埋(mai)弧(hu)焊(han)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)(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程，見圖5-19。首(shou)先通過(guo)焊(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)漏斗在焊(han)(han)(han)(han)(han)件表(biao)面覆蓋(gai)一層顆粒狀焊(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)，送(song)絲(si)機構將焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)經(jing)導電嘴送(song)到焊(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)層下，并引燃電弧(hu)。電弧(hu)除直接(jie)加熱焊(han)(han)(han)(han)(han)件和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)池及(ji)熔(rong)(rong)滴外，其輻射熱還熔(rong)(rong)化(hua)周圍的焊(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)而(er)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)渣(zha)(zha)。部分焊(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)和(he)金屬甚至被加熱成(cheng)(cheng)蒸氣而(er)把熔(rong)(rong)渣(zha)(zha)排開，形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)一個(ge)籠罩著(zhu)電弧(hu)和(he)熔(rong)(rong)池的氣泡，使焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)高溫區(qu)與外界空(kong)氣隔離(li)，防止(zhi)空(kong)氣侵入。隨著(zhu)電弧(hu)向(xiang)前(qian)的移動，熔(rong)(rong)池前(qian)部也向(xiang)前(qian)延伸，熔(rong)(rong)池后部則逐漸(jian)冷(leng)卻凝固形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫。重量(liang)較輕的熔(rong)(rong)渣(zha)(zha)浮在熔(rong)(rong)池表(biao)面，冷(leng)卻后成(cheng)(cheng)為渣(zha)(zha)殼。
埋弧(hu)自(zi)(zi)動(dong)焊(han)(han)機由焊(han)(han)劑漏斗(dou)、焊(han)(han)絲盤、送絲機構、導(dao)電(dian)嘴和(he)控(kong)制(zhi)等(deng)組(zu)成(cheng)，全部裝(zhuang)在一個能自(zi)(zi)動(dong)行(xing)走的小(xiao)車上(shang)，用電(dian)纜(lan)與焊(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)源及制(zhi)箱連(lian)接(jie)(jie)。焊(han)(han)接(jie)(jie)時，只要(yao)按(an)下啟動(dong)按(an)鈕，整個焊(han)(han)接(jie)(jie)過程（包括(kuo)引弧(hu)、絲、小(xiao)車行(xing)走等(deng)）將自(zi)(zi)動(dong)進行(xing)。
由于采(cai)用裸焊(han)絲，且導(dao)電(dian)嘴長度僅約50mm,同時(shi)，渣層可防止(zhi)屬飛濺，所以，埋弧焊(han)可采(cai)用大電(dian)流（300A~2000A)進行焊(han)接，使界接速度和(he)熔(rong)深大大增加。
埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接不銹鋼管所用(yong)的焊(han)(han)接材料(liao)、焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)劑見表5-4。
一、埋弧焊的特點
1. 埋弧焊的(de)主要優點
埋弧焊生產特點是埋弧、自(zi)動和大(da)電流。埋弧自(zi)動焊有如下優點：
a. 生產(chan)效率高
