埋弧(hu)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(de)焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)，見(jian)圖5-19。首(shou)先通過焊(han)(han)劑(ji)漏斗在(zai)焊(han)(han)件表面覆蓋一層顆粒狀焊(han)(han)劑(ji)，送(song)絲機(ji)構將焊(han)(han)絲經導電嘴(zui)送(song)到焊(han)(han)劑(ji)層下，并引燃電弧。電弧除直接(jie)加熱(re)焊(han)(han)件和(he)焊(han)(han)絲形成(cheng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)及熔(rong)(rong)(rong)(rong)滴外，其輻(fu)射熱(re)還熔(rong)(rong)(rong)(rong)化周圍的(de)焊(han)(han)劑(ji)而(er)形成(cheng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)渣(zha)。部(bu)分焊(han)(han)劑(ji)和(he)金屬甚至被加熱(re)成(cheng)蒸氣(qi)而(er)把熔(rong)(rong)(rong)(rong)渣(zha)排開(kai)，形成(cheng)一個籠罩著(zhu)電弧和(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)的(de)氣(qi)泡，使焊(han)(han)接(jie)高溫(wen)區(qu)與外界(jie)空氣(qi)隔離(li)，防止(zhi)空氣(qi)侵(qin)入(ru)。隨著(zhu)電弧向(xiang)前(qian)的(de)移動，熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)前(qian)部(bu)也(ye)向(xiang)前(qian)延伸，熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)后部(bu)則逐漸冷卻(que)(que)凝(ning)固形成(cheng)焊(han)(han)縫(feng)。重量(liang)較(jiao)輕的(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)渣(zha)浮在(zai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)表面，冷卻(que)(que)后成(cheng)為(wei)渣(zha)殼。
埋弧(hu)自(zi)動(dong)焊(han)(han)(han)機由焊(han)(han)(han)劑(ji)漏斗(dou)、焊(han)(han)(han)絲(si)盤、送絲(si)機構、導電嘴和控制等組成，全部裝(zhuang)在一個能(neng)自(zi)動(dong)行(xing)走的小車(che)上，用電纜(lan)與焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電源(yuan)及制箱連(lian)接(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，只(zhi)要按下(xia)啟(qi)動(dong)按鈕，整個焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程（包括引弧(hu)、絲(si)、小車(che)行(xing)走等）將自(zi)動(dong)進行(xing)。
由于采用(yong)裸焊絲，且(qie)導電(dian)嘴長(chang)度(du)僅約50mm,同時，渣層可(ke)防(fang)止屬飛濺(jian)，所以，埋弧焊可(ke)采用(yong)大電(dian)流(liu)（300A~2000A)進行焊接(jie)，使界(jie)接(jie)速度(du)和(he)熔深大大增加(jia)。
埋弧焊(han)焊(han)接不銹鋼(gang)管所用的焊(han)接材料、焊(han)絲和(he)焊(han)劑見表5-4。
一、埋弧焊的(de)特點
1. 埋(mai)弧焊的主要優點
埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)生(sheng)產特(te)點是(shi)埋(mai)弧(hu)(hu)、自動和大電流。埋(mai)弧(hu)(hu)自動焊(han)有(you)如下優點：
a. 生產效(xiao)率高
這是因(yin)為(wei)，一方(fang)面焊(han)絲導(dao)電(dian)(dian)(dian)長度縮短，電(dian)(dian)(dian)流和電(dian)(dian)(dian)流密(mi)度提(ti)高(gao)，因(yin)此電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)熔深能力和焊(han)絲熔敷效(xiao)率(lv)都(dou)大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高(gao)。埋弧(hu)(hu)焊(han)一般不(bu)開坡口單(dan)面一次焊(han)熔深可(ke)達(da)20mm.