氩气高纯氩气技术安全说明
1化学品及企业标识
中文名:氩气
英文名:Argon,
分子式:Ar
分子量:39.9
化学类别:不燃压缩气体
2成分/组成信息
主要成分:高纯氩气含量>t99.999%。纯氩含量I>99.994%
主萋虽堆:用于对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接,即,“氩弧焊”。稀有金属及有色金属冶炼、半导体工业、色谱与光谱仪器的载气、配制标准气与混合气、灯泡气(注:纯氩不宜直接用作灯泡气)。
3危险性概述
危险性类别:第2.2类不燃压缩气体
侵入途径:吸入、眼/皮肤。
危害:
吸入:普通大气压下无毒,高浓度时,使氧分压降低而发生窒息。氩浓度达50%以上,引起严重;75%以上时,可在数分钟内。当空气中氩浓度增高时,先出现呼吸加速,注意力不集中,共济失调。继之,疲倦乏力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、,以至。
眼/皮肤:接触迅速蒸发的气体会引起冻伤。
4急救措施
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输 氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
5消防措施
燃烧性:不燃
闪点(℃):无意义
爆炸下限(%):无意义
爆炸上限(%):无意义
引燃温度(℃):无意义
危险特性:若遇高热,容器内压,有开裂和爆炸的危险。
灭火方法:本品不燃。切断气源。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
6泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。漏气容器要妥善处理,修复、后再用。
7操作处置和储存
不燃性压缩气体。储存于阴凉、通风仓间内。仓内温度不宜超过40℃。远离火种、热源。防止阳光直射。应与易燃或分开存放。验收时要注意品名,注意验瓶日期,仓的先发用。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。不得分装。钢瓶阀门操作必须使用标准的手轮。
8接触控制/个体防护
工作杨所职业接触限值
中国MAC(ra9/m3):无规定
美国ACGIH TLV—TWA: 单纯窒息性气体
工程控制:密闭操作。提供良好的自然通风条件。
呼吸系统防护:一般不需防护。但当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴、氧气呼吸器或长管面具。
眼睛防护:一般不需防护
身体防护:穿一般作业工作服。
手防护:戴一般作业防护手套。
避免高浓度吸入。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有
人监护。
9理化特性
外观与性状:无色无臭惰性气体。
熔点(℃):一l89.2
沸点(℃):一l85.9
相对密度(水=1):1.40(一186℃)
相对密度(空气=1):1.38
饱和蒸气压(kPa):202.64(一179℃)
辛醇/水分配系数的对数值:无资料
燃烧热(kJ/m01):无意义
临界温度(℃):一l22.3
临界压力(MPa):4.89
溶解性:微溶于水。溶于醇。
10稳定性和反应活性
稳定性:稳定
聚合危害:不聚合
避免接触的条件:高温
11毒理学资料
急性毒性
LD50:无资料
LC50:无资料
12环境生态资料
对环境无害。
13废弃处置
允许气体安全地扩散到大气中。
14运输信息
危规号:22011
UN编号:1006
包装分类:m
包装标志:5
包装方法:耐压钢瓶。
氩气的用途:氩是目前工业上应用很广的稀有气体。它的性质十分不活泼,既不能燃烧,也不助燃。在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门,对金属,例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时,往往用氩作为焊接保护气,防止焊接件被空气氧化或氮化。 在金属冶炼方面,氧、氩吹炼是生产钢的重要措施,每炼1t钢的氩气消耗量为1~3m3。此外,对钛、锆、锗等金属的冶炼,以及电子工业中也需要用氩作保护气。
