埋弧焊簡稱SAW焊，SAW是英文 Submerged Arc Welding 的縮寫。埋(mai)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(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)過(guo)程，見圖5-19。首先通過(guo)焊(han)(han)劑漏(lou)斗在焊(han)(han)件(jian)表面覆(fu)蓋一層(ceng)顆粒狀焊(han)(han)劑，送絲(si)機構將(jiang)焊(han)(han)絲(si)經導電嘴(zui)送到焊(han)(han)劑層(ceng)下，并引燃電弧(hu)。電弧(hu)除直接(jie)加(jia)熱(re)焊(han)(han)件(jian)和(he)焊(han)(han)絲(si)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)熔(rong)池(chi)及熔(rong)滴外，其輻射熱(re)還熔(rong)化周圍的(de)(de)焊(han)(han)劑而形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)熔(rong)渣(zha)(zha)。部(bu)分(fen)焊(han)(han)劑和(he)金屬甚至被加(jia)熱(re)成(cheng)(cheng)(cheng)蒸(zheng)氣(qi)而把(ba)熔(rong)渣(zha)(zha)排開，形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)一個籠罩著電弧(hu)和(he)熔(rong)池(chi)的(de)(de)氣(qi)泡，使焊(han)(han)接(jie)高溫區與外界空氣(qi)隔離，防(fang)止空氣(qi)侵入。隨著電弧(hu)向(xiang)前的(de)(de)移動，熔(rong)池(chi)前部(bu)也向(xiang)前延伸，熔(rong)池(chi)后部(bu)則逐漸冷卻凝固形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)焊(han)(han)縫。重量較輕的(de)(de)熔(rong)渣(zha)(zha)浮在熔(rong)池(chi)表面，冷卻后成(cheng)(cheng)(cheng)為渣(zha)(zha)殼(ke)。
埋弧自動(dong)焊(han)機由焊(han)劑漏斗、焊(han)絲盤、送絲機構、導電嘴和控制等組成(cheng)，全部(bu)裝在一個能自動(dong)行走的小車上(shang)，用電纜(lan)與焊(han)接電源及制箱連接。焊(han)接時，只要按(an)下(xia)啟動(dong)按(an)鈕，整(zheng)個焊(han)接過程（包括(kuo)引弧、絲、小車行走等）將自動(dong)進行。
由于(yu)采(cai)(cai)用裸焊絲，且導(dao)電嘴長度僅約(yue)50mm,同時，渣層可防止屬飛濺，所(suo)以，埋弧焊可采(cai)(cai)用大(da)(da)電流(liu)（300A~2000A)進(jin)行焊接，使界(jie)接速度和熔深(shen)大(da)(da)大(da)(da)增加。
埋弧焊(han)焊(han)接(jie)不(bu)銹鋼管所用的焊(han)接(jie)材料、焊(han)絲(si)和焊(han)劑見表5-4。
一(yi)、埋弧焊的特點
1. 埋弧焊(han)的主(zhu)要優(you)點
埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)生產特點是埋弧(hu)(hu)、自(zi)動和(he)大(da)電流。埋弧(hu)(hu)自(zi)動焊(han)(han)有如下優(you)點：
a. 生產效率高
這是(shi)因(yin)為(wei)，一(yi)方面(mian)焊絲(si)(si)導電(dian)(dian)長度(du)(du)(du)縮短，電(dian)(dian)流(liu)和電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)提高，因(yin)此電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)熔深(shen)能(neng)力(li)和焊絲(si)(si)熔敷(fu)效率都大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提高。埋弧(hu)(hu)焊一(yi)般不(bu)開坡口單(dan)面(mian)一(yi)次焊熔深(shen)可達20mm.另一(yi)方面(mian)由(you)于(yu)焊劑和熔渣的(de)隔熱(re)作(zuo)用，電(dian)(dian)弧(hu)(hu)上基(ji)本沒(mei)有(you)熱(re)的(de)輻射(she)散失，飛濺也(ye)小，雖然(ran)用于(yu)熔化焊劑的(de)熱(re)量損(sun)耗(hao)有(you)所(suo)增大(da)(da)(da)，但總的(de)熱(re)效率仍然(ran)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)增加，因(yin)而使埋弧(hu)(hu)焊的(de)焊接速度(du)(du)(du)可以大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提高；以厚(hou)度(du)(du)(du)8mm~10mm鋼板對接為(wei)例，單(dan)絲(si)(si)埋弧(hu)(hu)焊速度(du)(du)(du)可達30m/h~50m/h,雙絲(si)(si)或多絲(si)(si)埋弧(hu)(hu)焊還(huan)可提高一(yi)倍(bei)以上，而手工焊條電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊則僅為(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫質(zhi)量高
