埋(mai)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(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)接過(guo)程，見(jian)圖(tu)5-19。首先通過(guo)焊(han)(han)(han)劑(ji)漏斗在焊(han)(han)(han)件表(biao)面覆蓋一層顆(ke)粒(li)狀焊(han)(han)(han)劑(ji)，送絲機構將(jiang)焊(han)(han)(han)絲經導電(dian)嘴送到焊(han)(han)(han)劑(ji)層下，并引(yin)燃(ran)電(dian)弧(hu)(hu)。電(dian)弧(hu)(hu)除直接加熱(re)焊(han)(han)(han)件和(he)焊(han)(han)(han)絲形成(cheng)(cheng)熔(rong)池(chi)及熔(rong)滴(di)外，其(qi)輻射熱(re)還熔(rong)化(hua)周圍的(de)焊(han)(han)(han)劑(ji)而形成(cheng)(cheng)熔(rong)渣。部(bu)分(fen)焊(han)(han)(han)劑(ji)和(he)金屬甚至(zhi)被加熱(re)成(cheng)(cheng)蒸氣而把熔(rong)渣排開，形成(cheng)(cheng)一個籠罩著電(dian)弧(hu)(hu)和(he)熔(rong)池(chi)的(de)氣泡，使焊(han)(han)(han)接高溫區與外界空(kong)(kong)氣隔離，防止(zhi)空(kong)(kong)氣侵入。隨著電(dian)弧(hu)(hu)向前(qian)的(de)移(yi)動，熔(rong)池(chi)前(qian)部(bu)也向前(qian)延伸，熔(rong)池(chi)后(hou)部(bu)則(ze)逐漸冷卻凝(ning)固形成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)縫。重量較輕的(de)熔(rong)渣浮在熔(rong)池(chi)表(biao)面，冷卻后(hou)成(cheng)(cheng)為渣殼。
埋弧(hu)自動焊機由焊劑漏斗、焊絲盤、送絲機構、導電嘴和控制等組成，全(quan)部裝(zhuang)在一個能自動行(xing)走(zou)的小(xiao)車(che)上，用電纜與焊接(jie)電源(yuan)及制箱連接(jie)。焊接(jie)時，只要(yao)按(an)下啟動按(an)鈕，整個焊接(jie)過程(cheng)（包括(kuo)引弧(hu)、絲、小(xiao)車(che)行(xing)走(zou)等）將自動進行(xing)。
由于采用裸(luo)焊(han)絲，且導電嘴長度(du)僅(jin)約50mm,同時，渣層(ceng)可防止屬(shu)飛濺，所(suo)以(yi)，埋(mai)弧焊(han)可采用大電流(liu)（300A~2000A)進(jin)行焊(han)接，使界接速度(du)和(he)熔深大大增加。
埋弧焊(han)焊(han)接不銹鋼(gang)管所用的焊(han)接材料、焊(han)絲和焊(han)劑見表(biao)5-4。
一、埋弧焊的特點
1. 埋弧焊(han)的主(zhu)要優點
埋(mai)弧(hu)(hu)焊生產(chan)特點是埋(mai)弧(hu)(hu)、自(zi)動和大(da)電(dian)流(liu)。埋(mai)弧(hu)(hu)自(zi)動焊有如下優點：
a. 生產效率高
這是因為(wei)，一(yi)方(fang)(fang)面焊(han)絲(si)導(dao)電(dian)(dian)(dian)長度(du)(du)縮短，電(dian)(dian)(dian)流和(he)電(dian)(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)提高，因此電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)熔(rong)(rong)深(shen)能(neng)力(li)和(he)焊(han)絲(si)熔(rong)(rong)敷效(xiao)率都大大提高。埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)一(yi)般不開坡口單面一(yi)次焊(han)熔(rong)(rong)深(shen)可達20mm.另一(yi)方(fang)(fang)面由于焊(han)劑和(he)熔(rong)(rong)渣(zha)的(de)(de)隔熱(re)作用，電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)上基本沒有(you)熱(re)的(de)(de)輻射散失，飛濺也小，雖(sui)然用于熔(rong)(rong)化(hua)焊(han)劑的(de)(de)熱(re)量損耗有(you)所(suo)增大，但總的(de)(de)熱(re)效(xiao)率仍然大大增加(jia)，因而使埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)的(de)(de)焊(han)接(jie)速度(du)(du)可以大大提高；以厚度(du)(du)8mm~10mm鋼板對接(jie)為(wei)例(li)，單絲(si)埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)速度(du)(du)可達30m/h~50m/h,雙絲(si)或多絲(si)埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)還可提高一(yi)倍以上，而手工(gong)焊(han)條電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)則僅為(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高
