一、电弧焊接的原理和火灾危险性

　　1.电弧焊的原理

　　电弧是在加有一定电压的电极之间或在电极与焊件之间产生的一种强烈的气体放电现象。

　　在一般情况下，由于气体的分子和原子都是呈中性的，气体没有带电质点，因此，气体不能带电，即无法传电。但在气体中的分子或原子中的电子从外界得到足够能量这一特定条件下，气体也能传电。电弧焊接就是利用这一基本原理进行的。当电极之间或电极与焊件之间接触产生了气体放电的瞬间，把电极与焊件立即分离，并保持一定的间隙，电的热能促使气体产生了传电作用而形成连续持久的电弧。但这种气体传电的作用，只有在相当高的温度和极小的间距内才能形成。若热能不足或间距稍大也就失去了气体传电的能力。即使已经形成连续持久的气体放电，也会由于热能和电极之间间距的影响而停止放电。电弧中心温度可达6000-7000℃，使金属电焊条和焊件金属材料同时熔化而形成焊缝。

　　2.电弧焊的种类和火灾危险性

　　电弧焊接的种类很多，有手工电弧焊、埋弧自动焊、埋弧半自动焊，并在此基础上又进一步采用电渣焊、等离子焊、电子束和碳弧气刨等，但基本原理大同小异，均属于熔化焊接类型。电弧焊的火灾危险性与气焊、气割相比各有差异。气焊、气割要使用易燃、易爆的氧-乙炔气体，电弧焊接就减少了这方面的危险，但增加了电气火灾的危险因素;加上电弧焊接火焰温度大大超过氧-乙炔火焰温度;电弧的热传导、热扩散的能量也超过氧-乙炔火焰的能量;尤其是电弧焊接中的回路线(俗称搭铁线)也是发生火灾事故的常见原因。若使用不当，还会发生触电伤亡事故。因此，电弧焊接也是焊接、切割工艺中较易发生火灾等事故的特殊工种。

　　二、电弧焊接设备的防火安全

　　1.电弧焊机

　　电弧焊机是把220伏和380伏电压电源，通过各种形式和方法转变成热源来进行焊接的专用设备。

　　电弧焊机的种类和型号很多，目前广泛使用的电弧焊机可分为下列三大类：

　　(1)交流电弧焊机

　　交流电弧焊机主要有串联电抗器和漏磁变压器两种类型：BX2--500型(BC--500型)属于同体组合电抗式交流电弧焊机。它的结构特点是：整个电弧焊机由电抗器和变压器两部分组成。这类焊机体积大，同时由于有活动铁芯的存在，如果装配不严，则焊接时震动较大，电弧不稳定，不适合做小电流焊接。BXl-330型(BS--300型)属于磁分路动铁式(漏磁变压器类)交流电弧焊机。它的结构特点是：铁芯由两侧的静铁芯和中间动铁芯组成。这类电焊机的优点是：没有单独的电抗器，所以体积小，重量轻，震动轻微、电弧较稳定。

　　使用交流电弧焊机的注意事项：

　　①要注意配电系统开关、熔断器是否合格、齐全;导线绝缘是否完好;网络电源功率是否够用。

　　②为保证用电安全，电弧焊机外壳要接地。

　　③多台变压器安装时，应分接在三相电网上，尽量使三相负载平衡。

　　④电弧焊机应放在避雨、干燥的地方，并有良好的通风。

　　⑤电弧焊机周围不能存放易燃易爆和可燃材料;更不能与氧气钢瓶、乙炔钢瓶、乙炔发生器等氧一乙炔焊接设备放在一起。

　　⑥电弧焊机发生故障要及时修理，不能带病运转。

　　⑦电弧焊机发生燃烧，必须先切断电源，使用二氧化碳灭火机灭火。

　　⑧长期停用的电弧焊机要启用时，必须预防机内电器受潮在使用时发热起火。

　　(2)直流电弧焊机

　　直流电弧焊机是一种专供电弧焊接使用的特殊形式的焊接设备。它除了具有产生直流电的性能外，还能够满足焊接工艺所必须具备的特殊性能。常用的直流电弧焊机主要有三电刷差复激式，三电刷裂极式和多站式等三种类型。

　　电弧发电机一般由三相感应电动机拖动，两者装在同一轴上的同一机身内，构成电动发电机组。它有电刷，发电机电柜、发电机磁极、电动机、控制盘等主要部分组成。

　　在无动力电源的场合使用电弧焊机时，拖动动力一般采用内燃机(柴油机或汽油机)来代替电动机。

　　使用直流电弧焊机的注意事项：

　　①接人三相网路前，应按电压等级及标牌规定，将电动机接成厶形或者接成Y形。如果电动机为220/380伏电压，那么，在三相网路为220伏时，电动机绕组用厶形接法;而在380伏时，则用Y形接法。电动机的定子三相线圈引出线固定在电机外面的接线板上。接线板上的线头旁有各组线圈的始端和末端符号，可按不同的要求接成Y形或厶形。

　　②为了使用方便和安全，在供电线路中，最好安装磁力起动器。

　　③电弧焊机过热往往由于焊机用电过载、电气线路短路、换向器短路，换向器脏污等原因引起，因此必须经过认真检查，排除故障后才能使用。 ④使用柴油机。汽油机作动力的直流电弧焊机，应注意油箱的用油安全，使油桶不能与焊机放在一起。其他注意事项与交流电焊机基本相同。 (3)手弧焊整流器

