埋(mai)弧(hu)焊簡稱SAW焊，SAW是英文 Submerged Arc Welding 的縮寫。埋弧(hu)焊是一種靠電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法。其實質與使用焊條的電弧焊是一樣的，屬于以熔渣保護為主的氣-渣聯合保護的電弧焊。在自動埋弧焊過程中，送絲、行走、送焊劑和回收焊劑等全由機械裝置來完成。所以說，自動埋弧焊是當今焊接生產效率較高的機械化焊接方法之一，而且埋弧焊的成本也比較低。埋弧焊是高效率、低成本、被廣泛采用的焊接方法。
埋弧焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)接過(guo)程，見圖5-19。首先通(tong)過(guo)焊(han)(han)(han)劑(ji)漏斗(dou)在焊(han)(han)(han)件(jian)表面覆(fu)蓋一層顆粒狀(zhuang)焊(han)(han)(han)劑(ji)，送(song)絲(si)(si)機構將焊(han)(han)(han)絲(si)(si)經導(dao)電(dian)嘴(zui)送(song)到焊(han)(han)(han)劑(ji)層下(xia)，并引燃電(dian)弧。電(dian)弧除直接加熱焊(han)(han)(han)件(jian)和焊(han)(han)(han)絲(si)(si)形(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)(rong)池(chi)及熔(rong)(rong)(rong)滴(di)外，其輻(fu)射熱還熔(rong)(rong)(rong)化(hua)周圍的(de)焊(han)(han)(han)劑(ji)而形(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)(rong)渣。部(bu)分焊(han)(han)(han)劑(ji)和金屬甚至(zhi)被加熱成(cheng)(cheng)蒸氣(qi)而把熔(rong)(rong)(rong)渣排開，形(xing)成(cheng)(cheng)一個(ge)籠罩著電(dian)弧和熔(rong)(rong)(rong)池(chi)的(de)氣(qi)泡，使焊(han)(han)(han)接高溫區與外界空氣(qi)隔離，防止空氣(qi)侵入。隨著電(dian)弧向前的(de)移動，熔(rong)(rong)(rong)池(chi)前部(bu)也向前延伸(shen)，熔(rong)(rong)(rong)池(chi)后部(bu)則逐漸冷卻(que)(que)凝固形(xing)成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)縫。重(zhong)量(liang)較輕的(de)熔(rong)(rong)(rong)渣浮(fu)在熔(rong)(rong)(rong)池(chi)表面，冷卻(que)(que)后成(cheng)(cheng)為渣殼。
埋弧自(zi)動焊機由焊劑漏斗、焊絲盤、送絲機構(gou)、導電(dian)嘴和控制等組成，全部裝在一個能自(zi)動行(xing)(xing)走(zou)的小車上，用(yong)電(dian)纜與焊接電(dian)源及制箱連接。焊接時，只要按(an)下啟動按(an)鈕，整個焊接過程（包(bao)括引弧、絲、小車行(xing)(xing)走(zou)等）將自(zi)動進行(xing)(xing)。
由于采(cai)用裸焊絲(si)，且導電嘴長度僅約(yue)50mm,同時，渣層可防止屬(shu)飛濺，所以，埋弧(hu)焊可采(cai)用大(da)電流(liu)（300A~2000A)進(jin)行焊接(jie)，使(shi)界接(jie)速(su)度和(he)熔深大(da)大(da)增加。
埋弧(hu)焊(han)焊(han)接不銹鋼管所用的焊(han)接材(cai)料、焊(han)絲和焊(han)劑(ji)見表(biao)5-4。
一、埋弧焊的特(te)點
1. 埋弧焊的主要優點
埋(mai)弧(hu)焊生(sheng)產特點(dian)是(shi)埋(mai)弧(hu)、自動和大(da)電流。埋(mai)弧(hu)自動焊有如(ru)下優點(dian)：
a. 生產效率(lv)高
這是(shi)因為，一方面焊(han)(han)(han)(han)絲導電長度(du)縮短，電流和電流密度(du)提高(gao)，因此電弧(hu)的(de)(de)熔(rong)(rong)深能力和焊(han)(han)(han)(han)絲熔(rong)(rong)敷效(xiao)(xiao)率(lv)都大(da)大(da)提高(gao)。埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)一般不(bu)開坡(po)口單(dan)面一次焊(han)(han)(han)(han)熔(rong)(rong)深可(ke)(ke)達20mm.