Чем опасна сварка алюминия аргоном

Обновлено: 14.05.2024

Одной из разновидностей сварки является процесс, который проводится в защитном газе. Аргонодуговая сварка – дуговая сварка, в рамках которой в качестве защитного газа выступает аргон.

Что такое аргонодуговая сварка

Нередко возникает необходимость сварить пластичные материалы, которые не соединяются при обычных видах сварки. Например, медь, алюминий, титан и пр. Для создания прочной и неразъемной конструкции из указанных металлов может применяться сварка аргоном.

Аргонодуговая сварка проходит в среде инертного газа – аргона. Именно поэтому так и называется данный сварочный процесс.

Использование такого газа, как аргон, в процессе соединения деталей обусловлено необходимостью защиты от окисления за счет соприкосновения с кислородом. Аргон тяжелее и плотнее воздуха на 38%, он покрывает сварочную зону и не допускает кислород в зону с сопрягаемыми поверхностями.

Под воздействием кислорода серьезно страдает качество сварных швов, а алюминий может воспламениться. Именно поэтому и используется аргон.

Помимо аргона, при дуговой сварке применяются иные газы, создающие изоляционную среду. Это гелий, активный азот, водород, двуокись углерода.

ГОСТы

При использовании данного способа необходимо учитывать следующие законодательные нормативы и стандарты:

ГОСТ 5.917-71. Горелки ручные для аргонодуговой сварки;
ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные;
ГОСТ 18130-79. Полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся электродом;
ГОСТ 14806-80. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры;
ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная. ТУ;
ГОСТ 23949-80. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся;
ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. ТУ;
ГОСТ 7871-75. Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов;
ГОСТ 13821-77. Выпрямители однопостовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки.

Виды аргоновой сварки

Различают несколько разновидностей аргоновой сварки. Она может проводиться такими способами:

В основе классификации, помимо степени автоматизации процесса, лежат виды используемых электродов.

Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Примером последнего электрода выступает тугоплавкая вольфрамовая проволока, которая позволяет обеспечить надежное соединение деталей, даже если они по своему типу относятся к разнородным материалам. Реже применяется графит.

Электроды производятся с разными диаметрами и материалами для отличающихся свариваемых металлов.

Таким образом, различают такие виды аргоновой сварки, как:

Ручная – с использованием неплавящегося электрода (этот вид маркируется как РАД).
Автоматическая – с использованием неплавящихся электродов (маркируется как ААД).
Автоматическая – с использованием плавящихся электродов (маркировка – ААДП).

Наибольшее распространение сегодня приобрели два способа сварки — ААД и РАД.

Использование плавящихся электродов возможно только в автоматическом режиме. Для этого применяются особые установки и аппараты, которые сваривают спецгорелкой, оснащенной электродвигателем, который передает проволоку из катушки. Плавящийся электрод одновременно используется для поджога и выступает паяльным материалом. Проводник в процессе поджога плавится и предоставляет массу для шва.

Схема аргонодуговой сварки

Автоматическая аргонодуговая сварка в основном применяется только на различных промышленных предприятиях (в частности, по производству металлоконструкций, для сварки в стационарных и монтажных условиях медных шин), что связано с дороговизной автоматических установок и сложностью их настройки. Гораздо проще сварить несколько деталей вручную, но если требуется высокая производительность, то без оборудования не обойтись.

Виды оборудования

Для аргонодуговой сварки может применяться 4 типа оборудования:

Ручная сварка предполагает, что сварщик своими руками должен держать горелку и присадочную проволоку.
Механизированный вариант, при котором сварщик держит горелку, а подача проволоки осуществляется механизированным способом.
Автоматическая аргонодуговая сварка – при данном способе реализации процесса сварщик не нужен, он заменяется оператором, который следит за процессом, потому что подача горелки и присадочной проволоки производится в автоматической режиме.
Роботизированный сварочный процесс – в данном случае не нужен ни сварщик, не оператор, вся процедура производится в рамках программы, которая полностью отвечает за процесс производства.

Технология

Рассмотрим технологию аргоновой сварки на основе ручной с неплавящимся электродом.

Необходимое оборудование

Сварочное оборудование включает в свой состав:

Сварочный аппарат любого типа для дуговой сварки с напряжением 60-70 вольт.
Силовой контактор, который подает напряжение от сварочного материала на горелку.
Осциллятор – прибор, преобразующий сетевое напряжение в 220 вольт и частотой колебания в 50 ГЦ в напряжение 2000-6000 вольт. Указанные параметры тока позволяют легко сформировать дугу.
Горелка керамическая.
Устройство для обдува сварной зоны аргоном.
Баллон для аргона.
Электрод и присадочная проволока.

В качестве дополнительных опций может выступать регулятор времени по обдуву аргонов, шланги и фитинги и пр.

Если требуется рассчитать экономическую эффективность дуговой сварки в защитном газе, то, помимо стоимости самого сварочного аппарата, нужно учесть цену расходных материалов: присадочных прутков, проволоки, аргона в баллонах, шлангов с разными размерами и пр.

Присадочная проволока производится из различных материалов: алюминиевых, чугунных, нержавеющих, медных и пр.

