埋弧焊簡稱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。
埋弧(hu)焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接過程，見(jian)圖5-19。首(shou)先通過焊(han)(han)劑(ji)漏(lou)斗在焊(han)(han)件(jian)表面(mian)覆(fu)蓋一層(ceng)(ceng)顆粒狀焊(han)(han)劑(ji)，送(song)絲機構(gou)將(jiang)焊(han)(han)絲經導電嘴送(song)到焊(han)(han)劑(ji)層(ceng)(ceng)下(xia)，并(bing)引燃電弧(hu)。電弧(hu)除直接加熱(re)(re)焊(han)(han)件(jian)和(he)焊(han)(han)絲形成(cheng)(cheng)熔(rong)池(chi)及熔(rong)滴外(wai)，其輻射熱(re)(re)還熔(rong)化周(zhou)圍的(de)焊(han)(han)劑(ji)而(er)形成(cheng)(cheng)熔(rong)渣(zha)。部(bu)分焊(han)(han)劑(ji)和(he)金屬甚至被加熱(re)(re)成(cheng)(cheng)蒸氣而(er)把(ba)熔(rong)渣(zha)排開(kai)，形成(cheng)(cheng)一個(ge)籠(long)罩(zhao)著電弧(hu)和(he)熔(rong)池(chi)的(de)氣泡，使焊(han)(han)接高溫(wen)區(qu)與外(wai)界(jie)空氣隔離，防止空氣侵(qin)入。隨著電弧(hu)向(xiang)(xiang)前的(de)移(yi)動，熔(rong)池(chi)前部(bu)也向(xiang)(xiang)前延伸，熔(rong)池(chi)后部(bu)則逐漸(jian)冷卻凝(ning)固形成(cheng)(cheng)焊(han)(han)縫。重量較(jiao)輕的(de)熔(rong)渣(zha)浮(fu)在熔(rong)池(chi)表面(mian)，冷卻后成(cheng)(cheng)為渣(zha)殼。
埋弧自動(dong)焊(han)機(ji)由焊(han)劑漏斗、焊(han)絲(si)盤、送絲(si)機(ji)構、導電(dian)嘴和控制(zhi)等組(zu)成(cheng)，全部(bu)裝在(zai)一個能自動(dong)行走的(de)小車上，用電(dian)纜與焊(han)接電(dian)源及(ji)制(zhi)箱連(lian)接。焊(han)接時，只要按下啟動(dong)按鈕，整(zheng)個焊(han)接過程（包括引弧、絲(si)、小車行走等）將自動(dong)進行。
由(you)于采(cai)(cai)用(yong)裸焊絲，且導電嘴長度(du)(du)僅約50mm,同(tong)時，渣層可防止屬飛濺，所(suo)以，埋弧焊可采(cai)(cai)用(yong)大(da)電流（300A~2000A)進(jin)行(xing)焊接(jie)，使界接(jie)速度(du)(du)和熔深大(da)大(da)增加。
埋弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接不銹鋼管所用的焊(han)(han)接材料(liao)、焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)劑見(jian)表5-4。
一(yi)、埋弧焊的(de)特點
1. 埋弧焊的主要優(you)點
埋(mai)弧焊生(sheng)產特點是埋(mai)弧、自動和大(da)電流(liu)。埋(mai)弧自動焊有如(ru)下優(you)點：
a. 生產效率高
這是因(yin)為，一方面(mian)焊(han)(han)絲導電長度(du)(du)縮短，電流和電流密度(du)(du)提(ti)高(gao)(gao)，因(yin)此電弧(hu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)深能力和焊(han)(han)絲熔(rong)(rong)敷效率都大(da)(da)(da)(da)大(da)(da)(da)(da)提(ti)高(gao)(gao)。埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)一般不(bu)開坡口單面(mian)一次焊(han)(han)熔(rong)(rong)深可達20mm.