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)焊(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)接過(guo)程，見圖5-19。首先(xian)通過(guo)焊(han)(han)劑(ji)漏斗在(zai)焊(han)(han)件(jian)表面(mian)覆蓋(gai)一層顆粒狀(zhuang)焊(han)(han)劑(ji)，送絲機構將焊(han)(han)絲經導電嘴(zui)送到焊(han)(han)劑(ji)層下，并引(yin)燃(ran)電弧(hu)。電弧(hu)除直(zhi)接加熱(re)焊(han)(han)件(jian)和(he)(he)焊(han)(han)絲形(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)池及熔(rong)滴(di)外，其輻射熱(re)還(huan)熔(rong)化(hua)周圍的(de)(de)焊(han)(han)劑(ji)而(er)形(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)渣。部分焊(han)(han)劑(ji)和(he)(he)金屬甚至被加熱(re)成(cheng)(cheng)蒸氣(qi)(qi)而(er)把熔(rong)渣排(pai)開(kai)，形(xing)成(cheng)(cheng)一個籠(long)罩著(zhu)電弧(hu)和(he)(he)熔(rong)池的(de)(de)氣(qi)(qi)泡，使焊(han)(han)接高溫區與(yu)外界空(kong)氣(qi)(qi)隔離，防止空(kong)氣(qi)(qi)侵(qin)入。隨著(zhu)電弧(hu)向前的(de)(de)移動，熔(rong)池前部也(ye)向前延伸，熔(rong)池后(hou)部則逐漸冷卻(que)(que)凝固(gu)形(xing)成(cheng)(cheng)焊(han)(han)縫。重量較輕(qing)的(de)(de)熔(rong)渣浮在(zai)熔(rong)池表面(mian)，冷卻(que)(que)后(hou)成(cheng)(cheng)為渣殼。
埋弧自(zi)動(dong)焊機(ji)(ji)由焊劑漏斗、焊絲(si)(si)盤、送絲(si)(si)機(ji)(ji)構、導電(dian)嘴和控制(zhi)(zhi)等(deng)組(zu)成，全部裝在一(yi)個(ge)能(neng)自(zi)動(dong)行(xing)(xing)走的(de)小(xiao)車上，用電(dian)纜與焊接電(dian)源及制(zhi)(zhi)箱(xiang)連接。焊接時，只要按下啟動(dong)按鈕，整個(ge)焊接過(guo)程（包(bao)括引弧、絲(si)(si)、小(xiao)車行(xing)(xing)走等(deng)）將自(zi)動(dong)進行(xing)(xing)。
由于采用裸焊絲，且導電(dian)嘴長(chang)度僅約50mm,同時，渣層可(ke)防止屬飛(fei)濺，所以，埋弧焊可(ke)采用大(da)電(dian)流（300A~2000A)進(jin)行焊接，使界接速度和(he)熔深大(da)大(da)增加。
埋弧焊(han)焊(han)接不銹鋼管所(suo)用的焊(han)接材料、焊(han)絲和焊(han)劑見表5-4。
一、埋弧(hu)焊的(de)特點(dian)
1. 埋(mai)弧(hu)焊的主要(yao)優點
埋弧焊生產特點是埋弧、自動(dong)(dong)和大電(dian)流。埋弧自動(dong)(dong)焊有如(ru)下優點：
a. 生產效(xiao)率(lv)高
這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)(wei)，一(yi)(yi)方(fang)面焊(han)(han)(han)絲(si)導電(dian)(dian)(dian)長度(du)縮(suo)短，電(dian)(dian)(dian)流和電(dian)(dian)(dian)流密度(du)提(ti)(ti)高(gao)(gao)，因(yin)此電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)熔深(shen)能力(li)和焊(han)(han)(han)絲(si)熔敷(fu)效率都(dou)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提(ti)(ti)高(gao)(gao)。埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)一(yi)(yi)般不(bu)開(kai)坡口單面一(yi)(yi)次焊(han)(han)(han)熔深(shen)可(ke)(ke)達20mm.