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)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)過程，見圖5-19。首先通過焊(han)(han)(han)劑(ji)漏斗(dou)在(zai)焊(han)(han)(han)件(jian)表面覆(fu)蓋一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)顆粒狀(zhuang)焊(han)(han)(han)劑(ji)，送(song)絲(si)機構將焊(han)(han)(han)絲(si)經(jing)導電(dian)(dian)嘴(zui)送(song)到焊(han)(han)(han)劑(ji)層(ceng)(ceng)下(xia)，并引(yin)燃電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)。電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)除直接(jie)加熱焊(han)(han)(han)件(jian)和(he)焊(han)(han)(han)絲(si)形成熔(rong)池及熔(rong)滴外(wai)，其輻射熱還熔(rong)化(hua)周(zhou)圍的(de)焊(han)(han)(han)劑(ji)而形成熔(rong)渣。部(bu)(bu)分焊(han)(han)(han)劑(ji)和(he)金屬甚至被加熱成蒸氣(qi)而把熔(rong)渣排開，形成一(yi)(yi)個籠罩著電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)和(he)熔(rong)池的(de)氣(qi)泡，使焊(han)(han)(han)接(jie)高(gao)溫區與外(wai)界空(kong)氣(qi)隔離，防止空(kong)氣(qi)侵(qin)入。隨著電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)向前的(de)移動，熔(rong)池前部(bu)(bu)也向前延伸，熔(rong)池后(hou)部(bu)(bu)則逐漸冷卻(que)凝固形成焊(han)(han)(han)縫。重量(liang)較(jiao)輕的(de)熔(rong)渣浮在(zai)熔(rong)池表面，冷卻(que)后(hou)成為渣殼。
埋弧自動(dong)焊機由焊劑(ji)漏斗、焊絲(si)盤、送(song)絲(si)機構、導電(dian)嘴和控制等組成，全(quan)部裝在(zai)一(yi)個(ge)能自動(dong)行走(zou)的小車(che)上，用電(dian)纜與焊接(jie)電(dian)源(yuan)及制箱連接(jie)。焊接(jie)時，只要按下啟動(dong)按鈕，整個(ge)焊接(jie)過程（包括(kuo)引弧、絲(si)、小車(che)行走(zou)等）將自動(dong)進行。
由于采用(yong)(yong)裸焊絲(si)，且導電(dian)嘴長度僅約50mm,同時，渣(zha)層可(ke)防止屬飛濺(jian)，所(suo)以，埋弧焊可(ke)采用(yong)(yong)大(da)電(dian)流（300A~2000A)進行焊接，使界接速度和熔深大(da)大(da)增加。
埋(mai)弧焊(han)焊(han)接不銹(xiu)鋼管所用的焊(han)接材料(liao)、焊(han)絲(si)和焊(han)劑見表5-4。
一、埋(mai)弧(hu)焊的(de)特點
1. 埋(mai)弧焊的主要優點
埋弧焊生(sheng)產特點(dian)是埋弧、自動和大電流。埋弧自動焊有如下優(you)點(dian)：
a. 生產(chan)效率高
這是(shi)因(yin)(yin)為(wei)(wei)，一(yi)方面(mian)(mian)焊(han)(han)絲(si)(si)導電(dian)(dian)(dian)長度(du)(du)(du)縮短，電(dian)(dian)(dian)流(liu)和電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)提高，因(yin)(yin)此電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的熔深(shen)能力和焊(han)(han)絲(si)(si)熔敷(fu)效率(lv)(lv)都大(da)大(da)提高。埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)一(yi)般不開坡口單(dan)面(mian)(mian)一(yi)次焊(han)(han)熔深(shen)可達20mm.