另一方面(mian)由(you)于(yu)焊(han)(han)劑和熔(rong)(rong)渣(zha)的(de)(de)(de)隔熱(re)(re)作用，電弧(hu)上(shang)基本沒(mei)有(you)(you)熱(re)(re)的(de)(de)(de)輻射散失，飛濺也小(xiao)，雖然(ran)用于(yu)熔(rong)(rong)化焊(han)(han)劑的(de)(de)(de)熱(re)(re)量損耗有(you)(you)所增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，但總的(de)(de)(de)熱(re)(re)效率仍然(ran)大(da)(da)(da)(da)大(da)(da)(da)(da)增(zeng)加，因(yin)而使(shi)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)速度(du)(du)可以大(da)(da)(da)(da)大(da)(da)(da)(da)提(ti)高(gao)(gao)；以厚度(du)(du)8mm~10mm鋼板(ban)對接(jie)為例，單絲埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)速度(du)(du)可達30m/h~50m/h,雙絲或多絲埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)還可提(ti)高(gao)(gao)一倍(bei)以上(shang)，而手工焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)則僅為6m/h~8m/h。
b. 焊縫(feng)質量高
埋(mai)弧焊時焊劑對電(dian)弧空(kong)間有(you)可靠(kao)的(de)(de)保護(hu)，可有(you)效地防止(zhi)外界(jie)空(kong)氣(qi)的(de)(de)侵(qin)人。電(dian)弧區主要(yao)成(cheng)分是二氧(yang)(yang)化碳,焊縫金屬中(zhong)含氮量、含氧(yang)(yang)量大(da)(da)大(da)(da)降低。另外，焊接參數可以(yi)(yi)通過(guo)自動(dong)調節保持穩定(ding)，焊縫的(de)(de)化學(xue)成(cheng)分和性能(neng)比較均勻，機械性能(neng)比較好，焊縫表面光潔平直。同時，因(yin)熔深較大(da)(da)，故不易產(chan)生未焊透的(de)(de)缺陷。因(yin)此，對焊工技術水平要(yao)求可以(yi)(yi)適當降低。
c. 勞動條件好
由于實現了機械(xie)化、自(zi)動化焊接，除了減輕手工焊操作的(de)勞動強度外(wai)，它沒有弧(hu)光(guang)輻射(she)，這是埋弧(hu)焊的(de)獨特優點。而且焊接材料和電能的(de)消(xiao)耗較低(di)。
2. 埋(mai)弧焊(han)的主要缺點(dian)
a. 由(you)于埋(mai)弧(hu)焊是依靠顆粒狀焊劑堆積形成(cheng)保(bao)護條件，因此，埋(mai)弧(hu)焊一般僅(jin)適用于水平位置的焊接。
b. 對(dui)焊(han)件邊緣的加工裝配精度（錯邊、間隙等(deng)）要求高(gao)，尤其是不銹鋼焊(han)管(guan)。否則，會使(shi)焊(han)接(jie)過程不穩(wen)定，以致產生氣孔、裂紋、燒穿等(deng)缺陷(xian)。
c. 由于埋弧(hu)焊(han)電(dian)(dian)弧(hu)的(de)電(dian)(dian)場強度較大，電(dian)(dian)流小(xiao)于100A時，電(dian)(dian)弧(hu)的(de)穩定性不(bu)好，因此，不(bu)適宜焊(han)接厚(hou)度小(xiao)于1mm的(de)薄壁管(guan)。
二、埋(mai)弧焊(han)用焊(han)絲和焊(han)劑及其配合
1. 焊絲
埋弧(hu)焊(han)用(yong)(yong)焊(han)絲(si)(si)與手工電弧(hu)焊(han)焊(han)條(tiao)鋼(gang)芯(xin)同(tong)屬一個國家標準。不(bu)銹鋼(gang)埋弧(hu)焊(han)用(yong)(yong)焊(han)絲(si)(si)，可參(can)考YB/T 5092-1996《焊(han)接(jie)用(yong)(yong)不(bu)銹鋼(gang)絲(si)(si)》等(deng)(deng)。焊(han)絲(si)(si)直徑為ф1.6mm~6.0mm.不(bu)同(tong)牌號的焊(han)絲(si)(si)應分類(lei)妥善保管，不(bu)能混用(yong)(yong)。焊(han)前(qian)應對焊(han)絲(si)(si)表面仔(zi)細(xi)清理，去除油(you)污等(deng)(deng)雜質，防止焊(han)接(jie)時產生(sheng)氣孔(kong)等(deng)(deng)缺陷。
2. 焊劑
不(bu)銹(xiu)鋼埋(mai)弧(hu)焊常用焊劑(ji)見(jian)表(biao)5-4。AVESTA 不(bu)銹(xiu)鋼埋(mai)弧(hu)焊焊劑(ji)見(jian)表(biao)5-5。
一(yi)般焊(han)劑(ji)在使(shi)(shi)用前必須在250℃下烘干(gan)，并保(bao)溫1~2小時。限用直(zhi)流焊(han)的焊(han)劑(ji)使(shi)(shi)用前必經300℃~400℃烘干(gan)，保(bao)溫2小時，烘干(gan)后應立即使(shi)(shi)用。施焊(han)時，覆蓋層(ceng)焊(han)劑(ji)堆積(ji)厚(hou)度要適(shi)中，過厚(hou)易(yi)導(dao)致焊(han)縫成型(xing)惡化變壞，產生(sheng)凹坑。