另一(yi)(yi)方(fang)面由于焊(han)(han)(han)劑和熔渣的(de)(de)隔熱作用(yong)，電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)上基本沒有熱的(de)(de)輻射散(san)失(shi)，飛(fei)濺也小，雖然用(yong)于熔化焊(han)(han)(han)劑的(de)(de)熱量(liang)損(sun)耗有所增(zeng)大(da)(da)(da)，但總的(de)(de)熱效率仍然大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)增(zeng)加，因(yin)而使埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接速(su)度(du)可(ke)(ke)以(yi)(yi)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提(ti)(ti)高(gao)(gao)；以(yi)(yi)厚度(du)8mm~10mm鋼板(ban)對(dui)接為(wei)(wei)例，單絲(si)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)速(su)度(du)可(ke)(ke)達30m/h~50m/h,雙絲(si)或多絲(si)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)還(huan)可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)一(yi)(yi)倍(bei)以(yi)(yi)上，而手工焊(han)(han)(han)條電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)則僅(jin)為(wei)(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高
埋弧(hu)焊(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)劑對電(dian)弧(hu)空間(jian)有可(ke)(ke)靠的保護，可(ke)(ke)有效地防止外界空氣的侵(qin)人。電(dian)弧(hu)區主要成(cheng)分是(shi)二氧化碳,焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬中含氮量(liang)、含氧量(liang)大大降低。另外，焊(han)(han)(han)接參數可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)自動調節保持穩(wen)定，焊(han)(han)(han)縫(feng)的化學成(cheng)分和(he)性能比(bi)較(jiao)(jiao)均勻，機械(xie)性能比(bi)較(jiao)(jiao)好，焊(han)(han)(han)縫(feng)表面光潔平直。同時，因熔(rong)深較(jiao)(jiao)大，故不(bu)易產生(sheng)未焊(han)(han)(han)透的缺陷。因此(ci)，對焊(han)(han)(han)工技(ji)術水平要求可(ke)(ke)以(yi)適(shi)當(dang)降低。
c. 勞動條(tiao)件好(hao)
由于實現了(le)機械化(hua)(hua)、自動(dong)化(hua)(hua)焊(han)接，除了(le)減輕手(shou)工(gong)焊(han)操作的勞動(dong)強度外，它沒有弧光輻射(she)，這是埋弧焊(han)的獨(du)特優點。而(er)且焊(han)接材料和(he)電能的消耗較低(di)。
2. 埋弧(hu)焊的主要缺點
a. 由(you)于埋弧(hu)焊是(shi)依(yi)靠顆粒狀焊劑堆積形成保護條件，因此(ci)，埋弧(hu)焊一般僅適用于水平位置的焊接。
b. 對(dui)焊(han)件邊(bian)緣的加工裝(zhuang)配精度（錯邊(bian)、間隙等）要(yao)求(qiu)高，尤其是不銹鋼焊(han)管。否則，會使焊(han)接過程不穩定，以(yi)致產生氣(qi)孔、裂紋、燒穿(chuan)等缺(que)陷。
c. 由于埋弧焊電(dian)弧的(de)電(dian)場(chang)強(qiang)度較大，電(dian)流小于100A時，電(dian)弧的(de)穩定性不(bu)好，因此，不(bu)適宜焊接厚(hou)度小于1mm的(de)薄壁管。
二、埋弧焊用焊絲和焊劑及其(qi)配合
1. 焊絲
埋弧焊(han)(han)(han)(han)用焊(han)(han)(han)(han)絲與手工電弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)條鋼芯同屬一個(ge)國家標準。不銹(xiu)鋼埋弧焊(han)(han)(han)(han)用焊(han)(han)(han)(han)絲，可(ke)參考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)(han)(han)接用不銹(xiu)鋼絲》等。焊(han)(han)(han)(han)絲直徑為ф1.6mm~6.0mm.不同牌號的焊(han)(han)(han)(han)絲應分(fen)類妥善保管，不能混(hun)用。焊(han)(han)(han)(han)前應對焊(han)(han)(han)(han)絲表面仔細清(qing)理，去除油污等雜質，防止焊(han)(han)(han)(han)接時(shi)產生氣孔等缺陷。
2. 焊(han)劑
不銹鋼埋弧焊常用(yong)焊劑見表5-4。AVESTA 不銹鋼埋弧焊焊劑見表5-5。
一般焊劑在使用前必(bi)須在250℃下烘(hong)(hong)干，并保溫1~2小時(shi)。限用直流(liu)焊的焊劑使用前必(bi)經300℃~400℃烘(hong)(hong)干，保溫2小時(shi)，烘(hong)(hong)干后應立即使用。施焊時(shi)，覆蓋層焊劑堆積厚度要適中，過厚易導致(zhi)焊縫(feng)成型惡化(hua)變壞(huai)，產生凹(ao)坑。
3. 焊絲和(he)焊劑的選配
