激光和电阻焊接的焊接烟雾暴露风险
激光焊接和电阻焊接等热工艺会产生微小、不可见的烟雾颗粒，这些颗粒可被吸入肺部深处。虽然它们产生的可见烟雾可能不如使用消耗品的焊接工艺那么多，但激光和电阻焊接产生的不受控制的烟雾仍然会带来严重的健康风险。
在激光焊接中，烟雾源自高能激光束对基材的汽化。尽管接缝处汽化的材料量很少，但高速激光焊接过程仍会产生大量烟雾。激光焊接会产生非常细小的颗粒物，通常大小为亚微米，因此更容易被吸入，对呼吸系统健康更危险。
在电阻焊接中，热量通过电阻和压力产生，导致表面污染物和氧化物产生烟雾。电阻焊接产生的大部分烟雾来自表面氧化物、涂层和电极磨损。电阻焊接产生的烟雾往往低于激光焊接，但使用镀锌金属会产生大量氧化锌。
两种焊接形式的焊接烟雾成分取决于基材、表面处理（如镀锌）以及涂层和润滑剂的存在。镀锌金属会产生大量氧化锌，这与金属烟热有关。不锈钢焊接会产生含有六价铬（hex chrome）、镍和锰的危险烟雾。吸入这些物质会使工人面临肺部损伤、神经系统问题和多种癌症的高风险。铝焊接会产生铝和镁的氧化物，这会导致金属烟热和长期呼吸问题。
设计焊接烟雾策略
激光和电阻焊接的烟雾控制策略取决于焊接量、所用材料、方法（如机器人或手动）、人体暴露以及设施设置和限制。以下是可以改善的地方。
确定暴露情况。雇主有责任确保员工不会接触到焊接烟雾中超过职业安全与健康管理局（OSHA）规定的允许暴露限值（PEL）的有害元素。但是，为了最大限度地保证工人的舒适度和安全性，雇主可能希望以美国政府工业卫生学家会议（ACGIH）或国家职业安全与健康研究所（NIOSH）建议的较低暴露水平为目标。
人体暴露水平取决于焊接量、所用材料、工作场所设置和焊接类型。手工焊工最直接接触焊接烟雾。然而，机器人焊接过程的烟雾量往往更大，而且是连续的，因此总体上会产生更多的烟雾。即使工人不直接参与焊接，允许烟雾在设施内传播也会使他们面临风险。
金属制造公司可以通过个人或区域空气采样来确定焊接烟雾暴露情况。在某些情况下，可能建议同时使用这两种方法，以便更全面地了解暴露风险。
个人空气采样使用可穿戴采样泵进行。直接接触焊接烟雾的工人应在整个班次内佩戴采样器。区域空气采样使用放置在整个设施战略位置的空气监测设备。这种方法可以更好地了解焊接烟雾如何在空间中移动。
部署工程控制。由于危害消除和材料替代通常不是焊接车间的选择，因此通风和空气过滤等工程控制通常是防止焊接烟雾暴露的第一道防线。工程控制应设计为使焊接烟雾远离工人的呼吸区。有两种基本方法：源头捕获和环境捕获。
源头捕获方法可以在靠近焊接烟雾产生源的地方捕获焊接烟雾。
l 局部排气通风（LEV）使用捕集罩和风扇将污染空气从污染源抽出并排到室外。对于烟雾产生量最少的低流量手动或机器人焊接来说，这是一种有效的策略。
l 对于大批量手工焊接或焊接危险程度较高的材料（如不锈钢或镀锌钢），可以使用近距离捕获方法，如烟雾臂或回风集气室。必须正确放置它们，以将烟雾从焊工身上吸走。捕集罩或集气室通过管道连接到集尘器，集尘器可过滤空气。手工激光焊接往往会产生大量的亚微米烟雾，因此这些有针对性的源捕获方法将大有裨益。但是，烟雾枪不适用于激光或电阻焊接。
l 机器人激光焊接系统通常装在密封罩或外壳内，并与集尘器相连。激光需要极其洁净的空气环境，以防止激光折射，因为折射会降低焊缝质量。这意味着必须仔细校准空气速度，以确保有效捕获。
l 对于机器人电阻焊接，烟雾可以通过位于焊机上方的外壳或接收罩捕获。
环境空气清洁方法可清洁整个设施的空气。当焊接活动量较少、零星或分散在整个设施中时，这种方法最合适。在源头捕获不切实际且人员不直接在该区域工作的设施中，它们也可用于机器人电阻焊接。
l 一般通风系统将污浊空气排到室外。需要补充空气系统来引入新鲜空气并将污染物稀释到PEL以下的水平。
l 环境空气过滤使用管道系统或一系列安装在地板上的集尘器来吸入污浊空气，并将清洁的过滤空气返回到设施。
无论是源头捕获还是环境空气过滤，通常建议使用筒式集尘器以实现最高效率。对于亚微米烟雾（尤其是激光焊接应用），应使用高效筒式过滤器（如MERV16）。也可能建议使用HEPA后过滤器，特别是当存在六价铬或其他高度危险物质时。
提供适当的个人防护设备（PPE）。如果仅通过工程控制无法满足PEL，则可能需要呼吸PPE。金属制造公司应记住，“控制层次”方法要求在依赖PPE之前使用工程控制。对于焊接烟雾暴露，建议使用动力空气净化呼吸器。
与工程公司合作。在设计用于激光或电阻焊接的烟雾控制系统时，与合格的工程公司合作通常会有所帮助，他们可以帮助测试车间当前的暴露水平并围绕特定应用设计解决方案。金属制造公司应寻找拥有合格工程师并采用最佳实践的公司，例如遵循ACGIH的工业通风指南。正确的解决方案将确保工人的安全并创造更健康、更舒适的工作环境。