這是因為，一(yi)方面(mian)焊(han)(han)絲(si)(si)導電(dian)長度縮(suo)短，電(dian)流和(he)電(dian)流密度提高，因此(ci)電(dian)弧(hu)的(de)熔(rong)(rong)深(shen)能(neng)力和(he)焊(han)(han)絲(si)(si)熔(rong)(rong)敷效率都大(da)(da)大(da)(da)提高。埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)一(yi)般不開坡口單面(mian)一(yi)次(ci)焊(han)(han)熔(rong)(rong)深(shen)可達20mm.另一(yi)方面(mian)由于焊(han)(han)劑和(he)熔(rong)(rong)渣的(de)隔熱作用，電(dian)弧(hu)上基本(ben)沒有熱的(de)輻射散失，飛(fei)濺也小，雖然用于熔(rong)(rong)化焊(han)(han)劑的(de)熱量損(sun)耗有所增(zeng)大(da)(da)，但總的(de)熱效率仍然大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)加(jia)，因而使(shi)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接速度可以大(da)(da)大(da)(da)提高；以厚(hou)度8mm~10mm鋼(gang)板對接為例，單絲(si)(si)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)速度可達30m/h~50m/h,雙絲(si)(si)或(huo)多絲(si)(si)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)(han)還可提高一(yi)倍以上，而手工焊(han)(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)(han)則(ze)僅為6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高(gao)
埋弧焊時(shi)(shi)焊劑對(dui)(dui)電弧空間有(you)可靠(kao)的(de)保(bao)護，可有(you)效(xiao)地(di)防止外界空氣(qi)的(de)侵人(ren)。電弧區主要成(cheng)分(fen)是二氧化碳,焊縫金(jin)屬中含(han)(han)氮量(liang)、含(han)(han)氧量(liang)大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低。另(ling)外，焊接參數(shu)可以(yi)通過自動調節保(bao)持穩(wen)定，焊縫的(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)和性能(neng)(neng)比較均勻(yun)，機械性能(neng)(neng)比較好，焊縫表面光潔(jie)平直。同時(shi)(shi)，因熔深較大(da)(da)，故不易產(chan)生未焊透的(de)缺陷(xian)。因此，對(dui)(dui)焊工技(ji)術水平要求可以(yi)適當降(jiang)低。
c. 勞(lao)動條(tiao)件好
由(you)于實現了機械化、自(zi)動化焊(han)接，除(chu)了減(jian)輕(qing)手工焊(han)操作的勞動強度外，它沒有(you)弧光輻射，這是埋(mai)弧焊(han)的獨特優點。而且焊(han)接材料和電(dian)能的消(xiao)耗較低。
2. 埋弧焊的主要缺點
a. 由于(yu)埋弧焊是依靠顆粒狀(zhuang)焊劑(ji)堆積形(xing)成保護條件，因(yin)此(ci)，埋弧焊一(yi)般僅適用于(yu)水平位置的(de)焊接。
b. 對焊件邊緣的加工裝配精度（錯邊、間(jian)隙等）要求高，尤(you)其是不(bu)銹鋼(gang)焊管。否(fou)則，會使(shi)焊接過(guo)程不(bu)穩定，以致產生(sheng)氣孔、裂紋、燒穿等缺陷(xian)。
c. 由于埋弧(hu)焊(han)電(dian)弧(hu)的(de)電(dian)場(chang)強(qiang)度較大，電(dian)流(liu)小于100A時，電(dian)弧(hu)的(de)穩定性不好(hao)，因此(ci)，不適宜焊(han)接厚度小于1mm的(de)薄壁管(guan)。
二(er)、埋弧焊用焊絲和焊劑(ji)及(ji)其配合(he)
1. 焊絲
埋(mai)弧焊(han)(han)用(yong)(yong)焊(han)(han)絲(si)與手工(gong)電弧焊(han)(han)焊(han)(han)條鋼(gang)芯同(tong)(tong)屬(shu)一個(ge)國家標準。不(bu)(bu)銹鋼(gang)埋(mai)弧焊(han)(han)用(yong)(yong)焊(han)(han)絲(si)，可(ke)參考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)接用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)絲(si)》等。焊(han)(han)絲(si)直徑(jing)為ф1.6mm~6.0mm.不(bu)(bu)同(tong)(tong)牌號的焊(han)(han)絲(si)應分(fen)類(lei)妥善保(bao)管，不(bu)(bu)能混(hun)用(yong)(yong)。焊(han)(han)前應對焊(han)(han)絲(si)表面仔細清(qing)理(li)，去(qu)除油(you)污(wu)等雜質，防止焊(han)(han)接時(shi)產生氣孔等缺陷。