另(ling)一方面由于(yu)焊(han)(han)(han)(han)劑和熔(rong)(rong)渣的(de)(de)隔熱(re)作用，電弧(hu)上基本沒有(you)熱(re)的(de)(de)輻射散失(shi)，飛濺(jian)也小，雖然用于(yu)熔(rong)(rong)化焊(han)(han)(han)(han)劑的(de)(de)熱(re)量(liang)損耗有(you)所增(zeng)大(da)，但(dan)總的(de)(de)熱(re)效(xiao)(xiao)率(lv)仍然大(da)大(da)增(zeng)加，因而使埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接速(su)度(du)可(ke)(ke)以(yi)大(da)大(da)提高(gao)；以(yi)厚度(du)8mm~10mm鋼板(ban)對接為例，單(dan)絲埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)速(su)度(du)可(ke)(ke)達30m/h~50m/h,雙絲或多絲埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)還可(ke)(ke)提高(gao)一倍以(yi)上，而手工焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)則(ze)僅為6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高
埋弧焊(han)時(shi)焊(han)劑對(dui)電弧空間有(you)可(ke)靠的(de)保(bao)護，可(ke)有(you)效地防(fang)止外(wai)(wai)界空氣的(de)侵(qin)人。電弧區主(zhu)要成分(fen)是二氧化碳,焊(han)縫金屬中(zhong)含氮(dan)量(liang)、含氧量(liang)大(da)(da)大(da)(da)降低(di)。另外(wai)(wai)，焊(han)接參數(shu)可(ke)以通(tong)過自動(dong)調(diao)節保(bao)持穩定，焊(han)縫的(de)化學成分(fen)和性能比(bi)較均(jun)勻，機(ji)械(xie)性能比(bi)較好，焊(han)縫表(biao)面(mian)光潔平(ping)直(zhi)。同(tong)時(shi)，因(yin)熔深較大(da)(da)，故不(bu)易產(chan)生未焊(han)透的(de)缺陷。因(yin)此，對(dui)焊(han)工技術水平(ping)要求可(ke)以適(shi)當降低(di)。
c. 勞動條(tiao)件好(hao)
由(you)于實現了(le)機械化、自動化焊接(jie)，除了(le)減(jian)輕(qing)手工焊操作(zuo)的勞動強度外(wai)，它沒有弧(hu)光輻射，這(zhe)是埋(mai)弧(hu)焊的獨特優(you)點。而且焊接(jie)材料和(he)電能的消(xiao)耗較低。
2. 埋(mai)弧焊的(de)主要缺(que)點
a. 由于埋(mai)弧焊(han)(han)是(shi)依靠(kao)顆(ke)粒狀焊(han)(han)劑堆(dui)積(ji)形成保護條件，因此，埋(mai)弧焊(han)(han)一(yi)般僅適用于水平位置的焊(han)(han)接。
b. 對(dui)焊件邊緣的加工裝(zhuang)配精(jing)度（錯邊、間隙等）要求高，尤其是不(bu)(bu)銹鋼焊管。否則，會使(shi)焊接過程不(bu)(bu)穩定，以(yi)致(zhi)產生氣孔、裂紋、燒穿等缺陷。
c. 由(you)于埋弧(hu)焊電弧(hu)的電場(chang)強度較大(da)，電流小于100A時，電弧(hu)的穩定性(xing)不好，因此，不適宜焊接厚度小于1mm的薄壁管。
二、埋弧焊用焊絲和焊劑及其配(pei)合
1. 焊絲
埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)用(yong)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)與手工(gong)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)條鋼(gang)芯同屬一個國家標準。不(bu)銹鋼(gang)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)用(yong)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)，可參考(kao)YB/T 5092-1996《焊(han)(han)(han)接(jie)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)絲(si)(si)》等。焊(han)(han)(han)絲(si)(si)直徑為ф1.6mm~6.0mm.不(bu)同牌號(hao)的焊(han)(han)(han)絲(si)(si)應(ying)分類(lei)妥(tuo)善保(bao)管，不(bu)能混用(yong)。焊(han)(han)(han)前應(ying)對焊(han)(han)(han)絲(si)(si)表面仔細清理(li)，去除油(you)污等雜(za)質，防止焊(han)(han)(han)接(jie)時產(chan)生氣孔等缺陷。
2. 焊劑
不(bu)銹鋼埋弧焊(han)(han)常(chang)用焊(han)(han)劑見表(biao)5-4。AVESTA 不(bu)銹鋼埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)劑見表(biao)5-5。