欲獲得高(gao)質量的(de)埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，正確選用焊(han)(han)絲(si)和(he)焊(han)(han)劑是(shi)十分重要的(de)。對耐熱(re)鋼(gang)(gang)、低(di)(di)錳鋼(gang)(gang)、耐蝕(shi)鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)可選用中硅(gui)或(huo)低(di)(di)硅(gui)型焊(han)(han)劑并配合(he)(he)(he)相應(ying)的(de)合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)焊(han)(han)絲(si)。對于(yu)鐵素(su)體、奧氏(shi)體等高(gao)合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)，一般選用堿(jian)度較高(gao)的(de)熔煉焊(han)(han)劑或(huo)燒(shao)結(jie)、粘結(jie)焊(han)(han)劑，以(yi)降(jiang)低(di)(di)合(he)(he)(he)金元素(su)的(de)燒(shao)損及向焊(han)(han)縫過渡較多的(de)合(he)(he)(he)金元素(su)。
一般來說，高(gao)錳高(gao)硅(gui)低氟焊(han)劑，用于碳鋼(gang)(gang)或韌性(xing)(xing)要求(qiu)不(bu)高(gao)的(de)場合(he)(he)，配用低合(he)(he)金鋼(gang)(gang)焊(han)絲(si)。無錳無硅(gui)高(gao)氟焊(han)劑屬堿性(xing)(xing)焊(han)劑，適用于韌性(xing)(xing)要求(qiu)高(gao)或不(bu)銹鋼(gang)(gang)等高(gao)合(he)(he)金鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)接(jie)。中錳中硅(gui)中氟焊(han)劑屬中性(xing)(xing)焊(han)劑，多(duo)用于低合(he)(he)金鋼(gang)(gang)、結構鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)。
埋弧(hu)焊(han)(han)用的(de)焊(han)(han)絲，應(ying)根據所焊(han)(han)鋼材類(lei)(lei)類(lei)(lei)別及對焊(han)(han)接接頭性能的(de)要求(qiu)加以選(xuan)擇(ze)，并與相應(ying)的(de)焊(han)(han)劑(ji)配(pei)合使(shi)用，如表5-4列(lie)出了埋弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)絲、焊(han)(han)劑(ji)的(de)選(xuan)配(pei)。
四、埋弧焊焊機(ji)
埋弧焊焊機是由(you)機械、電源和控(kong)制系統3個主要部分組(zu)成，它們主要特(te)點(dian)如(ru)下：
1. 機械結(jie)構
現(xian)以MZ-1000型自動(dong)焊機(ji)(ji)(ji)的焊接小(xiao)(xiao)車(che)為例來(lai)說(shuo)明(ming)自動(dong)埋(mai)弧焊機(ji)(ji)(ji)的機(ji)(ji)(ji)械結(jie)構特點，其(qi)他(ta)各種自動(dong)埋(mai)弧焊機(ji)(ji)(ji)的結(jie)構均(jun)與此大(da)同小(xiao)(xiao)異(yi)。它由送絲機(ji)(ji)(ji)、行走小(xiao)(xiao)車(che)、機(ji)(ji)(ji)頭調整(zheng)機(ji)(ji)(ji)構、導電(dian)嘴以及焊絲盤、焊劑漏斗等部(bu)件組成，通(tong)常還(huan)裝有控制盒。－
a. 送絲機
送(song)絲機(ji)的主要作用是(shi)將直(zhi)徑Φ3mm~φ6mm的焊(han)絲自動(dong)輸送(song)到電弧焊(han)接區，它包括(kuo)送(song)絲傳動(dong)系(xi)統、送(song)絲滾(gun)輪和矯(jiao)直(zhi)滾(gun)輪等。
送絲電動機功率取決(jue)于焊(han)絲直徑，一般(ban)(ban)為(wei)40W~100W.額(e)定轉速(su)(su)為(wei)2650r/min,可以均勻調節。送絲機構減速(su)(su)比取決(jue)于電動機轉速(su)(su)和所(suo)要求(qiu)的送給速(su)(su)度范(fan)圍，一般(ban)(ban)為(wei)100~160。
b. 行走小車
包括(kuo)行(xing)走傳功機構、行(xing)走輪(lun)及離(li)合(he)(he)器(qi)等。行(xing)走輪(lun)一般(ban)應為(wei)橡膠絕緣輪(lun)，使小車與導電(dian)嘴絕緣。當離(li)合(he)(he)器(qi)脫離(li)時(shi)小車可以由(you)手推動(dong)，當合(he)(he)上時(shi)則(ze)由(you)電(dian)動(dong)機驅動(dong)。行(xing)走電(dian)動(dong)機功率取決于小車的自重(zhong)，一般(ban)為(wei)40W~200W.行(xing)走機械減速比(bi)取決于電(dian)機和所要求焊接(jie)速度(du)范(fan)圍，一般(ban)為(wei)800~1000.