另一方(fang)面由于焊(han)劑和熔渣的(de)(de)(de)隔熱作用(yong)，電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)上基本沒有熱的(de)(de)(de)輻射散(san)失，飛濺也小，雖(sui)然用(yong)于熔化焊(han)劑的(de)(de)(de)熱量損耗有所增大(da)(da)，但(dan)總的(de)(de)(de)熱效(xiao)率(lv)仍(reng)然大(da)(da)大(da)(da)增加，因(yin)而使(shi)埋弧(hu)(hu)焊(han)的(de)(de)(de)焊(han)接速度可(ke)以(yi)大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高(gao)；以(yi)厚度8mm~10mm鋼(gang)板對接為(wei)例，單(dan)絲埋弧(hu)(hu)焊(han)速度可(ke)達(da)30m/h~50m/h,雙絲或多絲埋弧(hu)(hu)焊(han)還可(ke)提(ti)高(gao)一倍以(yi)上，而手工焊(han)條電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)則僅為(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫(feng)質量(liang)高
埋(mai)弧焊(han)(han)時焊(han)(han)劑(ji)對(dui)電弧空間有可(ke)靠的保護(hu)，可(ke)有效(xiao)地防止外(wai)界空氣的侵人(ren)。電弧區主要成(cheng)分是(shi)二氧(yang)化碳(tan),焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)中含氮(dan)量、含氧(yang)量大大降低。另外(wai)，焊(han)(han)接參(can)數可(ke)以通過(guo)自動調節保持穩(wen)定，焊(han)(han)縫(feng)(feng)的化學成(cheng)分和性能(neng)比較均勻，機械性能(neng)比較好，焊(han)(han)縫(feng)(feng)表面光(guang)潔平直(zhi)。同時，因熔(rong)深較大，故不易產生未焊(han)(han)透的缺陷。因此，對(dui)焊(han)(han)工技術水平要求可(ke)以適當降低。
c. 勞動條件好(hao)
由(you)于實現了(le)機械化、自(zi)動(dong)化焊(han)接，除了(le)減輕手(shou)工焊(han)操作的勞動(dong)強度外(wai)，它沒有弧光輻射，這是埋弧焊(han)的獨特優點。而(er)且(qie)焊(han)接材料和電能的消耗(hao)較低。
2. 埋(mai)弧焊的(de)主要缺點
a. 由(you)于埋弧焊(han)是依靠(kao)顆粒狀(zhuang)焊(han)劑(ji)堆積形成保護條件，因此，埋弧焊(han)一般(ban)僅適(shi)用于水平位(wei)置的焊(han)接。
b. 對(dui)焊(han)件邊緣的(de)加工裝配(pei)精(jing)度（錯邊、間隙等(deng)）要求高，尤其是不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)管。否則，會使(shi)焊(han)接過(guo)程不(bu)(bu)穩定(ding)，以(yi)致產(chan)生氣(qi)孔、裂紋、燒(shao)穿等(deng)缺陷。
c. 由(you)于(yu)埋弧(hu)焊電(dian)弧(hu)的電(dian)場強度較大(da)，電(dian)流小于(yu)100A時，電(dian)弧(hu)的穩(wen)定性不(bu)好，因此，不(bu)適(shi)宜(yi)焊接(jie)厚度小于(yu)1mm的薄壁(bi)管。
二、埋弧焊(han)用焊(han)絲和焊(han)劑及其配合
1. 焊絲
埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)用焊(han)(han)(han)(han)絲(si)與手(shou)工電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)條鋼芯同(tong)屬(shu)一個國家(jia)標準。不(bu)銹(xiu)鋼埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)用焊(han)(han)(han)(han)絲(si)，可(ke)參(can)考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)(han)(han)接(jie)用不(bu)銹(xiu)鋼絲(si)》等(deng)。焊(han)(han)(han)(han)絲(si)直徑為ф1.6mm~6.0mm.不(bu)同(tong)牌號的(de)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)應分類(lei)妥善保管，不(bu)能混(hun)用。焊(han)(han)(han)(han)前(qian)應對焊(han)(han)(han)(han)絲(si)表(biao)面仔細(xi)清理(li)，去(qu)除油污等(deng)雜質，防止(zhi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)產生(sheng)氣孔等(deng)缺(que)陷。
2. 焊(han)劑
不銹(xiu)鋼(gang)埋(mai)弧焊常用(yong)焊劑(ji)見表5-4。AVESTA 不銹(xiu)鋼(gang)埋(mai)弧焊焊劑(ji)見表5-5。
一般焊(han)劑(ji)(ji)在使(shi)用前必須在250℃下烘(hong)干(gan)，并保(bao)溫1~2小(xiao)時。限用直流焊(han)的焊(han)劑(ji)(ji)使(shi)用前必經(jing)300℃~400℃烘(hong)干(gan)，保(bao)溫2小(xiao)時，烘(hong)干(gan)后應立即(ji)使(shi)用。施焊(han)時，覆蓋層焊(han)劑(ji)(ji)堆積(ji)厚度要適中(zhong)，過(guo)厚易導致(zhi)焊(han)縫成(cheng)型惡(e)化變壞，產生凹坑。
