冲压机械操作安全技术（精选8篇）

冲压机械操作安全技术 第1篇

冲压机械安全操作规程

冲压机械的作用就是利用分别安装在滑块和工作台上的模具把金属或其他材料冲压变形成为我们设计需要的加工形状。其主要包括有机械压力机、液压机、弯板机和剪板机等。冲压机械操作简单、作业效率高、成形质量好、成本低，因此被广泛应用于汽车、电气和航空等制造领域。

一、冲压作业危险因素和多发事故

冲压作业，一般分为送料、定料、操纵设备、出件、清理废料、工作点布置等工序。这些工序因其多用人工操作，用手或脚去启动设备，用手工甚至用手直接伸进模具内进行上下料、定料作业，极易发生失误动作而造成伤手事故。其主要危险来自于加工区，且冲压作业操作单调、频繁，容易引起精神疲劳，而出现操作失误导致伤害事故。多发事故常常表现为以下几种形式：

(1)手工送料或取件时，操作者体力消耗大，极易造成精神和身体疲劳，特别是采用脚踏开关时，更易导致出现失误动作而切伤人手。

(2)由于冲压机械本身故障，尤其是安全防护装置失灵，如离合器失灵发生连冲，调整模具时滑块突然自动下滑；传动系统防护罩意外脱落等故障，从而造成意外事故。

(3)多人操作的大型冲压机械，因为相互配合不好，动作不协调，引发伤人事故。

(4)在模具的起重、安装、拆卸时易造成砸伤、挤伤事故。(5)液压元件超负荷作业，压力超过允许值，使高压液体冲出伤人。

(6)齿轮或传动机构将人员绞伤。

二、安全防护装置

因为冲压机械有较大的危险性，为了最大限度地保护操作人员的人身安全，冲压机械使用了大量的安全防护装置，主要有以下几类：

1．安全电钮

为了避免伤害操作人员的手，而在压力机滑块到达下死点前100～200mm处(可以根据加工件的特征选择)，操作人员必须按一次安全电钮，滑块才会继续下行，否则会自动停止。因为增加了一个操作动作，从而提醒和保护了操作人员。2．双手操作式安全控制装置

操作者必须双手同时操作两个按钮或开关，冲压机滑块才会向下运行，如果放开了、任一按钮，滑块立即停止运行，从而保证了冲压机向下运行时，操作者的：双手不在危险区内。主要有双手按钮式装置和双手柄式安全装置两种。3．手柄与脚踏板联锁结合装置

压力机开始工作时；只有先用手把手柄按下，使插在起动杆上的销子拔出来；脚：踏板才能踩下，这时起动装置才能结合，使压力机工作。这样就使操作人员的手在压力机滑块下降前自然离开危险区，避免了手在危险区时脚发生误动作而造成的伤害事故。4．防打连车装置

肪止刚性离合器失灵后，如果操作人员的脚÷直踩着踏板上，压力机滑块连续运行而发生的伤人事故。这种装置只适用于装有刚性离合器的压力机。5．防护罩和防护栅栏

用防护罩和栅栏把危险区隔离保护起来，操作人员的身体就进不了危险区，从而避免事故的发生。

6.拉手式安全装置

通过在操作者手腕上带上用尼龙等材料制成的手腕扣，手腕扣通过拉手绳索和连杆机构与压力机滑块联动，当滑块下行时，能把操作者的手从危险区拉出来，从而避免伤手事故的发生。

7．摆杆式拔手装置

在滑块下行时，一个与滑块联动的橡皮杆子会把操作人员的手强制性拨出危险区的安全装置。8．推手式安全装置

在模区前方安装推手板，操作时推手板往复摆动；可自动将人手推出模区，以保证操作人员的安全

9．光电式或红外线安全装置

在危险区安装光电或红外线发射和接收装置，当人手进入危险区时，会把光线挡住，安全装置立即制动，停止滑块韵下行，保证人手的安全。

10．其他安全防护装置

包括电容式、电视式、感应式、气幕式、触杆式以及急停安全装置等，所有这些安全装置的原理都是在压力机滑块下行时，当操作者的手在危险区时，立即停止滑块的运动，从而保护人手的安全。

三、冲压机械安全操作要点

(1)加强冲压机械的定期检修，严禁带病运转。开始操作前，必须认真检查防护装置是否完好，离合器制动装置是否灵活和安全可靠；应把工作台上的一切不必要的物件清理干净，以防工作时震落到脚踏开关上，造成冲床突然启动而发生事故。

(2)冲小工件时，不得用手，应该用专用工具，最好安装自动送料装置。

(3)操作者对脚踏开关的控制必须小心谨慎，装卸工件时，脚应离开脚踏开关。严禁其他人员在脚踏开关的周围停留。(4)如果工件卡在模子里，应用专用工具取出，不准用手拿，并应先将脚从脚踏板上移开。

(5)注意模具的安装、调整与拆卸中的安全。

①安装前应仔细检查模具是否完整，必要的防护装置及其他附件是否齐全。

②检查压力机和模具的闭合高度，保证所用模具的闭合高度介于压力机的最大与最小闭合高度之间。

③使用压力机的卸料装置时，应将其暂时调到最高位置，以免调整压力机闭合高度时被折弯。

④安装、调整模具时，对小型压力机(公称压力150吨以下)要求用手扳动飞轮，带动滑块作上下运动进行操作；而对大型压力机用动力操纵，采用按微动按钮寸动，不许使用脚踏开关操纵。⑤模具的安装一般先装上模，后装下模。

⑥模具安装完后，应进行空转或试冲，检验上、下模位置的正确性以及卸料、打料及顶料装置是否灵活、可靠，并装上全部安全防护装置，直至全部符合要求方可投人生产。

⑦拆卸模具时，应切断电源，用手或撬杆转动压力机飞轮(大型压力机则按微动按钮开启电动机)，使滑块降至下死点，上、下模处于闭合状态。而后，先拆上模，拆完后将滑块升至上死点，使其与上模完全脱开，最后拆去下模，并将拆下的模具运到指定地点，再仔细擦去表面油污，涂上防锈油，稳妥存放，以备再用。

冲压机械操作安全技术 第2篇

机械制造生产行业，存在大量的机器设备，同时也存在大量的隐患和潜在的而事故，也许我们都经历过，机械事故，目睹过机械事故给员工造成的伤害，其实在我们安环圈的前期更新中也有关于调试机械设备时候，由于衣服被卷入转轮中整个大腿被带进去，结果导致腿部折断的悲惨事故发生，（有兴趣可以站内搜索一下）；

根据前辈们的管理和现场操作经验，在满足国家法律规定的前提下如何实现，机械安全；今天详细讲解一下，关于冲压机械安全相关的技术，来保障制造型企业员工的安全；

本人在电动车车架制造型企业待过一段时间，了解关于机械生产安全，设备安全的内容；车架制造车间主要是从备料，下料，弯压（其中包括冲压工序），焊接，检验等，主要的生产设备有，起重器，切割机，冲压机，曲弯机，打磨机，焊接（人工或机器人焊接），根据管理经验和当年期间发生的安全事故统计分析，90%的事故都是发生在备料区域的冲压机和曲弯机上面，最严重的一起事故是把一个年仅20周岁的小女孩的三根手指压断，导致残疾的严重机械事故；在频繁发生事故后，高层决定对全厂的机器设备进行安全升级整改，主要是从以下方面进行的： 第一，使用安全的工装模具，根据不同特点大致分为五类：弹性夹钳、专用夹钳、磁性吸盘、真空吸盘、气动夹盘，但是使用最多的是磁性吸盘，这样防止人手进行固定物料，减少手伸入冲压区域的频次，减少安全事故，机械伤害发生；