埋弧(hu)焊(han)(han)(han)時(shi)焊(han)(han)(han)劑對電(dian)弧(hu)空(kong)(kong)間有可靠(kao)的保(bao)護(hu)，可有效地(di)防止外界空(kong)(kong)氣的侵人。電(dian)弧(hu)區主要成(cheng)分(fen)是(shi)二(er)氧化(hua)碳,焊(han)(han)(han)縫金屬中含(han)氮(dan)量、含(han)氧量大大降低。另外，焊(han)(han)(han)接參數(shu)可以(yi)(yi)通過(guo)自動調(diao)節保(bao)持穩定，焊(han)(han)(han)縫的化(hua)學成(cheng)分(fen)和性能比較(jiao)(jiao)均勻(yun)，機械性能比較(jiao)(jiao)好，焊(han)(han)(han)縫表面光潔平直(zhi)。同時(shi)，因(yin)熔深較(jiao)(jiao)大，故不易產生未(wei)焊(han)(han)(han)透的缺(que)陷(xian)。因(yin)此，對焊(han)(han)(han)工技術水平要求可以(yi)(yi)適當降低。
c. 勞動條件(jian)好(hao)
由于實現了機械(xie)化(hua)、自動化(hua)焊(han)接，除了減(jian)輕手工焊(han)操作的勞動強度外，它沒有(you)弧(hu)光(guang)輻(fu)射，這是埋弧(hu)焊(han)的獨特(te)優點。而且焊(han)接材料和電(dian)能的消耗較(jiao)低。
2. 埋弧焊的主要缺點
a. 由(you)于埋(mai)弧焊(han)是依(yi)靠顆粒狀焊(han)劑堆(dui)積形成保護(hu)條件，因此，埋(mai)弧焊(han)一(yi)般僅適用于水平位置的焊(han)接。
b. 對焊(han)(han)件邊(bian)緣的加工裝配精度(du)（錯邊(bian)、間隙等）要求高(gao)，尤其是(shi)不(bu)銹鋼焊(han)(han)管。否則，會使焊(han)(han)接過程不(bu)穩定，以(yi)致(zhi)產(chan)生氣孔、裂紋、燒穿等缺陷(xian)。
c. 由(you)于埋弧(hu)焊電(dian)弧(hu)的電(dian)場強(qiang)度較大，電(dian)流(liu)小于100A時，電(dian)弧(hu)的穩(wen)定性不好，因此(ci)，不適宜焊接厚度小于1mm的薄壁管。
二、埋弧焊(han)用焊(han)絲和焊(han)劑及其配(pei)合
1. 焊絲(si)
埋弧(hu)(hu)焊用(yong)焊絲與手工電弧(hu)(hu)焊焊條鋼芯(xin)同屬一個國家標準。不(bu)銹鋼埋弧(hu)(hu)焊用(yong)焊絲，可(ke)參(can)考YB/T 5092-1996《焊接(jie)用(yong)不(bu)銹鋼絲》等。焊絲直徑為(wei)ф1.6mm~6.0mm.不(bu)同牌(pai)號(hao)的(de)焊絲應分類妥善保管，不(bu)能(neng)混用(yong)。焊前應對焊絲表(biao)面仔(zi)細清理，去除(chu)油污等雜質，防(fang)止(zhi)焊接(jie)時產生(sheng)氣孔等缺陷。
2. 焊劑
不銹鋼(gang)埋弧焊常用(yong)焊劑見表5-4。AVESTA 不銹鋼(gang)埋弧焊焊劑見表5-5。
一般焊劑在使(shi)用(yong)前必(bi)須在250℃下烘(hong)(hong)干(gan)，并保(bao)溫1~2小時(shi)。限用(yong)直流焊的焊劑使(shi)用(yong)前必(bi)經(jing)300℃~400℃烘(hong)(hong)干(gan)，保(bao)溫2小時(shi)，烘(hong)(hong)干(gan)后應立即(ji)使(shi)用(yong)。施焊時(shi)，覆蓋(gai)層(ceng)焊劑堆積厚度要適中，過厚易導致(zhi)焊縫成(cheng)型惡化變壞，產生凹坑。
3. 焊絲和焊劑(ji)的選配
