(fā)生。
1 　事故事例
2004 年9 月,某建筑工程公司李某在施工現(xiàn)場(chǎng)焊接管道時(shí),
由于地面潮濕(漏水) 手觸及自制焊把的裸露部分,二次電壓通過
李某的身體形成回路,造成李某觸電死亡。
2 　事故機(jī)理
安裝了漏電保護(hù)器的電焊機(jī)為什么還會(huì)發(fā)生觸電死亡事故,
難道是漏電保護(hù)器不起作用。要了解事故原因必須分析整個(gè)電
焊機(jī)系統(tǒng)。
電焊機(jī)的工作原理,電焊機(jī)實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)電磁感應(yīng)變壓器。
由于電弧焊是基于電弧產(chǎn)生的高溫來熔化金屬而達(dá)到焊接的目
的,由此首先要引弧。引弧的最初階段由于焊條和焊件的空氣間
隙不夠熱,要求引弧電壓比較高(70 V～90 V) ,以促使空氣電離,
但此引弧電壓達(dá)不到安全電壓(36 V) 的要求,當(dāng)操作者觸及時(shí)會(huì)
導(dǎo)致觸電死亡。當(dāng)引弧發(fā)生后,空氣成為導(dǎo)體,作用于電弧的電
壓應(yīng)迅速下降,以免電弧電流太大,此時(shí)的電焊機(jī)二次側(cè)工作電
壓為二十多伏特,低于安全電壓的要求,一般是比較安全的�？�
見,電焊機(jī)二次側(cè)的危險(xiǎn)在于空載時(shí)的焊把線電壓較高。由此可
以看出漏電保護(hù)器只能對(duì)電焊機(jī)的一次側(cè)電路進(jìn)行保護(hù),對(duì)二次
側(cè)來說漏電保護(hù)器是不起保護(hù)作用的。因?yàn)?目前使用的漏電保
護(hù)器是采用監(jiān)測(cè)剩余電流來產(chǎn)生動(dòng)作,即當(dāng)流出漏電保護(hù)器的電
流i1 和流回漏電保護(hù)器的電流i2 相等時(shí),漏電保護(hù)器即認(rèn)為電
路未發(fā)生漏電不動(dòng)作。一次側(cè)線圈和導(dǎo)線本身構(gòu)成一個(gè)閉合回
路,漏電保護(hù)器可以保護(hù)此部分電路。二次側(cè)是另一個(gè)相對(duì)獨(dú)立
的閉合回路,二次線圈通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于這部分
電路的電源。這部分相對(duì)獨(dú)立的電路是沒有任何保護(hù)設(shè)施的,因
此當(dāng)二次側(cè)漏電時(shí),會(huì)發(fā)生觸電死亡事故。二次側(cè)此時(shí)是一個(gè)不
完整的回路,一部分電流發(fā)生了異常流動(dòng),而一次側(cè)此時(shí)的電路
和電流仍然完整,因此漏電保護(hù)器不動(dòng)作。
3 　二次漏電保護(hù)器原理
二次漏電保護(hù)器原理(以下簡(jiǎn)稱二次保護(hù)器) 對(duì)電焊機(jī)二次
側(cè)的保護(hù)是通過降壓來實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)二次側(cè)不工作時(shí)(斷路) ,二次保護(hù)器的取信號(hào)電路部分監(jiān)
測(cè)到斷路信號(hào),控制電路使降壓電路部分開始工作,將輸出電焊
機(jī)一次側(cè)的電壓降低。由于電焊機(jī)空載時(shí)電壓的比值是一定的,
當(dāng)一次電壓降低時(shí)二次電壓隨之降低,安裝二次保護(hù)器后的二次
空載電壓低于36 V 的安全電壓的要求,一般只有二十幾伏特。
如需要電焊機(jī)工作,操作同未安裝保護(hù)器。焊條和焊件接觸時(shí),
產(chǎn)生斷路,取信號(hào)電路部分可以監(jiān)測(cè)到此短路信號(hào),此短路信號(hào)
經(jīng)過放大傳送給控制電路,控制電路控制降壓電路使其停止工
作,電焊機(jī)的一次側(cè)和二次側(cè)電壓迅速升高,使二次電壓達(dá)到引弧
電壓的要求。產(chǎn)生此短路信號(hào)的條件是二次側(cè)電阻小于500 Ω,此