3. 焊絲和焊劑的選(xuan)配
欲獲得高(gao)(gao)質量(liang)的埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接接頭，正確選用(yong)(yong)焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)劑(ji)(ji)是十分重要(yao)的。對耐熱(re)鋼(gang)、低錳鋼(gang)、耐蝕鋼(gang)的焊(han)(han)接可(ke)選用(yong)(yong)中硅或低硅型焊(han)(han)劑(ji)(ji)并配合相(xiang)應的合金(jin)鋼(gang)焊(han)(han)絲。對于(yu)鐵素(su)體、奧氏體等高(gao)(gao)合金(jin)鋼(gang)，一般選用(yong)(yong)堿度(du)較高(gao)(gao)的熔(rong)煉焊(han)(han)劑(ji)(ji)或燒結(jie)(jie)、粘(zhan)結(jie)(jie)焊(han)(han)劑(ji)(ji)，以降低合金(jin)元素(su)的燒損(sun)及向焊(han)(han)縫過渡較多(duo)的合金(jin)元素(su)。
一(yi)般來說，高(gao)(gao)錳高(gao)(gao)硅(gui)低(di)氟焊(han)(han)劑，用于(yu)碳鋼(gang)(gang)(gang)或韌性(xing)要(yao)求不(bu)高(gao)(gao)的(de)場合，配用低(di)合金鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)絲。無錳無硅(gui)高(gao)(gao)氟焊(han)(han)劑屬堿性(xing)焊(han)(han)劑，適(shi)用于(yu)韌性(xing)要(yao)求高(gao)(gao)或不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)等高(gao)(gao)合金鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)。中(zhong)(zhong)錳中(zhong)(zhong)硅(gui)中(zhong)(zhong)氟焊(han)(han)劑屬中(zhong)(zhong)性(xing)焊(han)(han)劑，多用于(yu)低(di)合金鋼(gang)(gang)(gang)、結構鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)。
埋(mai)弧(hu)焊用的焊絲，應(ying)根據所焊鋼材類類別及對焊接接頭(tou)性能的要求加以(yi)選擇，并與相應(ying)的焊劑(ji)(ji)配(pei)合使用，如表5-4列出了埋(mai)弧(hu)焊焊絲、焊劑(ji)(ji)的選配(pei)。
四、埋弧焊(han)焊(han)機
埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)機是(shi)由機械(xie)、電源和控制系統(tong)3個主要(yao)部(bu)分組成，它(ta)們主要(yao)特點如下：
1. 機械結構
現(xian)以MZ-1000型自動焊(han)機(ji)的焊(han)接小車為(wei)例(li)來說明自動埋(mai)弧焊(han)機(ji)的機(ji)械結構(gou)特點，其他各(ge)種自動埋(mai)弧焊(han)機(ji)的結構(gou)均與此(ci)大(da)同小異。它由(you)送(song)絲機(ji)、行走小車、機(ji)頭調整機(ji)構(gou)、導(dao)電嘴以及焊(han)絲盤、焊(han)劑漏斗(dou)等部件組成，通常還裝有控制盒(he)。－
a. 送絲(si)機
送絲(si)(si)機的主要(yao)作用是將直徑Φ3mm~φ6mm的焊絲(si)(si)自動輸送到電(dian)弧焊接區，它包括送絲(si)(si)傳(chuan)動系統、送絲(si)(si)滾(gun)輪(lun)和(he)矯直滾(gun)輪(lun)等。
送(song)絲電動(dong)機(ji)功(gong)率取決(jue)于(yu)焊絲直(zhi)徑，一(yi)般為40W~100W.額定轉速(su)為2650r/min,可以均勻(yun)調節(jie)。送(song)絲機(ji)構減速(su)比取決(jue)于(yu)電動(dong)機(ji)轉速(su)和所(suo)要求(qiu)的送(song)給速(su)度(du)范圍，一(yi)般為100~160。
b. 行走小車
包括行走(zou)傳功機(ji)構(gou)、行走(zou)輪(lun)及離(li)(li)合(he)器等。行走(zou)輪(lun)一(yi)般(ban)(ban)應為(wei)橡膠絕(jue)緣輪(lun)，使小(xiao)車與導電(dian)嘴絕(jue)緣。當(dang)離(li)(li)合(he)器脫離(li)(li)時小(xiao)車可以由(you)(you)手(shou)推動(dong)，當(dang)合(he)上時則由(you)(you)電(dian)動(dong)機(ji)驅動(dong)。行走(zou)電(dian)動(dong)機(ji)功率取(qu)決(jue)于(yu)小(xiao)車的自重，一(yi)般(ban)(ban)為(wei)40W~200W.行走(zou)機(ji)械減(jian)速比取(qu)決(jue)于(yu)電(dian)機(ji)和(he)所要求焊(han)接速度范(fan)圍，一(yi)般(ban)(ban)為(wei)800~1000.