3. 焊絲(si)和焊劑的選配(pei)
欲獲得高質(zhi)量的埋弧焊(han)焊(han)接接頭，正(zheng)確選(xuan)用焊(han)絲(si)(si)和焊(han)劑(ji)是十分重要的。對耐熱鋼(gang)、低錳鋼(gang)、耐蝕鋼(gang)的焊(han)接可選(xuan)用中硅(gui)或(huo)低硅(gui)型(xing)焊(han)劑(ji)并配合相應的合金(jin)鋼(gang)焊(han)絲(si)(si)。對于(yu)鐵素體、奧氏體等高合金(jin)鋼(gang)，一般選(xuan)用堿度較高的熔煉焊(han)劑(ji)或(huo)燒(shao)(shao)結、粘結焊(han)劑(ji)，以降低合金(jin)元素的燒(shao)(shao)損及(ji)向焊(han)縫過渡較多的合金(jin)元素。
一(yi)般來說，高(gao)錳高(gao)硅(gui)(gui)低氟焊(han)(han)劑(ji)(ji)，用(yong)(yong)于碳鋼或韌性(xing)要求不高(gao)的(de)(de)場合(he)，配用(yong)(yong)低合(he)金鋼焊(han)(han)絲。無錳無硅(gui)(gui)高(gao)氟焊(han)(han)劑(ji)(ji)屬堿(jian)性(xing)焊(han)(han)劑(ji)(ji)，適用(yong)(yong)于韌性(xing)要求高(gao)或不銹鋼等高(gao)合(he)金鋼的(de)(de)焊(han)(han)接。中(zhong)錳中(zhong)硅(gui)(gui)中(zhong)氟焊(han)(han)劑(ji)(ji)屬中(zhong)性(xing)焊(han)(han)劑(ji)(ji)，多用(yong)(yong)于低合(he)金鋼、結構鋼焊(han)(han)接。
埋弧焊(han)(han)用的(de)焊(han)(han)絲(si)，應(ying)(ying)根據(ju)所(suo)焊(han)(han)鋼材類(lei)類(lei)別及對焊(han)(han)接接頭性能(neng)的(de)要求(qiu)加以(yi)選擇，并與相應(ying)(ying)的(de)焊(han)(han)劑(ji)配(pei)合使用，如(ru)表5-4列出(chu)了埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)絲(si)、焊(han)(han)劑(ji)的(de)選配(pei)。
四、埋弧焊焊機
埋弧焊焊機是由機械(xie)、電源和控制系統3個(ge)主要部分組成，它們主要特(te)點如下：
1. 機械結構
現以(yi)MZ-1000型自(zi)動焊(han)機(ji)(ji)的(de)焊(han)接小(xiao)車為(wei)例來(lai)說(shuo)明自(zi)動埋弧(hu)焊(han)機(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)械結構特點，其他各(ge)種自(zi)動埋弧(hu)焊(han)機(ji)(ji)的(de)結構均與此大同小(xiao)異。它由送絲機(ji)(ji)、行走(zou)小(xiao)車、機(ji)(ji)頭調(diao)整(zheng)機(ji)(ji)構、導電嘴(zui)以(yi)及焊(han)絲盤(pan)、焊(han)劑漏斗等部件組成，通常還裝有控制盒。－
a. 送(song)絲機
送(song)(song)絲(si)機的主要作用是將直(zhi)徑Φ3mm~φ6mm的焊絲(si)自動(dong)輸(shu)送(song)(song)到電弧焊接區，它包括送(song)(song)絲(si)傳動(dong)系統(tong)、送(song)(song)絲(si)滾輪和矯(jiao)直(zhi)滾輪等。
送絲電動(dong)機(ji)功率取決于(yu)焊(han)絲直徑(jing)，一般為40W~100W.額(e)定轉(zhuan)速(su)為2650r/min,可以均勻調節。送絲機(ji)構減速(su)比(bi)取決于(yu)電動(dong)機(ji)轉(zhuan)速(su)和所要求(qiu)的送給速(su)度(du)范圍(wei)，一般為100~160。
b. 行走小車
包(bao)括(kuo)行(xing)(xing)走傳功機構、行(xing)(xing)走輪(lun)及離(li)合器等。行(xing)(xing)走輪(lun)一般(ban)(ban)應為(wei)(wei)橡膠(jiao)絕緣輪(lun)，使小車(che)與導電(dian)(dian)嘴絕緣。當離(li)合器脫離(li)時小車(che)可以由手推動(dong)，當合上時則由電(dian)(dian)動(dong)機驅動(dong)。行(xing)(xing)走電(dian)(dian)動(dong)機功率取決于小車(che)的自重，一般(ban)(ban)為(wei)(wei)40W~200W.行(xing)(xing)走機械(xie)減(jian)速比(bi)取決于電(dian)(dian)機和所要求焊(han)接速度范圍，一般(ban)(ban)為(wei)(wei)800~1000.