第二，模具作业区域防护，主要的模具防护措施包括：在模具周围设置防护板；改进模具减少危险面积，扩大安全空间；设置机械进出料装置，代替手工进出料的方式，将操作者的双周隔离在冲压区域外，实行作业防护；特殊的区域采用复合模具，整合单个工序的危险模，实现机械化，自动化，不仅能提升产品质量和生产效率，减轻劳动强度，方便操作，保证安全生产的目的；此方法是冲压技术的发展方向，也是实现冲压安全保护的根本途径；

第三，对机械冲压设备安装安全装置，例如：双手启动按钮式保护装置，机械防护装置，光电式保护装置等，之前的车架制造车间，整改后都采用了双手启动按钮式保护装置，大大降低了安全事故的发生；就当时的统计，车间整改后，再也没有发生类似的机械安全事故，说明安全整改效果还是显著；

冲压机械操作安全技术 第3篇

冲压设备广泛应用于五金、电子、玩具、机电产品以及汽车零部件等行业,在国内的相关行业里,手工操作型的普通冲压设备饱有量十分巨大。而手工操作型冲压生产存在效率、速度、精度及劳动安全等问题,既不能适应复杂多变的冲压制件工艺需要,也难以满足现代社会对人性化生产和劳动安全要求,一人一机的手工操作生产方式,已成为制约企业人均劳动生产率提高的瓶颈,还给行业劳动安全生产带来隐患。伺服机械手便是为了解决上述问题开发设计而成。

利用UG7.0软件进行机械手的结构设计,在UG motion模块中建立机械手的虚拟样机模型[1],进行相关的运动学仿真模拟,可以输出各机构的速度、位移、加速度变化曲线,以验证初选伺服电动机的合理性,并在初选电动机的基础上进行精确选型[2]。

1 机械手结构及运动方案分析

机械手需要将工件从上位压力机移送至下位压力机,必须满足工件垂直升降和水平横移两个自由度的稳定快速运动。升降部分由伺服电动机、齿轮齿条和直线导轨等机构构成,平移部分由伺服电动机、同步带、送料横杆和真空系统组成。横杆两端各有一个端拾器,在运动中,左端拾器从上位压机移料至中间交换台,同时右端拾器从中间交换台移料至下位压机,然后回到等待位置进行冲压动作,从而完成一个移料周期。

图1为机械手的工作方式示意图。从步骤a到n是一个完整的移料周期,其中a,m为抓件前和放料后的水平运动,时间为均为t1;b,f,h,l段为水平和升降运动同时协调进行,时间均为t2;c,e,i,k为垂直升降运动,时间均为t3;d为真空吸盘抓取工件,时间为t4;g的移料过程时间为t5;j为真空吸盘放件时间是t6;n为压机冲压时间为t7。可知周期T=2t1+4t2+4t3+t4+t5+t6+t7。根据实际要求15次/min的生产速度,周期T=4s,t4=0.3s,t6=0.1s,t7=1s。代入上式可知2t1+4t2+4t3+t5=2.6s。难点在于如何来合理分配这2.6s时间,使得两台伺服电动机协调运转,并通过该时间分配对伺服电动机进行选型,不仅满足电动机的转速和扭矩要求,而且也为后期机械手的PLC运动控制系统的设计提供直接依据。

2 伺服电动机选型参数确定

机械手共有两个伺服电动机,拟选用松下MINAS-A系列伺服电动机,实际相关参数如下:垂直升降位移H=100mm,其中c,e,i,k过程位移h不小于20mm以避免端拾器与模具工件之间的磕碰,水平横移位移为L=1200mm,最大线速度Vm均不超过1500mm/s,折合转速为n1=447r/min,齿轮、带轮的节圆直径D=60mm,升降部分重m1=100kg,水平横移机构与工件总重为m2=20kg,摩擦系数μ=0.05,传动效率均为η=95%。

理论上,各阶段的启停过程分加速匀速减速三个过程,加减速过程加速度相同,时间相等,理论V-t图为等腰梯形。在a-b与l-m期间为水平移动,位移为L/2。根据运动关系得到以下公式(长度单位mm),其中M1表示水平移动中同步带主动轮最大扭矩:

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(1)

升降运动的齿轮上静扭矩为M=m2gD/2η=31.6Nm。显然此处伺服电动机必须配合减速机进行传动,初选减速比为i=8。根据运动关系推导出如下公式,其中M2为升降过程中电动机轴输出最大扭矩,n2为电动机的最大转速:

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(2)

3 虚拟样机模型建立及运动仿真

3.1 虚拟样机模型的建立

UG motion模块内嵌ADAMS解算器,将UG中建立的机械三维模型无需格式转换直接导入motion运动仿真模块,同时可以将实体建模中的零件名称、材料密度等基本信息直接导入,软件可以自动估算质量及转动惯量参数。虚拟样机模型是基于主模型在各种不同条件下对机构进行分析计算并且与主模型相关联的模型,其由大量的机构对象组成,包括连杆、运动副、弹簧和力等[3]。

连杆(links)是机构中所有的运动零件,所有运动零件必须与连杆相关,其中必须有一个连杆与地固定。在本文中,将机架与地固定,一共定义L001L010共10个连杆。连杆定义好之后需要根据配对关系建立连杆的运动方式,即添加运动副(Joints),本文10个连杆J001J010中包括3个滑动副,6个转动副和一个固定副。运动副与运动副之间有相对运动关系,必须定义这种运动关系(couplers),仿真中定义了4对齿轮传动副和2对齿轮齿条副[4]。图2为添加连杆和运动副之后的虚拟样机模型图。

3.2 仿真参数和运动函数的确定

仿真采用step函数,给定区间时间和位移,模拟实际运动过程。根据式(1)代入相关数据可知T1<0.4,t2,t5与T1正相关,t3与T1负相关。根据实际需求和式(1)(2)所得扭矩关系:T1越小,则t3越大,平移电动机扭矩随着增大,升降电动机输出扭矩越小。两个电动机扭矩值随着T1的变化呈相反趋势变化,故为了合理选型,需要对T1的值合理选择。本文采用“时间试取法”,即取多个不同的T1值进行多次运动仿真,将每次的仿真后处理结果进行表格统计,然后对照松下A系列伺服电动机选型手册进行扭矩匹配,从而选出最佳的时间分配方案,同时得到电动机的精确选型。

