埋弧焊簡稱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。
埋弧(hu)焊的焊接過程，見圖(tu)5-19。首(shou)先通過焊劑(ji)(ji)漏(lou)斗在(zai)焊件表(biao)面(mian)覆蓋一層顆粒狀焊劑(ji)(ji)，送絲(si)(si)機構將焊絲(si)(si)經導電嘴(zui)送到焊劑(ji)(ji)層下(xia)，并引(yin)燃電弧(hu)。電弧(hu)除直接加(jia)熱(re)焊件和焊絲(si)(si)形成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)(rong)池(chi)及熔(rong)(rong)(rong)滴外，其輻射熱(re)還熔(rong)(rong)(rong)化周圍(wei)的焊劑(ji)(ji)而(er)形成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)(rong)渣(zha)。部(bu)(bu)分焊劑(ji)(ji)和金屬(shu)甚至被加(jia)熱(re)成(cheng)(cheng)蒸氣(qi)(qi)而(er)把熔(rong)(rong)(rong)渣(zha)排開(kai)，形成(cheng)(cheng)一個籠(long)罩著電弧(hu)和熔(rong)(rong)(rong)池(chi)的氣(qi)(qi)泡，使(shi)焊接高溫區與外界空氣(qi)(qi)隔(ge)離，防止空氣(qi)(qi)侵入(ru)。隨著電弧(hu)向(xiang)前的移動，熔(rong)(rong)(rong)池(chi)前部(bu)(bu)也向(xiang)前延伸，熔(rong)(rong)(rong)池(chi)后部(bu)(bu)則逐漸冷(leng)卻凝固(gu)形成(cheng)(cheng)焊縫。重量較(jiao)輕的熔(rong)(rong)(rong)渣(zha)浮(fu)在(zai)熔(rong)(rong)(rong)池(chi)表(biao)面(mian)，冷(leng)卻后成(cheng)(cheng)為渣(zha)殼。
埋(mai)弧自動(dong)焊(han)機由焊(han)劑漏斗(dou)、焊(han)絲盤、送絲機構(gou)、導電嘴和控(kong)制(zhi)等(deng)組成，全(quan)部裝在一個能自動(dong)行走的(de)小車(che)上(shang)，用電纜與焊(han)接(jie)電源及制(zhi)箱連(lian)接(jie)。焊(han)接(jie)時，只(zhi)要按下(xia)啟(qi)動(dong)按鈕，整個焊(han)接(jie)過(guo)程（包括引弧、絲、小車(che)行走等(deng)）將自動(dong)進行。
由于采用(yong)裸焊絲，且導電嘴(zui)長度(du)僅約(yue)50mm,同(tong)時，渣層可防(fang)止(zhi)屬飛濺，所以，埋(mai)弧焊可采用(yong)大電流（300A~2000A)進行焊接，使界接速度(du)和(he)熔(rong)深大大增加。
埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接不銹鋼管所用的焊(han)(han)(han)接材料、焊(han)(han)(han)絲和焊(han)(han)(han)劑見表5-4。
一、埋弧焊的特點
1. 埋弧焊的主(zhu)要優點
埋(mai)弧焊生(sheng)產特點是埋(mai)弧、自動和大電流。埋(mai)弧自動焊有(you)如(ru)下優點：
a. 生產效(xiao)率高
這是因(yin)為(wei)，一(yi)方(fang)面焊(han)(han)(han)絲(si)導電(dian)長度縮短，電(dian)流(liu)和電(dian)流(liu)密度提(ti)高(gao)，因(yin)此(ci)電(dian)弧的(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)深能力和焊(han)(han)(han)絲(si)熔(rong)(rong)(rong)敷效率都大(da)大(da)提(ti)高(gao)。埋(mai)弧焊(han)(han)(han)一(yi)般不開坡口單(dan)面一(yi)次焊(han)(han)(han)熔(rong)(rong)(rong)深可達(da)20mm.另一(yi)方(fang)面由于(yu)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)和熔(rong)(rong)(rong)渣的(de)(de)隔熱作用，電(dian)弧上基(ji)本沒(mei)有熱的(de)(de)輻射(she)散失，飛(fei)濺(jian)也小，雖(sui)然(ran)用于(yu)熔(rong)(rong)(rong)化焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)的(de)(de)熱量損耗(hao)有所增(zeng)大(da)，但總的(de)(de)熱效率仍(reng)然(ran)大(da)大(da)增(zeng)加，因(yin)而使(shi)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)速(su)度可以大(da)大(da)提(ti)高(gao)；以厚度8mm~10mm鋼(gang)板(ban)對接(jie)為(wei)例，單(dan)絲(si)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)速(su)度可達(da)30m/h~50m/h,雙絲(si)或多(duo)絲(si)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)還可提(ti)高(gao)一(yi)倍以上，而手工焊(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)則僅為(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊(han)縫質量高(gao)
