埋(mai)弧焊簡稱SAW焊，SAW是英文 Submerged Arc Welding 的縮寫。埋弧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(mai)弧焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)，見圖5-19。首先通過焊(han)(han)劑漏(lou)斗(dou)在焊(han)(han)件表(biao)面覆蓋一(yi)層顆(ke)粒(li)狀焊(han)(han)劑，送(song)絲(si)機構將焊(han)(han)絲(si)經導電嘴送(song)到焊(han)(han)劑層下(xia)，并引燃電弧。電弧除直接(jie)加熱(re)焊(han)(han)件和(he)焊(han)(han)絲(si)形成熔(rong)(rong)池(chi)及熔(rong)(rong)滴(di)外(wai)，其輻(fu)射熱(re)還(huan)熔(rong)(rong)化周圍(wei)的焊(han)(han)劑而(er)形成熔(rong)(rong)渣。部分焊(han)(han)劑和(he)金屬甚(shen)至(zhi)被加熱(re)成蒸氣而(er)把熔(rong)(rong)渣排開，形成一(yi)個籠罩著電弧和(he)熔(rong)(rong)池(chi)的氣泡(pao)，使焊(han)(han)接(jie)高溫區與外(wai)界(jie)空氣隔離，防(fang)止空氣侵入。隨著電弧向前的移動，熔(rong)(rong)池(chi)前部也(ye)向前延(yan)伸，熔(rong)(rong)池(chi)后(hou)部則逐漸冷(leng)(leng)卻凝固形成焊(han)(han)縫。重(zhong)量較輕的熔(rong)(rong)渣浮(fu)在熔(rong)(rong)池(chi)表(biao)面，冷(leng)(leng)卻后(hou)成為渣殼。
埋弧自(zi)動焊機由焊劑漏斗(dou)、焊絲盤、送絲機構、導電(dian)(dian)嘴和控制等(deng)組成(cheng)，全部(bu)裝在(zai)一個(ge)能自(zi)動行走的小車(che)上(shang)，用電(dian)(dian)纜與(yu)焊接(jie)電(dian)(dian)源及制箱連(lian)接(jie)。焊接(jie)時，只要按下啟(qi)動按鈕(niu)，整個(ge)焊接(jie)過程（包括(kuo)引弧、絲、小車(che)行走等(deng)）將自(zi)動進(jin)行。
由于采用裸焊絲，且(qie)導電嘴長度僅約50mm,同時，渣層可防止(zhi)屬飛(fei)濺，所以，埋弧焊可采用大電流(liu)（300A~2000A)進行焊接，使界(jie)接速度和(he)熔(rong)深大大增加。
埋(mai)弧(hu)焊焊接不(bu)銹鋼(gang)管(guan)所用的焊接材(cai)料、焊絲和焊劑見表(biao)5-4。
一、埋弧焊(han)的特點(dian)
1. 埋(mai)弧焊的主要優點
埋弧(hu)焊(han)生(sheng)產特點(dian)是埋弧(hu)、自(zi)動和大電流。埋弧(hu)自(zi)動焊(han)有(you)如下優點(dian)：
a. 生產效率高
這是因為(wei)(wei)，一(yi)(yi)(yi)方面焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)導(dao)電(dian)長(chang)度(du)(du)縮短，電(dian)流和電(dian)流密度(du)(du)提高(gao)，因此電(dian)弧的熔(rong)深(shen)能力(li)和焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)熔(rong)敷效(xiao)率(lv)都(dou)大(da)大(da)提高(gao)。埋(mai)弧焊(han)(han)(han)一(yi)(yi)(yi)般不(bu)開坡口單(dan)面一(yi)(yi)(yi)次(ci)焊(han)(han)(han)熔(rong)深(shen)可(ke)(ke)達20mm.另一(yi)(yi)(yi)方面由于焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)和熔(rong)渣(zha)的隔(ge)熱(re)作用，電(dian)弧上(shang)基本沒(mei)有熱(re)的輻射散失，飛濺也(ye)小(xiao)，雖然用于熔(rong)化焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)的熱(re)量損耗有所增(zeng)大(da)，但總的熱(re)效(xiao)率(lv)仍然大(da)大(da)增(zeng)加(jia)，因而(er)(er)使埋(mai)弧焊(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)接(jie)速度(du)(du)可(ke)(ke)以(yi)大(da)大(da)提高(gao)；以(yi)厚度(du)(du)8mm~10mm鋼板(ban)對接(jie)為(wei)(wei)例，單(dan)絲(si)(si)(si)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)速度(du)(du)可(ke)(ke)達30m/h~50m/h,雙絲(si)(si)(si)或多絲(si)(si)(si)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)還可(ke)(ke)提高(gao)一(yi)(yi)(yi)倍以(yi)上(shang)，而(er)(er)手工(gong)焊(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)則僅(jin)為(wei)(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高(gao)
