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熱處理安全培訓(xùn)
熱處理是金屬產(chǎn)品加工過(guò)程中通常不可缺少的工藝過(guò)程,在機(jī)械制造行業(yè)中占有極
其重要的地位。它是將金屬工件放在?定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度,并在此溫度中保持?
定時(shí)間后,又以不同速度冷卻的工藝方法。通過(guò)熱處理,使金屬工件(機(jī)械零件)具有較高的
強(qiáng)度、硬度、耐磨性及韌性等多種良好的機(jī)械性能和較長(zhǎng)的工作壽命。熱處理一般不改變工
件的形狀和整體的化學(xué)成分,而只是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織,或改變工件表面的化學(xué)
成分,賦予金屬某些特殊性質(zhì)。鋼鐵是工業(yè)中應(yīng)用最為廠泛的材料,因此,鋼鐵的熱處理是
金屬熱處理的主要內(nèi)容。除此之外,鋁、銅、鎂等及其他合金也都可以通過(guò)熱處理來(lái)改變其
機(jī)械性能。
工藝特點(diǎn)
熱處理工藝一般包括加熱、保溫和冷卻三個(gè)過(guò)程。有時(shí)只有前兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程
應(yīng)互相銜接,不可間斷。
加熱可采用液體燃料、氣體燃料或電加熱,也可以通過(guò)熔融的鹽或金屬,直至浮動(dòng)粒子
進(jìn)行間接加熱。為了避免金屬在空氣中發(fā)生氧化及脫碳現(xiàn)象,金屬通常是在保護(hù)氣氛I氣態(tài)
介質(zhì))、熔融鹽中或真空中加熱的。加熱溫度隨被處理金屬材料和熱處理的H的不同而異。
當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時(shí),為了使金屬顯微組織轉(zhuǎn)變完全,還需在此溫度下保
持一定時(shí)間,這段時(shí)間稱(chēng)為保溫時(shí)間“冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。
熱處理工藝一般可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類(lèi)。
(1)整體熱處理。整體熱處理是對(duì)工件整體加熱,然后以適當(dāng)速度冷卻,以改變其整體
力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。對(duì)于鋼鐵,整體熱處理有退火、正火、淬火和呵I火等四種。退
火是將工件加熱到一定溫度,保溫一定時(shí)間,然后以要求的速度冷卻。退火的目的是為了使
金屬能進(jìn)一步進(jìn)行冷加工,改善加工性能和消除其內(nèi)應(yīng)力等。正火是將工件加熱到一定的溫
度后在空氣中冷卻。正火的效果與退火相似,但能獲得均勻組織,并有較好的韌性和承受機(jī)
械負(fù)荷的能力。淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其他無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)聚合物水溶液介質(zhì)
中快速冷卻。淬火后可以提高工件的硬度,但往往應(yīng)力過(guò)高,以致不能使用。為了增加其韌
性,再將工件進(jìn)行回火。【可火是將淬火后的工件在高于室溫,而低于轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的溫度下進(jìn)