埋弧(hu)焊(han)時焊(han)劑對電(dian)弧(hu)空間有可(ke)靠的(de)(de)保護，可(ke)有效地防止(zhi)外界(jie)空氣的(de)(de)侵(qin)人。電(dian)弧(hu)區主要成分是二氧(yang)化碳,焊(han)縫金屬(shu)中含氮量、含氧(yang)量大(da)大(da)降低。另外，焊(han)接參數可(ke)以(yi)通(tong)過自動調(diao)節保持穩定，焊(han)縫的(de)(de)化學成分和性(xing)能(neng)比較(jiao)(jiao)均勻(yun)，機械性(xing)能(neng)比較(jiao)(jiao)好，焊(han)縫表面光潔平(ping)直(zhi)。同時，因(yin)熔(rong)深較(jiao)(jiao)大(da)，故不易產生(sheng)未焊(han)透的(de)(de)缺陷。因(yin)此，對焊(han)工技術水平(ping)要求可(ke)以(yi)適當降低。
c. 勞動(dong)條(tiao)件好
由于實現了機械化、自(zi)動(dong)化焊(han)(han)接(jie)(jie)，除了減(jian)輕手工焊(han)(han)操作的(de)(de)勞(lao)動(dong)強度(du)外，它沒有(you)弧光輻射，這是埋弧焊(han)(han)的(de)(de)獨特優點。而且焊(han)(han)接(jie)(jie)材料和電能(neng)的(de)(de)消(xiao)耗較低。
2. 埋弧焊的主要(yao)缺點(dian)
a. 由于埋(mai)弧焊(han)是依靠顆(ke)粒狀焊(han)劑堆積形(xing)成保護條件(jian)，因此，埋(mai)弧焊(han)一般僅(jin)適用于水平位置的焊(han)接。
b. 對焊件邊(bian)緣的加工裝配精度(du)（錯邊(bian)、間(jian)隙等）要求高，尤其是不銹鋼焊管。否則(ze)，會使焊接過(guo)程(cheng)不穩定，以致產生(sheng)氣(qi)孔、裂(lie)紋(wen)、燒穿等缺(que)陷。
c. 由于(yu)埋(mai)弧焊(han)電(dian)弧的(de)電(dian)場強度較大，電(dian)流(liu)小(xiao)于(yu)100A時，電(dian)弧的(de)穩定性不好，因此，不適宜焊(han)接(jie)厚度小(xiao)于(yu)1mm的(de)薄壁管。
二、埋弧焊用焊絲和焊劑及其配合
1. 焊(han)絲
埋(mai)弧焊(han)(han)用(yong)焊(han)(han)絲與(yu)手(shou)工電弧焊(han)(han)焊(han)(han)條鋼芯同屬一個國家標準。不銹鋼埋(mai)弧焊(han)(han)用(yong)焊(han)(han)絲，可參考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)接(jie)用(yong)不銹鋼絲》等。焊(han)(han)絲直(zhi)徑為ф1.6mm~6.0mm.不同牌號的焊(han)(han)絲應(ying)(ying)分類妥(tuo)善保管，不能混(hun)用(yong)。焊(han)(han)前應(ying)(ying)對(dui)焊(han)(han)絲表面仔細清(qing)理，去除油污(wu)等雜質，防止焊(han)(han)接(jie)時產(chan)生氣孔等缺(que)陷。
2. 焊劑
不銹(xiu)鋼埋弧焊(han)(han)常(chang)用焊(han)(han)劑見(jian)表5-4。AVESTA 不銹(xiu)鋼埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)劑見(jian)表5-5。
一般焊(han)劑(ji)在(zai)使用(yong)前(qian)必(bi)須在(zai)250℃下烘(hong)(hong)干(gan)，并保溫(wen)1~2小(xiao)時。限用(yong)直流焊(han)的焊(han)劑(ji)使用(yong)前(qian)必(bi)經300℃~400℃烘(hong)(hong)干(gan)，保溫(wen)2小(xiao)時，烘(hong)(hong)干(gan)后應(ying)立即使用(yong)。施(shi)焊(han)時，覆蓋層(ceng)焊(han)劑(ji)堆積厚(hou)度(du)要(yao)適中，過厚(hou)易導致焊(han)縫成(cheng)型(xing)惡化(hua)變壞，產生凹坑(keng)。
3. 焊(han)絲和焊(han)劑的(de)選(xuan)配(pei)