c. 機頭調節機構
為(wei)了使(shi)焊(han)機(ji)能適應(ying)各種(zhong)類型(xing)焊(han)縫焊(han)接，并使(shi)焊(han)絲(si)對準焊(han)縫，送絲(si)機(ji)應(ying)有足夠的(de)調(diao)節自由度。
d. 導(dao)電嘴
安裝在(zai)機頭上的(de)銅(tong)制導電嘴（耐磨(mo)銅(tong)合金制成）是為了將電流導至(zhi)焊絲用(yong)的(de)。導電嘴一般分為3種(zhong)不同的(de)結構形(xing)式(shi)（圖5-20)。
滾輪式導電(dian)嘴(zui)由裝(zhuang)在導電(dian)板(ban)上的(de)兩個(ge)(ge)耐磨銅滾輪組成。焊(han)接電(dian)源線接在導電(dian)扳(ban)上。為(wei)了接觸(chu)導電(dian)良好，焊(han)絲靠(kao)彈簧(huang)的(de)張力夾緊在兩個(ge)(ge)滾輪之間。彈簧(huang)張力由螺釘來調節（圖5-20a)。
夾瓦(wa)式導電嘴(zui)是(shi)由兩個帶槽的(de)銅夾瓦(wa)組成。用(yong)兩個帶彈簧的(de)螺釘(ding)使(shi)－夾瓦(wa)壓向另一夾瓦(wa)，以保證夾瓦(wa)與焊(han)絲(si)之間有良好的(de)接觸。接電纜用(yong)螺栓接在(zai)固(gu)定(ding)夾瓦(wa)上。為了延(yan)長使(shi)用(yong)壽命(ming)，可在(zai)夾瓦(wa)的(de)溝(gou)槽中對不同直(zhi)徑(jing)焊(han)絲(si)更換襯瓦(wa)。這種(zhong)結構的(de)導電嘴(zui)可以有效地導引焊(han)絲(si)的(de)方向，并容(rong)許有較大的(de)磨損（圖5-20b)。
對于(yu)小直(zhi)徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的焊絲(si)，可(ke)用偏(pian)心(xin)式導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)，也稱(cheng)管狀導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)，它(ta)是由導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)和導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)組(zu)成（圖5-20c).導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)用耐磨合(he)金鉻(ge)銅制成，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)有直(zhi)的或(huo)彎(wan)的。導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)與導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)不在(zai)一(yi)個同(tong)心(xin)度(du)上，因此(ci)，通過導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿(gan)的焊絲(si)在(zai)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)的端頭中受(shou)到彎(wan)曲，并(bing)由于(yu)焊絲(si)的彈性而在(zai)端頭的出口(kou)處造成必要的接觸壓力。
e. 焊劑(ji)回收器(qi)
專用(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)機一般(ban)裝(zhuang)有焊(han)(han)劑(ji)回收(shou)器。目前一般(ban)的(de)(de)焊(han)(han)劑(ji)回收(shou)器均是(shi)利(li)用(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣壓的(de)(de)壓縮空(kong)氣造成局部負壓實行(xing)吸收(shou)的(de)(de)，結構(gou)型(xing)式(shi)(shi)有電動(dong)吸入、氣動(dong)吸入、吸壓式(shi)(shi)等多種。前兩種壓縮空(kong)氣不跟焊(han)(han)劑(ji)接觸，但輸(shu)送(song)不可靠；后一種輸(shu)送(song)控(kong)制可靠，但壓縮空(kong)氣直接和焊(han)(han)劑(ji)接觸。因(yin)壓縮空(kong)氣含(han)水量高，焊(han)(han)劑(ji)受潮易使焊(han)(han)縫產生氣孔，因(yin)此使用(yong)起(qi)來都(dou)不太滿(man)意(yi)，目前正在推廣用(yong)局部真空(kong)吸塵原理制造的(de)(de)新(xin)型(xing)焊(han)(han)劑(ji)回收(shou)器。