在仿真过程中,分别取T1=0.3,0.25,0.2,0.15,0.1进行多次仿真。本文取T1=0.2s为例阐述运动函数的输入和仿真后处理分析,此时t1+t2=0.6,2t1+t5=1.0,t3=0.1。对J002升降电动机轴施加运动函数:STEP( time,0,0,0.35,0)+STEP( time,0.35,0,0.7,-191.083)+STEP( time,0.7,0,1.0,0)+STEP( time,1.0,0,1.35,191.083)+STEP( time,1.35,0,1.85,0)+STEP( time,1.85,0,2.2,-191.083)+STEP( time,2.2,0,2.3,0)+STEP( time,2.3,0,2.65,191.083)+STEP( time,2.65,0,4,0)。对J006平移电动机轴施加运动函数:STEP( time,0,0,0.6,1165.929)+STEP( time,0.6,0,1.1,0)+STEP( time,1.1,0,2.1,-2331.858)+STEP( time,2.1,0,2.4,0)+STEP( time,2.4,0,3.0,1165.929)+STEP( time,3.0,0,4,0)。

3.3 仿真后处理

仿真解算结束后,进入后处理模块,可以直接观察仿真动画,验证步态规划的合理性以及干涉检查,同时可以输出周期内各个运动副上的速度、位移、加速度等曲线,图3,图4分别是升降齿轮J002和平移主动带轮J006的运动角速度、角位移、角加速度曲线。图5,图6分别为直线运动的升降机构J003和平移机构J005的速度、位移、加速度曲线。

通过模块中的峰值探测功能,可以探测到各曲线峰值参数,通过简单转换便得到所需的相关选型参数,并结合式(1)、式(2)扭矩计算公式可以得到最大扭矩值。表1是采用“时间试取法”在T1分别为0.1,0.2,0.3下得到的后处理参数统计表,n/(r/min)为最大转速,其中平移最大转速为478r/min;V(m/s)为最大线速度,其中平移最大线速度为1.5m/s;a(m/s2)为最大线加速度;M/Nm为最大扭矩。

4 伺服电动机的选型分析

通过运动仿真输出的参数曲线峰值来验证理论计算结果,分析表1中数据,对照松下MINAS-A系列伺服电机选型表,见表2,表中为部分A系列中惯量伺服电动机相关参数。

通过表1和表2的比较分析:当T1=0.3时,升降电动机的扭矩值过大,无法匹配低功率电动机;当T1=0.2时,MGMA系列额定功率0.6kW电动机,扭矩和转速均能满足升降和平移的需求;当T1=0.1时,平移电动机扭矩值过大,1.5kW以下电动机无法满足需求。故当T1=0.2时的时间方案最为合理,同时也能选型出最适合该方案的伺服电动机,MGMA系列0.6kW,型号:MGMA062B1H。

伺服电动机的选型还需要考虑惯量匹配的原则[5],具体计算步骤不在此赘述。通过相关公式计算,折合到升降伺服电动机轴的转动惯量为1410-4kgm2,折合到平移伺服电动机轴的转动惯量为1810-4kgm2,所选电动机的转动惯量为7.4510-4kgm2,均在允许匹配范围之内。

5 结论

通过以上的虚拟样机仿真辅助选型,省去了大量的复杂推导计算过程,只需要采用“时间试取法”设计多套不同的时间分配方案进行仿真,分别得到不同方案下的速度、位移、加速度和扭矩等运动特性参数曲线。然后通过后处理曲线探测所需参数,经过简单转换得到所需的选型参数,创建选型参数分析比较表,并参考电动机选型表进行精确选型,使选型结果满足性能要求。采用虚拟样机运动学仿真进行方案分析,使得繁杂重复的计算过程简化,以节省大量时间,有效缩短产品设计开发周期。

参考文献

[1]胡小康.UG NX6运动仿真培训教程[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2]罗刚,李祖枢,薛方正,等.基于虚拟样机技术的仿人机器人电机选型[J].机械研究与应用,2009(3):79-82.

[3]王智明,王国强,李景海.基于UG/MOTION的救生缓降器仿真研究[J].机械设计与制造,2008(12):70-72.

[4]伍刚.UG motion在麦氏悬架运动分析中的应用[J].装备制造技术,2009(9):145-147.

农业机械维修中十大不安全操作 第4篇

1. 焊补装油容器不洗净残油

焊补装油容器之前，必须先洗净容器内的残油，否则施焊时会引起爆炸。清洗的方法是用碱水或热水加醋后反复清洗2～3次，并控净、晾干后再施焊。施焊时打开所有容器盖。清洗大型油罐时，进入罐里的人员要穿长袖工作服，不能赤脚露臂，要佩带防护带和信号装置，罐内工作时间不宜过长，罐外要有人专门看守，人员出罐后要彻底洗脸、洗手、漱口、换衣服。

2. 加油时的错误操作

向油箱加油或检查油量时吸烟或点火；夜间加油时，用明火照明，例如用手提灯、蜡烛、火把、打火机等；油滴在油箱表面不及时擦净，油滴在衣服上，不晾干就靠近明火取暖；发生燃油着火后用水浇；加铅的汽油用嘴吸，或用嘴接触带油的零件，因而造成中毒。

3. 调试发动机的错误操作

在调试机器时，工作人员接近风扇、传动带、排气管等危险部位；将工具、零件放在机器上掉落伤人，有时砸坏机器；调试人员衣着不利落，女同志未将头发扎起；在机器下部调试时不熄火，着火调试时没有专人看守操纵机构。

4. 支撑车辆的错误做法

当轮胎损坏或更换时，用砖头、石块、木块或单独用一个千斤顶支撑，这些做法很不安全。正解的方法是用千斤顶和结实的木墩同时垫起车架。而且前后轮还要用三角木或较大石头卡死，以防车辆前后移动、支撑物倒下伤人，同时应在坚硬的地面上进行。

5. 维修电器设备的错误操作

在车上维修电器设备时，事先不卸下电池线便进行修理，导致火线搭铁引发火花伤人；配制电解液时未将硫酸慢慢倒入水中，在西乡某一修理店就因违反这一规定而出现伤人事故。

6. 用不结实的绳索吊挂重物

修理拖拉机时，不少修理点常用麻绳或三角带吊卸发动机，这也是很不安全的，应用钢丝绳、三脚架可靠设备吊起，同时吊起的重物下方不能站人。

7. 维护传动机构时的错误操作

用手或其他物体伸向转动的传动部位；皮带接头安装不牢固；机器运转中摘挂皮带；调整皮带紧度时机器不熄火；操作人员在转动的皮带上跨越。

8. 用启动绳启动时的错误做法

用启动绳启动时，启动绳绕在手上拉绳，或启动绳绕飞轮超过1.5圈；用手转动飞轮时不断油、断电，由于转动过快，有时发生突然暴发、回弹而伤害手指。

9. 拆装弹簧的错误操作

拆装离合器弹簧、气门锁夹等，不用专用工具，而用起子等物件撬起，致使弹出伤人。

10. 轮胎充气的不安全操作

拆装轮胎后再次充气，不加防护，使钢圈弹出伤人。正确的方法应该是充气前将轮胎、锁圈、挡圈、轮圈等一起用锁链锁住，也可以将挡圈一侧朝向地面或墙壁再充气，以防轮圈弹出伤人。