欲獲得高(gao)質量(liang)的(de)(de)埋(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)，正確選用(yong)焊(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)劑(ji)是(shi)十分重(zhong)要的(de)(de)。對耐熱鋼、低錳鋼、耐蝕鋼的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)可選用(yong)中硅或(huo)低硅型焊(han)(han)劑(ji)并配合(he)相應的(de)(de)合(he)金(jin)鋼焊(han)(han)絲(si)。對于鐵素體(ti)、奧氏體(ti)等高(gao)合(he)金(jin)鋼，一(yi)般(ban)選用(yong)堿度較高(gao)的(de)(de)熔煉焊(han)(han)劑(ji)或(huo)燒結、粘結焊(han)(han)劑(ji)，以降低合(he)金(jin)元素的(de)(de)燒損及(ji)向(xiang)焊(han)(han)縫過渡較多的(de)(de)合(he)金(jin)元素。
一般來說，高錳高硅(gui)低(di)氟(fu)焊(han)劑(ji)，用(yong)(yong)于碳鋼(gang)(gang)或韌性(xing)(xing)要求(qiu)不(bu)高的(de)場合(he)，配用(yong)(yong)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)焊(han)絲。無錳無硅(gui)高氟(fu)焊(han)劑(ji)屬堿性(xing)(xing)焊(han)劑(ji)，適用(yong)(yong)于韌性(xing)(xing)要求(qiu)高或不(bu)銹鋼(gang)(gang)等高合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)接。中(zhong)錳中(zhong)硅(gui)中(zhong)氟(fu)焊(han)劑(ji)屬中(zhong)性(xing)(xing)焊(han)劑(ji)，多用(yong)(yong)于低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)、結構鋼(gang)(gang)焊(han)接。
埋(mai)弧焊(han)用的(de)(de)焊(han)絲，應(ying)根據所(suo)焊(han)鋼材類類別(bie)及對(dui)焊(han)接(jie)接(jie)頭性能(neng)的(de)(de)要求加以(yi)選(xuan)擇(ze)，并(bing)與相應(ying)的(de)(de)焊(han)劑(ji)配合使用，如表(biao)5-4列出了(le)埋(mai)弧焊(han)焊(han)絲、焊(han)劑(ji)的(de)(de)選(xuan)配。
四、埋弧(hu)焊焊機
埋弧(hu)焊焊機是由機械、電源和控(kong)制系(xi)統(tong)3個主要部(bu)分組成，它們主要特點如(ru)下：
1. 機械結構
現(xian)以MZ-1000型自(zi)動焊(han)機(ji)(ji)(ji)(ji)的焊(han)接(jie)小(xiao)車(che)為例來說明(ming)自(zi)動埋弧焊(han)機(ji)(ji)(ji)(ji)的機(ji)(ji)(ji)(ji)械結構(gou)特點，其他各種自(zi)動埋弧焊(han)機(ji)(ji)(ji)(ji)的結構(gou)均與此大同(tong)小(xiao)異。它(ta)由送絲機(ji)(ji)(ji)(ji)、行走(zou)小(xiao)車(che)、機(ji)(ji)(ji)(ji)頭調整機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)、導電嘴以及焊(han)絲盤、焊(han)劑漏斗等部(bu)件組成，通常(chang)還裝有控制(zhi)盒。－
a. 送絲(si)機
送(song)絲機(ji)的主要作用是將直徑Φ3mm~φ6mm的焊(han)絲自動(dong)輸送(song)到電弧焊(han)接(jie)區(qu)，它包括送(song)絲傳動(dong)系統、送(song)絲滾(gun)輪(lun)(lun)和矯直滾(gun)輪(lun)(lun)等。
送(song)絲(si)(si)電動(dong)機(ji)(ji)功率(lv)取決于(yu)焊(han)絲(si)(si)直(zhi)徑(jing)，一(yi)般為(wei)40W~100W.額定轉(zhuan)(zhuan)速為(wei)2650r/min,可以均(jun)勻(yun)調節。送(song)絲(si)(si)機(ji)(ji)構減速比(bi)取決于(yu)電動(dong)機(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)速和所要(yao)求的(de)送(song)給速度范圍，一(yi)般為(wei)100~160。
b. 行走小車
包(bao)括行(xing)(xing)走(zou)傳功機(ji)構、行(xing)(xing)走(zou)輪及離合器等。行(xing)(xing)走(zou)輪一般(ban)應為(wei)橡膠絕(jue)緣輪，使小(xiao)車(che)(che)(che)與導電(dian)嘴(zui)絕(jue)緣。當離合器脫(tuo)離時小(xiao)車(che)(che)(che)可以(yi)由手(shou)推動，當合上時則(ze)由電(dian)動機(ji)驅動。行(xing)(xing)走(zou)電(dian)動機(ji)功率取(qu)決于小(xiao)車(che)(che)(che)的自重，一般(ban)為(wei)40W~200W.行(xing)(xing)走(zou)機(ji)械減速比取(qu)決于電(dian)機(ji)和(he)所要求焊接速度(du)范圍，一般(ban)為(wei)800~1000.