埋弧(hu)焊(han)(han)時焊(han)(han)劑對電弧(hu)空間(jian)有可靠的(de)保護，可有效地防止(zhi)外界(jie)空氣的(de)侵人。電弧(hu)區主要成(cheng)分(fen)是二氧化碳(tan),焊(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)含(han)氮(dan)量(liang)、含(han)氧量(liang)大(da)大(da)降低。另外，焊(han)(han)接(jie)參數可以通過自動調節保持穩(wen)定(ding)，焊(han)(han)縫(feng)的(de)化學成(cheng)分(fen)和性能(neng)比較均勻，機(ji)械性能(neng)比較好，焊(han)(han)縫(feng)表(biao)面(mian)光潔平直(zhi)。同時，因熔(rong)深較大(da)，故不易產生(sheng)未焊(han)(han)透的(de)缺陷。因此，對焊(han)(han)工(gong)技術水平要求(qiu)可以適當降低。
c. 勞動(dong)條件(jian)好(hao)
由于實現了機械(xie)化、自(zi)動化焊(han)(han)接，除了減(jian)輕手(shou)工焊(han)(han)操(cao)作的(de)勞動強(qiang)度外，它沒有弧(hu)光輻射，這(zhe)是埋弧(hu)焊(han)(han)的(de)獨特優點。而且焊(han)(han)接材料和電能的(de)消耗較低。
2. 埋弧焊的主要(yao)缺點
a. 由于(yu)埋(mai)弧焊(han)是依靠顆(ke)粒狀(zhuang)焊(han)劑堆積(ji)形(xing)成保護條件，因此(ci)，埋(mai)弧焊(han)一般(ban)僅適用于(yu)水平(ping)位置的焊(han)接(jie)。
b. 對焊(han)件邊緣的加工(gong)裝配(pei)精度（錯(cuo)邊、間(jian)隙等）要(yao)求高(gao)，尤其是不(bu)(bu)銹鋼焊(han)管(guan)。否則(ze)，會使(shi)焊(han)接過程(cheng)不(bu)(bu)穩定，以致產生氣孔、裂紋、燒(shao)穿等缺陷。
c. 由于埋(mai)弧焊電(dian)弧的(de)(de)電(dian)場強度較大，電(dian)流小于100A時，電(dian)弧的(de)(de)穩(wen)定性不好，因此(ci)，不適宜(yi)焊接(jie)厚度小于1mm的(de)(de)薄壁管(guan)。
二(er)、埋弧焊(han)用焊(han)絲和(he)焊(han)劑及其配合
1. 焊絲
埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)與手工電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條鋼(gang)(gang)芯同屬一個國家(jia)標準。不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)，可參考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)絲(si)(si)》等。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)直(zhi)徑為ф1.6mm~6.0mm.不(bu)(bu)同牌號的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)應分類妥(tuo)善保管，不(bu)(bu)能混用(yong)(yong)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)前(qian)應對焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)表(biao)面仔(zi)細清理(li)，去除油污等雜質，防止(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時產生(sheng)氣(qi)孔等缺陷。
2. 焊(han)劑
不銹鋼(gang)埋弧焊(han)常用焊(han)劑見表(biao)5-4。AVESTA 不銹鋼(gang)埋弧焊(han)焊(han)劑見表(biao)5-5。
一般焊劑在使用前(qian)必須在250℃下烘干，并保溫(wen)1~2小時(shi)。限用直流焊的(de)焊劑使用前(qian)必經300℃~400℃烘干，保溫(wen)2小時(shi)，烘干后應立即使用。施焊時(shi)，覆蓋層焊劑堆積厚度要適中，過厚易導致焊縫成型惡化變壞，產生(sheng)凹坑。
3. 焊(han)絲和焊(han)劑的(de)選配