惰性气体处理:向钢液中吹入惰性气体,这种气体本身不参与冶金反应,但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”(气泡中H2、N2、CO的分压接近于零),具有 “气洗”作用。炉外精炼法生产不锈钢的原理,就是应用不同的CO分压下碳铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳,可以降低碳氧反应中CO分压,在较低温度的条件下,碳含
降低而铬不被氧化。
氩弧焊在焊接时充氩气, 使用氩气作为保护气体的一种焊接技术。就是在电弧焊的周围通上氩气保护气体,将空气隔离在焊区之外,防止焊区的氧化。因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属。
氩气是一种比较理想的保护气体,比空气密度大25%,在平焊时有利于对焊接电弧进行保护,降低了保护气体的消耗。氩气是一种化学性质非常不活泼的气体,即使在高温下也不和金属发生化学反应,从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。氩气也不溶于液态的金属,因而不会引起气孔。氩是一种单原子气体,以原子状态存在,在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。氩气的比热容和热传导能力小,即本身吸收量小,向外传热也少,电弧中的热量不易散失,使焊接电弧燃烧稳定,热量集中,有利于焊接的进行。
芬兰赫尔辛基大学的科学家在24日出版的英国《自然》杂志上报告说,他们合成了惰性气体元素氩的稳定化合物--氟氩化氢,分子式为HArF。这样,6种惰性气体元素氦、氖、氩、氪、氙和氡中,就只有原子量小的氦和氖尚未被合成稳定化合物了。惰性气体可广泛应用于工业、、光学应用等领域,
HArF模型
HArF模型
合成惰性气体稳定化合物有助于科学家进一步研究惰性气体的化学性质及其应用技术。
在惰性气体元素的原子中,电子在各个电子层中的排列,刚好达到稳定数目。因此原子不容易失去或得到电子,也就很难与其它物质发生化学反应,因此这些元素被称为"惰性气体元素"。
在原子量较大、电子数较多的惰性气体原子中,外层的电子离原子核较远,所受的束缚相对较弱。如果遇到吸引电子强的其他原子,这些外层电子就会失去,从而发生化学反应。1962年,加拿大化学家合成了氙和氟的化合物。此后,氡和氪各自的化合物也出现了。
原子越小,电子所受约束越强,元素的"惰性"也越强,因此合成氦、氖和氩的化合物更加困难。赫尔辛基大学的科学家使用一种新技术,使氩与氟化氢在特定条件下发生反应,形成了氟氩化氢。它在低温下是一种固态稳定物质,遇热又会分解成氩和氟化氢。科学家认为,使用这种新技术,也可望分别制取出氦和氖的稳定化合物。
在加拿大工作的英国年轻化学家巴特列特(N.Bartlett)一直从事无机氟化学的研究。自1960年以来,文献上报道了数种新的铂族金属氟化物,它们都是强氧化剂,其中高价铂的氟化物六氟化铂(PtF6)的氧化性甚至比氟还要强。巴特列特首先用PtF6与等摩尔氧气在室温条件下混合反应,得到了一种深红色固体,经X射线衍射分析和其他实验确认此化合物的化学式为O2PtF6,其反应方程式为:
氩气国标编号 22011 ,CAS号 7440-37-1, 分子式 Ar,分子量 39.95,无色无臭的惰性气体;蒸汽压 202.64kPa(-179℃);熔点 -189.2℃;沸点-185.7℃ 溶解性:微溶于水;密度:相对密度(水=1)1.40(-186℃);相对密度(空气=1)1.38;稳定性:稳定;危险标记 5(不燃气体);主要用途:用于灯泡充气和对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接,即"氩弧焊"。