Примерная стоимость сварочной проволоки на Яндекс.маркет

Аргон подается из специальных баллонов со стандартным рабочим давлением 150 АМ. Баллоны бывают различного объема: на 5,10,20,40 литров и пр. Именно газ выступает основным и наиболее дорогим расходным материалом при данной сварке.

Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет

Шланги, фитинги и прочие детали для работы часто изнашиваются, поэтому они подлежат периодической замене.

Также нельзя забывать, что для проведения работ нужны средства индивидуальной защиты: перчатки, маска, роба.

Этапы выполнения

При выполнении аргонодуговой ручной сварки необходимо придерживаться следующего алгоритма действий:

Настроить сварочный режим.
Очистить соединяемые металлы.
Включить на рукоятке горелки кнопку для подачи защитного газа в сварную зону (горелку следует взять в правую руку). Это нужно сделать примерно за 20 секунд до начала сварки. Присадочная проволока должна быть в левой руке.
Горелка опускается так, чтобы между электродом и поверхностями осталось расстояние до 2 мм. Электрод из горелки должен вставляться в горелку, чтобы на поверхности оставался стержень длиной не более 5 мм.
Включить сварочный аппарат и передать напряжение на электрод. Между ним и металлом возникает дуга, а из горелки подается в зону сварки аргон. Присадочная проволока под действием электрической дуги расплавляется и покрывает зазор.
Осуществить медленное движение вдоль шва.

Электрод желательно не зажигать при помощи соприкосновения со свариваемыми металлами, как при обычной сварке, для этого используется осциллятор (он подает высоковольтные импульсы для зажигания дуги). Без него вольфрамовый электрод загрязняется.

Что влияет на качество и размеры сварного шва

Для правильной сварки нужно соблюдение четырех базовых принципов:

Правильные настройки: для удержания нужной дуги необходимо отрегулировать подачу газа, тока, прута и пр.
Мастерство сварщика, которое гарантирует непрерывное создание качественного шва.
Правильно организованное рабочее место. В данном случае важно наличие жаропрочного стола, возможность фиксации детали, хорошая вентиляция и пр.
Правильная настройка оборудования для работы.

Знание определенных правил при сварке аргоном позволяет добиться высокого качества сварного шва:

Для создания узкого и глубокого шва стоит придерживаться только продольного движения электрода и горелки. Любые поперечные движения и отклонения уменьшат качество соединения. Поэтому в процессе сварки нужна аккуратность и внимание сварщика.
Чем длиннее сварочная дуга, тем шире получается шов и меньше его глубина. В конечном итоге от этого снижается качество соединения. Поэтому в процессе рекомендовано как можно ближе держать неплавящийся электрод к стыку.
Подачу присадочной проволоки нужно производить как можно более равномерно и плавно, резкая подача недопустима.
Газ лучше подавать с противоположной стороны сварочной дорожки. Это, конечно, увеличит его расход, но существенно увеличит качество.
Присадочная проволока вместе с электродом обязательно должны находиться в сварочной зоне, прикрытой аргоном, чтобы не допускать сюда азот и кислород.
Проволока подается перед горелкой с электродом под углом, что обеспечивает ровность шва и небольшую его ширину.
Важно достигать хороших значений проплавленности. В аргонодуговой сварке она определяется по визуальному осмотру шва: если он округлый и выпуклый, то это свидетельство недостаточного проплавления поверхности.
Сварка под аргоном не должна начинаться и заканчиваться резко, иначе будет открыт доступ кислорода и азота в сварную зону. Рекомендуется начать сварку через 15-20 секунд после подачи инертного газа, а заканчивать за 7-10 секунд до выключения горелки. Это требуется, чтобы материал успел кристаллизоваться в среде аргона без воздействия кислорода.
Перед тем как сварить большие изделия, нужно сделать пробные швы на небольших заготовках или на неважном участке.

Перед началом работы металлические изделий необходимо очистить и обезжирить.

Для снижения финансовых затрат на сварку можно использовать не только чистый аргон, но и его смесь с иными газами.

Режимы

Сварка под аргоном пройдет максимально качественно при правильном выборе ее оптимального режима. Выбор режима основывается на следующих составляющих:

свойства свариваемых металлов. Они определяют выбор направления подачи тока и полярности. Например, для сварки стальных конструкций применяется постоянный ток прямой полярности, для сварки алюминия и бериллия – постоянный ток с обратной полярностью;
сила тока. Она выбирается на основе диаметра электрода, который применяет сварщик; на основе типа металла для сварки, толщины металлов и из полярности. Например, для сварки титана режим работы определяется по следующим параметрам, из которых следует, что чем толще соединяемый металл, тем больший диаметр должен быть у вольфрамовых электродов:

длина сварочной дуги. От нее зависит напряжение (как отмечалось, длина дуги напрямую влияет на качество шва);
расход газа зависит от силы и равномерности его подачи горелкой. Специалисты рекомендуют избегать пульсаций.

Преимущества и недостатки

Аргонодуговая сварка обладает своими преимуществами и недостатками. Ключевыми достоинствами ее являются:

Процесс обеспечивает невысокую температуру нагрева. Это сохраняет форму и размеры заготовок.
Инертность аргона обеспечивает высокую защиту сварной зоны.
Процесс сварки предельно простой и ему легко обучиться (хотя без обучения приступать к сварке не представляется возможным).
В процессе применяется дуга с высокой мощностью, что обеспечивает оперативность сварки.
Технология позволяет соединить разные разновидности металлов, которые невозможно скрепить другими способами.
Требуется редкая замена электродов.