埋弧(hu)焊時焊劑對電弧(hu)空間有(you)可靠的保(bao)護，可有(you)效(xiao)地防止外(wai)界(jie)空氣的侵人。電弧(hu)區(qu)主要成分是二氧化(hua)(hua)碳,焊縫(feng)(feng)金(jin)屬中含(han)氮量(liang)、含(han)氧量(liang)大(da)大(da)降低。另外(wai)，焊接參數可以通過自動調節保(bao)持穩定(ding)，焊縫(feng)(feng)的化(hua)(hua)學(xue)成分和性(xing)能(neng)比(bi)較(jiao)均勻，機械性(xing)能(neng)比(bi)較(jiao)好，焊縫(feng)(feng)表面光潔平直。同時，因(yin)熔深(shen)較(jiao)大(da)，故不(bu)易產生未焊透的缺陷(xian)。因(yin)此，對焊工技術水平要求可以適(shi)當降低。
c. 勞(lao)動(dong)條件好
由(you)于實現了(le)機械化(hua)、自動(dong)化(hua)焊接，除了(le)減(jian)輕手工焊操作(zuo)的勞動(dong)強度外(wai)，它沒(mei)有弧光(guang)輻射，這(zhe)是(shi)埋(mai)弧焊的獨(du)特優點。而且焊接材料和電(dian)能的消耗較低。
2. 埋弧焊的(de)主要缺點
a. 由于埋弧焊是依(yi)靠顆(ke)粒狀焊劑堆積形成保護條件，因此，埋弧焊一般(ban)僅適(shi)用于水平位置(zhi)的焊接。
b. 對(dui)焊件邊緣的加工裝配精(jing)度（錯邊、間(jian)隙等）要求(qiu)高(gao)，尤其是(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊管。否(fou)則，會使(shi)焊接過程不(bu)(bu)穩定，以致產生(sheng)氣(qi)孔、裂紋、燒穿等缺陷。
c. 由于(yu)埋弧焊電弧的電場(chang)強度較大，電流小于(yu)100A時(shi)，電弧的穩(wen)定性不(bu)好，因此(ci)，不(bu)適宜焊接厚度小于(yu)1mm的薄壁(bi)管。
二、埋弧(hu)焊用焊絲(si)和焊劑及其配合
1. 焊(han)絲
埋弧焊(han)(han)用(yong)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)與手(shou)工(gong)電弧焊(han)(han)焊(han)(han)條鋼(gang)(gang)(gang)芯同(tong)屬一個(ge)國家標準。不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)埋弧焊(han)(han)用(yong)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)，可參考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)接(jie)用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)(si)(si)(si)》等(deng)(deng)。焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)直徑為ф1.6mm~6.0mm.不同(tong)牌號的(de)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)應(ying)分類妥善保(bao)管，不能混用(yong)。焊(han)(han)前應(ying)對焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)表面仔細(xi)清理，去除油污等(deng)(deng)雜質，防止(zhi)焊(han)(han)接(jie)時產生氣孔等(deng)(deng)缺陷。
2. 焊劑
不銹(xiu)鋼埋弧(hu)焊(han)常用焊(han)劑見(jian)表(biao)5-4。AVESTA 不銹(xiu)鋼埋弧(hu)焊(han)焊(han)劑見(jian)表(biao)5-5。
一般焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)在使(shi)用(yong)(yong)前必須在250℃下烘干(gan)，并保溫1~2小(xiao)(xiao)時。限用(yong)(yong)直流焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)使(shi)用(yong)(yong)前必經300℃~400℃烘干(gan)，保溫2小(xiao)(xiao)時，烘干(gan)后應立即(ji)使(shi)用(yong)(yong)。施焊(han)(han)(han)時，覆蓋層焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)堆(dui)積厚度要適(shi)中，過厚易導(dao)致焊(han)(han)(han)縫(feng)成型(xing)惡化變壞，產(chan)生凹坑。
3. 焊(han)絲(si)和焊(han)劑的選(xuan)配
