埋弧焊簡稱SAW焊，SAW是英文 Submerged Arc Welding 的縮寫。埋弧焊(han)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(cheng)，見圖5-19。首先通過焊(han)(han)(han)劑(ji)漏斗在焊(han)(han)(han)件(jian)表(biao)面(mian)覆(fu)蓋一層顆粒狀焊(han)(han)(han)劑(ji)，送絲機構將焊(han)(han)(han)絲經導電(dian)嘴送到焊(han)(han)(han)劑(ji)層下(xia)，并引燃電(dian)弧(hu)(hu)(hu)。電(dian)弧(hu)(hu)(hu)除直接(jie)加(jia)熱焊(han)(han)(han)件(jian)和焊(han)(han)(han)絲形(xing)(xing)成(cheng)熔(rong)(rong)池及(ji)熔(rong)(rong)滴外(wai)(wai)，其輻(fu)射熱還(huan)熔(rong)(rong)化周圍的(de)焊(han)(han)(han)劑(ji)而(er)形(xing)(xing)成(cheng)熔(rong)(rong)渣。部分焊(han)(han)(han)劑(ji)和金屬甚至被加(jia)熱成(cheng)蒸氣(qi)而(er)把熔(rong)(rong)渣排開(kai)，形(xing)(xing)成(cheng)一個籠罩著(zhu)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)和熔(rong)(rong)池的(de)氣(qi)泡，使焊(han)(han)(han)接(jie)高溫區與外(wai)(wai)界空(kong)氣(qi)隔離，防止(zhi)空(kong)氣(qi)侵入。隨著(zhu)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)向前的(de)移動，熔(rong)(rong)池前部也向前延伸(shen)，熔(rong)(rong)池后部則逐漸冷(leng)卻凝固形(xing)(xing)成(cheng)焊(han)(han)(han)縫。重量較輕(qing)的(de)熔(rong)(rong)渣浮在熔(rong)(rong)池表(biao)面(mian)，冷(leng)卻后成(cheng)為渣殼。
埋弧自動(dong)(dong)焊機由焊劑(ji)漏(lou)斗、焊絲盤(pan)、送絲機構(gou)、導電(dian)嘴和控制(zhi)等組成，全部(bu)裝(zhuang)在一個(ge)能自動(dong)(dong)行(xing)走(zou)的小(xiao)車上，用(yong)電(dian)纜(lan)與焊接電(dian)源及制(zhi)箱連接。焊接時，只要(yao)按下啟動(dong)(dong)按鈕(niu)，整(zheng)個(ge)焊接過程（包括引弧、絲、小(xiao)車行(xing)走(zou)等）將自動(dong)(dong)進行(xing)。
由于采用裸(luo)焊絲，且(qie)導電(dian)嘴長度(du)僅約(yue)50mm,同(tong)時(shi)，渣層可防止屬(shu)飛濺，所以，埋弧焊可采用大(da)電(dian)流（300A~2000A)進行焊接(jie)，使界接(jie)速度(du)和熔深大(da)大(da)增加。
埋弧焊焊接(jie)不(bu)銹鋼(gang)管所用的焊接(jie)材料(liao)、焊絲和焊劑(ji)見表5-4。
一(yi)、埋弧焊(han)的(de)特(te)點
1. 埋弧焊的主要優點
埋弧焊(han)生產特點是埋弧、自(zi)動和大電流。埋弧自(zi)動焊(han)有如下優點：
a. 生產效率高
這是因(yin)為(wei)(wei)，一(yi)方(fang)(fang)面焊(han)(han)絲(si)(si)導電(dian)長度(du)縮短，電(dian)流和(he)(he)電(dian)流密度(du)提(ti)(ti)高，因(yin)此電(dian)弧(hu)的(de)熔(rong)(rong)深能(neng)力和(he)(he)焊(han)(han)絲(si)(si)熔(rong)(rong)敷效率都(dou)大(da)大(da)提(ti)(ti)高。埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)一(yi)般不開坡口(kou)單面一(yi)次焊(han)(han)熔(rong)(rong)深可達(da)20mm.