另一(yi)方面(mian)(mian)由于焊(han)(han)劑(ji)和熔渣的隔熱(re)(re)作用(yong)，電(dian)(dian)(dian)弧(hu)上基本(ben)沒(mei)有熱(re)(re)的輻射散失(shi)，飛(fei)濺也小，雖然用(yong)于熔化焊(han)(han)劑(ji)的熱(re)(re)量損(sun)耗(hao)有所增大(da)，但總的熱(re)(re)效率(lv)(lv)仍然大(da)大(da)增加，因(yin)(yin)而使埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)的焊(han)(han)接速度(du)(du)(du)可以(yi)大(da)大(da)提高；以(yi)厚度(du)(du)(du)8mm~10mm鋼板對接為(wei)(wei)例，單(dan)絲(si)(si)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)速度(du)(du)(du)可達30m/h~50m/h,雙絲(si)(si)或多絲(si)(si)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)還可提高一(yi)倍(bei)以(yi)上，而手工焊(han)(han)條電(dian)(dian)(dian)弧(hu)焊(han)(han)則(ze)僅為(wei)(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高
埋弧(hu)焊(han)(han)時焊(han)(han)劑(ji)對電弧(hu)空間有(you)可(ke)靠的(de)保(bao)護，可(ke)有(you)效地防止(zhi)外界空氣的(de)侵人。電弧(hu)區主(zhu)要成分是二(er)氧(yang)化碳,焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬中含(han)氮量、含(han)氧(yang)量大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低。另外，焊(han)(han)接參數可(ke)以通過自(zi)動調節(jie)保(bao)持穩定，焊(han)(han)縫(feng)的(de)化學成分和性能比較均(jun)勻，機械性能比較好，焊(han)(han)縫(feng)表面光潔平(ping)直(zhi)。同時，因(yin)熔深較大(da)(da)，故不易(yi)產(chan)生未焊(han)(han)透的(de)缺陷。因(yin)此，對焊(han)(han)工(gong)技術水(shui)平(ping)要求(qiu)可(ke)以適(shi)當(dang)降(jiang)低。
c. 勞(lao)動條件好
由于實現了機械化(hua)、自動(dong)化(hua)焊(han)(han)接，除了減輕手工(gong)焊(han)(han)操作的(de)勞動(dong)強度(du)外，它沒有(you)弧光(guang)輻射，這(zhe)是埋弧焊(han)(han)的(de)獨特優點。而且焊(han)(han)接材料和電能的(de)消(xiao)耗較低。
2. 埋弧焊的主要缺點
a. 由于埋弧(hu)焊(han)(han)是依靠顆粒(li)狀焊(han)(han)劑(ji)堆(dui)積形成保護條件，因此，埋弧(hu)焊(han)(han)一般(ban)僅適用(yong)于水平(ping)位置的焊(han)(han)接。
b. 對焊(han)(han)件邊(bian)緣(yuan)的(de)加工裝配精度(du)（錯邊(bian)、間隙(xi)等）要求高，尤(you)其是不銹鋼(gang)焊(han)(han)管。否(fou)則，會使焊(han)(han)接(jie)過(guo)程不穩定，以致產生氣孔、裂(lie)紋、燒穿等缺陷。
c. 由于埋弧焊電(dian)弧的電(dian)場強度較大，電(dian)流小(xiao)于100A時，電(dian)弧的穩定性不好，因此，不適宜(yi)焊接厚度小(xiao)于1mm的薄壁管。
二、埋弧焊用焊絲(si)和焊劑(ji)及其配(pei)合(he)
1. 焊(han)絲
埋弧焊(han)(han)用焊(han)(han)絲(si)(si)與手(shou)工電弧焊(han)(han)焊(han)(han)條鋼芯(xin)同屬一個國家標準(zhun)。不銹鋼埋弧焊(han)(han)用焊(han)(han)絲(si)(si)，可(ke)參考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)接用不銹鋼絲(si)(si)》等(deng)(deng)(deng)。焊(han)(han)絲(si)(si)直徑為ф1.6mm~6.0mm.不同牌號的焊(han)(han)絲(si)(si)應分(fen)類妥(tuo)善保管，不能混用。焊(han)(han)前應對焊(han)(han)絲(si)(si)表面(mian)仔(zi)細(xi)清理，去除油污等(deng)(deng)(deng)雜質(zhi)，防止(zhi)焊(han)(han)接時(shi)產生氣(qi)孔等(deng)(deng)(deng)缺陷。
2. 焊劑
不銹鋼埋(mai)弧焊常用焊劑(ji)見表(biao)5-4。AVESTA 不銹鋼埋(mai)弧焊焊劑(ji)見表(biao)5-5。
一般焊劑在使用前必(bi)須在250℃下烘(hong)干(gan)，并保溫1~2小時(shi)。限用直(zhi)流焊的焊劑使用前必(bi)經300℃~400℃烘(hong)干(gan)，保溫2小時(shi)，烘(hong)干(gan)后應立(li)即使用。施(shi)焊時(shi)，覆(fu)蓋層焊劑堆積厚度要(yao)適(shi)中，過厚易導致焊縫成型惡(e)化變壞，產生凹(ao)坑(keng)。
3. 焊(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)劑的選配