c. 機頭調節機構
為了使焊(han)(han)(han)機能(neng)適(shi)應(ying)各(ge)種類型焊(han)(han)(han)縫焊(han)(han)(han)接，并使焊(han)(han)(han)絲對準焊(han)(han)(han)縫，送(song)絲機應(ying)有(you)足夠的(de)調節自由度。
d. 導電嘴
安裝(zhuang)在機頭上的銅(tong)(tong)制(zhi)導電(dian)嘴（耐磨銅(tong)(tong)合金制(zhi)成）是(shi)為了將電(dian)流(liu)導至(zhi)焊絲(si)用的。導電(dian)嘴一般分為3種不同(tong)的結構形式(shi)（圖5-20)。
滾輪式(shi)導(dao)(dao)電嘴由裝在導(dao)(dao)電板上(shang)的(de)兩(liang)個耐磨銅滾輪組(zu)成(cheng)。焊(han)接(jie)電源線(xian)接(jie)在導(dao)(dao)電扳上(shang)。為了(le)接(jie)觸導(dao)(dao)電良好(hao)，焊(han)絲靠彈(dan)簧的(de)張(zhang)力夾緊在兩(liang)個滾輪之間。彈(dan)簧張(zhang)力由螺釘來調節(jie)（圖5-20a)。
夾(jia)(jia)瓦(wa)式導電嘴是由兩(liang)個(ge)帶(dai)槽(cao)的(de)(de)銅夾(jia)(jia)瓦(wa)組(zu)成。用(yong)兩(liang)個(ge)帶(dai)彈簧的(de)(de)螺(luo)(luo)釘使－夾(jia)(jia)瓦(wa)壓向(xiang)另(ling)一(yi)夾(jia)(jia)瓦(wa)，以(yi)保證夾(jia)(jia)瓦(wa)與焊絲(si)之間有良好的(de)(de)接觸(chu)。接電纜用(yong)螺(luo)(luo)栓接在固定(ding)夾(jia)(jia)瓦(wa)上。為了(le)延(yan)長(chang)使用(yong)壽(shou)命，可(ke)在夾(jia)(jia)瓦(wa)的(de)(de)溝(gou)槽(cao)中對(dui)不同直徑(jing)焊絲(si)更換(huan)襯瓦(wa)。這種結構的(de)(de)導電嘴可(ke)以(yi)有效地導引焊絲(si)的(de)(de)方向(xiang)，并容許有較大的(de)(de)磨損（圖5-20b)。
對于小直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)焊(han)絲(si)，可用偏(pian)心式導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)，也(ye)稱管狀導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)，它是由(you)導(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)和導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)組成(cheng)(cheng)(cheng)（圖5-20c).導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)用耐磨合金(jin)鉻銅制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)有直的(de)或彎的(de)。導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)與導(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)不(bu)在(zai)一個同(tong)心度(du)上(shang)，因此，通過導(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)的(de)焊(han)絲(si)在(zai)導(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)的(de)端頭中受(shou)到彎曲，并由(you)于焊(han)絲(si)的(de)彈性而在(zai)端頭的(de)出口處造成(cheng)(cheng)(cheng)必要的(de)接觸壓力。
e. 焊劑回收器
專用(yong)埋弧(hu)焊(han)(han)機一(yi)般裝有(you)焊(han)(han)劑(ji)回(hui)收(shou)(shou)器(qi)(qi)。目前(qian)一(yi)般的(de)(de)焊(han)(han)劑(ji)回(hui)收(shou)(shou)器(qi)(qi)均是(shi)利用(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)的(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)造(zao)成局(ju)部(bu)負壓(ya)(ya)實行(xing)吸(xi)收(shou)(shou)的(de)(de)，結構型式有(you)電動吸(xi)入、氣(qi)(qi)動吸(xi)入、吸(xi)壓(ya)(ya)式等(deng)多(duo)種(zhong)。