欲獲得(de)高(gao)質量的(de)(de)埋(mai)弧焊焊接接頭(tou)，正確選(xuan)用焊絲(si)和焊劑是十分(fen)重要的(de)(de)。對耐(nai)熱鋼、低(di)(di)錳(meng)鋼、耐(nai)蝕鋼的(de)(de)焊接可(ke)選(xuan)用中硅或低(di)(di)硅型焊劑并配合(he)(he)相(xiang)應的(de)(de)合(he)(he)金鋼焊絲(si)。對于鐵素體(ti)、奧氏體(ti)等高(gao)合(he)(he)金鋼，一般選(xuan)用堿(jian)度較(jiao)高(gao)的(de)(de)熔煉焊劑或燒結、粘結焊劑，以降低(di)(di)合(he)(he)金元素的(de)(de)燒損及向焊縫過渡較(jiao)多(duo)的(de)(de)合(he)(he)金元素。
一(yi)般來(lai)說，高(gao)錳(meng)高(gao)硅(gui)低氟焊(han)(han)(han)劑(ji)，用(yong)(yong)于(yu)碳(tan)鋼(gang)或(huo)韌(ren)性(xing)(xing)要(yao)求不高(gao)的場合(he)，配用(yong)(yong)低合(he)金(jin)鋼(gang)焊(han)(han)(han)絲。無錳(meng)無硅(gui)高(gao)氟焊(han)(han)(han)劑(ji)屬堿性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)劑(ji)，適用(yong)(yong)于(yu)韌(ren)性(xing)(xing)要(yao)求高(gao)或(huo)不銹(xiu)鋼(gang)等高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)的焊(han)(han)(han)接(jie)。中(zhong)錳(meng)中(zhong)硅(gui)中(zhong)氟焊(han)(han)(han)劑(ji)屬中(zhong)性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)劑(ji)，多(duo)用(yong)(yong)于(yu)低合(he)金(jin)鋼(gang)、結構鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)。
埋(mai)弧焊(han)用的焊(han)絲(si)，應根據(ju)所(suo)焊(han)鋼材類(lei)類(lei)別及(ji)對焊(han)接(jie)接(jie)頭性能的要(yao)求加以(yi)選(xuan)擇，并(bing)與相應的焊(han)劑(ji)配合使用，如表5-4列(lie)出(chu)了埋(mai)弧焊(han)焊(han)絲(si)、焊(han)劑(ji)的選(xuan)配。
四(si)、埋弧焊(han)焊(han)機
埋弧焊焊機是由機械(xie)、電源和(he)控制系統3個主(zhu)要部分組成，它們主(zhu)要特點如(ru)下：
1. 機(ji)械(xie)結構(gou)
現以MZ-1000型(xing)自動(dong)焊(han)(han)(han)(han)機(ji)的焊(han)(han)(han)(han)接小(xiao)車(che)為(wei)例來說明自動(dong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)機(ji)的機(ji)械結(jie)(jie)構(gou)特(te)點，其他(ta)各種自動(dong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)機(ji)的結(jie)(jie)構(gou)均與此(ci)大同小(xiao)異。它由送絲機(ji)、行走(zou)小(xiao)車(che)、機(ji)頭(tou)調整機(ji)構(gou)、導(dao)電嘴以及焊(han)(han)(han)(han)絲盤、焊(han)(han)(han)(han)劑漏斗(dou)等部(bu)件組(zu)成，通常還(huan)裝有控制(zhi)盒(he)。－
a. 送絲機
送(song)絲機的主要作(zuo)用(yong)是將直(zhi)徑Φ3mm~φ6mm的焊絲自動輸送(song)到電弧焊接區(qu)，它包括送(song)絲傳動系統(tong)、送(song)絲滾(gun)輪和矯直(zhi)滾(gun)輪等(deng)。
送絲(si)(si)電動機功率取決(jue)于焊絲(si)(si)直徑，一(yi)般為40W~100W.額(e)定轉速為2650r/min,可以均勻(yun)調節。送絲(si)(si)機構減速比取決(jue)于電動機轉速和(he)所要求(qiu)的送給速度范圍，一(yi)般為100~160。
b. 行走小車
包括行走(zou)(zou)傳功機(ji)構、行走(zou)(zou)輪(lun)及離(li)合器(qi)(qi)等。行走(zou)(zou)輪(lun)一般應為橡膠絕(jue)緣(yuan)輪(lun)，使小(xiao)(xiao)車(che)與(yu)導(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)絕(jue)緣(yuan)。當離(li)合器(qi)(qi)脫離(li)時(shi)小(xiao)(xiao)車(che)可以(yi)由手推動(dong)，當合上時(shi)則由電(dian)(dian)動(dong)機(ji)驅動(dong)。行走(zou)(zou)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)功率(lv)取(qu)決于小(xiao)(xiao)車(che)的(de)自重(zhong)，一般為40W~200W.行走(zou)(zou)機(ji)械減(jian)速(su)(su)比取(qu)決于電(dian)(dian)機(ji)和所要求焊接速(su)(su)度范(fan)圍，一般為800~1000.