c. 機(ji)頭調節機(ji)構
為了使焊(han)機能(neng)適應各(ge)種類型(xing)焊(han)縫(feng)焊(han)接，并使焊(han)絲對準焊(han)縫(feng)，送(song)絲機應有足夠的調節(jie)自由(you)度。
d. 導電嘴
安裝在機頭上的銅(tong)制(zhi)(zhi)導(dao)電(dian)(dian)嘴（耐(nai)磨銅(tong)合金制(zhi)(zhi)成(cheng)）是為了將(jiang)電(dian)(dian)流導(dao)至(zhi)焊絲用的。導(dao)電(dian)(dian)嘴一般分(fen)為3種不同的結構形式（圖5-20)。
滾(gun)輪(lun)(lun)式導(dao)電(dian)嘴由(you)裝(zhuang)在(zai)導(dao)電(dian)板上(shang)的兩(liang)個(ge)耐磨銅滾(gun)輪(lun)(lun)組(zu)成。焊接(jie)(jie)電(dian)源線接(jie)(jie)在(zai)導(dao)電(dian)扳上(shang)。為了接(jie)(jie)觸(chu)導(dao)電(dian)良好，焊絲靠彈簧(huang)的張(zhang)力(li)夾(jia)緊在(zai)兩(liang)個(ge)滾(gun)輪(lun)(lun)之間。彈簧(huang)張(zhang)力(li)由(you)螺釘來調節（圖5-20a)。
夾(jia)瓦(wa)式(shi)導電(dian)嘴是由兩個帶槽(cao)的(de)(de)(de)銅(tong)夾(jia)瓦(wa)組成。用兩個帶彈簧的(de)(de)(de)螺釘(ding)使－夾(jia)瓦(wa)壓向另一夾(jia)瓦(wa)，以保證夾(jia)瓦(wa)與(yu)焊絲(si)之間有良好的(de)(de)(de)接(jie)觸。接(jie)電(dian)纜用螺栓接(jie)在(zai)固(gu)定夾(jia)瓦(wa)上。為(wei)了延長(chang)使用壽(shou)命(ming)，可(ke)在(zai)夾(jia)瓦(wa)的(de)(de)(de)溝槽(cao)中對不(bu)同直徑焊絲(si)更換襯瓦(wa)。這(zhe)種結構的(de)(de)(de)導電(dian)嘴可(ke)以有效地導引焊絲(si)的(de)(de)(de)方向，并容(rong)許(xu)有較大的(de)(de)(de)磨損（圖5-20b)。
對于(yu)小(xiao)直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)焊(han)絲，可用偏心式(shi)導(dao)電(dian)嘴(zui)，也(ye)稱管狀導(dao)電(dian)嘴(zui)，它是由(you)(you)導(dao)電(dian)桿和導(dao)電(dian)嘴(zui)組成（圖5-20c).導(dao)電(dian)嘴(zui)用耐(nai)磨合(he)金鉻銅(tong)制(zhi)成，導(dao)電(dian)桿有直的(de)或彎(wan)的(de)。導(dao)電(dian)嘴(zui)與(yu)導(dao)電(dian)桿不在一個同心度上，因(yin)此，通過導(dao)電(dian)桿的(de)焊(han)絲在導(dao)電(dian)嘴(zui)的(de)端(duan)頭(tou)中受到彎(wan)曲，并由(you)(you)于(yu)焊(han)絲的(de)彈性而在端(duan)頭(tou)的(de)出口處(chu)造成必要的(de)接觸壓(ya)力。
e. 焊劑回收(shou)器
專用(yong)(yong)埋弧焊(han)(han)(han)(han)機一般裝有(you)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)(ji)回收(shou)器(qi)(qi)。目(mu)(mu)前一般的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)(ji)回收(shou)器(qi)(qi)均是利用(yong)(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)壓(ya)的(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)(suo)空氣(qi)造成局部負壓(ya)實(shi)行吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)，結構型式有(you)電動(dong)吸(xi)入、氣(qi)動(dong)吸(xi)入、吸(xi)壓(ya)式等多種(zhong)。前兩(liang)種(zhong)壓(ya)縮(suo)(suo)空氣(qi)不跟焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)(ji)接(jie)(jie)觸，但(dan)輸送不可靠(kao)；后一種(zhong)輸送控制可靠(kao)，但(dan)壓(ya)縮(suo)(suo)空氣(qi)直接(jie)(jie)和焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)(ji)接(jie)(jie)觸。