另一(yi)方(fang)(fang)面由于焊(han)(han)劑(ji)和(he)(he)熔(rong)(rong)渣的(de)隔熱(re)(re)作用，電(dian)弧(hu)上基本沒(mei)有熱(re)(re)的(de)輻射散失，飛(fei)濺也小，雖然用于熔(rong)(rong)化焊(han)(han)劑(ji)的(de)熱(re)(re)量損耗有所(suo)增大(da)，但總的(de)熱(re)(re)效率仍然大(da)大(da)增加，因(yin)而(er)使埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)可以大(da)大(da)提(ti)(ti)高；以厚度(du)8mm~10mm鋼板對接(jie)為(wei)(wei)例，單絲(si)(si)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)速(su)度(du)可達(da)30m/h~50m/h,雙絲(si)(si)或多絲(si)(si)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)還可提(ti)(ti)高一(yi)倍以上，而(er)手工焊(han)(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)(han)則僅(jin)為(wei)(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高
埋弧(hu)(hu)焊(han)時焊(han)劑(ji)對電弧(hu)(hu)空間有可(ke)靠的(de)保(bao)護，可(ke)有效地防止外界空氣的(de)侵人(ren)。電弧(hu)(hu)區(qu)主要成分(fen)是二氧(yang)(yang)化(hua)碳,焊(han)縫金屬中含(han)氮量、含(han)氧(yang)(yang)量大大降(jiang)低。另外，焊(han)接參(can)數可(ke)以通過自動(dong)調節(jie)保(bao)持(chi)穩定，焊(han)縫的(de)化(hua)學(xue)成分(fen)和(he)性(xing)能(neng)比較(jiao)均(jun)勻，機械性(xing)能(neng)比較(jiao)好(hao)，焊(han)縫表面光潔平(ping)直。同(tong)時，因熔深較(jiao)大，故不(bu)易(yi)產(chan)生未焊(han)透(tou)的(de)缺陷(xian)。因此，對焊(han)工(gong)技術水平(ping)要求可(ke)以適當降(jiang)低。
c. 勞(lao)動條件好
由(you)于實現了機械(xie)化、自動化焊(han)接(jie)，除了減(jian)輕手工焊(han)操(cao)作的勞動強度外，它沒有弧光輻(fu)射，這是埋(mai)弧焊(han)的獨特優點。而且焊(han)接(jie)材料(liao)和電能的消耗較低。
2. 埋弧焊的主要(yao)缺(que)點(dian)
a. 由于埋弧焊是依靠顆粒(li)狀焊劑(ji)堆積形成保護條件，因此，埋弧焊一般僅(jin)適用于水平位置的焊接。
b. 對焊件(jian)邊(bian)緣(yuan)的加工裝(zhuang)配精度（錯(cuo)邊(bian)、間(jian)隙等(deng)）要求高，尤其是(shi)不銹鋼焊管。否則(ze)，會使(shi)焊接過(guo)程不穩定，以致產生氣孔、裂紋、燒(shao)穿等(deng)缺陷。
c. 由于(yu)埋弧焊電弧的電場強度較大，電流小(xiao)于(yu)100A時(shi)，電弧的穩定性(xing)不好，因此，不適宜(yi)焊接(jie)厚度小(xiao)于(yu)1mm的薄壁(bi)管。
二、埋(mai)弧焊(han)用焊(han)絲(si)和焊(han)劑及其配合(he)
1. 焊(han)絲
埋弧(hu)焊(han)(han)用焊(han)(han)絲(si)(si)(si)與(yu)手工(gong)電弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)條鋼芯同屬一(yi)個國(guo)家標準。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼埋弧(hu)焊(han)(han)用焊(han)(han)絲(si)(si)(si)，可參考(kao)YB/T 5092-1996《焊(han)(han)接(jie)用不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼絲(si)(si)(si)》等(deng)。焊(han)(han)絲(si)(si)(si)直徑為(wei)ф1.6mm~6.0mm.不(bu)(bu)(bu)同牌號的焊(han)(han)絲(si)(si)(si)應分類妥善保管(guan)，不(bu)(bu)(bu)能混用。焊(han)(han)前應對焊(han)(han)絲(si)(si)(si)表(biao)面仔細清理，去除(chu)油污等(deng)雜(za)質，防止焊(han)(han)接(jie)時產生(sheng)氣孔等(deng)缺陷(xian)。
2. 焊劑(ji)
不銹(xiu)鋼埋弧焊(han)常(chang)用焊(han)劑見表5-4。AVESTA 不銹(xiu)鋼埋弧焊(han)焊(han)劑見表5-5。
一般焊劑(ji)(ji)在使用前(qian)必(bi)須(xu)在250℃下烘干，并(bing)保(bao)溫1~2小(xiao)時。限用直(zhi)流(liu)焊的焊劑(ji)(ji)使用前(qian)必(bi)經300℃~400℃烘干，保(bao)溫2小(xiao)時，烘干后應立(li)即使用。施焊時，覆蓋層(ceng)焊劑(ji)(ji)堆積厚(hou)度(du)要(yao)適中，過厚(hou)易導致焊縫(feng)成型惡(e)化變(bian)壞，產生凹坑。