一般焊劑在(zai)使用(yong)前必須在(zai)250℃下烘(hong)干(gan)，并保溫1~2小時。限用(yong)直流焊的焊劑使用(yong)前必經300℃~400℃烘(hong)干(gan)，保溫2小時，烘(hong)干(gan)后應立(li)即使用(yong)。施焊時，覆蓋層(ceng)焊劑堆積厚(hou)(hou)度(du)要適(shi)中，過厚(hou)(hou)易導致(zhi)焊縫成型惡化變壞，產生(sheng)凹坑。
3. 焊(han)絲和焊(han)劑(ji)的選(xuan)配
欲獲得高(gao)質量的(de)埋(mai)弧焊(han)焊(han)接接頭，正確選用焊(han)絲(si)和焊(han)劑是十分(fen)重要的(de)。對耐(nai)熱鋼(gang)、低(di)錳鋼(gang)、耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)的(de)焊(han)接可選用中硅或低(di)硅型焊(han)劑并(bing)配合相應的(de)合金(jin)鋼(gang)焊(han)絲(si)。對于鐵素(su)體(ti)(ti)、奧氏體(ti)(ti)等高(gao)合金(jin)鋼(gang)，一般選用堿度較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)熔煉(lian)焊(han)劑或燒結、粘結焊(han)劑，以降低(di)合金(jin)元素(su)的(de)燒損及向焊(han)縫(feng)過渡較(jiao)(jiao)多(duo)的(de)合金(jin)元素(su)。
一(yi)般來說，高(gao)錳(meng)高(gao)硅低氟焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)，用于(yu)碳鋼(gang)(gang)或韌性要求不(bu)高(gao)的場合(he)，配用低合(he)金鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)絲。無錳(meng)無硅高(gao)氟焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)屬堿性焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)，適用于(yu)韌性要求高(gao)或不(bu)銹鋼(gang)(gang)等高(gao)合(he)金鋼(gang)(gang)的焊(han)(han)(han)接。中(zhong)錳(meng)中(zhong)硅中(zhong)氟焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)屬中(zhong)性焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)，多用于(yu)低合(he)金鋼(gang)(gang)、結構鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接。
埋(mai)弧焊(han)(han)用(yong)的(de)焊(han)(han)絲，應(ying)(ying)根據所焊(han)(han)鋼(gang)材類類別(bie)及對焊(han)(han)接接頭性能的(de)要求加以選擇(ze)，并與相應(ying)(ying)的(de)焊(han)(han)劑配合使用(yong)，如(ru)表5-4列出了埋(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)絲、焊(han)(han)劑的(de)選配。
四、埋弧焊(han)焊(han)機
埋弧焊焊機是由機械、電源和控制(zhi)系統3個主要部分組成，它們主要特點如下(xia)：
1. 機械結(jie)構
現以MZ-1000型自動(dong)焊(han)機(ji)的焊(han)接小車(che)(che)為例來(lai)說明自動(dong)埋(mai)弧焊(han)機(ji)的機(ji)械結(jie)構特點，其他各種自動(dong)埋(mai)弧焊(han)機(ji)的結(jie)構均與此大同小異。它(ta)由送絲機(ji)、行走小車(che)(che)、機(ji)頭調整(zheng)機(ji)構、導電嘴以及(ji)焊(han)絲盤、焊(han)劑漏斗等部件組成，通常還裝有(you)控制盒。－
a. 送(song)絲機
送絲(si)(si)機的主要作用是將(jiang)直徑Φ3mm~φ6mm的焊絲(si)(si)自動(dong)(dong)輸送到電弧焊接區(qu)，它包括送絲(si)(si)傳動(dong)(dong)系統、送絲(si)(si)滾輪(lun)和矯直滾輪(lun)等。
送(song)絲(si)電動(dong)機(ji)功率取(qu)(qu)決(jue)于(yu)(yu)焊絲(si)直(zhi)徑(jing)，一般(ban)為40W~100W.額(e)定轉速(su)為2650r/min,可(ke)以均勻調節。送(song)絲(si)機(ji)構(gou)減速(su)比取(qu)(qu)決(jue)于(yu)(yu)電動(dong)機(ji)轉速(su)和所要求的送(song)給速(su)度范圍，一般(ban)為100~160。
b. 行走小(xiao)車