冲压机械操作安全技术 第5篇

一、单项选择题（共 25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）

1、__个月内发生__次以上特大交通事故负有主要责任或者全部责任的专业运输公司，由公安机关交通管理部门责令消除安全隐患，未消除隐患的机动车，禁止上道路行驶。A．6，3 B．12，3 C．6，2 D．12，2

2、混合气体的初始压力对爆炸极限的影响较复杂，当压力大于MPa时，爆炸下限变小，爆炸上限变大，爆炸范围扩大。A：0．1 B：1．5 C：2．0 D：3．0 E：立即转移账户上的资金

3、安全检查表应列举须查明的（）不安全因素。每个检查表均须注明检查时间、检查者、直接负责人等，以便分清责任。A．事故隐患及重大危险源等 B．最可能导致事故的 C．所有可能会导致事故的 D．危险、有害等

4、铁路运输工务安全中，机车车辆无论空、重状态，其两侧最大宽度不得超过mm。A：1 200 B：3 400 C：2 700 D：4 800 E：立即转移账户上的资金

5、《职业病防治法》规定，关于卫生部门职责的表述有误的是。A：拟定职业卫生法律、法规和标准 B：负责对用人单位职业健康监护情况进行监督检查，规范职业病的预防、保健，并查处违法行为

C：负责职业卫生技术服务机构资质认定和监督管理；审批承担职业健康检查、职业病诊断的医疗卫生机构并进行监督管理，规范职业病的检查和救治 D：负责职业危害申报，依法监督生产经营单位贯彻执行国家有关职业卫生法律、法规、规定和标准的情况

E：相对密度(空气=1)为1．19

6、救护车的车身颜色应为白色，标志灯具为__回转式。A．蓝色 B．三色 C．双色 D．红色

7、事故树分析中，表示基本事件在事故树结构中位置的重要性的是__。A．结构重要度 B．概率重要度 C．临界重要度 D．系统可靠的8、第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物、第三类防雷建筑物的易受雷击部位，遭受雷击后果比较严重的设施或堆料，高压架空电力线路、发电厂和变电站等，应采取防__的措施。A．直击雷 B．静电感应雷 C．电磁感应雷 D．球雷

9、对粉尘的性质描述不正确的是。

A：粉尘中游离二氧化硅的含量是危害人体的决定因素，含量越高，危害越大 B：粉尘粒度是指粉尘颗粒大小的尺度。一般来说，尘粒越大，对人的危害越大 C：粉尘的浓度越高，对人体的危害越大

D：粉尘的吸附能力与粉尘颗粒的表面积有密切关系，分散度越大，表面积也越大，其吸附能力也增强

E：立即转移账户上的资金

10、以下有关安全技术措施分类正确的是__。

A．直接安全技术措施是在机器的使用时，考虑消除机器本身的不安全因素 B．直接安全技术措施足在机械设备上采用和安装各种安全有效的防护装置，克服在使用过程中产生的不安全因素

C．指导性安全技术措施是制定机器安装、使用、维修的安全规定及设置标志，以提示或指导操作程序，从而保证安全作业

D．间接安全技术措施是制定机器安装、使用、维修的安全规定及设置标志，以提示或指导操作程序，从而保证安全作业

11、工业生产中毒性危险化学品进入人体的最重要的途径是__，凡是以气体、蒸气、雾、烟、粉尘形式存在的毒性危险化学品，均可经过它侵人体内。A．皮肤 B．眼睛 C．呼吸道 D．消化道

12、依据《消防法》，志愿消防队参加扑救外单位火灾所损耗的燃料、灭火剂和器材、装备等，由给予补偿。

A：火灾发生地人民政府公安消防机构 B：火灾发生地人民政府 C：火灾发生单位

D：火灾发生地专职消防队 E：相对密度(空气=1)为1．19

13、《安全生产法》立法的基本原则，一是人身安全第一的原则，二是预防为主的原则，三是权责一致的原则，四是依法从重处罚的原则，五是的原则。A：综合监管，联合执法 B：社会监管，综合治理 C：政府监管，群众监管 D：齐抓共管，群防群治

E：相对密度(空气=1)为1．19

14、《安全生产法》规定，关于追究法律责任的生产经营单位有关人员的安全生产违法行为．下列说法中，有误的是。

A：生产经营单位的主管人员未履行本法规定的安全生产管理职责的

B：生产经营单位主要负责人在本单位发生重大生产安全事故时，不立即组织抢救或者在事故调查处理期间擅离职守或者逃匿的

C：生产安全事故的责任人员依法承担赔偿责任，经人民法院依法采取执行措施后，仍不能对受害人给予足额赔偿的

D：生产经营单位主要负责人对生产安全事故隐瞒不报、谎报或者拖延不报的 E：相对密度(空气=1)为1．19

15、木工机械的特点是切削速度高，刀轴转速一般都要达到__r/min，有时甚至更高，因而转动惯性大，难以制动。A．250～400 B．2500～4000 C．3000～4500 D．4000～5000

16、根据《劳动防护用品监督管理规定》的有关规定，劳动防护用品生产企业所生产的特种劳动防护用品，必须取得特种劳动防护用品__，否则不得生产和销售。A．安全标志

B．安全生产许可证 C．产品合格证 D．工商营业证

17、依据《安全生产法》的规定，生产经营单位与从业人员订立协议，免除或者减轻其对从业人员因生产安全事故伤亡依法应承担的责任的，该协议无效，并对生产经营单位处以2万元以上10万元以下的罚款。A：主要负责人、相关责任人 B：法定代表人、相关责任人

C：主要负责人、个人经营的投资人 D：相关责任人、个人经营的投资人 E：相对密度(空气=1)为1．19

18、×日，某双苯厂硝基苯精馏塔发生爆炸，造成6人死亡，56人受伤，直接经济损失6 540万元，并引发××江水污染事件。国务院事故及事件调查组认定，××石化分公司双苯厂“×××”爆炸事故和××江水污染事件是一起特大生产安全责任事故和特别重大水污染责任事件。1．爆炸事故的直接原因是：硝基苯精制岗位操作人员违反操作规程，在停止粗硝基苯进料后，未关闭预热器蒸气阀门，导致预热器内物料气化；恢复硝基苯精制单元生产时，再次违反操作规程，先打开了预热器蒸汽阀门加热，后启动粗硝基苯进料泵进料，引起进入预热器的物料突沸并发生剧烈振动，使预热器及管线的法兰松动、密封失效，空气吸入系统，由于摩擦、静电等原因，导致硝基苯精馏塔发生爆炸，并引发其他装置、设施连续爆炸。2．爆炸事故的主要原因是：双苯厂对安全生产管理重视不够、对存在的安全隐患整改不力，安全生产管理制度存在漏洞，劳动组织管理存在缺陷。3．污染事件的直接原因是：双苯厂没有事故状态下防止受污染的“清净下水”流入松花江的措施，爆炸事故发生后，未能及时采取有效措施，防止泄漏出来的部分物料和循环水及抢救事故现场消防水与残余物料的混合物流入××江。4．污染事件的主要原因：一是××分公司及双苯厂对可能发生的事故会引发××江水污染问题没有进行深入研究，有关应急预案有重大缺失。二是××市事故应急救援指挥部对水污染估计不足，重视不够，未提出防控措施和要求。三是××石油天然气集团公司对环境保护工作重视不够，对××分公司环保工作中存在的问题失察，对水污染估计不足，重视不够，未能及时督促采取措施。四是××市环保局没有及时向事故应急救援指挥部建议采取措施。五是××省环保局对水污染问题重视不够，没有按照有关规定全面、准确地报告水污染程度。六是环保总局在事件初期对可能产生的严重后果估计不足，重视不够，没有及时提出妥善处置意见。《危险化学品安全管理条例》第七条规定，国家对危险化学品的生产和储存实行统一规划、合理布局和严格控制，并对危险化学品生产、储存实行。A：抽检制度 B：监督制度 C：审批制度 D：代管制度 E：审查制度