欲獲得(de)高(gao)質(zhi)量的(de)(de)埋弧(hu)焊焊接(jie)接(jie)頭(tou)，正確選用(yong)(yong)焊絲和焊劑(ji)是十分(fen)重要(yao)的(de)(de)。對(dui)耐熱(re)鋼(gang)、低(di)錳鋼(gang)、耐蝕(shi)鋼(gang)的(de)(de)焊接(jie)可選用(yong)(yong)中硅或低(di)硅型焊劑(ji)并配合(he)相應的(de)(de)合(he)金鋼(gang)焊絲。對(dui)于(yu)鐵素(su)體、奧氏體等高(gao)合(he)金鋼(gang)，一般選用(yong)(yong)堿度(du)較高(gao)的(de)(de)熔煉焊劑(ji)或燒結、粘結焊劑(ji)，以降低(di)合(he)金元素(su)的(de)(de)燒損及向焊縫(feng)過渡(du)較多的(de)(de)合(he)金元素(su)。
一般來說，高(gao)錳(meng)(meng)高(gao)硅低氟(fu)焊(han)劑(ji)(ji)，用于(yu)碳(tan)鋼(gang)或韌(ren)性(xing)要求不(bu)高(gao)的場合，配用低合金鋼(gang)焊(han)絲。無(wu)錳(meng)(meng)無(wu)硅高(gao)氟(fu)焊(han)劑(ji)(ji)屬堿性(xing)焊(han)劑(ji)(ji)，適(shi)用于(yu)韌(ren)性(xing)要求高(gao)或不(bu)銹鋼(gang)等高(gao)合金鋼(gang)的焊(han)接(jie)。中(zhong)錳(meng)(meng)中(zhong)硅中(zhong)氟(fu)焊(han)劑(ji)(ji)屬中(zhong)性(xing)焊(han)劑(ji)(ji)，多(duo)用于(yu)低合金鋼(gang)、結構鋼(gang)焊(han)接(jie)。
埋(mai)弧焊用的(de)(de)焊絲(si)，應(ying)根據所焊鋼材類類別及對焊接接頭性(xing)能的(de)(de)要(yao)求加以選(xuan)擇，并(bing)與相應(ying)的(de)(de)焊劑(ji)配(pei)合(he)使用，如(ru)表5-4列出了埋(mai)弧焊焊絲(si)、焊劑(ji)的(de)(de)選(xuan)配(pei)。
四、埋弧焊(han)焊(han)機
埋弧焊焊機是由機械、電源和控制系(xi)統3個(ge)主要部分組成，它們(men)主要特點(dian)如下：
1. 機械結構
現以MZ-1000型自(zi)動焊(han)機(ji)的焊(han)接(jie)小車為例來說(shuo)明(ming)自(zi)動埋弧焊(han)機(ji)的機(ji)械結構(gou)特點(dian)，其他各(ge)種自(zi)動埋弧焊(han)機(ji)的結構(gou)均與此(ci)大同小異。它由送絲(si)機(ji)、行走小車、機(ji)頭調整機(ji)構(gou)、導電嘴(zui)以及(ji)焊(han)絲(si)盤、焊(han)劑漏(lou)斗等部(bu)件(jian)組成，通(tong)常(chang)還裝有控(kong)制盒。－
a. 送絲機
送絲機的主要作用是將直(zhi)徑Φ3mm~φ6mm的焊絲自動輸送到電弧焊接區，它(ta)包括送絲傳動系統、送絲滾輪(lun)和矯直(zhi)滾輪(lun)等(deng)。
送(song)(song)絲電動(dong)機功率取決于焊(han)絲直徑，一(yi)般為(wei)40W~100W.額(e)定轉(zhuan)速(su)為(wei)2650r/min,可以均(jun)勻調節(jie)。送(song)(song)絲機構減速(su)比取決于電動(dong)機轉(zhuan)速(su)和(he)所要求的送(song)(song)給速(su)度范(fan)圍，一(yi)般為(wei)100~160。
b. 行走(zou)小(xiao)車
包括行(xing)走(zou)傳功機(ji)(ji)構、行(xing)走(zou)輪(lun)(lun)及離合(he)器(qi)等。行(xing)走(zou)輪(lun)(lun)一(yi)般(ban)應為橡膠絕緣輪(lun)(lun)，使小車(che)與導電嘴(zui)絕緣。當離合(he)器(qi)脫離時(shi)小車(che)可以由(you)手推動(dong)，當合(he)上時(shi)則由(you)電動(dong)機(ji)(ji)驅動(dong)。行(xing)走(zou)電動(dong)機(ji)(ji)功率取(qu)決(jue)于小車(che)的(de)自重，一(yi)般(ban)為40W~200W.行(xing)走(zou)機(ji)(ji)械(xie)減速(su)(su)比(bi)取(qu)決(jue)于電機(ji)(ji)和所要求焊接速(su)(su)度范(fan)圍，一(yi)般(ban)為800~1000.
c. 機(ji)頭調節機(ji)構
為了使焊(han)(han)機能適應各(ge)種(zhong)類型焊(han)(han)縫焊(han)(han)接，并使焊(han)(han)絲對準(zhun)焊(han)(han)縫，送絲機應有足夠(gou)的調節自由度。
d. 導電嘴
安裝(zhuang)在機頭上的銅制導(dao)電嘴（耐磨銅合金制成）是為了將電流(liu)導(dao)至焊絲用的。導(dao)電嘴一(yi)般分(fen)為3種不同(tong)的結構形式（圖(tu)5-20)。