c. 機頭調節機構
為了使焊(han)機能適(shi)應各種(zhong)類型焊(han)縫(feng)焊(han)接(jie)，并使焊(han)絲對準(zhun)焊(han)縫(feng)，送絲機應有足夠(gou)的調節自由度。
d. 導電嘴
安裝在(zai)機頭(tou)上(shang)的(de)銅(tong)制(zhi)導(dao)電(dian)嘴（耐磨(mo)銅(tong)合金制(zhi)成）是為(wei)了將電(dian)流(liu)導(dao)至焊絲用的(de)。導(dao)電(dian)嘴一般(ban)分(fen)為(wei)3種不同的(de)結構形(xing)式（圖5-20)。
滾輪式導(dao)電(dian)(dian)嘴由裝(zhuang)在導(dao)電(dian)(dian)板上(shang)(shang)的(de)兩(liang)個耐磨銅滾輪組成(cheng)。焊接(jie)電(dian)(dian)源線(xian)接(jie)在導(dao)電(dian)(dian)扳上(shang)(shang)。為了接(jie)觸(chu)導(dao)電(dian)(dian)良好，焊絲靠彈簧的(de)張力夾緊在兩(liang)個滾輪之間。彈簧張力由螺釘來調節（圖(tu)5-20a)。
夾瓦(wa)(wa)式導(dao)電(dian)嘴是由兩個帶槽的(de)銅夾瓦(wa)(wa)組(zu)成。用兩個帶彈簧的(de)螺釘使－夾瓦(wa)(wa)壓(ya)向(xiang)另(ling)一夾瓦(wa)(wa)，以保證夾瓦(wa)(wa)與焊(han)(han)絲之間(jian)有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)接觸。接電(dian)纜用螺栓接在(zai)固定夾瓦(wa)(wa)上。為了延長使用壽命(ming)，可(ke)在(zai)夾瓦(wa)(wa)的(de)溝槽中對不同直徑焊(han)(han)絲更換襯瓦(wa)(wa)。這種結構的(de)導(dao)電(dian)嘴可(ke)以有(you)(you)效地導(dao)引焊(han)(han)絲的(de)方(fang)向(xiang)，并容許有(you)(you)較大(da)的(de)磨(mo)損（圖5-20b)。
對于小(xiao)直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的焊絲(si)，可用(yong)偏心式導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)，也(ye)稱(cheng)管狀導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)，它是(shi)由導(dao)電(dian)(dian)(dian)桿(gan)(gan)(gan)和導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)組成(cheng)（圖5-20c).導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)用(yong)耐磨合金(jin)鉻銅制(zhi)成(cheng)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)桿(gan)(gan)(gan)有直的或彎的。導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)與導(dao)電(dian)(dian)(dian)桿(gan)(gan)(gan)不在(zai)一個同心度(du)上，因此，通過導(dao)電(dian)(dian)(dian)桿(gan)(gan)(gan)的焊絲(si)在(zai)導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)的端頭中受到(dao)彎曲(qu)，并由于焊絲(si)的彈(dan)性而在(zai)端頭的出口處(chu)造(zao)成(cheng)必要的接觸(chu)壓力(li)。
e. 焊劑回收(shou)器
專用(yong)(yong)埋弧焊(han)(han)機一(yi)(yi)般裝有焊(han)(han)劑(ji)(ji)回收器。目前一(yi)(yi)般的(de)(de)焊(han)(han)劑(ji)(ji)回收器均是利用(yong)(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)(qi)壓的(de)(de)壓縮空氣(qi)(qi)造成(cheng)局部負壓實行吸(xi)(xi)(xi)收的(de)(de)，結構(gou)型式有電動吸(xi)(xi)(xi)入、氣(qi)(qi)動吸(xi)(xi)(xi)入、吸(xi)(xi)(xi)壓式等多種。前兩種壓縮空氣(qi)(qi)不(bu)跟焊(han)(han)劑(ji)(ji)接(jie)觸，但(dan)輸送(song)不(bu)可靠；后一(yi)(yi)種輸送(song)控(kong)制可靠，但(dan)壓縮空氣(qi)(qi)直接(jie)和焊(han)(han)劑(ji)(ji)接(jie)觸。因(yin)壓縮空氣(qi)(qi)含水(shui)量高(gao)，焊(han)(han)劑(ji)(ji)受潮(chao)易使焊(han)(han)縫產生氣(qi)(qi)孔，因(yin)此使用(yong)(yong)起來都不(bu)太滿(man)意，目前正在推(tui)廣用(yong)(yong)局部真空吸(xi)(xi)(xi)塵原理制造的(de)(de)新型焊(han)(han)劑(ji)(ji)回收器。