Высокое качество получаемых аргонодуговой сваркой сварочных швов позволяет применять метод в отраслях, в которых высока потребность в качественной сварке металлов. В частности, способ допускается применять и нашел распространение в авиационной, атомной, пищевой промышленности, медицине, машиностроении.

Дополнительными преимуществами автоматической сварки является оперативность при соединении нескольких деталей, а также исключение фактора человеческих ошибок. Для обслуживания такой установки требуется минимальное количество персонала.

Недостатками процесса является сложное сварочное оборудование, в котором сложно провести настройку режимов. Это ограничивает использование метода новичками: от сварщика требуются опыт и сноровка. Когда в процессе соединения нужна высокоамперная дуга, то сварщику необходимо продумать дополнительное охлаждение стыков.

Также нужно обеспечить хорошую защиту от ветра и сквозняка, чтобы не потерять аргоновую защиту, что усложняет практическое применение метода. Поэтому такую работу рекомендовано выполнять в закрытых помещениях. При ручном способе ограничением метода является низкая стоимость выполнения работ.

Ограничением в применении автоматической установки является невозможность сварить любые нестандартные швы, дороговизна техники, ограничения по параметрам настройки, при сбое в работе аппарата бракованной может стать вся партия изделий.

Еще один недостаток способа – высокая стоимость аргона. На практике сварщики иногда заменяют его гелием и углекислым газом, но подобная замена возможна не всегда: все зависит от типа металла, который предстоит сварить.

Безопасность при сварке

Практически все правила безопасности по проведению сварки в аргоне касаются предварительной подготовки к процессу. Вероятность возникновения опасной ситуации минимальна при правильной подготовке. Приведем базовые принципы для обеспечения безопасности при сварке аргонным способом:

Специалист не вправе проводить настроечные и ремонтные процедуры при работающем аппарате.
От источника газа до источника огня должно быть как минимум 10 метров.
При автоматической сварке не допускается проведение никаких манипуляций. Это может не только нарушить технологию, но и навредить здоровью.
Перед началом работ требуется проверить заземление сварочного аппарата, надежность крепления шланга для подачи аргона и воды (если предполагается охлаждение горелки водой), проверить пломбы на манометрах, резьбу на накидных гайках, изоляцию рукоятки держателя.
На аппаратах автоматической сварки со стороны сварщика устанавливают откидной щиток со светофильтром. Электропроводка и трубки заключаются в общий резиновый шланг. Горелки не должны иметь открытых токоведущих частей.
Рукоятки горелок покрывают материалом и щитком, защищающими руки сварщика от ожогов.
В процессе сварки некоторых металлов (в частности, меди и алюминия) выделяются ядовитые газы, поэтому в помещении должна быть обеспечена хорошая вентиляция, или организована подача воздуха.
В исключительных ситуациях проводить работу следует в противогазе. Для того чтобы избежать ожоги горячим алюминием, на горизонтальных швах используют формовочные прокладки, а на вертикальных – подвижные шторки.
Очистку присадок из алюминия в растворе едкого натра следует проводить с использованием резиновых перчаток и очков для защиты.

Таким образом, аргонодуговая сварка позволяет качественно сварить металлы особого типа, которые невозможно соединить другими способами. Это алюминий, медь и цветные металлы. При стандартной сварке получить качественный и надежный шов для соединения тугоплавких заготовок не представляется возможным. Особенностью сварки является ее проведение в среде защитного газа. Аргон обеспечивает надежную защиту сварочной зоны от влияния внешних неблагоприятных факторов.

Вредность

Там, где из Вас пытались сделать сварщика, должны были объяснить, что сварка (вне зависимости от способа) сопряжена с выделением аэрозолей, вредных паров и газов, а также пыли. И что эти выделения делятся на четыре класса: 1.Черезвычайно опасные - хромовый ангидрид и хроматы с бихроматами, торий, озон, никель и его окислы, бериллий и его соединения; 2.Высокоопасные - соли фтористоводородной кислоты и сам фтористый водород, окислы азота, трехокись ванадия и его пятиокиси пыль, марганец; 3.Умеренно опасные - двуокись кремния, окись цинка, молибден и его соединения, вольфрам с его карбидами; 4.Малоопасные - титан с его двуокисью, окись углерода, окись железа с фтористыми или марганцевыми соединениями, алюминий с его окисью.
Если Вас не увлекает перспектива всю жизнь дышать этой прелестью - меняйте профессию.
Или, как один мой ученик (решивший профессию повара сменить) заходить в мастерскую сразу в респираторе.