2. 焊劑
不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼埋弧(hu)焊(han)常用焊(han)劑(ji)見表(biao)5-4。AVESTA 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼埋弧(hu)焊(han)焊(han)劑(ji)見表(biao)5-5。
一般焊(han)劑在使用(yong)前必須(xu)在250℃下烘(hong)干，并保溫1~2小(xiao)時。限用(yong)直流焊(han)的焊(han)劑使用(yong)前必經300℃~400℃烘(hong)干，保溫2小(xiao)時，烘(hong)干后(hou)應立即使用(yong)。施焊(han)時，覆蓋(gai)層焊(han)劑堆積(ji)厚度要(yao)適中，過厚易導致焊(han)縫成型惡化變壞，產(chan)生凹坑(keng)。
3. 焊絲和焊劑的(de)選配
欲獲得(de)高(gao)質量(liang)的(de)埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接接頭，正確選(xuan)用焊(han)(han)絲和焊(han)(han)劑是十分重要的(de)。對(dui)耐熱鋼、低錳鋼、耐蝕鋼的(de)焊(han)(han)接可選(xuan)用中硅或(huo)低硅型焊(han)(han)劑并(bing)配合相應的(de)合金(jin)鋼焊(han)(han)絲。對(dui)于鐵素體、奧氏體等高(gao)合金(jin)鋼，一般(ban)選(xuan)用堿度(du)較高(gao)的(de)熔煉焊(han)(han)劑或(huo)燒結(jie)、粘結(jie)焊(han)(han)劑，以降低合金(jin)元(yuan)素的(de)燒損及向焊(han)(han)縫(feng)過渡較多(duo)的(de)合金(jin)元(yuan)素。
一般來說，高錳(meng)高硅(gui)低氟(fu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)，用(yong)于碳鋼(gang)或(huo)韌(ren)性(xing)(xing)要求(qiu)不高的場合，配(pei)用(yong)低合金(jin)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)絲。無錳(meng)無硅(gui)高氟(fu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)屬堿性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)，適用(yong)于韌(ren)性(xing)(xing)要求(qiu)高或(huo)不銹(xiu)鋼(gang)等高合金(jin)鋼(gang)的焊(han)(han)(han)(han)接。中錳(meng)中硅(gui)中氟(fu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)屬中性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)，多用(yong)于低合金(jin)鋼(gang)、結(jie)構鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接。
埋弧(hu)焊(han)(han)(han)用(yong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)，應(ying)根據所焊(han)(han)(han)鋼材類類別(bie)及對焊(han)(han)(han)接接頭(tou)性(xing)能的(de)(de)要求加(jia)以選擇(ze)，并與相應(ying)的(de)(de)焊(han)(han)(han)劑配合使(shi)用(yong)，如表5-4列出了埋弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)、焊(han)(han)(han)劑的(de)(de)選配。
四、埋弧焊焊機
埋弧焊(han)焊(han)機是由機械、電源和控制系統3個主要部分組成(cheng)，它們主要特(te)點(dian)如下：
1. 機械(xie)結(jie)構