3. 焊絲和(he)焊劑的選配(pei)
欲(yu)獲(huo)得高質(zhi)量的(de)(de)埋弧焊(han)焊(han)接接頭，正確選(xuan)用(yong)(yong)焊(han)絲和焊(han)劑是十分重要的(de)(de)。對(dui)耐(nai)熱鋼(gang)、低(di)錳鋼(gang)、耐(nai)蝕鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接可選(xuan)用(yong)(yong)中(zhong)硅或低(di)硅型焊(han)劑并配(pei)合(he)(he)相應(ying)的(de)(de)合(he)(he)金鋼(gang)焊(han)絲。對(dui)于鐵(tie)素(su)體、奧氏(shi)體等高合(he)(he)金鋼(gang)，一般選(xuan)用(yong)(yong)堿度較高的(de)(de)熔煉焊(han)劑或燒(shao)結、粘結焊(han)劑，以降低(di)合(he)(he)金元(yuan)素(su)的(de)(de)燒(shao)損(sun)及(ji)向焊(han)縫過渡較多的(de)(de)合(he)(he)金元(yuan)素(su)。
一(yi)般來說，高(gao)(gao)(gao)錳(meng)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)低氟焊(han)劑(ji)(ji)(ji)，用于(yu)碳鋼(gang)或(huo)韌性(xing)要(yao)求不(bu)(bu)高(gao)(gao)(gao)的場合(he)，配用低合(he)金鋼(gang)焊(han)絲(si)。無錳(meng)無硅(gui)高(gao)(gao)(gao)氟焊(han)劑(ji)(ji)(ji)屬堿性(xing)焊(han)劑(ji)(ji)(ji)，適用于(yu)韌性(xing)要(yao)求高(gao)(gao)(gao)或(huo)不(bu)(bu)銹鋼(gang)等高(gao)(gao)(gao)合(he)金鋼(gang)的焊(han)接。中(zhong)錳(meng)中(zhong)硅(gui)中(zhong)氟焊(han)劑(ji)(ji)(ji)屬中(zhong)性(xing)焊(han)劑(ji)(ji)(ji)，多用于(yu)低合(he)金鋼(gang)、結構鋼(gang)焊(han)接。
埋弧焊(han)用(yong)的(de)焊(han)絲，應(ying)根據所焊(han)鋼材類(lei)(lei)類(lei)(lei)別及(ji)對(dui)焊(han)接接頭性能(neng)的(de)要求加以選(xuan)擇，并與相應(ying)的(de)焊(han)劑(ji)配合使用(yong)，如表5-4列出了埋弧焊(han)焊(han)絲、焊(han)劑(ji)的(de)選(xuan)配。
四(si)、埋弧焊(han)焊(han)機
埋弧(hu)焊(han)焊(han)機是由(you)機械、電源和控制系統3個主要(yao)(yao)部分組成(cheng)，它們主要(yao)(yao)特點(dian)如下：
1. 機械結構(gou)
現以MZ-1000型自動焊(han)(han)機(ji)(ji)(ji)(ji)的焊(han)(han)接(jie)小車為例來(lai)說(shuo)明自動埋弧(hu)焊(han)(han)機(ji)(ji)(ji)(ji)的機(ji)(ji)(ji)(ji)械結(jie)構(gou)特點，其他(ta)各種自動埋弧(hu)焊(han)(han)機(ji)(ji)(ji)(ji)的結(jie)構(gou)均與(yu)此(ci)大同小異(yi)。它由(you)送(song)絲機(ji)(ji)(ji)(ji)、行走(zou)小車、機(ji)(ji)(ji)(ji)頭(tou)調整機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)、導電嘴以及焊(han)(han)絲盤、焊(han)(han)劑(ji)漏斗等部件組成，通常還裝有控制盒。－
a. 送絲機
送絲(si)(si)機(ji)的主要作用是將直徑Φ3mm~φ6mm的焊絲(si)(si)自動輸(shu)送到電弧焊接區，它包(bao)括送絲(si)(si)傳動系統(tong)、送絲(si)(si)滾(gun)輪(lun)和(he)矯直滾(gun)輪(lun)等。
送絲電動機功率(lv)取(qu)(qu)決(jue)于焊絲直徑，一般(ban)(ban)為40W~100W.額定轉(zhuan)速(su)為2650r/min,可(ke)以均勻調節。送絲機構減速(su)比取(qu)(qu)決(jue)于電動機轉(zhuan)速(su)和所要求的送給(gei)速(su)度范圍，一般(ban)(ban)為100~160。
b. 行走小(xiao)車(che)
包括行走傳(chuan)功(gong)機(ji)構、行走輪及離合器等(deng)。行走輪一般(ban)應為橡膠絕(jue)緣輪，使小車(che)(che)與導電嘴(zui)絕(jue)緣。當(dang)離合器脫(tuo)離時(shi)小車(che)(che)可以(yi)由手(shou)推動(dong)，當(dang)合上時(shi)則由電動(dong)機(ji)驅動(dong)。行走電動(dong)機(ji)功(gong)率取決(jue)于小車(che)(che)的(de)自重(zhong)，一般(ban)為40W~200W.行走機(ji)械減速比取決(jue)于電機(ji)和所要求焊接(jie)速度范圍，一般(ban)為800~1000.