Там, где из Вас пытались сделать сварщика, должны были объяснить, что сварка (вне зависимости от способа) сопряжена с выделением аэрозолей, вредных паров и газов, а также пыли. И что эти выделения делятся на четыре класса: 1.Черезвычайно опасные - хромовый ангидрид и хроматы с бихроматами, торий, озон, никель и его окислы, бериллий и его соединения; 2.Высокоопасные - соли фтористоводородной кислоты и сам фтористый водород, окислы азота, трехокись ванадия и его пятиокиси пыль, марганец; 3.Умеренно опасные - двуокись кремния, окись цинка, молибден и его соединения, вольфрам с его карбидами; 4.Малоопасные - титан с его двуокисью, окись углерода, окись железа с фтористыми или марганцевыми соединениями, алюминий с его окисью.
Если Вас не увлекает перспектива всю жизнь дышать этой прелестью - меняйте профессию.
Или, как один мой ученик (решивший профессию повара сменить) заходить в мастерскую сразу в респираторе.

Респиратор спасает частично, на 100% наверное только скафандр. Спасибо за информацию.

Респиратор спасает частично, на 100% наверное только скафандр. Спасибо за информацию.

Есть на много лучше и дешевле вариант чем респиратор.

Маска от 3М, Speedglas

Сама маска в России стоит от 17 500 руб. + аппарат принудительной подачи чистого воздуха от 11 000 руб.
А если учесть что хороший респиратор стоит от 350 руб. и он одноразовый, то эта маска просто бесподобна!

Не рекламирую, просто как вариант защиты от вредной среды и поддержание темы.

Каркасы безопасности, пространственные рамы, багги.

Меня насчет вредности аргона, уже все запугали что он безумно вреден и бьет по мужскому достоинству, в основном даже и не сварные. Я хочу научиться в ближайшем будущем данному виду сварки, для того чтоб просто колымить и работать в гараже или в проветриваемых помещениях(к примеру на отоплении трубы медные сварить и т.д.). А резервуары обваривать тут уж увольте, неполезу, сначала буду смотреть где что и как, а потом браться. Такая политика у меня лично на счет аргоновой сварки.

Безумно вредный газ аргон, ага

ну как хлорпикрин и фосген в одном флаконе, с примесью брома

Бармалея старший брат

Составил:
Главный внештатный специалист-эксперт Главного управления здравоохранения Курганской области главный профпатолог Лукина Марина Васильевна.

К основным, чаще всего развивающимся профзаболеваниям газоэлектросварщиков относятся:
1. Интоксикация марганцем (нейротоксикоз)
2. Пневмокониоз электросварщиков
3. Профессиональная экзема
4. Пылевой бронхит
5. Бронхиальная астма.