19、《安全生产法》第六十八条规定，__级以上地方各级人民政府应当组织有关部门制定本行政区域内特大生产安全事故应急救援预案，建立应急救援体系。A．县 B．市 C．省 D．地区 20、1996年，澳大利亚国家职业安全卫生委员会(NOHSC)颁布了重大危险源控制国家标准和实施控制规定，并在__批准公布了重大危险源的第一个公告。A．1996年6月25日 B．2001年7月25日 C．1999年7月25日 D．2002年6月25日

21、依据《危险化学品安全管理条例》的规定，安全评价报告应当报所在地人民政府负责危险化学品安全监督管理综合工作的部门备案。A：乡级 B：县级

C：设区的市级 D：省级

E：相对密度(空气=1)为1．19

22、《煤矿安全规程》规定，井下作业场所的一氧化碳浓度应控制在__以下。煤矿常用的一氧化碳检测仪器有电化学式、红外线吸收式、催化氧化式等。A．0.0022% B．0.024% C．0.0024% D．0.022%

23、在地下矿山瓦斯检测中，对于煤矿常用的瓦斯检测仪器来说，其瓦斯检测仪器按检测分类有光学式、催化燃烧式、热导式、气敏半导体式等。A：原理 B：途径 C：方法 D：性质

E：立即转移账户上的资金

24、根据《安全生产检测检验机构管理规定》，安全生产检测检验机构在资质有效期内超出批准的业务范围从事检测检验活动的，责令其停止超范围检测检验并处罚款;不补办增项手续，继续超范围检测检验的，应当__。A．吊销营业执照 B．撤销检测检验资质 C．责令停业整顿

D．追究有关人员刑事责任

25、行为人实施刑事法律禁止的行为所必须承担的法律后果为。A：法律责任 B：刑事责任 C：民事责任 D：行政责任

E：相对密度(空气=1)为1．19

二、多项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）

1、行业安全生产标准对同一安全生产事项的技术要求国家安全生产标准。A：可以高于 B：不得高于 C：应当高于 D：必须等于

E：相对密度(空气=1)为1．19

2、下列不属于安全生产教育培训的主要内容的是__。

A．国家安全生产方针、政策和有关安全生产的法律、法规、规章及标准 B．职业危害及其预防措施 C．国内先进的安全教育模式

D．国内先进的安全生产管理经验

3、编制安全技术措施计划的基本原则包括原则。A：安全第一，预防为主 B：必要性和可行性 C：自力更生与勤俭节约 D：轻重缓急与统筹安排 E：领导和群众相结合

4、《安全生产许可证条例》设定的行政处罚不包括。A：责令停止生产 B：注销安全生产许可证 C：没收违法所得 D：罚款

E：相对密度(空气=1)为1．19

5、爆炸极限值不是一个物理常数，它随条件的变化而变化，其影响因素主要有。A：温度 B：压力 C：惰性介质 D：爆炸容器 E：点火方式

6、工厂平面布置中，主厂区应布置在__。A．安全区的上风侧 B．非危险区的上风侧 C．安全区的下风侧 D．非危险区的下风侧

7、关于特种劳动防护用品安全标志标识的说明的表述正确的是。A：本标识采用古代盾牌之形状，取“防护”之意 B：盾牌中间采用字母“1A”表示“劳动安全”之意 C：编号采用3层数字和字母组合编号方法编制

D：第二层的两位数字代表获得标识使用授权的年份

E：参照《安全色》(GB 2893—2001)的规定，标识边框、盾牌及“安全防护”为绿色，“1A”及背景为白色，标识编号为黑色

8、国务院负责安全生产监督管理的部门对全国安全生产工作实施__。A．综合监督管理 B．综合统一管理 C．综合整治 D．统一监督

9、某建筑企业，企业经理为法定代表人，设有现场安全生产管理负责人。该企业在其注册地的某项工程施工过程中，甲班队长在指挥组装塔吊时，没有严格按规定把塔吊吊臂的防滑板装入燕尾槽中并用螺栓固定，而是用电焊将防滑板点焊住。某日甲班作业过程中发生吊臂防滑板开焊、吊臂折断脱落事故，造成3人死亡、1人重伤。这次事故造成的损失包括：医疗费用(含护理费用)45万元，丧葬及抚恤等费用60万元，处理事故和现场抢救费用28万元，设备损失200万元，停产损失150万元。此次事故发生后，组成事故调查组的部门和单位应包括。A：地市级安全生产监督管理部门 B：工程监理单位 C：地市级公安部门 D：县级环保部门 E：县级工会 10、2010年7月15日，某亚麻厂正在生产的梳麻车间、前纺车间和准备车间的联合厂房突然发生亚麻粉尘爆炸起火。一瞬间，停电停水，477名职工大部分被围困在火海之中。经及时抢救，多数职工脱离了危险区。该厂的除尘系统采用布袋除尘，金属管道输送亚麻粉尘。事故导致整个除尘系统遭受严重破坏，部分厂房倒塌，地沟盖板和原麻地下库被炸开，车间内的大部分机器和电器设备损坏，企业停产，事故造成死亡35人，重伤5人，轻伤12人，直接经济损失800多万元。下列关于亚麻粉尘的爆炸危害和后果的说法有。A：粉尘浓度越大，爆炸威力越大 B：粉尘分散度越小，爆炸威力越大 C：爆炸能量与粉尘活性有关 D：爆炸能量与粉尘粒度无关

E：爆炸产生的后果与厂房结构有关

11、安全生产产品标准的主要内容包括。A：产品的适用范围 B：产品的主要性能 C：产品的质量和数量

D：产品的包装、储存和运输等方面的要求 E：产品的品种、规格和结构形式

12、法律规范适用于__。A．个别人

B．特定的事或人 C．自然人

D．大量同类的事或人

13、有关地方人民政府、负有安全生产监督管理职责的部门直接责任人员承担“3年以下有期徒刑或者拘役；情节特别严重的，处3年以上7年以下有期徒刑”的刑事责任的情形不包括__。A．对安全生产事故隐瞒不报 B．谎报安全生产事故

