電弧焊接和氣體焊接工藝的生命周期評價

電弧焊接和氣體焊接工藝的生命周期評價

焊接在大多數制造過程中是非常重要的工藝之一，每種焊接工藝會由于材質和能源消耗的不同而對環境產生不同的影響。據估計，在電弧焊接中，會有0.5%～1%的耗材轉化為顆粒物、氣體和排放物。在全球范圍內，通過焊接工藝產生的成噸污染物的排放量和能源消耗量是相同的。

本研究將焊接的研究類型劃定到電弧焊接和氣體焊接范圍內，采用生命周期分析法，從電弧焊接和氣體焊接的制造階段、使用階段和生命周期末期評估焊接中產生的污染物對環境的影響。評估使用Umberto NXT universal軟件并結合對材料實際質量和重量的測量，并通過收集在車間內學生焊接訓練中的相關數據，利用Ecoinvent version 3.0數據庫建立了與材料和能源流動有關的模型，通過使用中點（CML 2001）和終點（Impact 2002+）結合的評估方法進行了影響評估。其中，由于Eco-invent version 3.0數據庫中的數據在一些實際情況中并不能完全與現有焊接劃定的焊接類型匹配，因此在模型建立之前提出了4點假設：①焊接設備由鋼鐵和鑄鐵制造；②手工工具假定由硬木或鋼制造；③在焊接設備中的發動機部分明確只考慮銅繞組對環境的影響；④在焊接過程中考慮焊接耐火磚處理對環境的影響。

最終從研究中發現，在生產機器/設備制造階段，銅和低碳鋼是主要污染源，在使用階段，低碳鋼是主要污染源，在生命周期的末期，銅是主要污染源。提倡在對不同焊接工藝先進技術的學習中，使用模擬訓練的方式可減少污染物的排放。

刊名：Procedia CIRP(英)

刊期：2016年第48期

作者：K.S.Sangwan et al.

編譯：劉瑞琦