包括行(xing)走傳功(gong)機構、行(xing)走輪(lun)(lun)及離合器等。行(xing)走輪(lun)(lun)一(yi)般應(ying)為橡膠絕(jue)緣(yuan)輪(lun)(lun)，使小(xiao)(xiao)車(che)(che)與導電嘴(zui)絕(jue)緣(yuan)。當離合器脫離時(shi)小(xiao)(xiao)車(che)(che)可以由(you)手(shou)推動，當合上時(shi)則由(you)電動機驅動。行(xing)走電動機功(gong)率取決(jue)于(yu)小(xiao)(xiao)車(che)(che)的自重，一(yi)般為40W~200W.行(xing)走機械減速比取決(jue)于(yu)電機和所要求(qiu)焊接速度范圍，一(yi)般為800~1000.
c. 機頭(tou)調(diao)節機構
為了使焊(han)機能適應各(ge)種類(lei)型焊(han)縫焊(han)接，并使焊(han)絲(si)對準焊(han)縫，送(song)絲(si)機應有足夠(gou)的調節自由度。
d. 導(dao)電嘴
安裝在機頭上的銅(tong)制(zhi)導電嘴（耐磨銅(tong)合(he)金制(zhi)成）是為了將(jiang)電流導至(zhi)焊絲用的。導電嘴一(yi)般分為3種不同(tong)的結構形式（圖5-20)。
滾輪(lun)式導電嘴由裝在導電板上(shang)的兩個耐磨銅滾輪(lun)組(zu)成。焊接(jie)電源線接(jie)在導電扳(ban)上(shang)。為了接(jie)觸導電良好，焊絲靠彈簧的張力夾緊在兩個滾輪(lun)之間。彈簧張力由螺釘來(lai)調節(jie)（圖5-20a)。
夾瓦式(shi)導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)是由(you)兩(liang)個(ge)帶(dai)槽的銅夾瓦組成。用(yong)兩(liang)個(ge)帶(dai)彈(dan)簧的螺釘使(shi)(shi)－夾瓦壓(ya)向(xiang)(xiang)另一(yi)夾瓦，以保證夾瓦與焊(han)(han)絲之間有(you)(you)良好的接觸。接電(dian)纜用(yong)螺栓接在(zai)固定夾瓦上。為了延長(chang)使(shi)(shi)用(yong)壽命，可在(zai)夾瓦的溝槽中對不(bu)同直(zhi)徑焊(han)(han)絲更換(huan)襯瓦。這種結構的導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)可以有(you)(you)效地(di)導(dao)引焊(han)(han)絲的方向(xiang)(xiang)，并容許有(you)(you)較大的磨損(sun)（圖(tu)5-20b)。
對于小直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的焊絲，可(ke)用偏心(xin)式導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)，也(ye)稱(cheng)管狀導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)，它是由(you)導(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)(gan)和導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)組(zu)成（圖(tu)5-20c).導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)用耐磨(mo)合金鉻銅制(zhi)成，導(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)(gan)有直的或彎(wan)的。導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)與導(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)(gan)不在一(yi)個同心(xin)度上，因此，通過導(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)(gan)的焊絲在導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)的端頭中受到彎(wan)曲，并由(you)于焊絲的彈性而在端頭的出口處造成必要的接觸(chu)壓力。
e. 焊劑回收(shou)器(qi)
專用埋弧焊(han)(han)機(ji)一(yi)(yi)般裝有(you)焊(han)(han)劑回(hui)(hui)收器。目前(qian)(qian)一(yi)(yi)般的焊(han)(han)劑回(hui)(hui)收器均是利用0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)的壓(ya)(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)造(zao)成局部(bu)負壓(ya)(ya)(ya)實行吸(xi)收的，結構型式有(you)電(dian)動吸(xi)入(ru)、氣(qi)(qi)(qi)動吸(xi)入(ru)、吸(xi)壓(ya)(ya)(ya)式等多種。