Q345B精密管焊接烟尘的处理工艺研究

Q345B精密管焊接烟尘同大气颗粒物具有相同的性质和危害，因此气溶胶粒径越细小的焊接烟尘对人体及环境的危害越大。研究焊接烟尘的气溶胶粒径分布，可以直观地表现出各个粒径尺度下气溶胶的物相、含量，焊接烟尘中有毒有害物质主要存在的粒径尺度级别，以及通过改变焊接方法、焊接材料使得粒径分布发生的改变。这对于降低焊接材料对环境负荷的影响具有重要意义。通过分粒径研究焊接烟尘气溶胶，了解有害物质所处在的粒径范围，可以更加有针对性的改变焊接工艺参数或者焊丝药芯成分配比，以此来降低该粒子尺度下的气溶胶含量，从而进一步降低有害物质的排放。

　　分粒径烟尘收集设备

　　1.烟尘收集系统

　　对于焊接烟尘的收集存在多种不同的收集方法，各国对于焊接烟尘发尘率的测定都制定了相关的标准，我国对于烟尘采集和发尘率的测试在《焊条检验、包装和标记》国家标准GB1225-76中规定了半密封抽气捕集法，本试验利用该标准所用设备（如图1中集尘器筒体部分），与外加设备——气溶胶颗粒采样仪，联用形成实现焊接烟尘分级收集的收集系统。

2.气溶胶颗粒采样仪

    对不同粒径下Q345B精密管焊接气溶胶的研究首先需要将焊接烟尘中不同粒径的气溶胶粒子分级收集，这样可以更好地分析不同粒径下气溶胶的各种特性及粒子分布谱特征。测定焊接气溶胶粒子大小和分布的方法主要是利用光学显微镜或电镜的分级计数法和利用冲击采样器的分级测重法等，随着科技的进步，相对于传统的气溶胶采集方法来说，又产生了很多现代的气溶胶测量技术，包括空气动力学粒度仪、低切割粒径冲击式采样仪、电子级联冲击器（ECI）、气溶胶化学成分自动分析仪、以及20世纪70年代由Knutson提出的利用电迁移率测试技术的DMPS法。

本试验选用芬兰DEKATI公司生产的LOW PRESSURE IMPACTOR（气溶胶颗粒采样仪）对焊接烟尘按不同粒径分做13级进行收集(如表1)。

该设备基于气溶胶粒子的惯性分级和重力分析原理，将气溶胶粒子在级联低压冲击器中根据空气动力学直径按尺寸分级，在13级收集通道中所收集到的气溶胶粒子粒径范围为0.03~10μm。该设备中每级冲击器都可以看作是一个单独的单元，由两个共线的板组成，其中一个带有小孔。气溶胶粒子高速通过小孔，在两板之间随着气流产生急转，其中惯性充分的粒子会冲击到第二层板上附着并被收集，惯性足够小的粒子则继续保持在气流中进入下一级冲击器。其中带孔的板称作喷射板，另一个则称作收集板（如图2）。根据每级冲击器的收集效率曲线，定义收集效率为50%的粒子尺寸为该冲击器的切割直径。级连冲击器由多个切割直径递减的冲击器组成，最高级（stage 13）的切割直径为10μm，Q345B精密管焊接过程中采用的最低级（stage 1）的切割直径为0.03μm。该设备可以较为精确的将气溶胶粒子按粒径分布收集，准确的表现粒径分布的变化规律，可用来分析气溶胶粒子在不同条件下的分布规律以及对每一级粒径范围内所收集到的粒子进一步进行微观分析。  

文章来源：http://www.sdlchg.com/