等离子弧焊,是指利用等离子弧高能量密度束流作为焊接热源的熔焊方法。等离子弧焊接具有能量集中、生产率高、焊接速度快、应力变形小、电孤稳定且适宜焊接薄板和箱材等特点,特别适合于各种难熔、易氧化及热敏感性强的金属材料(如钨、钼、铜、镍、钛等) 的焊接。
气体由电弧加热产生离解,在高速通过水冷喷嘴时受到压缩,能量密度和离解度,形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧,因而具有较大的熔透力和焊接速度。形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用纯氩。根据各种工件的材料性质,也有使用氦、氮、氩或其中两者混合的混合气体的。
用途:一种稀有气体。用作电弧焊接(切割)不锈钢、镁、铝、和其它合金的保护气体。还用于钢铁、铝、钛和锆的冶炼中。放电时氩发出紫色辉光,又用于照明技术和填充日光灯、光电管、照明管等。[3]
在酿酒的过程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧气置换,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。
热处理工艺也用于代替氮气和氨气,效果更是超过氮气和氨气,不锈钢热处理时采用氩气保护折弯效果更好不易断裂
等离子弧切割是一种常用的金属和非金属材料切割工艺方法。它利用高速、高温和高能的等离子气流来加热和熔化被切割材料,并借助内部的或者外部的高速气流或水流将熔化材料排开直至等离子气流束穿透背面而形成割口。
等离子弧焊接和切割:
等离子弧的产生:
(1)等离子弧的概念:
自由电弧:未受到外界约束的电弧,如一般电弧焊产生的电弧。
等离子弧:受外部拘束条件的影响使孤柱受到压缩的电弧。
自由电弧弧区内的气体尚未完全电离,能量未高度集中,而等离子弧弧区内的气体完全电离,能量高度集中,能量密度很大,可达10~10W/cm2,电弧温度可高达24000~50000K(一般自由状态的钨极氩弧焊高温度为10000~20000K,能量密度在10W/cm2以下)能迅速熔化金属材料,可用来焊接和切割。
(2)等离子弧的产生
等离子弧发生装置如图6-4-1所示。
在钨极与喷嘴之间或钨极与工件之间加一较高电压,经高频振荡使气体电离形成自由电弧,该电弧受下列三个压缩作用形成等离子弧。
①机械压缩效应(作用)--电弧经过有一定孔径的水冷喷嘴通道,使电弧截面受到拘束,不能自由扩展。
②热压缩效应--当通入一定压力和流量的氩气或氮气时,冷气流均匀地包围着电弧,使电弧受到强烈冷却,迫使带电粒子流(离子和电子)往弧柱中心集中,弧柱被进一步压缩。
③电磁收缩效应--定向运动的电子、离子流就是相互平行的载流导体,在弧柱电流本身产生的磁场作用下,产生的电磁力使孤柱进一步收缩。
电弧经过以上三种压缩效应后,能量高度集中在直径很小的弧柱中,弧柱中的气体被充分电离成等离子体,故称为等离子弧。
当小直径喷嘴,大的气体流量和电流时,等离子焰自喷嘴喷出的速度很高,具有很大的冲击力,这种等离子弧称为"刚性弧",主要用于切割金属。反之,若将等离子弧调节成温度较低、冲击力较小时,该等离子弧称为"柔性弧",主要用于焊接。
等离子弧焊接
用等离子弧作为热源进行焊接的方法称为等离子孤焊接。
焊接时离子气(形成离子弧)和保护气(保护熔池和焊缝不受空气的有害作用)均为纯氩。
等离子弧焊所用电极一般为钨极(与钨极氩弧焊相同,国内主要采用钍钨极和铈钨极,国外还采用锆钨极和锆极),有时还需填充金属(焊丝)。一般均采用直流正接法(钨棒接负极)。故等离子弧焊接实质上是一种具有压缩效应的钨极气体保护焊。
根据各工业部门生产工艺流程中对不同介质测量要求,根据国家标准设计制作材质的压力仪表,具体包含氧气压力表、乙炔压力表、丙烷压力表、二氧化碳压力表、氮气压力表、氩气压力表、氢气压力表等。
要氩气的主要技术指标及技术关键包括检出限、灵敏度、分析精度、测量的稳定性、校准方法等。
的主要技术指标及技术关键包括检出限、灵敏度、分析精度、测量的稳定性、校准方法等。
光谱仪使用的氩气纯度要求≥99.996%,其纯度不够的氩气将导致以下后果:
1.校正系数超出要求范围,标准化系数偏高。
2.激发光源不激发及跳闸。