欲獲得(de)高質量的(de)埋弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接接頭，正確選用焊(han)(han)絲和焊(han)(han)劑(ji)(ji)是十分重要的(de)。對耐熱鋼、低(di)錳(meng)鋼、耐蝕鋼的(de)焊(han)(han)接可選用中硅或低(di)硅型(xing)焊(han)(han)劑(ji)(ji)并(bing)配(pei)合(he)(he)相應的(de)合(he)(he)金(jin)鋼焊(han)(han)絲。對于鐵素體、奧氏體等高合(he)(he)金(jin)鋼，一般(ban)選用堿度較(jiao)(jiao)高的(de)熔煉焊(han)(han)劑(ji)(ji)或燒結、粘結焊(han)(han)劑(ji)(ji)，以降低(di)合(he)(he)金(jin)元素的(de)燒損(sun)及向(xiang)焊(han)(han)縫過(guo)渡(du)較(jiao)(jiao)多(duo)的(de)合(he)(he)金(jin)元素。
一般來(lai)說，高(gao)錳高(gao)硅(gui)(gui)低(di)(di)(di)氟(fu)焊(han)(han)劑(ji)，用于(yu)碳鋼(gang)或韌性(xing)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)的場合，配用低(di)(di)(di)合金(jin)鋼(gang)焊(han)(han)絲(si)。無(wu)錳無(wu)硅(gui)(gui)高(gao)氟(fu)焊(han)(han)劑(ji)屬(shu)堿性(xing)焊(han)(han)劑(ji)，適用于(yu)韌性(xing)要(yao)求(qiu)高(gao)或不(bu)銹鋼(gang)等(deng)高(gao)合金(jin)鋼(gang)的焊(han)(han)接(jie)。中錳中硅(gui)(gui)中氟(fu)焊(han)(han)劑(ji)屬(shu)中性(xing)焊(han)(han)劑(ji)，多(duo)用于(yu)低(di)(di)(di)合金(jin)鋼(gang)、結構鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)。
埋弧焊(han)(han)用(yong)的焊(han)(han)絲，應根據所焊(han)(han)鋼材類(lei)(lei)類(lei)(lei)別(bie)及對(dui)焊(han)(han)接接頭性能(neng)的要(yao)求(qiu)加(jia)以選(xuan)擇，并與相(xiang)應的焊(han)(han)劑配合使用(yong)，如表5-4列(lie)出(chu)了(le)埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)絲、焊(han)(han)劑的選(xuan)配。
四、埋弧焊(han)焊(han)機(ji)
埋弧焊(han)焊(han)機是由機械、電(dian)源和控(kong)制系統3個主要(yao)部分組成，它們主要(yao)特點如下：
1. 機械結構
現(xian)以MZ-1000型(xing)自動焊機(ji)(ji)的焊接小車為(wei)例(li)來說明自動埋(mai)弧焊機(ji)(ji)的機(ji)(ji)械結構(gou)特點，其他(ta)各(ge)種自動埋(mai)弧焊機(ji)(ji)的結構(gou)均與此(ci)大同小異。它(ta)由送絲(si)機(ji)(ji)、行走(zou)小車、機(ji)(ji)頭(tou)調整機(ji)(ji)構(gou)、導電嘴以及焊絲(si)盤(pan)、焊劑(ji)漏(lou)斗(dou)等部件組成，通常還裝有(you)控制盒。－
a. 送絲機
送絲(si)(si)機的主(zhu)要作用是將直徑(jing)Φ3mm~φ6mm的焊絲(si)(si)自動輸送到(dao)電弧焊接(jie)區(qu)，它包括送絲(si)(si)傳動系統、送絲(si)(si)滾輪(lun)和(he)矯(jiao)直滾輪(lun)等。
送絲電動機功率(lv)取決于焊絲直徑，一(yi)般為(wei)40W~100W.額定轉速為(wei)2650r/min,可以均勻調節(jie)。送絲機構減速比取決于電動機轉速和所(suo)要(yao)求的送給速度范圍(wei)，一(yi)般為(wei)100~160。
b. 行(xing)走小車
包(bao)括行(xing)走(zou)傳功機(ji)(ji)(ji)構(gou)、行(xing)走(zou)輪(lun)及離合器等。行(xing)走(zou)輪(lun)一般應為(wei)(wei)橡膠絕(jue)緣輪(lun)，使(shi)小車與導電(dian)(dian)嘴絕(jue)緣。當離合器脫離時(shi)小車可(ke)以由手推動(dong)，當合上(shang)時(shi)則由電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)驅動(dong)。行(xing)走(zou)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)(ji)功率取(qu)決(jue)于(yu)小車的自重(zhong)，一般為(wei)(wei)40W~200W.行(xing)走(zou)機(ji)(ji)(ji)械減速比取(qu)決(jue)于(yu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)和(he)所要求焊(han)接速度范圍，一般為(wei)(wei)800~1000.