Марганец относится к числу нейротропных ядов, способных вызвать развитие наиболее тяжелой формы профессионального нейротоксикоза. Марганец – хрупкий металл, легко соединяется с кислородом, растворим в кислотах, имеет жизненно важное значение, входит в состав ферментов, является кофактором для ряда ферментов, необходим для эритропоэза, синтеза гемоглобина, аскорбиновой кислоты, гликогена, образования хрящевой ткани. Марганец ускоряет выработку антител и синтез витамина С. Влияет на деятельность гипофиза и желез внутренней секреции, на функционирование мышц и нервов. В производственных условиях марганец встречается в виде пыли, паров, аэрозолей, содержащих оксиды или соли марганца. Марганец входит в состав качественных электродов, используемых для сварки, и в процессе работы выделяется в окружающую среду в составе сварочного аэрозоля. Т.о., марганец в виде аэрозоля проникает в организм через легкие, в меньшей степени через желудочно-кишечный тракт и кожу. Депонируется марганец в костях, головном мозге и паренхиматозных органах. В крови в норме содержится 0,012 – 0,050 мг% марганца. Выделение происходит в основном
с калом, меньше с мочой, слюной, грудным молоком. Предельно допустимая концентрация (ПДК) марганца в воздухе рабочей зоны – 0,3 мг\м3 для аэрозолей дезинтеграции и 0,05 мг\м3 для аэрозолей конденсации.
Марганец обладает выраженным тропизмом к подкорковым узлам головного мозга. Он нарушает обмен биогенных аминов, ряда ферментов, угнетает адренореактивные и активирует холинореактивные системы, увеличивает содержание ацетилхолина в синапсах подкорковых узлов и гипоталамуса. Но главное в его токсическом действии – нарушение синтеза и депонирования дофамина, нарушение баланса содержания ацетилхолина и допамина, в результате чего нарушается мышечный тонус, точность, ловкость и плавность произвольных движений, развиваются вегетативные расстройства.
Марганец также вызывает гипофункцию желез внутренней секреции,
функциональную недостаточность печени, вазомоторную недостаточность, снижает кровенаполнение мозга (в бассейне вертебро-базиллярных артерий) и суммарный мозговой кровоток. Марганец обладает аллергизирующим действием, поэтому кроме поражения нервной системы способен вызывать бронхиальную астму и экзему. При вдыхании пыли марганцевых руд возможно развитие пневмокониоза (манганокониоза), при вдыхании сварочного аэрозоля – пылевого бронхита, пневмокониоза электросварщиков.
Необходимо отметить, что острых отравлений марганец не вызывает, в
производственных условиях развивается хроническая марганцевая интоксикация.
Признаки интоксикации развиваются медленно. У электросварщиков, работающих с марганецсодержащими электродами в закрытых емкостях и подвергающихся воздействию повышенных концентраций марганца в сочетании с оксидом углерода, клиническая картина поражения нервной системы характеризуется астеническими, вегетативно-сосудистыми, а иногда и негрубыми полиневритическими нарушениями. Степень
выраженности экстрапирамидных нарушений зависит от концентрации оксидов марганца в рабочей зоне.
Для стадии функциональных нарушений характерны общая слабость, повышенная утомляемость, снижение физической и умственной работоспособности, двигательной активности, повышенная сонливость. Сужается круг интересов, появляется благодушие, отсутствие адекватной оценки состояния своего здоровья, что обусловливает позднее
обращение больного за медицинской помощью. Отсутствие специфики и яркой клиники на этом этапе вызывает затруднения диагностики. Объективно у больного имеет место легкая мышечная гипотония, гипергидроз, гипомимия, лабильность пульса и АД, чувствительные нарушения. Это легкая степень хронической марганцевой интоксикации.
В большинстве случаев возможна стабилизация процесса, реже – восстановление здоровья.
При продолжении контакта с марганцем к этим проявлениям добавляются признаки интеллектуально-мнестических нарушений, экстрапирамидной недостаточности (брадикинезия, умеренное повышение мышечного тонуса, координационные нарушения), поражения периферических нервов (гипестезия по дистальному полиневритическому
типу). Изменения носят мало или необратимый, нередко прогрессирующий характер. Это средняя степень тяжести хронической марганцевой интоксикации. Тяжелая степень интоксикации развивается редко и характеризуется наличием акинетико-ригидного или амиостатического синдрома или марганцевого паркинсонизма.
Марганцевый паркинсонизм развивается чаще у малостажированных больных (от нескольких месяцев до 2-3 лет) и характеризуется диффузным поражением нервной системы двигательными и психическими нарушениями. Кроме марганцевого паркинсонизма возможно развитие токсической полиневропатии с дистальной гипальгезией, снижением силы, болезненностью мышц при пальпации, снижение потенции у мужчин, нарушение менструального цикла у женщин, гастрита со ниженной секрецией.
Следует отметить, что у многих, длительно работающих в контакте с марганцем интоксикация не развивается или под воздействием сопутствующих марганцу окиси углерода, продуктов сгорания электрода, аэрозолей металлов развивается поражении других органов и систем. Очевидно, это связано с тем, что синдром марганцевого
паркинсонизма развивается в основном у лиц с генотипически обусловленной повышенной уязвимостью (неполноценностью) стриопаллидарной системы. Вследствие этого возможно субклиническое течение марганцевой интоксикации, которое под влиянием атеросклероза, нейротравмы, нейроинфекции и др. приобретает клиническое течение в виде синдрома марганцевого паркинсонизма. Необходимо отметить, что клинические проявления марганцевой интоксикации продолжают прогрессировать в течение многих лет после прекращения контакта с ним. Дифференциальный диагноз в стадии функциональных нарушений проводится с неврозами и неврозоподобными состояниями, полиневропатиями диабетического, постинфекционного, алкогольного происхождения. В стадии органических нарушений (токсическая энцефалопатия) – с опухолями головного мозга, острыми нарушениями мозгового кровообращения, постинфекционными и посттравматическими энцефалопатиями, паразитарным поражением головного мозга.
Лечение и дальнейшее наблюдение пациента – в профцентре.