3.激发时扩散放电,激发点呈白色(白点),强度降低,样品表面无侵蚀,分析数据不准确。
4.分析数据不稳定,特别是分析波长较低的元素如:C、P、S等,还有一些高合金铸件、铸铝、铸铁、纯金属等。
如果出现了以上问题,再好的光谱仪也是分析不出一个准确的数据。所以,想要光谱仪分析出一个准确的数据,前提就是要给光谱仪提供良好的气源,即含量≥99.996%的氩气。而通过氩气净化机输出的氩气含量≥99.9999%.远高于光谱的供氩要求。
经济核算:以氩气净化机在光谱仪器中的应用举例说,光谱仪使用过程中大的消耗品就是氩气,使用氩气净化机可以把价格昂贵(市场平均价240元/瓶)的高纯氩或液态氩换成价格低廉(市场价平均价40元/瓶)的普通纯氩就可以达到光谱要求的氩气纯度99.996%。以每天使用光谱仪8小时(3天换1瓶),1年开机350天,如光谱仪使用10年计算,节省的氩气
氩气流量是随着电流和焊接速度的变化而改变的。气体流量大时,会产生紊流:气体流量小,气体刚性差,都会使气体保护效果变差。氩气流量计是是目前比较理想的氩气计量仪表。采用卡门涡街原理制造,具有测量精度高、量程宽、功耗低、安装方便、操作简单、压力损失小等优点。
当无空气流动时,电桥处于平衡状态,控制电路输出某一加热电流至热线电阻RH;当有空气流动时,由于RH的热量被空气吸收而变冷,其电阻值发生变化,电桥失去平衡,如果保持热线电阻与吸入空气的温差不变并为一定值,就必须增加流过热线电阻的电流IH。因此,热线电流IH就是空气质量流量的函数。
发热元件采用1Cr18Ni9Ti不锈钢无缝管作保护套管,0Cr27Al7MO2高温电阻合金丝、结晶氧化,经压缩工艺成型,使电加热元件的使用寿命得以保证。控制部分采用高精度数显式温控仪、固态继电器等组成可调测温、恒温系统,保证了电加热器的正常运行.
芬兰赫尔辛基大学的科学家在24日出版的英国《自然》杂志上报告说,他们合成了惰性气体元素氩的稳定化合物--氟氩化氢,分子式为HArF。这样,6种惰性气体元素氦、氖、氩、氪、氙和氡中,只有原子量小的氦和氖尚未被合成稳定化合物了。惰性气体可广泛应用于工业、、光学应用等领域,
HArF模型合成惰性气体稳定化合物有助于科学家进一步研究惰性气体的化学性质及其应用技术。
在惰性气体元素的原子中,电子在各个电子层中的排列,刚好达到稳定数目。因此原子不容易失去或得到电子,也很难与其它物质发生化学反应,因此这些元素被称为"惰性气体元素"。
在原子量较大、电子数较多的惰性气体原子中,外层的电子离原子核较远,所受的束缚相对较弱。如果遇到吸引电子强的其他原子,这些外层电子会失去,从而发生化学反应。1962年,加拿大化学家合成了氙和氟的化合物。此后,氡和氪各自的化合物也出现了。
原子越小,电子所受约束越强,元素的"惰性"也越强,因此合成氦、氖和氩的化合物更加困难。赫尔辛基大学的科学家使用一种新技术,使氩与氟化氢在特定条件下发生反应,形成了氟氩化氢。它在低温下是一种固态稳定物质,遇热又会分解成氩和氟化氢。科学家认为,使用这种新技术,也可望分别制取出氦和氖的稳定化合物。
在加拿大工作的英国年轻化学家巴特列特(N.Bartlett)一直从事无机氟化学的研究。自1960年以来,文献上报道了数种新的铂族金属氟化物,它们都是强氧化剂,其中高价铂的氟化物六氟化铂(PtF6)的氧化性甚至比氟还要强。巴特列特先用PtF6与等摩尔氧气在室温条件下混合反应,得到了一种深红色固体,经X射线衍射分析和其他实验确认此化合物的化学式为O2PtF6,其反应方程式为:
等离子弧有两种工作方式。一种是"非转移弧",
电弧在钨与喷嘴之间燃烧,主要用於等离子喷镀或加热非导电材料。
另一种是"转移弧",电弧由电高频引弧后,电弧燃烧在钨与工件之间,用於焊接。形成焊缝的方式有熔透式和穿孔式两种。前一种形式的等离子弧只熔透母材,形成焊接熔池,多用于0.8~3mm厚的板材焊接;后一种形式的等离子弧只熔穿板材,形成钥匙孔形的熔池,多用于3~12mm厚的板材焊接。此外,还有小电流的微束等离子弧焊,特别适合於0.02~1.5毫米的薄板焊接。
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