2. 焊(han)接電源
埋(mai)弧自動焊(han)(han)可(ke)采(cai)用(yong)(yong)交流(liu)(liu)或(huo)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)進行(xing)焊(han)(han)接，可(ke)根據產(chan)品(pin)焊(han)(han)接要求及焊(han)(han)劑(ji)型號選(xuan)定(ding)電(dian)源(yuan)。一般低(di)(di)碳鋼及低(di)(di)合金結構鋼配(pei)用(yong)(yong)“焊(han)(han)劑(ji)430”或(huo)“焊(han)(han)劑(ji)431”時，焊(han)(han)接均應優(you)先考慮采(cai)用(yong)(yong)交流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)。若用(yong)(yong)低(di)(di)錳低(di)(di)硅焊(han)(han)劑(ji)，必(bi)須(xu)選(xuan)用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)才能(neng)保證埋(mai)弧焊(han)(han)過(guo)程(cheng)電(dian)弧的(de)穩(wen)定(ding)性。采(cai)用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)時一般采(cai)用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)反極(ji)性，以獲得較(jiao)大的(de)熔深。埋(mai)弧焊(han)(han)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等(deng)。
埋弧焊(han)焊(han)接不銹鋼一(yi)般(ban)使用(yong)(yong)直流(liu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。粗絲埋弧焊(han)一(yi)般(ban)采用(yong)(yong)電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)壓(ya)自動調節式焊(han)絲機(ji)構，配(pei)用(yong)(yong)陡降(jiang)外特性電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。細絲埋弧焊(han)采用(yong)(yong)等速送絲機(ji)，配(pei)用(yong)(yong)平(ping)或緩(huan)降(jiang)外特性電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。
埋(mai)弧自(zi)動(dong)焊(han)焊(han)接(jie)電源空載(zai)電壓要求(qiu)在70V~80V以上(shang)。由(you)于(yu)焊(han)接(jie)電流(liu)較大，埋(mai)弧自(zi)動(dong)焊(han)電源的額定電流(liu)一(yi)般在700A~1000A之間。
3. 控制(zhi)系統(tong)
通(tong)用(yong)小車(che)式(shi)埋(mai)弧(hu)自動(dong)(dong)焊(han)(han)(han)機的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統包括：電源外特(te)性控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、送絲和(he)小車(che)拖動(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)及程序自動(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（其中主要(yao)是(shi)引弧(hu)和(he)熄弧(hu)自動(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)）。一(yi)般埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)機，常有一(yi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)箱來安(an)(an)裝主要(yao)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)電器組件，但實際上控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統總還(huan)有一(yi)部分(fen)組件是(shi)安(an)(an)裝在小車(che)上的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)盒和(he)焊(han)(han)(han)接電源箱內的，因此，使用(yong)時(shi)設(she)備必(bi)須按照出廠時(shi)提供(gong)的外部接線安(an)(an)裝圖連接，如圖5-21。