Патология легких и дыхательных путей у электросварщиков

В процессе работ, связанных с электросваркой, образуется высокодисперсный аэрозоль, включающий пыль железа и других металлов, а также газы, обладающие токсичными и раздражающими свойствами, и диоксид кремния. Состав и количество образующейся высокодисперсной пыли зависит от вида сварки, состава используемых сварочных материалов и свариваемых металлов, режима сварочного процесса и др. Кроме пыли железа, а при ряде работ и свободного диоксида кремния, сварочный аэрозоль может содержать токсичные вещества – оксиды марганца, оксиды хрома, соединения никеля, меди, цинка, ванадия и других металлов, а также оксиды азота, оксид углерода, озон, фторид водорода и др. Если в сварочном аэрозоле содержится большое количество пыли оксидов железа и диоксида кремния, то пневмокониоз электросварщиков расценивается как сидеросиликоз. При высоком содержании в аэрозоле свободного диоксида кремния могут развиваться классические формы силикоза.
Известны случаи возникновения манганокониоза (пневмокониоз от воздействия пыли марганца) у электросварщиков, применяющих качественные марганецсодержащие электроды. При использовании электродов с фтористо-кальциевым покрытием у электросварщиков нередко возникают острые респираторные заболевания и пневмонии, что в определенной мере можно связать с токсическим действием образующегося при сварке фторида водорода. У газорезчиков, имеющих контакт с газами раздражающего и токсического действия, также отмечается наклонность к повторным пневмониям и частым острым респираторным заболеваниям. Возможно развитие острых поражений верхних дыхательных путей и легких вплоть до токсического отека легких (фторид водорода, оксиды азота и др.), а также литейной лихорадки от воздействия аэрозоля конденсации цинка, меди, никеля и других металлов. Т.о., сварочный высокодисперсный аэрозоль сложного состава может оказывать не только фиброгенное, но и токсическое, раздражающее, сенсибилизирующее действие. В связи с этим у электросварщиков и газорезчиков , помимо пневмокониозов, могут развиваться хронический бронхит и бронхиальная астма (от воздействия хрома, никеля и других соединений). Воздействие производственной пыли у сварщиков нередко сочетается с воздействием неблагоприятных факторов микро- и макроклимата, с вынужденной неудобной рабочей позой, что ускоряет развитие патологического процесса и обусловливает полиморфизм клинической картины. Большую роль играет также работа в закрытых емкостях (цистерны, баки и т.п.), где в условиях замкнутого пространства и при отсутствии вентиляции сварщик вынужден дышать воздухом с большой концентрацией сварочных аэрозолей. Респиратором сварщики не пользуются в силу неудобства (одновременное использование щитка и респиратора практически невозможно), а специальными шланговыми противогазами с подачей воздуха предприятия не обеспечены. Пневмокониоз, обусловленный воздействием пыли, выделяющейся при сварочных работах и газорезке, характеризуется в большинстве случаев доброкачественным течением. Обычно кониотический процесс возникает через 15 – 20 лет после начала работы. В единичных случаях при проведении сварочных работ в замкнутых емкостях возможно более раннее развитие пневмокониоза (через 5 – 6 лет). Клинические проявления пневмокониоза электросварщиков, как и многих пневмокониозов, весьма скудны. Обычно больные жалуются на кашель сухой или с небольшим количеством мокроты, умеренную одышку при физическом напряжении, иногда – боли в грудной клетке. При этом физикальные данные обследования длительное время остаются в норме, показатели функции внешнего дыхания длительно не изменены.
Позже обнаруживаются признаки эмфиземы легких, показатели ФВД слегка снижаются преимущественно по рестриктивному типу. Рентгенологически в начальной стадии пневмокониоза выявляются диффузное усиление и деформация сосудисто-бронхиального
рисунка. На этом фоне определяются четко очерченные, округлые, одинаковой формы и величины узелковоподобные образования, которые по мере прогрессирования заболевания и при продолжении работы в условиях воздействия аэрозоля довольно равномерно усеивают оба легочных поля. Указанные изменения обусловлены главным образом скоплением рентгеноконтрастных частиц металлической пыли. В отличие от силикоза не наблюдается значительное увеличение лимфоузлов корней легких, пневмофиброз выражен слабо, фиброзные узелки, характерные для силикоза, не формируются. Пневмокониозу электросварщиков свойственно, как правило, доброкачественное течение без прогрессирования процесса в постпылевом периоде. Отличительной его особенностью является возможность регрессии или обратного развития патологического процесса после прекращения работы в контакте с пылью. Наблюдаемое уменьшение количества и размеров узелковоподобных образований в легких обусловлено тем, что при этой форме кониотического процесса клеточная реакция в легких преобладает над процессами фиброза. В связи с этим возможно обратное развитие клеточно-пылевых очажков за счет элиминации рентгеноконтрастной пыли и рассасывания клеточных скоплений и молодых коллагеновых волокон. Пневмокониоз электросварщиков сравнительно редко осложняется туберкулезом. Довольно частые осложнения – это хроническая бронхолегочная инфекция с симптомокомплексом бронхита. Предрасполагают к развитию этого осложнения перенесенные острые отравления газами раздражающего и токсического действия или частые острые респираторные заболевания, под видом которых также нередко протекают слабовыраженные, стертые формы последствий острого воздействия газов, образующихся при сварке и газорезке металлов. Дифференцировать пневмокониоз электросварщиков необходимо с другими заболеваниями органов дыхания, характеризующимися развитием пневмофиброза и\или имеющими сходную рентгенологическую картину: туберкулез, саркоидоз, карциноматоз легких, лимфогранулематоз, диффузным фиброзирующим альвеолитом и др. В лечении пневмокониозов упор делается на этиологическое (прекращение контакта с пылью) и патогенетическое. Последнее включает в себя отхаркивающие препараты, муколитики, витамины, биогенные стимуляторы, по показаниям – бронхолитики, ингаляционные ГКС. Хороший эффект показывает физиотерапевтическое лечение, ЛФК, санаторно-курортное лечение.

Профилактика профзаболеваний электросварщиков

1. Совершенствование технологических процессов.
2. Регулярное использование индивидуальных средств защиты (для электросварщиков это противогазы шланговые, которые обеспечивают подачу воздуха, пригодного для дыхания, из чистой зоны; существуют также автономные противогазы, которые обеспечивают подачу дыхательных смесей из индивидуального источника воздухоснабжения; фильтрующие СИЗ органов дыхания газопылезащитные).
3. Наличие, исправность и регулярное использование коллективных средств защиты: местная приточно-вытяжная вентиляция и увлажнение перерабатываемых материалов.
4. Качественное проведение предварительных при поступлении на работу профилактических медицинских осмотров, основная цель которых - определение профессиональной пригодности к работе в контакте со сварочными аэрозолями. Основные противопоказания к допуску перечислены в приказе МЗ РФ от 14.03.1996г № 90 «О порядке проведения предварительных и периодических едицинских осмотров работников и медицинских регламентах допуска к профессии».
5. Качественное и регулярное проведение периодических профилактических медицинских осмотров, основная цель которых – выявление начальных признаков профзаболеваний и начальных признаков общих заболеваний, препятствующих продолжению работы в контакте с пылью и сварочными аэрозолями.
6. Оздоровление лиц, имеющих контакт с пылью, в профилактории, пансионате, труппе здоровья.
7. Защита временем (исключение чрезмерно длительного стаже работы со сварочными аэрозолями и пылью и исключение сверхурочных работ). Рекомендуемый максимальный стаж для электросварщиков – 12,5 лет.
8. Наличие и регулярное использование дополнительных к обеденному оплачиваемых перерывов для посещения ингалятория. 9. Регулярное использование дополнительного питания.
10. Отказ от курения.
А ещё есть вольфрамовые электроды с торием, очень хорошо горят на постоянке, но торий мало, мало радиоактивен