c. 機頭調節機構
為(wei)了使焊(han)機能(neng)適(shi)應(ying)各種(zhong)類型焊(han)縫(feng)焊(han)接，并使焊(han)絲對(dui)準焊(han)縫(feng)，送絲機應(ying)有足夠的調節自(zi)由(you)度。
d. 導(dao)電嘴
安裝在(zai)機頭上(shang)的(de)銅制(zhi)(zhi)導(dao)電嘴(zui)(zui)（耐磨銅合金(jin)制(zhi)(zhi)成）是為了將電流導(dao)至焊絲(si)用的(de)。導(dao)電嘴(zui)(zui)一(yi)般(ban)分為3種不(bu)同的(de)結構形式（圖5-20)。
滾輪式導電(dian)(dian)(dian)嘴由裝在(zai)(zai)導電(dian)(dian)(dian)板上(shang)的兩個耐(nai)磨銅滾輪組成。焊接(jie)電(dian)(dian)(dian)源線接(jie)在(zai)(zai)導電(dian)(dian)(dian)扳上(shang)。為了接(jie)觸導電(dian)(dian)(dian)良好，焊絲靠彈簧(huang)的張力夾緊在(zai)(zai)兩個滾輪之間。彈簧(huang)張力由螺釘(ding)來調節（圖(tu)5-20a)。
夾(jia)(jia)瓦(wa)(wa)(wa)式(shi)導(dao)電嘴(zui)(zui)是由兩個帶(dai)槽(cao)的(de)銅夾(jia)(jia)瓦(wa)(wa)(wa)組成。用兩個帶(dai)彈簧的(de)螺(luo)釘(ding)使－夾(jia)(jia)瓦(wa)(wa)(wa)壓向另(ling)一(yi)夾(jia)(jia)瓦(wa)(wa)(wa)，以(yi)保(bao)證夾(jia)(jia)瓦(wa)(wa)(wa)與焊絲(si)之間有(you)良好的(de)接(jie)觸。接(jie)電纜用螺(luo)栓接(jie)在(zai)固定夾(jia)(jia)瓦(wa)(wa)(wa)上。為了(le)延(yan)長使用壽命，可在(zai)夾(jia)(jia)瓦(wa)(wa)(wa)的(de)溝槽(cao)中對不(bu)同(tong)直徑焊絲(si)更換襯(chen)瓦(wa)(wa)(wa)。這種(zhong)結構的(de)導(dao)電嘴(zui)(zui)可以(yi)有(you)效地導(dao)引焊絲(si)的(de)方向，并容(rong)許有(you)較大的(de)磨損（圖(tu)5-20b)。
對(dui)于小直(zhi)徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)焊(han)絲(si)，可用(yong)偏心式導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)(zui)，也稱(cheng)管(guan)狀導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)(zui)，它是由導(dao)電(dian)桿(gan)和(he)導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)(zui)組成(cheng)（圖5-20c).導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)(zui)用(yong)耐磨(mo)合金鉻銅制成(cheng)，導(dao)電(dian)桿(gan)有直(zhi)的(de)或彎的(de)。導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)(zui)與導(dao)電(dian)桿(gan)不在(zai)一個(ge)同心度(du)上，因(yin)此(ci)，通(tong)過導(dao)電(dian)桿(gan)的(de)焊(han)絲(si)在(zai)導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)(zui)的(de)端頭(tou)中受到彎曲，并由于焊(han)絲(si)的(de)彈(dan)性而(er)在(zai)端頭(tou)的(de)出口處造(zao)成(cheng)必要的(de)接觸(chu)壓力。
e. 焊劑回收器
專用埋弧焊(han)(han)機一般裝有焊(han)(han)劑(ji)(ji)回(hui)收(shou)(shou)器(qi)。目(mu)前一般的(de)焊(han)(han)劑(ji)(ji)回(hui)收(shou)(shou)器(qi)均是利用0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)的(de)壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)造成局(ju)部負壓(ya)(ya)實行吸(xi)收(shou)(shou)的(de)，結構型式有電(dian)動吸(xi)入(ru)、氣(qi)(qi)動吸(xi)入(ru)、吸(xi)壓(ya)(ya)式等多種(zhong)。