前(qian)(qian)兩(liang)種壓(ya)(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)不跟焊(han)(han)劑接(jie)觸，但輸送不可靠；后一(yi)(yi)種輸送控制可靠，但壓(ya)(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)直接(jie)和焊(han)(han)劑接(jie)觸。因(yin)壓(ya)(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)含水量高(gao)，焊(han)(han)劑受潮(chao)易(yi)使焊(han)(han)縫產生氣(qi)(qi)(qi)孔，因(yin)此使用起(qi)來都不太滿(man)意，目前(qian)(qian)正在推(tui)廣用局部(bu)真空吸(xi)塵原理制造(zao)的新(xin)型焊(han)(han)劑回(hui)(hui)收器。
2. 焊接電源
埋弧自動焊(han)(han)(han)可(ke)采用(yong)(yong)交流(liu)或直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)進行焊(han)(han)(han)接，可(ke)根據產品焊(han)(han)(han)接要(yao)求及焊(han)(han)(han)劑型(xing)號選定(ding)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。一般低(di)碳鋼(gang)及低(di)合金結構鋼(gang)配(pei)用(yong)(yong)“焊(han)(han)(han)劑430”或“焊(han)(han)(han)劑431”時(shi)，焊(han)(han)(han)接均應優(you)先考慮采用(yong)(yong)交流(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。若用(yong)(yong)低(di)錳低(di)硅(gui)焊(han)(han)(han)劑，必(bi)須選用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)才(cai)能保證埋弧焊(han)(han)(han)過程電(dian)(dian)弧的穩定(ding)性(xing)。采用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)時(shi)一般采用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)反極性(xing)，以獲得較(jiao)大的熔深。埋弧焊(han)(han)(han)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接不銹鋼一般使用(yong)直(zhi)流電源。粗絲(si)(si)埋(mai)弧焊(han)(han)一般采用(yong)電弧電壓(ya)自動(dong)調節式焊(han)(han)絲(si)(si)機構，配用(yong)陡降外特(te)性(xing)(xing)電源。細絲(si)(si)埋(mai)弧焊(han)(han)采用(yong)等速(su)送絲(si)(si)機，配用(yong)平或緩降外特(te)性(xing)(xing)電源。
埋弧自動(dong)焊焊接電(dian)源空載(zai)電(dian)壓要求在70V~80V以上(shang)。由于焊接電(dian)流(liu)(liu)較大，埋弧自動(dong)焊電(dian)源的額定電(dian)流(liu)(liu)一(yi)般(ban)在700A~1000A之(zhi)間(jian)。
3. 控制系統
通用(yong)小(xiao)車(che)式埋(mai)弧自(zi)動(dong)(dong)焊(han)機的控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統包括：電源外特性控(kong)制(zhi)、送(song)絲和(he)(he)(he)小(xiao)車(che)拖動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)及(ji)程序自(zi)動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)（其中(zhong)主要(yao)是引弧和(he)(he)(he)熄弧自(zi)動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)）。一(yi)般(ban)埋(mai)弧焊(han)機，常有(you)一(yi)控(kong)制(zhi)箱來安(an)(an)裝主要(yao)控(kong)制(zhi)電器組(zu)件，但(dan)實際上(shang)控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統總還有(you)一(yi)部分組(zu)件是安(an)(an)裝在小(xiao)車(che)上(shang)的控(kong)制(zhi)盒和(he)(he)(he)焊(han)接(jie)電源箱內的，因此(ci)，使(shi)用(yong)時設備必(bi)須(xu)按照出廠時提供(gong)的外部接(jie)線安(an)(an)裝圖連接(jie)，如圖5-21。