Как аргон воздействует на человека при сварке и как оказать первую помощь пострадавшим от аргона?

Аргон – это инертный одноатомный газ тяжелее воздуха (плотность 1,8 кг/куб. м), используется в качестве защитной среды при сварке плавящимися и инертными электродами, а также в плазматроне. Аргон нагнетается на место сваривания вдоль электрода, защищая нагретые детали от окисления.

Физиологическое действие аргона на человека

Действие аргона на организм человека обусловлено его способностью заполнять нижние и средние отделы легких, вытесняя кислород, что приводит к кислородному голоданию органов и тканей, а в тяжелых случаях вызывает приступы удушья и летальный исход.

Действие аргона начинает проявляться при его накоплении в помещении свыше 4% объема воздуха. Кратковременное вдыхание аргона в высокой концентрации (свыше 15% объема) вызывает:

При более длительном действии аргона в небольшой концентрации возникает слезотечение, кашель, учащается пульс и сердцебиение с одновременным понижением систолического (верхнего) кровяного давления и появлением давящей боли за грудиной.

Если повышение концентрации аргона в рабочем пространстве происходит одновременно с падением уровня кислорода, то рабочие могут ощущать шум в ушах, головную боль и быстро прогрессирующее утомление. При разговоре возникает хрип, а кожа лица и конечностей приобретает синеватый оттенок.

Симптомы воздействия аргона на организм сходны с физиологическими признаками переизбытка азота в воздухе, но специфическим признаком воздействия аргона является чувство эйфории, проходящее при переходе на свежий воздух.

Первая помощь

При обнаружении у работников симптомов длительного воздействия небольших концентраций азота необходимо вывести пострадавшего на открытый воздух, обеспечить покой и обильное теплое сладкое питье. При признаках воздействия аргона в больших концентрациях (потеря сознания, хрип) выполняют следующие действия:

Пострадавшего выносят на свежий воздух.
Снимают тесную одежду, расстегивают воротник и брючный ремень.
Выполняют искусственное дыхание.
Вызывают скорую помощь.

Если быстро вынести отравленного аргоном человека на воздух невозможно, следует максимально проветрить помещение – открыть и закрепить все окна и входные группы. Важно при этом предотвратить дальнейшее наполнение помещения аргоном – закрутить краны на баллонах и вызвать службу газа.

При выполнении искусственного дыхания желательно обеспечить дополнительный доступ кислорода к дыхательной системе пострадавшего, для чего используются медицинские кислородные подушки, а при их отсутствии кислород можно нагнетать через газоотводный шланг из промышленных баллонов для сварки. Следует помнить, что перед нагнетанием кислорода из баллона нужно убедиться в отсутствии масляных тряпок и легковоспламеняющихся веществ в радиусе 15 метров от пострадавшего.

Если человек подвергался воздействию сварочного аргона в течение более 2 часов, ему необходимо делать искусственную вентиляцию легких в стационаре, чтобы предотвратить осложнения. Оказывающий помощь должен зафиксировать время начала оказания первой помощи и сообщить его врачам скорой помощи.

Важно учесть, что при эвакуации пострадавших из замкнутого помещения, заполненного аргоном, спасателям нужно использовать шланговые противогазы или систему изолированной подачи кислорода.

Профилактика действия аргона

Предотвратить вредное воздействие аргона при сварке можно при помощи следующих мер:

обеспечение активной вентиляции помещений для сварочных работ;
использование аппаратов контроля за содержанием уровня кислорода;
регулярная поверка и обслуживание баллонов с аргоном;
регулярные отборы и анализ проб воздуха при работе в шахтах и подвалах;
использование кислородно-изолирующих дыхательных масок;
соблюдение режима труда и отдыха.

Для активной вентиляции цехов можно использовать вентиляторы и промышленные кондиционеры, при планировании их расположения важно заранее определить возможные места скопления аргона при его утечке. Приборы контроля уровня кислорода со звуковым и радиооповещением нужно устанавливать не выше 0,5 м от уровня пола возле каждого пункта, где ведутся сварочные работы с отдельным баллоном аргона.

Если сварочные работы ведутся в труднодоступных подземных помещениях, то пробы воздуха для анализа нужно отправлять не реже, чем 3 раза за рабочую смену (12 часов) и при обнаружении повышенной концентрации аргона немедленно эвакуировать персонал.