欲獲得高(gao)(gao)質量的(de)埋弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接接頭，正確選用焊(han)(han)(han)(han)絲和焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)是十分重要的(de)。對耐(nai)熱鋼、低錳鋼、耐(nai)蝕鋼的(de)焊(han)(han)(han)(han)接可選用中硅或低硅型焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)并配合(he)相應的(de)合(he)金鋼焊(han)(han)(han)(han)絲。對于鐵(tie)素體(ti)、奧(ao)氏體(ti)等高(gao)(gao)合(he)金鋼，一般(ban)選用堿度較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)熔煉焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)或燒(shao)結(jie)、粘結(jie)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)，以(yi)降低合(he)金元素的(de)燒(shao)損(sun)及向焊(han)(han)(han)(han)縫過渡較(jiao)(jiao)多的(de)合(he)金元素。
一般來說(shuo)，高(gao)(gao)錳(meng)(meng)高(gao)(gao)硅(gui)低(di)氟焊(han)(han)劑(ji)(ji)，用(yong)于碳鋼(gang)(gang)或韌性要求(qiu)不(bu)(bu)高(gao)(gao)的場合(he)(he)(he)，配用(yong)低(di)合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)焊(han)(han)絲。無錳(meng)(meng)無硅(gui)高(gao)(gao)氟焊(han)(han)劑(ji)(ji)屬(shu)堿(jian)性焊(han)(han)劑(ji)(ji)，適用(yong)于韌性要求(qiu)高(gao)(gao)或不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)等高(gao)(gao)合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)的焊(han)(han)接。中(zhong)錳(meng)(meng)中(zhong)硅(gui)中(zhong)氟焊(han)(han)劑(ji)(ji)屬(shu)中(zhong)性焊(han)(han)劑(ji)(ji)，多用(yong)于低(di)合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)、結構(gou)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接。
埋(mai)弧焊用的焊絲，應根據所焊鋼材類(lei)類(lei)別及對焊接接頭性能的要求加以(yi)選(xuan)擇(ze)，并與相應的焊劑配(pei)合(he)使用，如表5-4列出了埋(mai)弧焊焊絲、焊劑的選(xuan)配(pei)。
四、埋(mai)弧焊(han)焊(han)機
埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)機(ji)是(shi)由機(ji)械、電源和控制系(xi)統3個(ge)主要(yao)部(bu)分組成，它們主要(yao)特點如下：
1. 機(ji)械結構
現以MZ-1000型自(zi)動(dong)焊(han)機的焊(han)接小車為例來說明自(zi)動(dong)埋弧焊(han)機的機械(xie)結構特點，其他各種自(zi)動(dong)埋弧焊(han)機的結構均與(yu)此(ci)大(da)同小異。它由送絲機、行(xing)走小車、機頭調整機構、導電(dian)嘴以及焊(han)絲盤、焊(han)劑漏斗等部件組(zu)成，通常還裝有控制盒(he)。－
a. 送絲機
送(song)絲機的主要(yao)作用是將直徑(jing)Φ3mm~φ6mm的焊絲自動(dong)(dong)輸送(song)到電弧焊接區，它包括送(song)絲傳動(dong)(dong)系統、送(song)絲滾輪和矯直滾輪等。
送絲(si)電(dian)動(dong)機(ji)功率取決于(yu)焊絲(si)直徑，一(yi)(yi)般(ban)為(wei)40W~100W.額定轉速(su)為(wei)2650r/min,可以均勻調(diao)節。送絲(si)機(ji)構(gou)減速(su)比取決于(yu)電(dian)動(dong)機(ji)轉速(su)和(he)所要求的送給速(su)度范圍，一(yi)(yi)般(ban)為(wei)100~160。
b. 行走(zou)小車
包括行走(zou)傳功(gong)(gong)機(ji)(ji)構、行走(zou)輪(lun)(lun)及離(li)(li)合器(qi)等。行走(zou)輪(lun)(lun)一(yi)般應為橡膠(jiao)絕緣(yuan)(yuan)輪(lun)(lun)，使小(xiao)車(che)與導電(dian)(dian)嘴絕緣(yuan)(yuan)。當(dang)離(li)(li)合器(qi)脫離(li)(li)時(shi)小(xiao)車(che)可以由手推動，當(dang)合上時(shi)則(ze)由電(dian)(dian)動機(ji)(ji)驅動。行走(zou)電(dian)(dian)動機(ji)(ji)功(gong)(gong)率取決于小(xiao)車(che)的自重，一(yi)般為40W~200W.行走(zou)機(ji)(ji)械減速(su)比取決于電(dian)(dian)機(ji)(ji)和所要求焊接速(su)度(du)范圍(wei)，一(yi)般為800~1000.