C．对安全生产事故越级上报 D．对安全生产事故拖延不报

14、不属于锅炉正常运行中监督调节范围的是__。A．锅炉水位 B．锅炉气压 C．烟气流速 D．燃烧状态

15、依据《安全平价机构管理规定》，安全评价机构申请乙级资质，应当具备的条件包括。

A：具有法人资格，注册资金300万元以上，固定资产200万元以上 B：设有专职技术负责人和过程控制负责人

C：按照不少于专职安全评价师15％的比例配备注册安全工程师 D：有健全的内部管理制度和安全评价过程控制体系

E：有16名以上专职安全评价师，其中一级安全评价师20％以上、二级安全评价师15％以上

16、依照《煤炭法》和《煤炭生产许可证管理办法》的规定，煤矿企业必须依法申请领取煤炭生产许可证。煤炭生产许可证的颁发管理机关是煤炭管理部门。A：煤矿所在地人民政府 B：县级以上人民政府 C：省级人民政府

D：设区的市以上人民政府 E：相对密度(空气=1)为1．19

17、在生产环境中，加热金属、熔融玻璃及强发光体等可成为__辐射源。A．红外线 B．紫外线 C．射频 D．激光

18、县级以上人民政府负有建设工程安全生产监督管理职责的部门在各自的职责范围内履行安全监督检查职责时，有权采取的措施包括__。A．要求被检查单位提供该公司的所有文件和资料 B．进入被检查单位施工现场进行检查 C．纠正施工中违反安全生产要求的行为

D．对检查中发现的安全事故隐患，责令立即排除

E．重大安全事故隐患排除前或者排除过程中无法保证安全的，责令从危险区域内撤出作业人员或者暂时停止施工

19、依照《危险化学品安全管理条例》的规定，危险化学品生产、储存企业必须具备的条件有。

A：符合国际标准要求的成套设备 B：符合国家标准要求的检测实验室

C：符合同家标准的生产工艺、设备或者储存方式、设施

D：工厂、仓库的周边防护距离符合国家标准或者国家有关规定 E：有健全的安全管理制度

20、建设单位和用人单位如果违反《职业病防治法》的规定，由__依法进行处理。A．人民法院 B．卫生行政部门

C．安全生产监督管理部门 D．工商行政管理部门

21、常用的抽样方法有。A：系统抽样 B：分群抽样

C：单纯随机抽样 D：整群抽样 E：分层抽样

22、依据《劳动防护用品监督管理规定》的规定，劳动防护用品生产企业应当具备的条件和安全标准包括。

A：有工商行政管理部门核发的营业执照 B：有完善的质量保证体系 C：有产品标准和相关技术文件 D：有完善的组织章程和作业规程

E：有满足生产需要的生产场所和技术人员

23、生产经营单位的决策机构及其主要负责人、个人经营的投资人未能保证安全生产所必需的资金投入，使生产经营单位不具备安全生产条件，应该__。A．责令限期改正，提供必需的资金，并处罚金 B．逾期未改正的，责令停产停业整顿

C．有违法行为，导致发生安全生产事故、构成犯罪的，依照刑法有关规定追究刑事责任；尚不够刑事处罚的，对主要负责人给予撤职处分，对个人经营的投资人处以罚款

D．责令限期提供必需的资金 E．直接给予经济处罚

24、刺激性气体对呼吸道有明显的损害，重者可产生。A：喉头水肿 B：咽喉炎 C：喉痉挛

D：中毒性肺炎

E：上呼吸道刺激症状

25、__负责现场应急响应的所有方面的工作。A．地方政府领导 B．事故指挥官 C．中央领导

冲压机床安全操作规程 第6篇

1、工作前要认真检查电器、传动系统是否正常，控制开关是否灵敏可靠，并较好模具，冲床刹车不灵，冲头连冲，则严禁使用。2、3、4、5、6、7、操作时，思想应高度集中，不允许一边与人谈话一边进行操作。严禁将手伸进工作区送料、取工件，小工件冲压要用辅助工具。冲床脚踏开关上方应有防护罩，冲完一次脚应离开开关。工具、材料不要靠在机床上，防止掉落引起开关动作。工作时应戴好防护用品（工作服、眼镜、手套）。

注意调整机床设备各部间隙，安全装置应完好无损，皮带罩、齿轮罩齐全。

8、9、工作后擦好机床，工作部位涂润滑油。

机床发生故障，应立即报告有关人员查明原因，排除故障，严禁擅自处理。

二、开机前准备工作

1、先开电源开关、后启动开关，让机器空转运行，检查运转情况，如发现异常情况，应马上向负责人反映情况，待情况处理好再开机。

2、将要加工产品的相应模具安装到冲压机床上，为避免刮花产品，工作台面要清理干净，有必要时要做好保护工作，并备好要冲的半成品。

二、试产

1、将冲压模调整好后，将半成品放到冲压机床上，调整定位挡板到

适当的位置，用脚启动脚踏开关控制冲压，冲出第一个产品进行自检。

2、当自检确认后，交给质检员做首检，以质检员确认的样品为准，至少确认10件以上方可量产，并要求质检员做一个标准版放在台面上以便查对。三 量产

1、作业过程中为防止多冲现象而引发作业危险，产品上机前或机器用完后，作业中途停机，重新开机时应注意机器的检查。

2、作业时严禁将身体的任何部位置于冲压区域内。

3、为确保产品质量，减少产品的不一致性，刮花等现象，必须严格按要求操作，一种产品在没有完成的情况下，不得随意改变定位挡板位置及调换模具。

4、冲床操作员工应按有关程序进行自检每冲50个检测一次，发现问题应及时请技术员纠正，或报告班长，并做好相应工作。

5、边角料满一箱时，应及时将其倒入废料堆放处，以免废料满时跌落在地上。四 停机

1、关闭启动开关及电源开关。

2、把模具卸下，放到模具加上，并摆放整齐。

3、把冲压机床及设备周边清扫、擦拭干净。

4、把没有加工的产品放回仓库或指定位置。

各种机床的技术安全操作规程

1、车床技术安全操作规程

（1）工作前按规定润滑机床，检查各手柄是否到位，并开慢车试运转5分钟，确认一切正常方能操作。

（2）卡盘夹头要上牢，开机时扳手不能留在卡盘或夹头上。（3）工件和刀具装夹要牢固，刀杆不能伸出过长（镗孔除外），转动小刀架要停车，防止刀具碰撞卡盘、工件或划破手。（4）工件运转时，操作者不能正对工作件站立，身不靠车床，脚不踏油盘。