因壓(ya)縮(suo)(suo)空氣(qi)含水量高，焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)(ji)受(shou)潮易(yi)使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫產(chan)生氣(qi)孔，因此使(shi)用(yong)(yong)起來都不太滿意(yi)，目(mu)(mu)前正(zheng)在推廣(guang)用(yong)(yong)局部真(zhen)空吸(xi)塵原理(li)制造的(de)(de)(de)新型焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)(ji)回收(shou)器(qi)(qi)。
2. 焊接電源
埋弧(hu)(hu)自動焊(han)可采用交流(liu)或直流(liu)電(dian)源(yuan)進行焊(han)接，可根據產品焊(han)接要(yao)求及(ji)焊(han)劑型號(hao)選(xuan)定電(dian)源(yuan)。一(yi)般低碳(tan)鋼及(ji)低合金結構鋼配用“焊(han)劑430”或“焊(han)劑431”時，焊(han)接均(jun)應優先(xian)考(kao)慮采用交流(liu)電(dian)源(yuan)。若用低錳低硅焊(han)劑，必(bi)須選(xuan)用直流(liu)電(dian)源(yuan)才(cai)能(neng)保證埋弧(hu)(hu)焊(han)過(guo)程電(dian)弧(hu)(hu)的穩定性(xing)。采用直流(liu)電(dian)源(yuan)時一(yi)般采用直流(liu)反極性(xing)，以獲得較(jiao)大的熔(rong)深(shen)。埋弧(hu)(hu)焊(han)直流(liu)電(dian)源(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接不銹鋼一般使(shi)用(yong)(yong)直流電(dian)源(yuan)。粗絲埋弧焊(han)(han)一般采用(yong)(yong)電(dian)弧電(dian)壓自動調節(jie)式焊(han)(han)絲機構，配(pei)用(yong)(yong)陡降外特(te)性(xing)電(dian)源(yuan)。細(xi)絲埋弧焊(han)(han)采用(yong)(yong)等速送(song)絲機，配(pei)用(yong)(yong)平或緩降外特(te)性(xing)電(dian)源(yuan)。
埋弧(hu)自動焊焊接(jie)電(dian)源空載電(dian)壓要求在70V~80V以上。由(you)于焊接(jie)電(dian)流較大，埋弧(hu)自動焊電(dian)源的額定電(dian)流一般在700A~1000A之(zhi)間。
3. 控制系(xi)統
通(tong)用小車式(shi)埋弧自(zi)動焊(han)機的控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)包(bao)括(kuo)：電(dian)源外特性控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、送(song)絲和小車拖動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)及程序自(zi)動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（其中主(zhu)(zhu)要(yao)是引(yin)弧和熄弧自(zi)動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)）。一(yi)(yi)般(ban)埋弧焊(han)機，常有(you)一(yi)(yi)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)箱(xiang)來安裝(zhuang)(zhuang)主(zhu)(zhu)要(yao)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)器(qi)組(zu)件，但實(shi)際上(shang)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)總還有(you)一(yi)(yi)部分(fen)組(zu)件是安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)小車上(shang)的控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)盒(he)和焊(han)接電(dian)源箱(xiang)內的，因此(ci)，使用時設備必須(xu)按照出廠(chang)時提供的外部接線(xian)安裝(zhuang)(zhuang)圖(tu)連接，如圖(tu)5-21。