行一定時(shí)間的保溫,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s。隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,退火、正火、
淬火和回火又可演變出不同熱處理工藝,如調(diào)質(zhì)處理、時(shí)效處理、形變處理和真空熱處理等。
(2)表面熱處埋。表面熱處埋是加熱,件表層以改變具表層力學(xué)性能的_L2方法。表面
熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理。常用氧一乙快或氧一丙烷等火焰、感應(yīng)電
流和激光等作為熱源。
(3)化學(xué)熱處理。也稱(chēng)表面硬化處理,它是改變金屬表面的化學(xué)成分、組織和性能的工
藝方法。這種方法是將工件放人含碳、氮或其他合金元素的介質(zhì)中加熱,保溫較長(zhǎng)時(shí)間,從
而使工件表面增加碳、氮、氟,或其他元素的含量。通過(guò)化學(xué)熱處理,可使金屬表面變硬,
但內(nèi)芯可保持相當(dāng)?shù)捻g性,
主要危害工件的正火、退火、淬火、滲碳等熱處理工序都是在高溫下進(jìn)行的,而且要
用品種繁多的輔助材料,如酸、堿、金屬鹽、硝鹽及制鹽等。這些輔料都是具有強(qiáng)烈的腐蝕
性和毒性的物質(zhì),有的是易燃、易爆,有的在熱處理過(guò)程中的高溫和化學(xué)反應(yīng)作用下產(chǎn)生有
毒、有害的氣體,造成了大氣、水質(zhì)的污染和惡化了熱處理車(chē)間的勞動(dòng)環(huán)境。熱處理車(chē)間的
主要危害有:
(1)有毒物、有害氣體和粉半危害。氯化領(lǐng)作加熱介質(zhì),溫度可認(rèn)1300C,氯化鋼人?最
蒸發(fā);氮化工藝過(guò)程中有大量氨氣排放;在滲碳、制化等工藝過(guò)程中使用瓶化鹽;鹽浴爐中
熔融的硝鹽與工件的油污作用,產(chǎn)生有毒的氮氧化合物;氣體軟氮化時(shí),甲醇與氨在爐中作
用后產(chǎn)生虱酸根等;熔鉛爐產(chǎn)生的鉛煙氣和虱化鈉鹽池產(chǎn)生的虱化物的毒性都很大。
(2)易發(fā)生火災(zāi)或爆炸。熱處理過(guò)程中經(jīng)常使用的甲醇、乙醇、丙烷、丁烷、丙酮以及
柴油、汽油都是易燃易爆物。尤其選擇油作為淬火介質(zhì)時(shí),在工件未曾全部浸沒(méi)在油中時(shí),
易發(fā)生油槽起火現(xiàn)象。
(3)燙傷。鹽爐的加熱介質(zhì)都是氯化鋼、氯化鈉、氯化鉀等熔融的金屬鹽。淬火過(guò)程中
遇到有工件或工具潮濕、沾有水滴時(shí),則會(huì)使熔鹽崩濺而造成燙傷事故。
(4)跌傷及碰傷。熱處理車(chē)間因油多、水多,地面較滑又要往返運(yùn)送大量工件,所以容
易造成跌傷和碰傷。
(5)熱輻射及光輻射。一些熱處理工藝溫度高達(dá)900?1200℃,爐前操作工人,必然受
到高溫的熱輻射。當(dāng)爐溫超過(guò)1OOOQ時(shí),發(fā)熱體同時(shí)有強(qiáng)烈的光輻射,會(huì)傷害人的眼睛。
(6)觸電。熱處理車(chē)間用電量很大,各種爐子多是電加熱,各種水泵、油泵、風(fēng)機(jī)等都
是電驅(qū)動(dòng),電氣設(shè)備也比較多,所以稍有不慎或違章操作時(shí),就有發(fā)生觸電的危險(xiǎn)。
安全要求熱處理生產(chǎn)過(guò)程中,存在如此眾多的危險(xiǎn)因素和有害因素,因此必須認(rèn)真研
究,采取有效的安全技術(shù)措施。
(1)對(duì)工作場(chǎng)所布置的安全要求
1)安裝一般箱式熱處埋爐的車(chē)間,主要通道留在中間,寬度不小于2?3m;安裝有大型
設(shè)備的車(chē)間,通道寬度應(yīng)不小于3?4m。