升壓過程時(shí)間一般小于0. 1 s。當(dāng)引弧成功后,二次側(cè)電壓又迅
速降低到二十幾伏特。當(dāng)停止電焊或操作失誤引起電弧熄滅時(shí),
電焊機(jī)恢復(fù)空載狀態(tài),二次電壓又迅速升高,以保證電焊作業(yè)的
連續(xù)性。同時(shí)為保證安全,二次保護(hù)器使二次側(cè)有一個(gè)延時(shí)期,
一般為1 s 左右,此時(shí)間內(nèi)的二次電壓為70 V～90 V ,1 s 以后二
次保護(hù)器工作電壓下降到安全電壓�？梢姲惭b了二次漏電保護(hù)
器后電焊的整個(gè)過程中,二次側(cè)存在危險(xiǎn)電壓的時(shí)間非常短(僅
存在于引弧和滅弧過程) ,并且引弧產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓的條件是二次
側(cè)短路,從產(chǎn)生條件和存在時(shí)間上嚴(yán)格控制了危險(xiǎn)電壓,產(chǎn)生觸
電的可能性大大降低,從而使電焊機(jī)二次側(cè)的安全性大大提高。
由于觸電的危險(xiǎn)程度是電流強(qiáng)度越大,作用時(shí)間越長(zhǎng),危險(xiǎn)性越
大,即使發(fā)生了觸電,由于斷路電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人體電阻,分配在人
體的電流也非常小,同時(shí)由于引弧時(shí)間非常短,作用于人體電流
的時(shí)間也非常短,觸電時(shí)的危險(xiǎn)性也大大降低。
早期的二次觸電保護(hù)器是通過取二次側(cè)信號(hào)來控制工作的。
由于安裝接線比較繁瑣,已基本停止生產(chǎn)。目前生產(chǎn)的大部分產(chǎn)
品,已采用取一次側(cè)信號(hào)的方法控制工作,接線非常容易。一些
產(chǎn)品還將漏電保護(hù)器與二次觸電保護(hù)器的功能相結(jié)合,生產(chǎn)具有
漏電保護(hù)功能的二次觸電保護(hù)器。
需要指出,初次使用二次觸電保護(hù)器時(shí)可能會(huì)覺得引弧比較
困難,原因是由于引弧時(shí)電壓有一個(gè)升壓過程(一般小于0. 03 s) 。
此過程應(yīng)盡量保持焊把和焊件的穩(wěn)定,不應(yīng)經(jīng)�？焖冱c(diǎn)擊焊件引
弧,因此點(diǎn)擊時(shí)電壓還未升高或還未引弧,電路又?jǐn)嗦?電壓又下
降,不能達(dá)到引弧的目的。經(jīng)過一段時(shí)期后,操作者是可以適應(yīng)
這個(gè)引弧延時(shí)的。
4 　結(jié)語(yǔ)
二次觸電保護(hù)器確實(shí)具有防止電焊機(jī)二次觸電傷亡事故發(fā)
生的作用,但不能因此而放松警惕。電焊設(shè)備必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)
安全要求,操作人員必須按安全操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè),二次觸電保
護(hù)器應(yīng)加強(qiáng)檢查,確保其能正常工作,以保證當(dāng)一方面發(fā)生故障
時(shí),另一方面能及時(shí)有效的起作用。
按建設(shè)部頒布的J GJ 4622005 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)
范的執(zhí)行,采用TN2S 系統(tǒng),設(shè)置專用的保護(hù)零線,使用五芯電纜,
配電系統(tǒng)采用“三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)”開關(guān)箱實(shí)行一機(jī)、一閘、一漏、
一箱。電線焊把鉗絕緣良好,電焊機(jī)二次側(cè)引出線宜采用橡皮絕
緣銅芯軟電纜,其長(zhǎng)度不宜大于30 m。加強(qiáng)職工的施工用電安全
教育,提高其自我保護(hù)意識(shí)。