（5）高速切削时，应使用断屑器和挡护屏。（6）禁止高速反刹车，退车和停车要平稳。（7）清楚铁屑，应用刷子或专用钩。

（8）一切在用工、量、刃具应放于附近的安全位置，做到整齐有序。（9）车床未停稳，禁止在车头上取工件或测量工件。（10）车床工作时，禁止打开或卸下防护装置。

（11）临近下班，应清扫和擦拭车床，并将尾部和溜板箱退到床身最右端。

2、点焊机操作规程

作业前，应清除上下两极的油污、通电后，机体外壳应无漏电。启动前，应先接通控制线路的转向开关和焊接电流的小开关，调整好极数，再接通水源、气源，最后接通电源。

焊机通电后，应检查电气设备，操作机构，冷却系统，气路系统及机体外壳有无漏电现象。电极触头应保持光洁。有漏电时，应立即更换。

作业时，气路、水冷系统应通畅。气体应保持干燥，排水温度不得超过40℃，排水量可根据气温调节。

严禁在引燃电路中加大熔断器。当负载过小使引燃管内电弧不能发生时，不得闭合控制箱内的引燃电路。

冲压设备安全操作规程 第7篇

一、操作冲压设备，必须牢记“安全第一，预防为主”。

二、为保证操作者人身安全，采用双手操作功能。当使用脚踏功能时，必须检查安全保护装置是否可靠。

三、工作前应将机床空运转1-3分钟，机床有故障时严禁操作；离合器、轴承、滑块要注意润滑，严禁无油空转。

四、机床工作时，严禁手或手指伸入滑块工作区域，严禁用手取放工件，在冲模内取放工件必须使用符合标准的专用工具。

五、操作压力机是项简单、重复、枯燥的工作，动作的习惯性容易使操作者出现烦燥、疲惫的心情，操作者切勿在此状态下操作，避免出现意外伤残事故。

六、冲模安装调整，机床检修，以及需要停机排除各种故障时，都必须在机床起动开关旁张贴警告标识，警告牌的色调，字体必须醒目易见。

七、操作者应经常注意机床的工作状态，发现异常声音和振动，必须及时停机，由带班组长或检修人员负责检查。

冲压机械操作安全技术 第8篇

关键词：热成形,轻量化,安全,铌微合金化,弯曲,延迟断裂

1 前言

汽车轻量化已经成为提高汽车产品竞争力以及推动汽车行业节能减排的主要手段之一[1], 汽车车身轻量化一直是国内外汽车企业的关注热点之一。近10年来, 车身用新材料不断研发并在车身上获得应用, 尤其是热成形工艺发展很快, 热成形钢已广泛用于各国的轿车车身结构, 以提高安全标准并实现轻量化。2009~2012年欧洲车身会议公布的37款车型中, 有30款应用了热成形构件。据估计, 全世界目前大约有190条热成形生产线, 每年可生产2.85亿个汽车构件;中国国内近5年可量产的生产线约40条, 每年可生产6 000万只汽车热成形件。2012车, 奥迪A3[2]和沃尔沃V40应用热成形钢已超过车身质量的20%, 未来热成形钢将继续在汽车车身轻量化中得到广泛应用。沃尔沃预测在不久的将来[3], 热成形钢在车身上的应用将达到40% (质量) 。下面主要探讨热成型技术的最新研究进展及相关研究结果。

2 理论分析

2.1 热成形构件的氢致延迟开裂

近几年热成形工艺技术 (如热冲压成形件免激光切割技术、用厢式炉代替辊底炉、用电液伺服压机替代液压机等节能和降低成本的技术升级) 快速发展, 然而热成形汽车构件一直存在的冲击韧性低、吸能差、耐延迟氢致开裂和碰撞修复等问题仍没有解决;相对而言, 热冲压成形钢成分优化方面的研究也较少。近期北京钢铁研究总院开发的温冲压成形钢以及温成形工艺可以降低能耗和成本[4], 东北大学易红亮研究的Mo微合金的热成形钢[5]达到了较好的表面光亮度并保证了较高的构件韧性, 但上述均处于试制阶段。目前批量应用的一直是22Mn B5, 22Mn B5合金概念最初是用于调质处理, 并非专门为汽车应用所设计。车身工程要求热成形构件具有足够的冲击韧性、冷弯吸能性能和抗氢致开裂性能。

传统热成形钢22Mn B5合金初始设计时没有考虑上述这些具体要求, 由于22Mn B5热成形钢韧性差, 汽车碰撞时热冲压成形构件的弯曲吸能性能有限, 以及高敏感的HIC开裂等潜在问题将危害汽车安全。例如, lovicu[6]的研究表明, 几个ppm的氢充入热成形钢中将使其强度急剧恶化 (图1) , 氢致延迟开裂会导致如此高强度的构件失去该有的功能, 在构件储存、运输过程中以及装车后出现开裂。热成形钢的氢致断裂检测方法见图2。高强度钢氢致延迟断裂试验通常采用恒载荷拉伸试验法, 设备为恒载荷拉伸装置, 即用不同的恒定载荷对不同氢浓度的试样进行恒载荷拉伸, 可以得到类似疲劳曲线的应力-断裂时间 (σ-tF) 曲线, 一般用临界应力σC或断裂时间tC评价材料的延迟断裂敏感性。

2.2 热成形构件的弯曲性能

热成形钢的弯曲性能是极其重要的[7]。根据3点弯曲试验标准VDA238-100[8] (图3) , 汽车制造商要求热成形钢有1个最小弯曲角 (60°~70°) 。但实际传统的热冲压成形钢构件的弯曲角一般为50~60°, 处于下限水平, 有过早弯曲开裂的危险。考虑到热成形钢的广泛应用, 开发新热成形合金成分非常必要, 新热成形合金应该专为热成形工艺和汽车应用设计。因此, 优化的新合金应该具有更高的韧性、弯曲性和抗HIC开裂性能。

汽车碰撞时, 一般既要保证小的侵入量, 又要保证较好的吸能效果, 尤其是侧碰性能, 不允许保安件提前出现断裂或者吸能不足。吸能性能与弯曲性能的关系见图4, 一般弯曲角越大、弯曲载荷越大, 吸能越多。如果在较小的弯曲角度时出现断裂, 则会极大地影响吸能效果。钢板的弯曲角度主要与其强度和显微组织相关, 在冲击载荷作用下, 热成形钢板或者热成形构件中普遍存在的马氏体组织极易产生脆性断裂。断裂过程分为启裂、裂纹扩展和断裂3个阶段, 当达到临界断裂应力时, 会产生开裂。因此, 热成形技术的优化应该试图避免裂纹萌生以及阻碍裂纹扩展。充氢后, 临界应力应尽可能地高, 以阻碍微裂纹传播;裂纹通常发生在微观结构不均匀处 (如大颗粒的析出物或夹杂物) 。Ti N颗粒或氧化铝夹杂物比马氏体基体更硬, 而Mn S夹杂物较柔软。在负载下, 软相和硬相的相边界发生脱层。Ti N颗粒经常被认为是裂纹起始点。通过去除Ti, 并应用铌微合金化细化晶粒, 可显著增强马氏体钢的韧性[9]。

裂纹通常是穿沿马氏体岛 (穿晶方式) 或沿原奥氏体晶界 (晶间模式) 扩展。穿晶裂纹扩展主要与马氏体束的尺寸相关, 晶粒之间的大角度晶界可阻碍裂纹的扩展;晶间裂纹扩展是由原奥氏体晶界的晶界强度控制, 磷以及晶界析出相 (如铁硼碳化物的晶界沉淀Fe23 (C, B) 6等作为晶界污染物降低了晶界的凝聚力。原始奥氏体晶粒细化有多个效果, 提高了总的晶界面积, 从而稀释晶界析出相的密度;晶间裂纹在大量三相点位置扩展需要改变方向, 因此需要更多的能量才能驱动裂纹扩展。