c. 機頭調節機構
為(wei)了使焊(han)機能適應(ying)各種類型(xing)焊(han)縫(feng)焊(han)接，并使焊(han)絲(si)對(dui)準焊(han)縫(feng)，送絲(si)機應(ying)有足(zu)夠的調節自由度。
d. 導電嘴
安(an)裝(zhuang)在機頭上的銅(tong)制導(dao)電嘴(zui)(zui)（耐磨銅(tong)合金(jin)制成）是為了(le)將電流導(dao)至焊絲用的。導(dao)電嘴(zui)(zui)一般(ban)分(fen)為3種不同的結構形(xing)式（圖(tu)5-20)。
滾(gun)輪(lun)(lun)(lun)式導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴由(you)裝(zhuang)在導(dao)(dao)電(dian)(dian)板上的(de)兩個耐磨銅滾(gun)輪(lun)(lun)(lun)組成(cheng)。焊接電(dian)(dian)源(yuan)線接在導(dao)(dao)電(dian)(dian)扳上。為了接觸導(dao)(dao)電(dian)(dian)良好，焊絲靠彈簧的(de)張(zhang)力夾緊在兩個滾(gun)輪(lun)(lun)(lun)之(zhi)間。彈簧張(zhang)力由(you)螺釘來(lai)調(diao)節（圖5-20a)。
夾(jia)瓦(wa)式導(dao)電(dian)嘴是由(you)兩(liang)個帶(dai)槽(cao)的銅夾(jia)瓦(wa)組(zu)成。用(yong)兩(liang)個帶(dai)彈簧的螺釘使－夾(jia)瓦(wa)壓向另一夾(jia)瓦(wa)，以保證夾(jia)瓦(wa)與焊絲(si)之間有良(liang)好的接觸。接電(dian)纜用(yong)螺栓接在固定夾(jia)瓦(wa)上(shang)。為了延(yan)長使用(yong)壽命，可(ke)在夾(jia)瓦(wa)的溝槽(cao)中(zhong)對不(bu)同(tong)直徑焊絲(si)更換(huan)襯瓦(wa)。這種(zhong)結構的導(dao)電(dian)嘴可(ke)以有效地導(dao)引焊絲(si)的方向，并容許有較大的磨損（圖(tu)5-20b)。
對于小直徑(jing)（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)焊(han)絲(si)，可(ke)用(yong)偏心(xin)式(shi)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)，也稱管狀(zhuang)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)，它是(shi)由導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)桿(gan)和(he)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)組成（圖5-20c).導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)用(yong)耐(nai)磨合(he)金鉻銅制成，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)桿(gan)有直的(de)或彎的(de)。導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)與導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)桿(gan)不在(zai)一個同心(xin)度上(shang)，因(yin)此，通(tong)過(guo)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)桿(gan)的(de)焊(han)絲(si)在(zai)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)的(de)端(duan)頭(tou)中受到彎曲，并(bing)由于焊(han)絲(si)的(de)彈性而(er)在(zai)端(duan)頭(tou)的(de)出口處造成必(bi)要(yao)的(de)接觸壓力(li)。
e. 焊劑回(hui)收器