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用于應(yīng)急搶修的無電焊接技術(shù)及其應(yīng)用

摘 要：介紹了無電焊接技術(shù)的工作原理、特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀、焊接工藝以及應(yīng)用狀況，分析了無電焊接材料焊縫的組
織形貌及焊接接頭拉伸強(qiáng)度。指出：無電焊接技術(shù)焊接工藝簡(jiǎn)單，焊縫性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)
值。研制的無電焊接材料，焊縫組織、性能良好，具有潛在的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：自蔓延焊接；無電焊接；應(yīng)用

0 引 言
野外作業(yè)、行駛的機(jī)械在使用中結(jié)構(gòu)件、箱體、
管路等零部件難免出現(xiàn)的損傷與故障，比如裂紋、
孔隙跑、冒、滴、漏等，將嚴(yán)重影響機(jī)械的正常使
用。傳統(tǒng)的應(yīng)急維修方法如電焊、氣焊、膠粘等，
修理時(shí)需電、氣和專用設(shè)備，或粘結(jié)固化時(shí)間長(zhǎng)，
不能滿足野外應(yīng)急的使用需要。另外，在高空、地
下、水下等能源不方便供應(yīng)的條件下，這些傳統(tǒng)的
應(yīng)急維修方法也無法施展。因此開發(fā)一種具有快
速、高效、節(jié)能的新型焊接技術(shù)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)焊接技
術(shù)的不足已顯得非常必要。無電焊接技術(shù)正是在這
一背景下開發(fā)出來的。
1 無電焊接技術(shù)的原理及特點(diǎn)
無電焊接技術(shù)是一種新型焊接技術(shù)，它將先進(jìn)
焊接材料制成專用手持式焊筆，焊筆一經(jīng)點(diǎn)燃，不
需任何其它能量補(bǔ)充，僅依靠焊接材料燃燒放出的
熱量就能進(jìn)行焊接。即以化學(xué)反應(yīng)放出的熱為高溫
熱源，以反應(yīng)產(chǎn)物為焊料，在焊接件間形成牢固連
接的過程。因焊接過程不使用外界能源，簡(jiǎn)稱無電
焊接，實(shí)質(zhì)上是自蔓延技術(shù)與焊接技術(shù)相結(jié)合的一
種新型技術(shù)，屬于自蔓延焊接技術(shù)的范疇，它具有
以下特點(diǎn)：
(1) 焊接簡(jiǎn)單方便，工作效率高。無電焊接技
術(shù)焊接時(shí)不需要任何電源和其它設(shè)備；無需高壓，
也無需保護(hù)性氣氛，僅僅依靠混合粉末燃燒反應(yīng)放
出的熱量就能進(jìn)行焊接，工作效率高；小巧輕便，
操作簡(jiǎn)單，單人即可完成。在緊急條件下，可快速
簡(jiǎn)便的對(duì)工程機(jī)械零部件損壞處進(jìn)行焊接；
(2) 焊接效果好，焊縫性能優(yōu)良。無電焊接是
一種熔焊焊接，焊縫拉伸強(qiáng)度介于200～300 MPa，
彎曲強(qiáng)度介于300～700 MPa，沖擊韌性介于1.6～
5.5 Kgm/cm2，硬度介于120～180 HRB，抗腐蝕性
要優(yōu)于45 鋼等，能有效滿足工程機(jī)械應(yīng)急維修需要。
(3) 適用范圍廣。無電焊接技術(shù)可對(duì)工程機(jī)械
及各種野外作業(yè)機(jī)械的多種零部件進(jìn)行焊接修理，
已經(jīng)在水箱、油箱、水管、油管、排塵管、電瓶連
接線、拉桿等零件上進(jìn)行了應(yīng)用，焊接效果良好，
能夠滿足使用要求。
(4) 有一定的局限性。無電焊接技術(shù)目前只能
焊接5 mm 之內(nèi)的零部件，且不能焊接鋁合金。
2 無電焊接技術(shù)的發(fā)展
無電焊接技術(shù)屬于自蔓延焊接技術(shù)的范疇，自
1967 年由前蘇聯(lián)科學(xué)家A.G.Merzhanov, Borovinskaya
和Shkiro 等人確立自蔓延技術(shù)以來[1]，自蔓延技術(shù)