滾(gun)輪式導(dao)(dao)(dao)電嘴由裝在(zai)導(dao)(dao)(dao)電板上(shang)(shang)的兩個耐磨銅(tong)滾(gun)輪組成。焊接(jie)(jie)電源線接(jie)(jie)在(zai)導(dao)(dao)(dao)電扳(ban)上(shang)(shang)。為了接(jie)(jie)觸導(dao)(dao)(dao)電良好(hao)，焊絲靠彈簧的張(zhang)力夾緊在(zai)兩個滾(gun)輪之間(jian)。彈簧張(zhang)力由螺釘來調節(jie)（圖5-20a)。
夾(jia)瓦式導電嘴(zui)是由兩個(ge)帶槽的銅夾(jia)瓦組成。用兩個(ge)帶彈簧(huang)的螺(luo)釘使(shi)－夾(jia)瓦壓向另一夾(jia)瓦，以(yi)保(bao)證夾(jia)瓦與焊絲之間有良好的接(jie)觸(chu)。接(jie)電纜(lan)用螺(luo)栓接(jie)在固定夾(jia)瓦上。為了延(yan)長使(shi)用壽命，可在夾(jia)瓦的溝槽中對不(bu)同直徑焊絲更換襯瓦。這(zhe)種結構的導電嘴(zui)可以(yi)有效地導引(yin)焊絲的方向，并(bing)容許有較大的磨(mo)損（圖5-20b)。
對于小直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)焊絲(si)，可用偏心式(shi)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴，也稱管狀(zhuang)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴，它(ta)是(shi)由(you)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)桿和導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴組成（圖5-20c).導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴用耐磨合金鉻銅制成，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)桿有直的(de)或彎的(de)。導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴與導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)桿不在(zai)(zai)一(yi)個同心度(du)上，因(yin)此，通過導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)桿的(de)焊絲(si)在(zai)(zai)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴的(de)端頭(tou)中受到(dao)彎曲，并由(you)于焊絲(si)的(de)彈性而在(zai)(zai)端頭(tou)的(de)出(chu)口處造成必要的(de)接觸壓力。
e. 焊劑回(hui)收器
專用(yong)(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)機一(yi)般(ban)(ban)裝(zhuang)有焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)回(hui)收器(qi)(qi)。目前一(yi)般(ban)(ban)的焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)回(hui)收器(qi)(qi)均是(shi)利用(yong)(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)(qi)壓(ya)的壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)造成(cheng)局部負(fu)壓(ya)實行吸收的，結(jie)構型(xing)式(shi)有電動吸入、氣(qi)(qi)動吸入、吸壓(ya)式(shi)等多種。前兩種壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)不(bu)跟(gen)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)接觸，但輸(shu)送不(bu)可靠；后一(yi)種輸(shu)送控制可靠，但壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)直(zhi)接和焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)接觸。因壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)含水量高，焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)受潮易使(shi)焊(han)(han)(han)縫產生氣(qi)(qi)孔，因此使(shi)用(yong)(yong)起來都不(bu)太滿意，目前正在推廣(guang)用(yong)(yong)局部真空(kong)(kong)吸塵原(yuan)理制造的新型(xing)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)回(hui)收器(qi)(qi)。