c. 機頭調節機構
為了使(shi)(shi)焊機能適應各(ge)種類(lei)型焊縫(feng)焊接，并使(shi)(shi)焊絲對準焊縫(feng)，送絲機應有足夠的調(diao)節自由度。
d. 導電(dian)嘴
安裝在(zai)機頭上的(de)銅制(zhi)導(dao)電嘴(zui)（耐磨銅合金制(zhi)成）是(shi)為(wei)了將電流導(dao)至焊(han)絲用的(de)。導(dao)電嘴(zui)一(yi)般分為(wei)3種不同的(de)結構(gou)形式(shi)（圖5-20)。
滾輪式導電嘴(zui)由(you)裝在導電板(ban)上的兩(liang)個耐磨銅滾輪組成(cheng)。焊接電源線接在導電扳上。為了(le)接觸導電良好，焊絲靠彈簧(huang)的張力夾緊(jin)在兩(liang)個滾輪之間。彈簧(huang)張力由(you)螺(luo)釘來調節（圖5-20a)。
夾(jia)瓦(wa)式導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)是由兩個帶槽(cao)的(de)銅夾(jia)瓦(wa)組成。用(yong)兩個帶彈簧的(de)螺釘(ding)使－夾(jia)瓦(wa)壓向(xiang)另一(yi)夾(jia)瓦(wa)，以保證(zheng)夾(jia)瓦(wa)與焊絲(si)之(zhi)間有良(liang)好的(de)接觸。接電(dian)纜用(yong)螺栓(shuan)接在(zai)固定夾(jia)瓦(wa)上。為了延長使用(yong)壽命(ming)，可(ke)在(zai)夾(jia)瓦(wa)的(de)溝槽(cao)中對(dui)不同(tong)直徑焊絲(si)更換(huan)襯瓦(wa)。這種(zhong)結構的(de)導(dao)電(dian)嘴(zui)(zui)可(ke)以有效地導(dao)引(yin)焊絲(si)的(de)方向(xiang)，并容許有較大的(de)磨損（圖5-20b)。
對于小(xiao)直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)(de)(de)焊絲(si)(si)，可(ke)用(yong)偏(pian)心(xin)式(shi)導(dao)(dao)(dao)(dao)電嘴，也稱管狀導(dao)(dao)(dao)(dao)電嘴，它是由導(dao)(dao)(dao)(dao)電桿(gan)和導(dao)(dao)(dao)(dao)電嘴組成(cheng)（圖5-20c).導(dao)(dao)(dao)(dao)電嘴用(yong)耐磨(mo)合(he)金鉻銅制成(cheng)，導(dao)(dao)(dao)(dao)電桿(gan)有(you)直的(de)(de)(de)或(huo)彎(wan)的(de)(de)(de)。導(dao)(dao)(dao)(dao)電嘴與導(dao)(dao)(dao)(dao)電桿(gan)不在(zai)一個同心(xin)度上，因此，通過導(dao)(dao)(dao)(dao)電桿(gan)的(de)(de)(de)焊絲(si)(si)在(zai)導(dao)(dao)(dao)(dao)電嘴的(de)(de)(de)端(duan)頭中(zhong)受到彎(wan)曲，并由于焊絲(si)(si)的(de)(de)(de)彈性而在(zai)端(duan)頭的(de)(de)(de)出口處造成(cheng)必要的(de)(de)(de)接觸(chu)壓力。
e. 焊劑回收器
專用埋弧焊(han)(han)(han)(han)機一般(ban)裝有焊(han)(han)(han)(han)劑回(hui)收器(qi)。目(mu)前(qian)一般(ban)的焊(han)(han)(han)(han)劑回(hui)收器(qi)均是利用0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)壓(ya)(ya)的壓(ya)(ya)縮空(kong)(kong)(kong)氣(qi)造(zao)成局部負壓(ya)(ya)實行吸(xi)(xi)(xi)收的，結構型(xing)式有電動(dong)吸(xi)(xi)(xi)入、氣(qi)動(dong)吸(xi)(xi)(xi)入、吸(xi)(xi)(xi)壓(ya)(ya)式等多種(zhong)(zhong)。前(qian)兩種(zhong)(zhong)壓(ya)(ya)縮空(kong)(kong)(kong)氣(qi)不跟焊(han)(han)(han)(han)劑接觸，但輸(shu)送不可靠；后一種(zhong)(zhong)輸(shu)送控制可靠，但壓(ya)(ya)縮空(kong)(kong)(kong)氣(qi)直接和焊(han)(han)(han)(han)劑接觸。因壓(ya)(ya)縮空(kong)(kong)(kong)氣(qi)含水量高，焊(han)(han)(han)(han)劑受潮易使焊(han)(han)(han)(han)縫產生(sheng)氣(qi)孔，因此使用起(qi)來都不太滿意，目(mu)前(qian)正(zheng)在推廣用局部真空(kong)(kong)(kong)吸(xi)(xi)(xi)塵原理制造(zao)的新型(xing)焊(han)(han)(han)(han)劑回(hui)收器(qi)。