專用埋弧焊機一(yi)般(ban)裝有焊劑(ji)(ji)回(hui)收器。目前(qian)一(yi)般(ban)的焊劑(ji)(ji)回(hui)收器均是(shi)利用0.3MPa~0.4MPa個大氣壓(ya)的壓(ya)縮空氣造成局部(bu)負壓(ya)實(shi)行吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)收的，結構型(xing)式(shi)有電動吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)入(ru)、氣動吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)入(ru)、吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)壓(ya)式(shi)等(deng)多種(zhong)。前(qian)兩種(zhong)壓(ya)縮空氣不(bu)跟焊劑(ji)(ji)接觸(chu)，但(dan)輸送(song)(song)不(bu)可(ke)靠；后一(yi)種(zhong)輸送(song)(song)控制可(ke)靠，但(dan)壓(ya)縮空氣直接和焊劑(ji)(ji)接觸(chu)。因壓(ya)縮空氣含水(shui)量高，焊劑(ji)(ji)受潮易使(shi)焊縫(feng)產生氣孔，因此使(shi)用起(qi)來都不(bu)太滿意(yi)，目前(qian)正在推(tui)廣用局部(bu)真空吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)塵原理(li)制造的新型(xing)焊劑(ji)(ji)回(hui)收器。
2. 焊接電源(yuan)
埋(mai)弧(hu)自(zi)動(dong)焊可(ke)(ke)采用交流或(huo)直流電(dian)源(yuan)(yuan)進行(xing)焊接(jie)(jie)，可(ke)(ke)根據產品焊接(jie)(jie)要求及焊劑(ji)型(xing)號選定電(dian)源(yuan)(yuan)。一(yi)般(ban)(ban)低碳鋼及低合金結構(gou)鋼配用“焊劑(ji)430”或(huo)“焊劑(ji)431”時，焊接(jie)(jie)均應(ying)優先考慮采用交流電(dian)源(yuan)(yuan)。若用低錳低硅焊劑(ji)，必須選用直流電(dian)源(yuan)(yuan)才能保證埋(mai)弧(hu)焊過(guo)程電(dian)弧(hu)的(de)(de)穩定性(xing)。采用直流電(dian)源(yuan)(yuan)時一(yi)般(ban)(ban)采用直流反極性(xing)，以獲得較大的(de)(de)熔深。埋(mai)弧(hu)焊直流電(dian)源(yuan)(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)不銹鋼一(yi)般使用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)電源(yuan)。粗(cu)絲(si)埋弧焊(han)(han)一(yi)般采用(yong)(yong)電弧電壓自(zi)動調節(jie)式焊(han)(han)絲(si)機構，配(pei)用(yong)(yong)陡(dou)降外(wai)特性電源(yuan)。細絲(si)埋弧焊(han)(han)采用(yong)(yong)等速送絲(si)機，配(pei)用(yong)(yong)平(ping)或緩降外(wai)特性電源(yuan)。
埋弧自動(dong)焊焊接電源空載(zai)電壓要求在70V~80V以(yi)上。由于焊接電流較大，埋弧自動(dong)焊電源的額定電流一般(ban)在700A~1000A之間。
3. 控制(zhi)系(xi)統
通(tong)用(yong)(yong)小車式埋弧自(zi)動焊機(ji)(ji)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)包括：電(dian)源外特性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、送絲和小車拖動控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)及程(cheng)序自(zi)動控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（其中主要是引(yin)弧和熄弧自(zi)動控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)）。一般埋弧焊機(ji)(ji)，常(chang)有一控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)箱(xiang)來安裝(zhuang)主要控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)器組(zu)件(jian)，但實際上控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)總還(huan)有一部(bu)分組(zu)件(jian)是安裝(zhuang)在(zai)小車上的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)盒和焊接電(dian)源箱(xiang)內的(de)，因此，使用(yong)(yong)時設備必須按照出廠時提供的(de)外部(bu)接線安裝(zhuang)圖連接，如圖5-21。