2. 焊接電源
埋(mai)弧(hu)自動焊(han)(han)可(ke)采用(yong)(yong)交流(liu)(liu)或直(zhi)流(liu)(liu)電源進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，可(ke)根(gen)據產品焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)要求(qiu)及焊(han)(han)劑(ji)型(xing)號選(xuan)定(ding)電源。一般低(di)碳(tan)鋼及低(di)合金結構鋼配用(yong)(yong)“焊(han)(han)劑(ji)430”或“焊(han)(han)劑(ji)431”時(shi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)均應優(you)先(xian)考(kao)慮(lv)采用(yong)(yong)交流(liu)(liu)電源。若用(yong)(yong)低(di)錳低(di)硅焊(han)(han)劑(ji)，必須選(xuan)用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)電源才能保證埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)過程電弧(hu)的穩定(ding)性。采用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)電源時(shi)一般采用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)反極性，以獲得較大的熔(rong)深(shen)。埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)直(zhi)流(liu)(liu)電源有ZXG-1000R、ZDG-1000R等(deng)。
埋(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)不銹鋼一(yi)般(ban)使用(yong)(yong)(yong)直流電(dian)源(yuan)。粗絲(si)埋(mai)弧焊(han)(han)一(yi)般(ban)采用(yong)(yong)(yong)電(dian)弧電(dian)壓(ya)自動調(diao)節式焊(han)(han)絲(si)機(ji)構，配用(yong)(yong)(yong)陡降(jiang)外特(te)性電(dian)源(yuan)。細絲(si)埋(mai)弧焊(han)(han)采用(yong)(yong)(yong)等速送絲(si)機(ji)，配用(yong)(yong)(yong)平或(huo)緩(huan)降(jiang)外特(te)性電(dian)源(yuan)。
埋(mai)弧自動焊(han)焊(han)接電源(yuan)空載電壓要(yao)求在70V~80V以上。由于焊(han)接電流較(jiao)大(da)，埋(mai)弧自動焊(han)電源(yuan)的額定電流一(yi)般在700A~1000A之間。
3. 控制系統(tong)
通(tong)用小(xiao)車式埋弧(hu)(hu)自(zi)動(dong)焊(han)機(ji)的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統包括：電源(yuan)外特(te)性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、送(song)絲和小(xiao)車拖動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)及(ji)程序自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（其中主要是(shi)(shi)引弧(hu)(hu)和熄弧(hu)(hu)自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)）。一(yi)般(ban)埋弧(hu)(hu)焊(han)機(ji)，常(chang)有一(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)箱(xiang)來安(an)裝(zhuang)主要控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)電器(qi)組件，但實際上控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統總還有一(yi)部分(fen)組件是(shi)(shi)安(an)裝(zhuang)在小(xiao)車上的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)盒和焊(han)接電源(yuan)箱(xiang)內的，因此(ci)，使用時設備(bei)必須按(an)照出(chu)廠時提供的外部接線(xian)安(an)裝(zhuang)圖連接，如圖5-21。