2)一般情況下,小型爐之間的間距為0.8-1.2m;中型爐為1.2-1.5m;大型爐為
1.5~1.8mo加熱爐與淬火槽之間的距離一般為1.5-1.8m(,
3)為防止火災(zāi),貯油槽一般應(yīng)設(shè)置在車(chē)間外面的地二室或地坑內(nèi)。貯油容量在1.5m3
以下時(shí)才允許考慮設(shè)在車(chē)訶內(nèi),但它與加熱爐距離不得小于L5m。
4)高頻、中頻感應(yīng)淬火機(jī)房應(yīng)單獨(dú)設(shè)置.,并遠(yuǎn)離油煙、灰塵和震動(dòng)較大的地方。
5)氟化間、噴砂間等有毒、有害的設(shè)備,應(yīng)隔離布置并設(shè)防護(hù)裝置。
(2)對(duì)工藝設(shè)備和操作人員的安全要求
1)電爐各種電阻爐在使用前需檢查其電源接頭和電源線(xiàn)的絕緣是否良好,要經(jīng)常檢查
啟閉爐門(mén)自動(dòng)斷電裝置是否良好,以及配電柜上的紅綠燈工作是否正常。爐內(nèi)要經(jīng)常保持清
潔,工作完畢爐溫下降至室溫時(shí),應(yīng)將爐內(nèi)的氧化皮掃出。并要定期檢查和清除落在爐底電
陽(yáng)絲旁的氧化皮。嚴(yán)禁杷濕工件裝入爐內(nèi)加熱,以低激碎爐墻的耐火磚。裝爐時(shí)注意工件不
要碰著電阻絲,以免加熱時(shí)發(fā)生短路,燒斷電阻絲和燒壞工件。
2)油爐油爐的油管和空氣管不得漏油、漏氣,爐底不得存有重油。如發(fā)現(xiàn)油爐工作不
正常時(shí),必須立即停止燃燒。燃燒時(shí)不要站在爐口,以免火焰灼傷身體。如果突然停止輸送
空氣,就應(yīng)迅速關(guān)閉重油輸送管。為了保證操作安全,在打開(kāi)重油噴嘴時(shí),應(yīng)該先放出蒸氣
或壓縮空氣,然后再放出重油。關(guān)閉噴嘴時(shí),則應(yīng)先關(guān)閉重油的輸送管,然后再關(guān)閉蒸氣或
壓縮空氣的輸送管。
3)煤氣爐點(diǎn)火前先開(kāi)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),打開(kāi)爐門(mén)和風(fēng)門(mén)進(jìn)行吹爐,待爐內(nèi)燥氣吹盡后,再關(guān)
上風(fēng)門(mén)。若需人工點(diǎn)火,應(yīng)使固定在長(zhǎng)鐵桿上的火把送到噴嘴口進(jìn)行。但人必須要站在噴嘴
的側(cè)面,以免火焰噴出傷人。點(diǎn)火時(shí),先供給少量煤氣,當(dāng)煤氣點(diǎn)燃后再逐漸增加供給量,
直到火焰穩(wěn)定時(shí)為止。空氣量逐漸增加,直到煤氣達(dá)到完全燃燒時(shí)為止。煤氣爐在每次停止
工作時(shí),都應(yīng)先關(guān)煤氣后關(guān)風(fēng)門(mén),再關(guān)煤氣總開(kāi)關(guān),最后關(guān)上鼓風(fēng)機(jī)。
4)可控氣氛爐可控氣第爐所使用的液化氣體是壓縮成液體狀態(tài)貯存丁氣瓶?jī)?nèi)的,氣瓶
的環(huán)境溫度不得超過(guò)45℃。液化氣是易燃?xì)怏w,在使用時(shí)必須保證管路的氣密性,以防發(fā)
生火災(zāi)和凍傷事故。由于無(wú)氧化加熱的吸熱式氣氛中C。的含鼠較高,因此使用時(shí)要特別注
意保證室內(nèi)通風(fēng)良好,并經(jīng)常檢查管路的密封性。當(dāng)爐溫低于760℃或可燃?xì)怏w與空氣達(dá)到
一定的混合比時(shí)就有爆炸的可能,為此在通氣啟動(dòng)與停爐時(shí)更應(yīng)注意安全操作。最可靠的辦
法是在通氣及停爐前,用惰性氣體及非可燃?xì)怏w(N2及C02等)吹掃爐膛及爐前室。
5)鹽浴爐操作鹽浴爐時(shí)應(yīng)注怠:在電極式鹽浴爐的電極上不得放置_L件、工具等任何
