1、等離子焊接的職業危害因素識別一、工藝簡介（一）等離子體一種氣體經過電離作用以后，便產生帶正電的陽離子和帶負電的 陰離子（電子）。這兩種相互矛盾的離子處在一個統一體中，而且彼此 所帶的正負電荷相等，這種處于電離狀態的氣體就稱為等離子體。等 離子體是氣體的特殊狀態。等離子體的總電荷等于零而呈電中性。它 和金屬、電解液一樣有較高的導電性，和氣體一樣有很大的流動性。 更重要的是帶電離子重新結合時能釋放出巨大的能量，激起很高的溫 度，發出很強的光。（二）等離子弧等離子弧是等離子體在工業上應用的一種形式，是由一種特制的 等離子弧噴槍產生的壓縮電弧。等離子弧按其陽極不同，通常可分三 種形式。1非轉移弧這種電

2、弧是由釷鎢棒作陰極，槍體內壁作陽極，兩者之間產生的 電弧可用來切割非金屬、噴涂和焊接薄件等。2轉移弧它是由釷鎢棒作為陰極、工件作為陽極所產生的電弧。主要用于 切割、焊接厚件與熔化金屬等。3混合弧由上述兩種電弧組合而成的等離子弧。如堆焊多采用這種電弧。（三）等離子焊等離子焊與一般的焊接方法相比有溫度高、能量集中、焊接速度 快、生產效率高、質量好、應用范圍廣等許多優點，已日益被廣泛地 應用于生產中。目前，等離子弧焊接向兩個方面發展。第一，應用等 離子弧解決精密儀器、電子設備等高精尖產品零件的焊接，如微束等離子弧可焊接0 026mm的不銹鋼金屬箔。第二，焊接很厚的材料，一次焊透的最 大厚度可達12

3、7mm。等離子堆焊是在工件表面堆上一層具有特殊用 途的合金，如堆上一層耐磨損、耐磨蝕、耐高溫的金屬層，這樣既保 證了工件基體的良好性能，又滿足了特殊部位所應具有的特殊用途。 為了克服堆焊過程中電弧電壓不穩、堆焊金屬比較厚等缺點，發明了 利用粉末作為填充材料的等離子噴焊新工藝。二、職業病危害因素識別隨著等離子焊工藝的廣泛應用，作業過程中的有害因素已逐漸為 人們識別和認識。由于等離子弧弧區溫度高達鐘），采用高壓高頻 （2500V、250kHz）振蕩器引弧，以及使用釷鎢捧作陰極材料等，一般 認為等離子焊工藝過程中的有害因素與氬弧焊類似，主要有臭氧、氮 氧化物、一氧化碳、電焊煙塵和金屬氧化物、熱輻射、

4、高頻電磁場、 噪聲、紫外輻射和電離輻射以及電擊傷等。（一）光輻射等離子弧光輻射包括軟X射線、紫外線、可見光和紅外線等。等 離子弧中的紫外線、可見光和紅外線的強度均較手工電弧焊、氬弧焊 為高。等離子弧中紫外線強度較其他兩種電弧為高，其產生的生物學 作用強度較強。因此等離子弧光輻射的防護應較手工電弧焊和氬弧焊 更嚴格。關于等離子弧中是否存在軟X射線的問題尚有爭議。有人認 為等離子弧只能輻射出短波紫外線，不存在軟X射線，故可以不考慮 電離輻射的危害。有人則認為，目前因測量儀器的限制未能測出軟X 射線，但還不能排除等離子弧能放射出軟X射線。不過即使等離子弧 中有X射線存在的話，估計其能量也很低，對人體

5、危害不大。（二）有害氣體等離子焊工藝所產生的有害氣體包括臭氧、氮氧化物、一氧化碳 和氯代烴（如三氯乙烯、四氯化碳等），以及經紫外線照射后的分解產 物光氣等。1臭氧等離子弧中一定波長的紫外線可激活空氣中的氧，經化學反應而 產生臭氧。臭氧的濃度與等離子焊的工作電流成正比，尤以焊接鋁時 為甚。采取良好的通風措施則可大大降低臭氧濃度。2氮氧化物等離子焊工藝現場空氣中的氮氧化物是由于等離子弧引起空氣 中氮、氧分子離解，重新結合而形成的。它包括氧化亞氮、一氧化氮、 二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等一系列氮的氧化 物。盡管氮氧化物的種類繁多，但在空氣中主要以二氧化氮的形式存 在。等離子焊工藝現

6、場空氣中氮氧化物濃度與焊接有一定的關系，當 電流達到一定數值而又無局部通風措施時，氮氧化物濃度可能很高。 一旦采取局部抽風裝置，氮氧化物濃度就可大大降低。等離子弧切割 不同的成流氣體對于氮氧化物形成也有影響。以空氣和高純度的氮氣 作為成流氣體的等離子弧切割現場氮氧化物的濃度明顯要高。等離子 弧切割現場氮氧化物的濃度與操作的時間成明顯的正相關，現場操作 的時間越長，氮氧化物的濃度越高。3 一氧化碳等離子弧工藝中可產生少量的一氧化碳，對人體危害不大。4氯代烴和光氣當用氯代烴去除金屬表面油污后再施行等離子焊工藝時，氯代烴 （如三氯乙烯和四氯化碳）在紫外線照射后分解產生光氣等有害氣體。 因此，凡對表面

7、存在氯代烴的金屬材料焊接時，應注意光氣對人體的 危害。（三）電焊煙塵和金屬氧化物金屬材料在等離子弧高溫作用下熔融、氣化，以電焊煙塵的形式 或進一步氧化成金屬氧化物煙塵的形式向周圍空間擴散，并經由呼吸 道吸入而作用于人體。等離子焊操作過程中所存在的金屬及其氧化物 煙塵的種類與所使用的金屬材料的成分密切相關，而濃度則受工藝特 性、設備功率、等離子焰流的噴出速度和有無防護措施，特別是受有 無抽風排塵裝置等因素的影響。由于等離子弧的溫度遠較其他電弧為 高，而且等離子弧有一定的沖擊力，所以產生的煙塵濃度亦必然較其 他電弧工藝為高。常見煙塵化學成分為鐵的氧化物（三氧化二鐵）、銘 及其氧化物（三氧化銘）、錳、鎳等。（四）熱輻射等離子弧工藝中的熱輻射給眼和皮膚帶來一定的危害，應采取必 要的防護措施。（五）高頻電磁場等離子弧需由高壓高頻電器來激發引弧，故在引弧的一瞬間（幾 秒）有高頻電磁場存在。（六）噪聲由于成流氣體在等離子弧噴槍內以一定速度流動，經壓縮的等離 子焰流從噴槍口高速噴射出來時產生氣流噪聲。噪聲強度與氣體的種 類、流動速度和噴槍設計的特點有關。等離子弧噴涂和切割因工藝上 要求有一定的沖擊力，因而噪聲強度較高，多數可達100dB （A）以上。（七）放射性物質目前應用的等離子弧工藝，有的仍采用釷鎢棒作陰極，這種釷鎢 電極含有氧化釷1%2 5%，存在a、B、Y三種射線。為避免與