前(qian)兩種(zhong)壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)不跟焊(han)(han)劑(ji)接(jie)觸(chu)，但(dan)輸送(song)不可靠；后一(yi)種(zhong)輸送(song)控制可靠，但(dan)壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)直接(jie)和(he)焊(han)(han)劑(ji)接(jie)觸(chu)。因壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)含水(shui)量高，焊(han)(han)劑(ji)受(shou)潮易使焊(han)(han)縫產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)孔，因此使用(yong)起來都不太滿意，目前(qian)正在推(tui)廣用(yong)局(ju)部(bu)真空(kong)吸(xi)塵原(yuan)理制造(zao)的(de)(de)新型焊(han)(han)劑(ji)回(hui)收(shou)(shou)器(qi)(qi)。
2. 焊接電源
埋弧(hu)自動焊可采(cai)用交流(liu)或(huo)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)電源(yuan)進(jin)行焊接，可根據產品(pin)焊接要求及焊劑(ji)型號選(xuan)定電源(yuan)。一(yi)般低(di)碳(tan)鋼(gang)及低(di)合(he)金結構鋼(gang)配用“焊劑(ji)430”或(huo)“焊劑(ji)431”時(shi)，焊接均(jun)應優先考慮采(cai)用交流(liu)電源(yuan)。若用低(di)錳(meng)低(di)硅(gui)焊劑(ji)，必須(xu)選(xuan)用直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)電源(yuan)才(cai)能保(bao)證埋弧(hu)焊過程(cheng)電弧(hu)的穩定性。采(cai)用直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)電源(yuan)時(shi)一(yi)般采(cai)用直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)反(fan)極性，以獲(huo)得(de)較大(da)的熔深。埋弧(hu)焊直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)電源(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接不銹鋼一般(ban)使用(yong)直流電(dian)源。粗絲埋(mai)弧焊(han)(han)一般(ban)采用(yong)電(dian)弧電(dian)壓(ya)自動調節式焊(han)(han)絲機構，配用(yong)陡降外特性(xing)電(dian)源。細絲埋(mai)弧焊(han)(han)采用(yong)等速送絲機，配用(yong)平(ping)或緩降外特性(xing)電(dian)源。
埋弧自(zi)動焊焊接(jie)電源空載電壓要(yao)求在70V~80V以(yi)上(shang)。由(you)于焊接(jie)電流較(jiao)大，埋弧自(zi)動焊電源的額定電流一般在700A~1000A之間。
3. 控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)
通用小(xiao)車式埋弧自(zi)動(dong)焊(han)機的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制系(xi)統(tong)包括(kuo)：電源外特性(xing)控(kong)(kong)(kong)制、送絲和(he)小(xiao)車拖動(dong)控(kong)(kong)(kong)制及(ji)程序自(zi)動(dong)控(kong)(kong)(kong)制（其中(zhong)主要(yao)是引弧和(he)熄弧自(zi)動(dong)控(kong)(kong)(kong)制）。一般埋弧焊(han)機，常有一控(kong)(kong)(kong)制箱來(lai)安裝(zhuang)主要(yao)控(kong)(kong)(kong)制電器組(zu)件，但實(shi)際上控(kong)(kong)(kong)制系(xi)統(tong)總還有一部(bu)分組(zu)件是安裝(zhuang)在(zai)小(xiao)車上的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制盒和(he)焊(han)接電源箱內(nei)的(de)(de)，因此(ci)，使用時(shi)設備必須按照出(chu)廠時(shi)提供的(de)(de)外部(bu)接線安裝(zhuang)圖連接，如圖5-21。