金屬物品,以免變壓器發(fā)生短路;工件落入爐中后應(yīng)隨時(shí)撈出;工作前應(yīng)檢查通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)
和排氣管道是否暢通,同時(shí)應(yīng)檢查用煙內(nèi)熔鹽液面的高低,液面一般不能超過(guò)坨煙容積的3
/4;電極式鹽浴爐在工作過(guò)程中會(huì)有很多氧化皮沉積在爐膛底部,這些具有導(dǎo)電性的物質(zhì)
必須定期清除。
鹽浴爐加熱時(shí),若水分進(jìn)入鹽浴中會(huì)引起熔鹽飛濺或爆炸事故。因此必須防止水分進(jìn)入
鹽浴爐中。鹽浴爐上使用的一些工具以及需要加熱的工件,在放入鹽浴之前應(yīng)進(jìn)行烘干。向
鹽液中添加新鹽時(shí),同樣要預(yù)先烘干,然后再慢慢加入,不能一下全部倒進(jìn)去。
使用硝鹽爐時(shí).,應(yīng)注意硝鹽超過(guò)一定溫度會(huì)發(fā)生著火和爆炸事故。因此,硝鹽的溫度應(yīng)
不超過(guò)允許的最高溫度。另外,應(yīng)特別注意硝鹽浴中不得混入木炭、木屑、炭黑、油和其他
有機(jī)物質(zhì),以免硝鹽與炭結(jié)合,形成爆炸性物質(zhì)而引起爆炸事故。
使用系化鹽浴時(shí),要熔別注意防止中毒,銳化處理后的工件,必須經(jīng)過(guò)中和處理,否則
不得轉(zhuǎn)到下道工序。中和處理的方法是:先將氯化處理的工件和工具浸入10%硫酸亞鐵水
溶液中,再轉(zhuǎn)入3%?5%碳酸鈉水溶液中煮洗,其溫度為80?100C,然后再用熱水或冷水
沖洗干凈。
無(wú)通氣孔的空心工件,不允許在鹽浴中加熱,以免發(fā)生爆炸。有盲孔的工件在鹽浴中加
熱時(shí),孔口不得朝下,以免氣體膨脹將鹽液濺出傷人。管狀工件淬火時(shí),管口不應(yīng)朝向自己
或其他人。
6)感應(yīng)加熱爐,在進(jìn)行高頻、中頻、工頻等感應(yīng)加熱的操作時(shí),應(yīng)特別注意防止觸電。
操作間的地板上應(yīng)鋪設(shè)膠皮墊,并注意防止冷卻水灑漏在地板和其他地方。
由于高頻設(shè)備的頻率較高(30?500MHz),會(huì)產(chǎn)生射頻輻射作用,超過(guò)一定量之后會(huì)對(duì)人
體產(chǎn)生不良影響,所以,對(duì)設(shè)備的輻射源,如高頻變壓器、耦合電容及感應(yīng)器等,應(yīng)采取屏
蔽措施,防止高頻電磁波外漏,保證工作環(huán)境的輻射強(qiáng)度控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)(電場(chǎng)強(qiáng)度
EW20V/m;磁場(chǎng)強(qiáng)度HW5A/m)。
7)淬火油槽在進(jìn)行油中淬火操作時(shí),應(yīng)注意采取些冷卻措施,將淬火油槽的溫度控
制在80c以卜,在對(duì)大型工件進(jìn)行油中淬火時(shí),更應(yīng)特別注意。大型油槽應(yīng)設(shè)置事故回油
池。為了保持油的清潔和防止火災(zāi),油槽應(yīng)裝設(shè)槽蓋。
8)鋼的表面處理鋼鐵零件的表面除銹、鈍化和磷化是最常見(jiàn)的表面處理工藝。由于在
處理過(guò)程中使用多種酸、堿及硝酸鹽等腐蝕性很強(qiáng)的化學(xué)藥品,并排放大量有害氣體和含酸、
含堿的廢液,所以上述表面處理應(yīng)單獨(dú)設(shè)廠房或車(chē)間,設(shè)置通風(fēng)設(shè)備,開(kāi)設(shè)天窗,地面及下
水道應(yīng)用耐蝕、耐酸材料,
濃
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