马氏体岛的尺寸与原奥氏体晶粒的大小直接相关, 马氏体岛的亚结构只能沿奥氏体晶粒边界发展[10,11]。先前的研究已经表明, 当原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体岛的尺寸非常小时, 材料的韧性大大增加[12];磷含量降低可以避免现有奥氏体晶界弱化, 但往往受炼钢水平限制。然而, 钼合金有增强晶界凝聚力的作用, 这种影响的确切机制仍不清楚。一个可能的解释是, Mo偏析到晶界吸引碳, 这是已知的一种晶界强化效应。溶质硼会在奥氏体晶界处产生偏析, 形成Fe23 (CB) 6析出物, 会降低晶界的凝聚力;Fe23 (CB) 6沉淀对22Mn B5的影响类似, 可以通过降低硼含量提高钢的韧性;同时, 由于硼碳化物的存在, 延迟脆性转变温度 (DBTT) 会提高[9], 钼是众所周知的抑制Fe23 (CB) 6晶界沉淀形成 (CB) 的元素[13]。

3 结果及讨论

笔者开发了含铌、高弯曲性能的热成形钢, 可以使弯曲角从50°提高到80°, 有效降低了碰撞断裂问题并提高了吸能效果 (图5) 。可见铌含量为0.06%时, 弯曲角度大幅度提高, 吸能值也提高了20%。

热成型钢构件性能的改进可以通过优化热冲压成形工艺以及优化钢种成分来实现, 钢种成分优化的主要路径应是晶粒细化, 晶粒细化可以通过Nb微合金化与TMCP工艺相结合来实现。添加Nb (0.05%~0.10%) 可以提高再结晶终止温度, 为奥氏体提供形核介质。添加Mo可进一步延迟再结晶, 从而更加提高了Nb的细化热轧组织的效果。随后的热处理过程 (特别是热成型时炉温太高或在炉中的停留时间太长) , 会使奥氏体晶粒粗化。在炉温过高的情况下, 铌微合金化仍能提供稳定析出物以阻碍奥氏体晶粒长大。试验研究发现, 22Mn B5热成型钢构件 (标准热成形生产) 的奥氏体晶粒尺寸往往在ASTM5~6级范围;铌微合金化热成型钢构件 (在相同工艺条件下) 的奥氏体晶粒尺寸通常达到ASTM 7~9级 (图6) 。新开发的铌微合金化钢 (Nb含量~0.08%) 由于晶粒细化, 尽管达到1 800 MPa的强度水平 (30Mn B5) , 但仍然具有与标准热成形1 500 MPa高强钢 (22Mn B5) 相同的韧性水平。

作为进一步的优化手段, 去掉热成形钢中的硼元素可以避免硼碳化物在奥氏体晶界析出;此外, 去掉B元素, 就没有必要加入Ti元素了, 这样就不能形成粗大的Ti N颗粒。如前所述, B最初被添加到这些钢中是为了提高较厚钢板在低冷却速率下的淬透性。固溶硼偏析在奥氏体晶界, 阻碍铁素体形核, 改变了铁素体和珠光体在TTT图的鼻子点;然而, B对马氏体淬透性的影响较小, 随着C、Mn、Mo和Cr含量的增加, 其淬透性已能满足热成形工艺的要求[12]。

汽车部件用热成形钢的钢板厚度通常<3 mm, 热成形工艺在模具中淬火, 冷却率很高, 因此钢板的淬透性不是关键问题;关闭压模后立即冷却, 在该温度范围 (特别是冷速超过100 K/s时) , 铁素体的形成可以得到有效抑制, 甚至在没有B的情况下, 都可以避免铁素体的形成;新、旧合金成分的马氏体形成的临界冷却速率为30K/s, 在较低的冷却速率下, 如果有必要, 可以通过增加Mn、Mo和Cr的添加量来延迟贝氏体的“鼻子点”。

将去掉B的1 900 MPa级热成形钢按照VDA238-100标准进行3点弯曲试验来测量弯曲断裂角, 在试样开裂时计算吸收的能量。试验结果表明, 添加0.03%Nb在晶粒细化方面没有显著作用, 然而添加0.05%Nb对热成形钢最大弯曲角的改善十分显着, 0.15%Mo+0.03%Nb可以在相当大的程度上改进吸能效果, 新设计的热成型钢的弯曲角可以达到90°, 远远高于传统热冲压成形材料, 这可以归因于铌的晶粒细化作用和钼的增强晶界的作用。

去除B和Ti可以增加热成形钢马氏体组织裂纹萌生抗力, 并提高抗裂纹扩展能力, 通过Nb细化马氏体岛的大小, 并通过钼提高晶界结合力。22Mn B5淬火后的断裂样品失效分析照片显示了在初始加载阶段的空洞情况和在大型夹杂物周围 (如Ti N) 微裂纹的发启情况 (图7) , 这些微裂纹通过这些夹杂物迅速传播并进入粗大的马氏体组织, 最终导致材料的断裂。通过去除B和Ti优化、细化合金组织, 可以避免或减少初始加载阶段微裂纹的产生。

通过新钢种 (去除Ti和B, 并采用铌+钼微合金化) 的4点弯曲性能 (ASTM G39) 来考量氢致延迟断裂抗力, 该试验是将钢种浸渍在腐蚀性溶液中进行的。初步结果表明, 在80%~95%屈服强度的开裂应力水平下, Nb微合金化热成型钢持续超过90 h;而在相同条件下, 传统的热成形钢种维持不到80 h。断裂情况分析结果表明, 断裂模式为穿晶 (准解理) 和沿晶断裂 (图8) 。晶间模式被认为有较低的裂纹萌生抗力, 在低负荷水平条件下裂纹也容易扩展。因此, 在上述试验条件下, 去除Ti和B的新钢种以及传统的热成形钢均发生氢脆, 然而, Nb微合金化材料具有更高的临界氢含量值, 其原因可能是Nb C析出物在钢中具有氢捕集效果, 其机制目前还在验证中。

总的来说, 根据中国未来不同级别车型的产量及类型乘用车车身用材预计到2020年前, A级轿车热成形构件质量达到3%, B级轿车热成形构件质量达到8%, 豪华级轿车热成形构件质量平均超过10%, 而SUV和MPV车型热成形构件质量平均达到13%~15%。优化后的热成形钢将有效提高热成形构件的碰撞吸能性能并能有效防止氢致延迟裂变, 为更大批量的应用奠定了基础。

4 结论

铌微合金化热成形钢构件具有较高的碰撞性能和弯曲性能, 能够减缓热成形构件的氢致延迟断裂倾向, 解决了行业重要的技术瓶颈问题;去除B和Ti可以增加热成形钢马氏体组织的裂纹萌生抗力, 并提高抗裂纹扩展能力;通过Nb细化马氏体岛的大小, 并通过Mo提高晶界结合力, 可以避免或减少初始加载阶段微裂纹的产生;22Mn B5+0.06%Nb或者在22Mn B5基础上去除B和Ti并添加0.15%Mo+0.03%Nb的弯曲角均可以达到90°。氢致延迟断裂抗力的4点弯曲性能 (ASTM G39) 测量结果表明, Nb微合金化热成型钢持续超过90 h, 而传统的热成形钢种维持不到80 h。

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