Индивидуальные дыхательные системы, изолирующие работника от внешней атмосферы, следует применять при выполнении сварки в одиночку в труднодоступных местах, где пострадавшему невозможно оказать первую помощь или оценить степень удушающего воздействия аргона (например, при ремонте вентиляционных шахт).

Соблюдение режима отдыха и обращение в медпункт при первых признаках головокружения и нехватки кислорода позволит избежать потери сознания и удушья.

Сварка алюминия аргоном: ровный и эстетичный шов, надёжное соединение. Технология процесса

Чтобы не допустить ошибок при выборе способа и метода сваривания металла, выясняют его свойства.

Почему алюминий рациональней варить аргоном, какие свойства металла обусловили это

Выбор аргоновой сварки для алюминия вызван следующими характеристиками:

Высокая скорость окисления. Это вызывает появление на поверхности тугоплавкой оксидной плёнки. Если температура плавления алюминия 650 ̊С, для окисла потребуется больше 2000 ̊С. При режиме постоянного тока плёнка погружается в расплав и ухудшает качество сварного шва. Поэтому для получения надёжного соединения создают защитную среду, для которой аргон – оптимальный вариант. Перед плавлением поверхность зачищают от окислов.
При нагревании алюминий не меняет цвета, что мешает визуальному контролю. Это свойство часто приводит к сквозным прожогам изделий. Чтобы этого не случилось, работы доверяют квалифицированным сварщикам.
Большая усадка, что приведёт к трещинам в зоне сварной ванны. К соединению подают больше, чем обычно, сварочной проволоки.

Технология сварки алюминия с помощью аргона

По степени механизации аргоновую технологию соединения подразделяют на ручную и полуавтоматическую. Рассмотрим первую.

Подготовка металла

Алюминий зачищают от окислов и грязи металлической щёткой или наждачной бумагой. Щётками работают только с этим металлом, чтобы не допустить попадания в зону сварки частиц других материалов – это уменьшит надёжность шва.

Применяют и химический метод зачистки деталей. Для этого в литр воды добавляют по 50 г едкого технического натра и фтористого натрия. Обработка сохраняет чистоту изделий на несколько дней. Для этого детали:

промывают растворителем;
протравливают едкой щелочью;
промывают водой;
сушат;
прокаливают 15-20 минут при температуре 300 ̊C.

Режимы аргонодуговой сварки алюминия и необходимое оборудование

Режим процесса определяют род, полярность и величина тока. Для соединения изделий из алюминия применяют переменный или постоянный токи прямой полярности. Величина его зависит от диаметра электрода, толщины и вида металла, что отображено в таблице.

Для определения режима важны и следующие параметры:

Напряжение дуги – зависит от её длины. Рекомендуют от 1,5 до 3 мм, тогда напряжение составит 11-14 В.
Скорость сварки – определяется исполнителем исходя из формы и толщины шва.
Расход аргона – так, чтобы хватило на весь процесс без необходимости прерывания и достаточно для защиты зоны шва от окисления.
Расстояние между электродом и соплом горелки. Для стыковых соединений – 3-5 мм, тавровых и угловых – 5-8.

Комплект оборудования включает:

источник напряжения – трансформатор или инвертор;
горелка для плавящегося электрода или вольфрамового прутка;
осциллятор для розжига дуги;
баллон с газом и редуктор;
средства защиты и расходные материалы.

Оборудование заводского изготовления стоит от 10 до 500 тысяч в зависимости от потребительских свойств и рабочих параметров, а также степени механизации процесса.

Заточка электрода, процесс сварки

Электроды различают по добавкам в их составе. Для сварки алюминия используют маркированные и с концами, окрашенными в следующие цвета:

Затачивают под конус при сварке постоянным током, с закруглённой вершиной – при переменном режиме. Длина заточенной части от 0,5 до 2 диаметров электрода: если длина заточки больше, ширина зоны проплавления получится меньше, чем требуется для качественного соединения; если заточка мала – снизится глубина проплавления. Риски, возникающие при заточке, влияют на стабильность дуги, поэтому конус лучше отполировать.

Таблицы настроек параметров в заводской комплектации закреплены на корпусах установок. После её включения регулируют силу тока. По числу в названии установки определяют его максимальное значение. Например, в маркировке аппарата модели Kemppi MasterTig MLS 3003 ACDC цифры 3003 означают, что оборудование позволяет сваривать токами до 300 ампер при 30-процентном цикле загрузки и температуре окружающего воздуха 40 ̊C.

Прежде чем зажечь дугу, регулируют подачу газа, чтобы процесс шёл с самого начала в защитной среде. Аппаратом Kemppi MasterTig MLS 3003 ACDC работу ведут не дольше трёх минут, после чего, чтобы не перегреть, делают перерыв 5-7 минут. Затем выставляют режим плавного уменьшения тока (заварки кратера), в нашем случае 6-7 секунд. Это конечный участок сварного шва в 5-10 мм, высоту которого плавно уменьшают до нуля. Чтобы усадочная раковина в конце шва не получилась глубокой, подают большее количество присадочного материала.

Дальше задают время выхода газа от 1 до 30 секунд с шагом в одну секунду: аргона должно хватить, чтобы в сварочную ванну от начала до конца не поступал кислород. Поэтому горелку сразу после прерывания струи поднимать не рекомендуют.

Читайте также: