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。
埋弧焊(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程，見圖5-19。首先通過焊(han)(han)(han)劑漏斗在焊(han)(han)(han)件(jian)表(biao)面(mian)覆(fu)蓋一層(ceng)顆粒狀焊(han)(han)(han)劑，送絲機(ji)構將焊(han)(han)(han)絲經導電嘴送到(dao)焊(han)(han)(han)劑層(ceng)下，并引(yin)燃電弧。電弧除(chu)直接(jie)(jie)加熱(re)焊(han)(han)(han)件(jian)和(he)焊(han)(han)(han)絲形(xing)成(cheng)熔(rong)(rong)(rong)池(chi)(chi)及熔(rong)(rong)(rong)滴(di)外，其輻(fu)射熱(re)還熔(rong)(rong)(rong)化(hua)周圍的焊(han)(han)(han)劑而形(xing)成(cheng)熔(rong)(rong)(rong)渣。部分焊(han)(han)(han)劑和(he)金屬甚至被加熱(re)成(cheng)蒸(zheng)氣(qi)而把熔(rong)(rong)(rong)渣排開，形(xing)成(cheng)一個籠(long)罩著電弧和(he)熔(rong)(rong)(rong)池(chi)(chi)的氣(qi)泡(pao)，使焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)高溫區(qu)與外界空氣(qi)隔離，防止空氣(qi)侵入。隨著電弧向前(qian)的移動，熔(rong)(rong)(rong)池(chi)(chi)前(qian)部也向前(qian)延伸(shen)，熔(rong)(rong)(rong)池(chi)(chi)后部則逐(zhu)漸冷卻凝固(gu)形(xing)成(cheng)焊(han)(han)(han)縫。重量較輕的熔(rong)(rong)(rong)渣浮(fu)在熔(rong)(rong)(rong)池(chi)(chi)表(biao)面(mian)，冷卻后成(cheng)為渣殼。
埋弧自動焊(han)機由焊(han)劑漏斗(dou)、焊(han)絲(si)盤、送絲(si)機構(gou)、導電(dian)(dian)嘴和(he)控(kong)制(zhi)等(deng)組成，全(quan)部裝(zhuang)在(zai)一個能(neng)自動行走的小(xiao)車(che)上，用電(dian)(dian)纜與焊(han)接(jie)電(dian)(dian)源及制(zhi)箱(xiang)連接(jie)。焊(han)接(jie)時，只要(yao)按下啟動按鈕，整個焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)（包括引弧、絲(si)、小(xiao)車(che)行走等(deng)）將(jiang)自動進(jin)行。
由于采用裸焊絲，且導電(dian)嘴長度(du)僅(jin)約50mm,同時，渣層(ceng)可防止屬飛(fei)濺，所(suo)以，埋弧焊可采用大電(dian)流(liu)（300A~2000A)進行(xing)焊接，使界接速度(du)和熔深大大增加。
埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接不銹鋼管所用(yong)的焊(han)(han)(han)接材料、焊(han)(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)(han)劑見表5-4。
一、埋(mai)弧焊的特點
1. 埋(mai)弧(hu)焊的主(zhu)要優點
埋(mai)弧焊生產特點是埋(mai)弧、自(zi)動和大電流。埋(mai)弧自(zi)動焊有如下優點：
a. 生產(chan)效率高
這是因為(wei)，一方面焊(han)(han)(han)(han)絲導電(dian)長度(du)縮短，電(dian)流和電(dian)流密(mi)度(du)提高(gao)，因此(ci)電(dian)弧(hu)的(de)熔(rong)(rong)深能力和焊(han)(han)(han)(han)絲熔(rong)(rong)敷效(xiao)率都大(da)大(da)提高(gao)。埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)一般不開坡口單面一次焊(han)(han)(han)(han)熔(rong)(rong)深可達20mm.另(ling)一方面由于(yu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)(ji)和熔(rong)(rong)渣的(de)隔熱作用(yong)，電(dian)弧(hu)上基(ji)本沒有(you)熱的(de)輻(fu)射散失，飛濺也小，雖然用(yong)于(yu)熔(rong)(rong)化焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)(ji)的(de)熱量損耗有(you)所增(zeng)大(da)，但總(zong)的(de)熱效(xiao)率仍(reng)然大(da)大(da)增(zeng)加，因而(er)使埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速度(du)可以(yi)大(da)大(da)提高(gao)；以(yi)厚度(du)8mm~10mm鋼板對(dui)接(jie)為(wei)例(li)，單絲埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)速度(du)可達30m/h~50m/h,雙(shuang)絲或多絲埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)還(huan)可提高(gao)一倍(bei)以(yi)上，而(er)手(shou)工(gong)焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)則僅為(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫質(zhi)量(liang)高
埋弧焊(han)時焊(han)劑對(dui)電(dian)弧空(kong)(kong)間(jian)有(you)可靠的保護，可有(you)效地(di)防止外界空(kong)(kong)氣的侵人。電(dian)弧區主要成分是二(er)氧化碳,焊(han)縫(feng)金屬中(zhong)含氮量、含氧量大(da)大(da)降低。另外，焊(han)接參數可以(yi)(yi)通(tong)過自動調節保持穩定，焊(han)縫(feng)的化學成分和性(xing)能比較(jiao)均勻，機械性(xing)能比較(jiao)好(hao)，焊(han)縫(feng)表面(mian)光潔平(ping)直。同時，因熔深較(jiao)大(da)，故不易產生(sheng)未焊(han)透的缺(que)陷。因此，對(dui)焊(han)工技術(shu)水平(ping)要求可以(yi)(yi)適當降低。
c. 勞動條件(jian)好
由于實現了機械化(hua)、自動化(hua)焊接(jie)，除了減輕手工焊操作的(de)勞(lao)動強(qiang)度外，它沒有弧光輻射，這是埋(mai)弧焊的(de)獨特優點(dian)。而且焊接(jie)材料和電能的(de)消(xiao)耗較(jiao)低。
2. 埋弧焊的主要缺點
a. 由于埋弧焊(han)(han)是依靠(kao)顆粒狀焊(han)(han)劑(ji)堆積形成保護條件，因此，埋弧焊(han)(han)一般僅(jin)適用于水平(ping)位置的焊(han)(han)接。
b. 對焊件(jian)邊緣的(de)加(jia)工裝配精度（錯邊、間隙等(deng)）要求高，尤其是不銹鋼焊管。否(fou)則，會(hui)使(shi)焊接過程(cheng)不穩定，以致產生氣孔、裂紋、燒穿等(deng)缺陷(xian)。
c. 由于(yu)埋弧(hu)焊(han)電(dian)弧(hu)的電(dian)場強度(du)較大(da)，電(dian)流小于(yu)100A時，電(dian)弧(hu)的穩(wen)定性不好(hao)，因此，不適宜焊(han)接厚度(du)小于(yu)1mm的薄壁管。
二、埋(mai)弧焊用焊絲(si)和焊劑(ji)及其(qi)配合
1. 焊絲
埋弧焊(han)(han)(han)(han)用焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)與手工電弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)條鋼芯同(tong)屬一個(ge)國家標準。不(bu)銹(xiu)鋼埋弧焊(han)(han)(han)(han)用焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)，可(ke)參考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)(han)(han)接用不(bu)銹(xiu)鋼絲(si)(si)》等。焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)直徑為ф1.6mm~6.0mm.不(bu)同(tong)牌號的焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)應分類妥善保管(guan)，不(bu)能混用。焊(han)(han)(han)(han)前應對(dui)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)表(biao)面仔(zi)細清理，去除油污等雜質，防止焊(han)(han)(han)(han)接時產生氣孔等缺(que)陷。
2. 焊劑
不銹鋼埋(mai)弧(hu)焊(han)常用焊(han)劑(ji)見表5-4。AVESTA 不銹鋼埋(mai)弧(hu)焊(han)焊(han)劑(ji)見表5-5。
一般焊(han)(han)(han)劑在使(shi)用前(qian)(qian)必須在250℃下(xia)烘(hong)干，并保(bao)溫(wen)(wen)1~2小時(shi)(shi)。限用直流焊(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)劑使(shi)用前(qian)(qian)必經300℃~400℃烘(hong)干，保(bao)溫(wen)(wen)2小時(shi)(shi)，烘(hong)干后應立即(ji)使(shi)用。施焊(han)(han)(han)時(shi)(shi)，覆蓋層焊(han)(han)(han)劑堆積(ji)厚度要適(shi)中，過厚易導致焊(han)(han)(han)縫(feng)成型惡化變(bian)壞，產生(sheng)凹(ao)坑。
3. 焊絲和焊劑的選配
欲獲得高質量的埋弧焊(han)焊(han)接接頭，正確選用(yong)焊(han)絲(si)和焊(han)劑(ji)是十(shi)分重要的。對耐(nai)熱鋼(gang)、低錳(meng)鋼(gang)、耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)的焊(han)接可選用(yong)中硅(gui)或低硅(gui)型(xing)焊(han)劑(ji)并(bing)配合(he)(he)相應的合(he)(he)金(jin)鋼(gang)焊(han)絲(si)。對于(yu)鐵素(su)體(ti)、奧氏體(ti)等高合(he)(he)金(jin)鋼(gang)，一般選用(yong)堿(jian)度較(jiao)高的熔煉焊(han)劑(ji)或燒結(jie)、粘(zhan)結(jie)焊(han)劑(ji)，以降低合(he)(he)金(jin)元素(su)的燒損及向焊(han)縫過渡較(jiao)多的合(he)(he)金(jin)元素(su)。
一般來說，高(gao)錳(meng)高(gao)硅低氟焊(han)劑，用(yong)于碳(tan)鋼或韌性要求(qiu)不高(gao)的場合(he)，配用(yong)低合(he)金鋼焊(han)絲(si)。無錳(meng)無硅高(gao)氟焊(han)劑屬堿(jian)性焊(han)劑，適(shi)用(yong)于韌性要求(qiu)高(gao)或不銹鋼等高(gao)合(he)金鋼的焊(han)接。中錳(meng)中硅中氟焊(han)劑屬中性焊(han)劑，多(duo)用(yong)于低合(he)金鋼、結構鋼焊(han)接。
埋(mai)弧焊(han)(han)用的(de)焊(han)(han)絲(si)，應根據所(suo)焊(han)(han)鋼材類(lei)類(lei)別及(ji)對焊(han)(han)接接頭性能(neng)的(de)要求(qiu)加(jia)以選擇，并與相應的(de)焊(han)(han)劑(ji)配合使用，如表5-4列出了埋(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)絲(si)、焊(han)(han)劑(ji)的(de)選配。
四、埋弧焊焊機
埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)機是由機械、電源(yuan)和控制系統3個主(zhu)要部分組成，它們主(zhu)要特點如下：
1. 機械結構(gou)
現以MZ-1000型(xing)自(zi)(zi)動焊機(ji)的焊接小車(che)(che)為例來(lai)說(shuo)明自(zi)(zi)動埋弧焊機(ji)的機(ji)械結(jie)構特(te)點(dian)，其他各種自(zi)(zi)動埋弧焊機(ji)的結(jie)構均(jun)與(yu)此(ci)大同小異。它由送絲(si)機(ji)、行走小車(che)(che)、機(ji)頭調整機(ji)構、導電嘴以及焊絲(si)盤、焊劑(ji)漏(lou)斗(dou)等部件組(zu)成，通常還裝(zhuang)有控制盒。－
a. 送絲機
送(song)絲(si)(si)機的(de)主要作用是將直(zhi)徑Φ3mm~φ6mm的(de)焊(han)絲(si)(si)自動輸送(song)到電弧焊(han)接區，它包括送(song)絲(si)(si)傳動系(xi)統、送(song)絲(si)(si)滾輪(lun)(lun)和矯直(zhi)滾輪(lun)(lun)等。
送絲電動機功率取決于(yu)焊絲直徑，一般(ban)為40W~100W.額定(ding)轉速(su)為2650r/min,可以(yi)均(jun)勻調節。送絲機構(gou)減速(su)比取決于(yu)電動機轉速(su)和所要求的(de)送給速(su)度范圍，一般(ban)為100~160。
b. 行走小車(che)
包括行(xing)走(zou)(zou)傳功機構、行(xing)走(zou)(zou)輪(lun)及(ji)離(li)(li)合(he)(he)器等。行(xing)走(zou)(zou)輪(lun)一般(ban)應為(wei)橡膠絕緣輪(lun)，使小車(che)與導電(dian)嘴(zui)絕緣。當離(li)(li)合(he)(he)器脫離(li)(li)時小車(che)可(ke)以(yi)由(you)手推動(dong)，當合(he)(he)上(shang)時則由(you)電(dian)動(dong)機驅動(dong)。行(xing)走(zou)(zou)電(dian)動(dong)機功率取決于小車(che)的(de)自重，一般(ban)為(wei)40W~200W.行(xing)走(zou)(zou)機械減(jian)速比取決于電(dian)機和所要求(qiu)焊接速度范圍，一般(ban)為(wei)800~1000.
c. 機(ji)頭調節機(ji)構
為了使(shi)焊(han)機能適應各種類(lei)型焊(han)縫焊(han)接(jie)，并使(shi)焊(han)絲對準焊(han)縫，送絲機應有足夠的調節自由度(du)。
d. 導電嘴
安(an)裝在機(ji)頭上的銅制(zhi)導(dao)電嘴（耐磨(mo)銅合金制(zhi)成）是為了(le)將電流(liu)導(dao)至焊絲(si)用(yong)的。導(dao)電嘴一般分為3種不(bu)同的結(jie)構形式（圖5-20)。
滾(gun)(gun)輪(lun)(lun)(lun)式導(dao)(dao)電(dian)嘴由(you)裝在(zai)導(dao)(dao)電(dian)板(ban)上的兩(liang)個耐磨銅滾(gun)(gun)輪(lun)(lun)(lun)組成(cheng)。焊接(jie)電(dian)源線接(jie)在(zai)導(dao)(dao)電(dian)扳上。為(wei)了接(jie)觸(chu)導(dao)(dao)電(dian)良(liang)好，焊絲靠彈(dan)簧的張(zhang)力夾緊在(zai)兩(liang)個滾(gun)(gun)輪(lun)(lun)(lun)之間。彈(dan)簧張(zhang)力由(you)螺釘(ding)來調(diao)節（圖5-20a)。
夾瓦(wa)(wa)(wa)式導(dao)(dao)電嘴是由兩個(ge)帶槽的(de)銅夾瓦(wa)(wa)(wa)組成。用(yong)兩個(ge)帶彈簧的(de)螺(luo)釘使－夾瓦(wa)(wa)(wa)壓(ya)向(xiang)另一(yi)夾瓦(wa)(wa)(wa)，以(yi)保(bao)證夾瓦(wa)(wa)(wa)與焊(han)絲之間有(you)良好(hao)的(de)接觸。接電纜用(yong)螺(luo)栓接在固定夾瓦(wa)(wa)(wa)上。為了(le)延(yan)長使用(yong)壽(shou)命，可在夾瓦(wa)(wa)(wa)的(de)溝槽中對不同直(zhi)徑(jing)焊(han)絲更換襯瓦(wa)(wa)(wa)。這(zhe)種結構的(de)導(dao)(dao)電嘴可以(yi)有(you)效地導(dao)(dao)引焊(han)絲的(de)方向(xiang)，并容許有(you)較大的(de)磨(mo)損(sun)（圖5-20b)。
對于小直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)(de)(de)焊(han)絲(si)，可用偏(pian)心(xin)式導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)嘴(zui)，也稱管狀導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)嘴(zui)，它是由導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)桿和導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)嘴(zui)組成（圖5-20c).導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)嘴(zui)用耐(nai)磨(mo)合金(jin)鉻銅制(zhi)成，導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)桿有直的(de)(de)(de)或彎(wan)的(de)(de)(de)。導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)嘴(zui)與導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)桿不在(zai)一個(ge)同(tong)心(xin)度上，因此，通過(guo)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)桿的(de)(de)(de)焊(han)絲(si)在(zai)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)嘴(zui)的(de)(de)(de)端頭中受到(dao)彎(wan)曲(qu)，并(bing)由于焊(han)絲(si)的(de)(de)(de)彈性而(er)在(zai)端頭的(de)(de)(de)出口(kou)處造成必要的(de)(de)(de)接觸壓(ya)力(li)。
e. 焊(han)劑回(hui)收器