前兩種(zhong)壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)不(bu)(bu)跟焊(han)(han)劑(ji)(ji)接(jie)觸，但輸送不(bu)(bu)可(ke)靠；后(hou)一種(zhong)輸送控制可(ke)靠，但壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)直接(jie)和焊(han)(han)劑(ji)(ji)接(jie)觸。因(yin)壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)含水量(liang)高，焊(han)(han)劑(ji)(ji)受(shou)潮易使焊(han)(han)縫產生(sheng)氣(qi)(qi)孔，因(yin)此使用起來都不(bu)(bu)太滿(man)意，目(mu)前正在推廣用局(ju)部真(zhen)空吸(xi)塵原理制造的(de)新型焊(han)(han)劑(ji)(ji)回(hui)收(shou)(shou)器(qi)。
2. 焊(han)接電源(yuan)
埋弧(hu)自動(dong)焊可采(cai)用(yong)交流(liu)或(huo)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)進行(xing)焊接，可根據產品焊接要(yao)求及焊劑(ji)型號選(xuan)定電(dian)(dian)(dian)源(yuan)。一般(ban)低碳鋼及低合金結構(gou)鋼配(pei)用(yong)“焊劑(ji)430”或(huo)“焊劑(ji)431”時，焊接均應優(you)先考(kao)慮采(cai)用(yong)交流(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)。若用(yong)低錳低硅(gui)焊劑(ji)，必須選(xuan)用(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)才(cai)能保(bao)證埋弧(hu)焊過程電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的穩定性。采(cai)用(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)時一般(ban)采(cai)用(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)反極性，以獲得較(jiao)大(da)的熔深。埋弧(hu)焊直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)有(you)ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋弧(hu)焊焊接不銹鋼一般(ban)使用(yong)直流電(dian)源。粗絲(si)埋弧(hu)焊一般(ban)采用(yong)電(dian)弧(hu)電(dian)壓自動調節(jie)式焊絲(si)機(ji)構，配用(yong)陡降外特性(xing)電(dian)源。細絲(si)埋弧(hu)焊采用(yong)等速送絲(si)機(ji)，配用(yong)平或緩降外特性(xing)電(dian)源。
埋(mai)弧自(zi)(zi)動焊(han)焊(han)接(jie)電(dian)源空(kong)載電(dian)壓要求在70V~80V以上。由于焊(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)較大，埋(mai)弧自(zi)(zi)動焊(han)電(dian)源的額定電(dian)流(liu)(liu)一(yi)般在700A~1000A之間。
3. 控制系統(tong)
通用(yong)小(xiao)車式埋(mai)弧(hu)自(zi)動(dong)焊機的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)包括：電源(yuan)外(wai)特性控(kong)制(zhi)(zhi)、送絲和小(xiao)車拖動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)及程序自(zi)動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)（其(qi)中主要是引弧(hu)和熄弧(hu)自(zi)動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)）。一般埋(mai)弧(hu)焊機，常有(you)一控(kong)制(zhi)(zhi)箱(xiang)來安裝(zhuang)主要控(kong)制(zhi)(zhi)電器組件(jian)，但實際上控(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)總還有(you)一部分(fen)組件(jian)是安裝(zhuang)在小(xiao)車上的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)盒和焊接(jie)電源(yuan)箱(xiang)內的(de)，因此，使用(yong)時(shi)(shi)設備必須按照出廠時(shi)(shi)提供的(de)外(wai)部接(jie)線安裝(zhuang)圖(tu)連接(jie)，如圖(tu)5-21。
