焊接是機電行業熱加工的一個工藝大類,它指得是固體材料與固體材料(不單指金屬材料,還有非金屬材料)之間局部受熱熔融后結合在一起的一種機械電子制造熱加工工藝。焊接工藝過程產生的大氣污染物——焊接煙塵的特征,取決于被焊接材料的材質、焊接材料的成分、焊接工藝方法及焊接工藝參數。不同的焊接工藝產生的焊接煙塵,其有害物質、有害氣體的種類、性質與數量有很大的區別。因此,在對建設項目進行環境影響評價中,對工程分析進行工藝污染分析涉及“焊接工藝過程產生的大氣污染物”時,不能籠統地說污染物為“焊接煙塵”,其“發塵量”一概是多少多少,治理措施一概是“移動式焊接煙塵凈化器”。
按熱熔融方式的不同,焊接工藝方法可分為:電弧焊、電阻焊、高頻焊、電渣焊、電子束焊、錫焊等,上述焊接工藝均為利用電能轉換為熱能;氧炔焊、摩擦焊、激光焊等,則利用了化學能、機械能、激光能轉換為熱能。堆焊、釬焊等則可為利用電能,亦可為利用其它能源。被熔融物,有的是被焊接材料與焊條、焊絲,有的僅為被焊接材料自身熔融,也有的是焊接材料熔融而被焊接材料不熔融。但不管誰熔融,都要避免被氧化。為此要使用各種不同的焊劑或保護氣體。施焊過程中產生的焊接煙塵也就各不相同了。
1 電弧焊:
1.1 手工電弧焊:
這是較見的焊接工藝,為“閃光焊”。多用于鋼材與鋼材間的焊接。焊接材料為焊條。對大量結構用低碳鋼、低合金鋼焊接,使用最多的J422焊條(鈦鈣型、酸性焊條),其焊條芯熔融鋼材成分為:C<0.12%,Mn=0.3~0.6%;藥皮成分中:TiO占24~48%,CaCO3<20%.藥皮熔融溫度比鋼芯低200多度。而J502焊條(低氫型、堿性焊條),CaO占8~26%,CaF2占10~23%。
手工電弧焊接時,在電弧高溫作用下,藥皮首先熔融。組成藥皮的穩弧劑(Ca及K、Na等電離電位低的物質)、還原劑(Mn、Ti、Al、Si等,可使進入熔池的氧化物還原,S、P被去除)、造渣劑及造氣劑、合金劑、膠粘劑、稀渣劑、增塑劑等,大量變為焊接煙塵,其粒徑在0.10~1.25μm。焊接煙塵中毒害較大的物質是MnO2(約在焊接煙塵中占7.5%左右)及Fe2O3(約在焊接煙塵中占近50%)、SiO2(約在焊接煙塵中占近20%)等,會導致焊工錳中毒及矽肺病。有害氣體有CO、NOx等,而F會與H反應生成有害氣體HF。針對此,GB16194《車間空氣中電焊煙塵衛生標準》中規定:“車間空氣中電焊煙塵容許濃度為6mg/m3”、“在施焊過程中產生的其它有害物質仍按這些毒物現行規定的衛生標準執行”。