專用(yong)埋(mai)弧焊(han)機一般裝有(you)焊(han)劑(ji)(ji)回(hui)收(shou)器(qi)。目前一般的(de)焊(han)劑(ji)(ji)回(hui)收(shou)器(qi)均是(shi)利用(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣壓(ya)(ya)(ya)的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮空氣造(zao)成(cheng)局部(bu)負壓(ya)(ya)(ya)實行吸(xi)收(shou)的(de)，結構型(xing)式有(you)電(dian)動吸(xi)入(ru)、氣動吸(xi)入(ru)、吸(xi)壓(ya)(ya)(ya)式等多(duo)種。前兩種壓(ya)(ya)(ya)縮空氣不(bu)跟焊(han)劑(ji)(ji)接觸，但(dan)輸送不(bu)可靠(kao)；后一種輸送控制可靠(kao)，但(dan)壓(ya)(ya)(ya)縮空氣直接和(he)焊(han)劑(ji)(ji)接觸。因壓(ya)(ya)(ya)縮空氣含水量(liang)高，焊(han)劑(ji)(ji)受潮易使(shi)焊(han)縫產生氣孔(kong)，因此使(shi)用(yong)起來(lai)都不(bu)太滿意，目前正在推(tui)廣用(yong)局部(bu)真空吸(xi)塵原理制造(zao)的(de)新型(xing)焊(han)劑(ji)(ji)回(hui)收(shou)器(qi)。
2. 焊接電(dian)源
埋(mai)弧(hu)(hu)自動焊(han)(han)可采用(yong)(yong)交流(liu)(liu)或直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)，可根據(ju)產品焊(han)(han)接(jie)(jie)要求及(ji)焊(han)(han)劑型號選(xuan)定電(dian)源(yuan)(yuan)。一(yi)般低(di)碳鋼及(ji)低(di)合(he)金結構(gou)鋼配用(yong)(yong)“焊(han)(han)劑430”或“焊(han)(han)劑431”時，焊(han)(han)接(jie)(jie)均應優先(xian)考慮采用(yong)(yong)交流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)。若用(yong)(yong)低(di)錳低(di)硅焊(han)(han)劑，必須選(xuan)用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)才(cai)能保證埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)過(guo)程電(dian)弧(hu)(hu)的穩定性(xing)。采用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)時一(yi)般采用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)反極(ji)性(xing)，以獲得較大(da)的熔深。埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋弧焊焊接不銹鋼一(yi)般使用直流電(dian)(dian)源(yuan)。粗絲埋弧焊一(yi)般采用電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)壓自動調節式焊絲機構，配(pei)用陡降外特性電(dian)(dian)源(yuan)。細(xi)絲埋弧焊采用等(deng)速送絲機，配(pei)用平或緩降外特性電(dian)(dian)源(yuan)。
埋(mai)(mai)弧自動(dong)焊(han)焊(han)接(jie)電源空載電壓要(yao)求在70V~80V以上(shang)。由于焊(han)接(jie)電流較大，埋(mai)(mai)弧自動(dong)焊(han)電源的額定電流一般在700A~1000A之間(jian)。
3. 控制(zhi)系統
通用小(xiao)車式埋弧自(zi)動(dong)焊(han)機的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)包括：電源外特性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、送絲和(he)(he)小(xiao)車拖動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)及程序自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（其中主要是(shi)引弧和(he)(he)熄弧自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)）。一(yi)般埋弧焊(han)機，常有一(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)箱來安裝主要控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)電器組(zu)件，但實際(ji)上控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)總還有一(yi)部分組(zu)件是(shi)安裝在小(xiao)車上的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)盒和(he)(he)焊(han)接電源箱內的(de)，因此，使用時(shi)設備(bei)必須按照出廠時(shi)提(ti)供(gong)的(de)外部接線安裝圖連接，如(ru)圖5-21。