與其它許多傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合形成了許多新型技術(shù)，
自蔓延焊接技術(shù)屬于其中一種[2]。自蔓延焊接技術(shù)
是在待焊接的兩塊材料之間添進(jìn)合適的燃燒反應(yīng)
原料，以一定的壓力夾緊待焊材料，待燃燒反應(yīng)過
程完成后，即可實(shí)現(xiàn)兩塊材料之間的焊接[3]。這種
焊接作為一種特殊焊接工藝，主要用于焊接① 同
種或異種一般金屬材料；② 同種或異種難熔金屬
材料；③ 同種或異種陶瓷材料；④ 同種或異種金
屬間化合物；⑤金屬或金屬間化合物與陶瓷材料
[4-8]。對(duì)于①的應(yīng)用研究較多且得到了廣泛的應(yīng)用,
對(duì)于②～⑤則基本處于試驗(yàn)室研究階段。而無電焊
接技術(shù)作為自蔓延焊接技術(shù)的一種，由于其焊接簡(jiǎn)
單、效率高、焊縫性能好、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，目
前，國(guó)際上許多國(guó)家如俄羅斯、美國(guó)、日本、西班
牙和印度等國(guó)都在進(jìn)行研究和開發(fā)，其中俄羅斯由
于在自蔓延領(lǐng)域的起步較早，，其無電焊接技術(shù)的研
究也相對(duì)較早，故它在無電焊接技術(shù)方面做出的貢
獻(xiàn)最大，成果也相對(duì)較為成熟，它們對(duì)無電焊接產(chǎn)
品的生產(chǎn)已成規(guī)�；�，其無電焊接材料主要有兩
類：Cu–Fe 類和Cu–Fe–Ni 類，其中每類中各有3
個(gè)不同型號(hào)的焊接筆，焊接厚度從2.0～4.0 mm 不
等。國(guó)內(nèi)雖然已有單位對(duì)此進(jìn)行了類似研究，但技
術(shù)尚不成熟，沒有推廣應(yīng)用。
3 無電焊接的焊接工藝
無電焊接技術(shù)是一種新型技術(shù)，其焊接工藝不
同于傳統(tǒng)的焊接工藝。焊接時(shí)，如果焊接工藝沒有
掌握好，將對(duì)焊接效果起到很大的影響作用。其焊
接工藝如下：
(1) 取出焊接筆，用打火機(jī)點(diǎn)燃引信，將燃燒
的焊接筆頭部對(duì)準(zhǔn)待焊部位，經(jīng)過2～4 s 后在被焊
部位進(jìn)行焊接，根據(jù)被焊材料的厚度沿焊道緩慢移
動(dòng)，確保金屬液充分滴落和覆蓋在焊縫處，經(jīng)過
20～25 s 即可獲得100～150 mm 長(zhǎng)的焊縫。
(2) 對(duì)于平面上的焊縫，焊接筆與平面呈不大
的傾角。焊接厚度大于1.5 mm 的金屬板時(shí)，焊接
筆基本接觸焊接平面；厚度小于1.5 mm 時(shí)，視厚
度大小，焊接筆高出15～30 mm。
(3) 對(duì)于有一定傾角的焊接、立焊，則需使用
一定的模具才能進(jìn)行。
(4) 待焊接結(jié)束，金屬冷卻后，輕輕敲掉焊縫
上的熔渣即可得到牢固的焊縫。
4 無電焊接材料研究
根據(jù)無電焊接技術(shù)的原理及其特點(diǎn)，全軍裝備
維修表面工程研究中心最近研制了兩種無電焊接
材料（Cu–Fe–01，Cu–Fe–02，其中Cu–Fe–01 焊接
2 mm 之內(nèi)的金屬零部件，Cu–Fe–02 焊接3 mm 之
內(nèi)的金屬零部件），同時(shí)對(duì)其焊縫（均焊接45#鋼板）
的組織形貌及拉伸強(qiáng)度進(jìn)行了分析測(cè)試。
4.1 焊縫組織形貌分析
圖1 為焊縫與基體的組織形貌圖。從圖中可以
看出，基體（A 區(qū)）與焊縫（C 區(qū)）之間存在著明
顯的過渡區(qū)（B 區(qū)），這主要是焊接時(shí)焊接筆通過
自蔓延放熱反應(yīng)放出大量的熱量，使基材熔化，熔
化的基材與焊料金屬液互溶，冷卻后，在焊縫與基
體之間形成了明顯的過渡區(qū)。對(duì)焊縫中的元素進(jìn)行
了線掃描，可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e 元素的含量從基體（A 區(qū)）
到焊縫（C 區(qū)）逐漸減少，而Cu 元素的含量則從