2. 焊接電源(yuan)
埋(mai)弧自動焊(han)(han)可(ke)采用(yong)(yong)(yong)交流或直流電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)進行焊(han)(han)接(jie)，可(ke)根據產品焊(han)(han)接(jie)要(yao)求及焊(han)(han)劑型號選定(ding)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。一(yi)般低(di)碳(tan)鋼及低(di)合(he)金結構鋼配用(yong)(yong)(yong)“焊(han)(han)劑430”或“焊(han)(han)劑431”時(shi)，焊(han)(han)接(jie)均應優(you)先考慮采用(yong)(yong)(yong)交流電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。若用(yong)(yong)(yong)低(di)錳低(di)硅焊(han)(han)劑，必(bi)須選用(yong)(yong)(yong)直流電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)才(cai)能保證埋(mai)弧焊(han)(han)過程電(dian)弧的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。采用(yong)(yong)(yong)直流電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)時(shi)一(yi)般采用(yong)(yong)(yong)直流反極(ji)性(xing)，以獲得較大的(de)熔深。埋(mai)弧焊(han)(han)直流電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等(deng)。
埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接不銹鋼一般使用(yong)直(zhi)流(liu)電(dian)源。粗絲(si)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)一般采用(yong)電(dian)弧(hu)電(dian)壓自動調節式焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)機構，配用(yong)陡降外特性電(dian)源。細絲(si)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)采用(yong)等速送絲(si)機，配用(yong)平或緩降外特性電(dian)源。
埋弧自動焊(han)焊(han)接電源空載(zai)電壓要求在70V~80V以上(shang)。由于(yu)焊(han)接電流較大，埋弧自動焊(han)電源的額定電流一(yi)般在700A~1000A之間(jian)。
3. 控(kong)制系統
通(tong)用小(xiao)車(che)式埋(mai)(mai)弧自動焊機的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統包括：電源外(wai)特性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、送(song)絲和小(xiao)車(che)拖動控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)及(ji)程序自動控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（其(qi)中主(zhu)(zhu)要是引(yin)弧和熄弧自動控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)）。一般埋(mai)(mai)弧焊機，常有一控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)箱來(lai)安(an)(an)裝(zhuang)主(zhu)(zhu)要控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)電器(qi)組(zu)件(jian)(jian)，但(dan)實(shi)際上控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統總還有一部(bu)分組(zu)件(jian)(jian)是安(an)(an)裝(zhuang)在小(xiao)車(che)上的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)盒和焊接電源箱內的(de)，因此，使用時(shi)設(she)備必須按照出(chu)廠時(shi)提供的(de)外(wai)部(bu)接線(xian)安(an)(an)裝(zhuang)圖(tu)連接，如圖(tu)5-21。