c. 機頭(tou)調節機構
為了使焊(han)(han)機(ji)(ji)能適應各種類型焊(han)(han)縫焊(han)(han)接，并(bing)使焊(han)(han)絲對準焊(han)(han)縫，送絲機(ji)(ji)應有(you)足夠的調節自由度。
d. 導電嘴
安裝在(zai)機(ji)頭上的銅制導電嘴（耐磨銅合(he)金制成）是為了將電流(liu)導至焊絲用的。導電嘴一般分為3種不(bu)同(tong)的結(jie)構形式（圖(tu)5-20)。
滾(gun)輪式導電(dian)(dian)嘴由(you)裝(zhuang)在導電(dian)(dian)板上(shang)的兩個耐磨銅(tong)滾(gun)輪組成(cheng)。焊接(jie)電(dian)(dian)源(yuan)線(xian)接(jie)在導電(dian)(dian)扳上(shang)。為(wei)了接(jie)觸導電(dian)(dian)良(liang)好，焊絲(si)靠彈簧的張力夾緊在兩個滾(gun)輪之間。彈簧張力由(you)螺(luo)釘來調節（圖5-20a)。
夾瓦(wa)(wa)式導(dao)電嘴(zui)是由兩個帶槽的(de)(de)銅夾瓦(wa)(wa)組成(cheng)。用兩個帶彈簧(huang)的(de)(de)螺釘(ding)使(shi)(shi)－夾瓦(wa)(wa)壓(ya)向(xiang)另一夾瓦(wa)(wa)，以保(bao)證夾瓦(wa)(wa)與(yu)焊絲(si)之間(jian)有良好的(de)(de)接(jie)(jie)觸。接(jie)(jie)電纜用螺栓接(jie)(jie)在(zai)固定夾瓦(wa)(wa)上。為了延長(chang)使(shi)(shi)用壽命，可在(zai)夾瓦(wa)(wa)的(de)(de)溝槽中對不同直(zhi)徑焊絲(si)更換襯瓦(wa)(wa)。這(zhe)種(zhong)結構的(de)(de)導(dao)電嘴(zui)可以有效(xiao)地(di)導(dao)引焊絲(si)的(de)(de)方向(xiang)，并容(rong)許有較大的(de)(de)磨損（圖5-20b)。
對于小直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)焊(han)絲(si)，可用偏心式導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴，也稱管(guan)狀導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴，它是(shi)由(you)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)(gan)和導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴組成(cheng)(cheng)（圖5-20c).導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴用耐磨合金鉻銅制成(cheng)(cheng)，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)(gan)有直的(de)或彎(wan)的(de)。導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴與導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)(gan)不在一(yi)個同心度上，因此，通過(guo)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)(gan)的(de)焊(han)絲(si)在導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴的(de)端頭(tou)中(zhong)受(shou)到(dao)彎(wan)曲(qu)，并由(you)于焊(han)絲(si)的(de)彈性(xing)而在端頭(tou)的(de)出口(kou)處造成(cheng)(cheng)必(bi)要(yao)的(de)接觸壓力(li)。
e. 焊劑回收器(qi)
專用(yong)埋弧焊(han)機(ji)一(yi)(yi)(yi)般(ban)裝有(you)焊(han)劑(ji)回(hui)(hui)收(shou)器。目前(qian)一(yi)(yi)(yi)般(ban)的焊(han)劑(ji)回(hui)(hui)收(shou)器均是利用(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)壓(ya)(ya)的壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)造成(cheng)局部負壓(ya)(ya)實行吸(xi)收(shou)的，結(jie)構型式有(you)電動吸(xi)入(ru)、氣(qi)動吸(xi)入(ru)、吸(xi)壓(ya)(ya)式等多種(zhong)。