基體（A 區(qū)）到焊縫（C 區(qū)）逐漸增大，而減少和
增大的過程正好體現(xiàn)在過渡區(qū)里（B 區(qū)），這說明
焊接時(shí)，F(xiàn)e 元素和Cu 元素在過渡區(qū)內(nèi)進(jìn)行了相互
擴(kuò)散，該過渡區(qū)就是焊接熔合區(qū)，這也說明該種自
蔓延焊接是一種熔焊焊接。
圖2 為焊縫的組織形貌圖。從圖中可以看出，
焊縫組織不均勻，這主要是由于焊縫在進(jìn)行結(jié)晶的
過程中，由于冷卻速度很快，化學(xué)成分來不及充分
擴(kuò)散，合金元素的分布出現(xiàn)不均勻，導(dǎo)致組織不均
勻。同時(shí)，從圖上還可以看出，整個(gè)焊縫由多種物
質(zhì)（如A、B）組成。通過對(duì)A、B 進(jìn)行EDS 分析
以及焊縫表面的XRD 分析（見圖3、圖4），得出
A、B 均由Cu、Fe 組成；XRD 分析表明焊縫中只
存在Cu 和Fe，沒有生成新相。Cu 和Fe 由于原子
半徑相近，很難相溶，難以形成金屬間化合物，一
般情況下以固溶體的形式存在。根據(jù)Cu–Fe 二元合
金狀態(tài)圖，焊接后，當(dāng)焊縫冷卻時(shí)溫度降至1 480
℃時(shí)，開始析出γ–Fe，當(dāng)溫度達(dá)到1 084.5 ℃時(shí)，γ
–Fe 和液相Cu 包晶生成Cu（Fe）固溶體，該固溶
體中Cu 多Fe 少。當(dāng)溫度再下降，降至室溫過程中，
Cu（Fe）固溶體發(fā)生脫溶轉(zhuǎn)變，析出αⅡ–Fe（Cu），
這種物質(zhì)中Fe 多Cu 少。由于焊縫中Cu 的含量超
過90 %，焊縫中Cu（Fe）固溶體應(yīng)該是最多的，
由此推斷A 是Cu（Fe）固溶體，B 物質(zhì)是αⅡ–Fe
（Cu），F(xiàn)e、Cu 含量不同而表現(xiàn)出不同的形狀。
4.2 焊縫拉伸強(qiáng)度測(cè)試
圖5 為焊接接頭的拉伸強(qiáng)度圖。從圖中可以看
出，兩種無電焊接材料焊接接頭的拉伸強(qiáng)度超過280
MPa，均要高于A3 鋼的強(qiáng)度，低于45 鋼，這說明
該材料焊接接頭的強(qiáng)度較高，原因在于該種焊接是
熔焊焊接，焊縫與基體以冶金結(jié)合方式進(jìn)行結(jié)合。
這也說明它能夠滿足金屬零部件應(yīng)急維修需要。
5 無電焊接技術(shù)的應(yīng)用
無電焊接技術(shù)使用范圍廣泛，在野外應(yīng)急條件
下，可應(yīng)用于工程機(jī)械金屬零部件出現(xiàn)的斷裂、缺
損、裂紋、孔洞以及管路、箱體的跑、冒、滴、漏
等的快速修理；還可使用于汽車、輪船和鐵路運(yùn)營(yíng)
中的修理和事故處理；也可使用于上下水管道、暖
氣管道的修理；地震、礦井、石油井架及消防工作
的緊急救護(hù)；通訊、電網(wǎng)導(dǎo)線、輸變電設(shè)備的焊接
處理；農(nóng)機(jī)、農(nóng)具的田間修理等等。
從2004 年4 月開始，全軍裝備維修表面工程
研究中心根據(jù)無電焊接技術(shù)的特點(diǎn)、技術(shù)性能指標(biāo)
及工程機(jī)械和裝備零部件材料、形狀、尺寸、損壞
部位、損壞形式等因素，在部分工程機(jī)械和裝備上
進(jìn)行了實(shí)車焊接，焊接后，對(duì)所有焊接件的焊接效
果進(jìn)行了檢測(cè)，焊接效果均為良好，達(dá)到了使用要
求。
6 結(jié) 語(yǔ)
無電焊接是一種新型自蔓延焊接技術(shù)，焊接工
藝簡(jiǎn)單，焊縫性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛，具有良好的推
廣應(yīng)用價(jià)值。研制的無電焊接材料，焊縫組織、性
能良好，具有潛在應(yīng)用前景。
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附件：電焊鋼管生產(chǎn)探討.pdf

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