　　手弧焊整流器是一种将交流电变为直流电的手弧焊接机。手弧焊整流器采用硅元件做为整流元件。所以这种焊机也叫做硅整流弧焊机。

　　手弧焊整流器在使用中，的注意事项与交流电弧焊机基本相同。所不同的是它加入了整流部分，因此针对硅元件、控制部分等的运行特点，应特点注意硅元件的保护和冷却;硅元件及有关电子线路，要特别保持清洁、干燥;长期停用再使用时，要作外部或内部干燥处理。

　　2.焊接导线

　　焊接导线是把电弧焊机、电焊钳和焊接件连接回路的橡套电缆线。在操作过程中经常要拖拽导线，容易损坏绝缘，造成短路，引起触电和火灾事故。因此，焊接导线必须符合下列安全要求：

　　(1)焊接导线应采用紫铜芯线，并具有良好的绝缘外层，焊接导线应轻便柔软，便于弯曲和扭转。

　　(2)焊接导线要有足够的截面积，以保证在使用过程中不致过载而损坏绝缘。导线截面积的选择主要以焊接电流和导线长度为依据。

　　(3)焊接导线与电弧焊机、焊钳的连接头应用螺栓或螺母拧紧，防止在使用中受震动而松动导线接头;导线中间不应有接头。

　　(4)严禁将金属屋架的厂房、管道、轨道或其他金属物体搭接成回路线;更不准将焊接导线或回路线搭在氧气瓶、乙炔瓶、乙炔发生器、煤气、液化气等易燃易爆和可燃物质的堆垛上。

　　(5)电弧焊导线不准与氧一乙炔皮管混放在一起;不能把焊接导线盘在焊接处和焊件上，避免高温烧坏绝缘层。

　　3.电焊钳

　　焊钳是焊工用来夹持焊条和传递电流进行电弧焊接的主要工具，它与焊接工人的人身安全有着直接关系。因此必须符合下列防火安全要求。 (1)焊钳应保证在任何斜度下都能夹紧焊条，并能使焊工不必接触导电体部分即能迅速更换焊条。

　　(2)焊钳手柄必须包有良好的绝缘隔热层，保持良好的绝缘性能和隔热能力，还应保持干燥。

　　(3)焊钳应结构简易，轻便，便于操作，重量不应超过400-700克。

　　(4)橡套电缆与焊钳的连接应牢固，铜芯不得外露，以防触电和短路。焊件上的弹簧失效时，应立即调换，钳口要保持整洁。操作间隙不准把焊钳直接放在操作台或焊件上，应挂放在比较安全的地方。

　　三、碳弧气刨防火安全

　　碳弧气刨工艺，利用炭或石墨作电极，并用压缩空气流来吹走被电弧熔化的金属，在金属表面刨出一定形状的沟槽。主要用来开焊接坡口，去除焊缝缺陷以及刨削平面等;也可用来切割金属。目前已广泛地应用于机械制造、造船、金属结构制造等部门。

　　目前，很多工厂的碳弧气刨均选用功率较大的直流电焊机做电源，使用侧面送风式。在钳口附近有两个小孔，工作时压缩空气就从小孔中喷出，孔的位置恰好能使喷出的气流吹向电弧的后侧。它是利用弹簧夹钳夹持电极的。还有使用圆周送风式气刨板的。

　　碳弧气刨比采用风铲可提高生产率4倍，并减少了噪音和劳动强度，所以使用的单位逐渐增多，其防火安全措施除参照电焊所必须注意的问题之外，还应注意以下几点：

　　1.碳弧气刨耗电量大，直流电焊机容易造成过载发热。因此特别要注意电气防火。直流电焊机与气刨作业现场要保持足够的防火间距。

　　2.碳弧气刨过程中被电极高温熔化、由压缩空气流吹走而飞溅的金属残渣，温度很高，烟雾很大，所以既要注意通风，又要禁止把可燃物质堆放在气刨加工场所的附近。

　　3.临时确定的气刨场所，要认真检查周围是否存放易燃易爆物质，只有待这些物质彻底清除后才能进行作业;气刨作业结束后，要把现场打扫干净，以免留下火险隐患。

　　四、等离子切割防火安全

　　1.等离子切割是指利用高温等离子体(等离子弧)切割金属的方法。等离子弧温度高达16000-33000℃，现有的任何高熔点金属和非金属材料都可以被等离子熔化。把这种等离子弧用于切割，显示了许多其他火焰切割所不具备的优点。凡是氧一乙炔和电弧所不能切割或很难切割的金属的材料，如不锈钢、钛合金、钨、钼等难熔金属和特殊金属材料，等离子弧均能切割，而且切口窄，质量好。 等离子切割已在我国应用，随着经济建设的发展，等离子切割工艺的应用范围必将更加广泛。

　　2.切割大厚工件时，空载电压高达400伏，为安全起见，应尽量采用自动切割。

　　3.尤其注意在切割过程中产生大量有毒金属蒸汽和气体对人体的危害。

　　更多请点击冶金安全技术