前(qian)兩種(zhong)壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)不(bu)跟焊(han)劑(ji)接觸，但輸送不(bu)可靠(kao)；后(hou)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)輸送控制可靠(kao)，但壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)直接和焊(han)劑(ji)接觸。因(yin)壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)含水(shui)量高，焊(han)劑(ji)受潮易使(shi)焊(han)縫產生氣(qi)孔，因(yin)此使(shi)用(yong)起來都不(bu)太(tai)滿意，目前(qian)正在推(tui)廣用(yong)局部真(zhen)空(kong)吸(xi)塵原(yuan)理制造的新型焊(han)劑(ji)回(hui)(hui)收(shou)器。
2. 焊接(jie)電(dian)源
埋弧自動焊(han)(han)(han)可(ke)采(cai)(cai)用交(jiao)流或(huo)直流電(dian)源(yuan)進行焊(han)(han)(han)接(jie)，可(ke)根據產品(pin)焊(han)(han)(han)接(jie)要求及焊(han)(han)(han)劑(ji)型(xing)號(hao)選定電(dian)源(yuan)。一般低(di)碳鋼(gang)及低(di)合金結構鋼(gang)配用“焊(han)(han)(han)劑(ji)430”或(huo)“焊(han)(han)(han)劑(ji)431”時(shi)，焊(han)(han)(han)接(jie)均應優先考慮采(cai)(cai)用交(jiao)流電(dian)源(yuan)。若用低(di)錳低(di)硅(gui)焊(han)(han)(han)劑(ji)，必須選用直流電(dian)源(yuan)才(cai)能保(bao)證埋弧焊(han)(han)(han)過程電(dian)弧的(de)穩定性。采(cai)(cai)用直流電(dian)源(yuan)時(shi)一般采(cai)(cai)用直流反極(ji)性，以獲(huo)得較大的(de)熔(rong)深。埋弧焊(han)(han)(han)直流電(dian)源(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋(mai)弧焊焊接不銹(xiu)鋼一般(ban)使用(yong)直(zhi)流電(dian)源。粗絲(si)(si)埋(mai)弧焊一般(ban)采(cai)用(yong)電(dian)弧電(dian)壓自動調節式焊絲(si)(si)機構(gou)，配(pei)用(yong)陡降外特(te)性電(dian)源。細(xi)絲(si)(si)埋(mai)弧焊采(cai)用(yong)等速(su)送絲(si)(si)機，配(pei)用(yong)平或緩降外特(te)性電(dian)源。
埋弧自動(dong)焊焊接電(dian)源空(kong)載電(dian)壓要求在70V~80V以上。由于焊接電(dian)流(liu)較大(da)，埋弧自動(dong)焊電(dian)源的(de)額定電(dian)流(liu)一般在700A~1000A之(zhi)間。
3. 控制系統
通用小(xiao)車(che)式埋弧自動(dong)(dong)焊(han)機的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統包括：電(dian)源外特性控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、送(song)絲和小(xiao)車(che)拖動(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)及程(cheng)序自動(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)（其中主(zhu)要(yao)是引弧和熄弧自動(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)）。一般埋弧焊(han)機，常有(you)一控(kong)(kong)(kong)制(zhi)箱(xiang)(xiang)來安裝主(zhu)要(yao)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)電(dian)器組(zu)件(jian)，但實際(ji)上控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統總還有(you)一部分組(zu)件(jian)是安裝在小(xiao)車(che)上的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)盒和焊(han)接(jie)電(dian)源箱(xiang)(xiang)內(nei)的，因(yin)此，使(shi)用時(shi)設備必須(xu)按照出廠時(shi)提供的外部接(jie)線安裝圖(tu)(tu)連接(jie)，如(ru)圖(tu)(tu)5-21。