2. 焊接電(dian)源(yuan)
埋弧自動焊(han)可(ke)采用(yong)(yong)(yong)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)或直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)源(yuan)進行焊(han)接，可(ke)根據(ju)產品焊(han)接要求及(ji)焊(han)劑(ji)型(xing)號(hao)選定電(dian)源(yuan)。一般(ban)低碳(tan)鋼及(ji)低合金結構鋼配用(yong)(yong)(yong)“焊(han)劑(ji)430”或“焊(han)劑(ji)431”時，焊(han)接均應優先考(kao)慮(lv)采用(yong)(yong)(yong)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)源(yuan)。若(ruo)用(yong)(yong)(yong)低錳低硅焊(han)劑(ji)，必須選用(yong)(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)源(yuan)才能保證埋弧焊(han)過程電(dian)弧的(de)穩定性。采用(yong)(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)源(yuan)時一般(ban)采用(yong)(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)反(fan)極性，以獲得較大的(de)熔深。埋弧焊(han)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)源(yuan)有(you)ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋弧焊焊接不銹鋼一般使用(yong)直流電源。粗絲(si)埋弧焊一般采(cai)用(yong)電弧電壓自動調(diao)節式焊絲(si)機構(gou)，配用(yong)陡降(jiang)(jiang)外特性電源。細絲(si)埋弧焊采(cai)用(yong)等速(su)送(song)絲(si)機，配用(yong)平或(huo)緩降(jiang)(jiang)外特性電源。
埋(mai)(mai)弧(hu)自(zi)動焊(han)焊(han)接電(dian)(dian)源(yuan)空載電(dian)(dian)壓(ya)要求在70V~80V以上。由(you)于焊(han)接電(dian)(dian)流(liu)較大(da)，埋(mai)(mai)弧(hu)自(zi)動焊(han)電(dian)(dian)源(yuan)的額(e)定電(dian)(dian)流(liu)一般在700A~1000A之間。
3. 控制系統
通用小車式(shi)埋弧(hu)(hu)自動焊機(ji)的控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統包(bao)括：電(dian)源外特性(xing)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)、送絲和(he)小車拖(tuo)動控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)及程序自動控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)（其中主要是引弧(hu)(hu)和(he)熄弧(hu)(hu)自動控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)）。一般埋弧(hu)(hu)焊機(ji)，常(chang)有一控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)箱來安(an)裝(zhuang)主要控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)電(dian)器(qi)組件，但(dan)實際(ji)上控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統總還有一部分(fen)組件是安(an)裝(zhuang)在小車上的控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)盒和(he)焊接(jie)電(dian)源箱內的，因此，使用時(shi)設(she)備必須按照出(chu)廠時(shi)提供的外部接(jie)線安(an)裝(zhuang)圖連(lian)接(jie)，如圖5-21。