現以(yi)MZ-1000型自(zi)(zi)動(dong)焊(han)機的焊(han)接小車為(wei)例(li)來(lai)說明自(zi)(zi)動(dong)埋(mai)弧焊(han)機的機械(xie)結構(gou)特(te)點，其他各種(zhong)自(zi)(zi)動(dong)埋(mai)弧焊(han)機的結構(gou)均與此(ci)大同小異。它由送(song)絲機、行走小車、機頭(tou)調整機構(gou)、導電嘴(zui)以(yi)及(ji)焊(han)絲盤、焊(han)劑漏(lou)斗(dou)等部件組成，通常(chang)還裝(zhuang)有控制盒(he)。－
a. 送絲機
送絲(si)(si)機的(de)主要作用是將直徑(jing)Φ3mm~φ6mm的(de)焊絲(si)(si)自動輸送到電弧焊接(jie)區，它包括送絲(si)(si)傳動系統、送絲(si)(si)滾輪(lun)和矯直滾輪(lun)等。
送絲(si)電(dian)動機功(gong)率取決于(yu)(yu)焊絲(si)直徑，一般(ban)為(wei)40W~100W.額定(ding)轉速(su)為(wei)2650r/min,可以均勻調節。送絲(si)機構減速(su)比取決于(yu)(yu)電(dian)動機轉速(su)和所(suo)要求的送給速(su)度范圍，一般(ban)為(wei)100~160。
b. 行走小車
包(bao)括行(xing)(xing)走(zou)傳(chuan)功(gong)(gong)機構、行(xing)(xing)走(zou)輪(lun)及(ji)離合器等。行(xing)(xing)走(zou)輪(lun)一(yi)(yi)般(ban)應為橡(xiang)膠絕(jue)緣(yuan)輪(lun)，使(shi)小(xiao)車與導電(dian)嘴(zui)絕(jue)緣(yuan)。當離合器脫離時(shi)小(xiao)車可以由(you)手推(tui)動(dong)，當合上時(shi)則由(you)電(dian)動(dong)機驅動(dong)。行(xing)(xing)走(zou)電(dian)動(dong)機功(gong)(gong)率取決(jue)于小(xiao)車的(de)自重，一(yi)(yi)般(ban)為40W~200W.行(xing)(xing)走(zou)機械減速(su)比取決(jue)于電(dian)機和所要求焊接速(su)度范圍，一(yi)(yi)般(ban)為800~1000.
c. 機頭(tou)調節機構(gou)
為(wei)了使焊機能(neng)適(shi)應(ying)各種類型焊縫焊接(jie)，并使焊絲(si)對準焊縫，送絲(si)機應(ying)有足夠的調節自由度。
d. 導電嘴
安裝(zhuang)在機頭上(shang)的銅制(zhi)導(dao)電嘴（耐磨銅合金制(zhi)成(cheng)）是為了(le)將電流(liu)導(dao)至焊(han)絲用的。導(dao)電嘴一般分(fen)為3種不同(tong)的結(jie)構形式(shi)（圖5-20)。
滾(gun)輪(lun)(lun)式導(dao)電(dian)(dian)嘴由(you)(you)裝在(zai)(zai)導(dao)電(dian)(dian)板上的兩個耐磨(mo)銅滾(gun)輪(lun)(lun)組成。焊接(jie)電(dian)(dian)源線接(jie)在(zai)(zai)導(dao)電(dian)(dian)扳(ban)上。為(wei)了接(jie)觸導(dao)電(dian)(dian)良好(hao)，焊絲靠彈簧的張力(li)夾緊在(zai)(zai)兩個滾(gun)輪(lun)(lun)之間。彈簧張力(li)由(you)(you)螺(luo)釘來調(diao)節(jie)（圖(tu)5-20a)。
夾(jia)瓦(wa)(wa)(wa)式導電嘴(zui)是由兩(liang)個帶槽的(de)銅夾(jia)瓦(wa)(wa)(wa)組成。用(yong)兩(liang)個帶彈簧的(de)螺(luo)釘(ding)使－夾(jia)瓦(wa)(wa)(wa)壓(ya)向另一夾(jia)瓦(wa)(wa)(wa)，以(yi)保證夾(jia)瓦(wa)(wa)(wa)與焊絲之間有良好的(de)接(jie)觸。接(jie)電纜用(yong)螺(luo)栓接(jie)在固定夾(jia)瓦(wa)(wa)(wa)上。為了(le)延(yan)長(chang)使用(yong)壽(shou)命，可(ke)在夾(jia)瓦(wa)(wa)(wa)的(de)溝槽中對(dui)不同(tong)直徑焊絲更(geng)換襯(chen)瓦(wa)(wa)(wa)。這(zhe)種(zhong)結構(gou)的(de)導電嘴(zui)可(ke)以(yi)有效地導引焊絲的(de)方(fang)向，并(bing)容許(xu)有較(jiao)大的(de)磨損（圖5-20b)。
對(dui)于小直(zhi)徑(jing)（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)焊(han)絲(si)，可用(yong)(yong)偏心(xin)式導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)，也稱管(guan)狀導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)，它是由導(dao)電(dian)(dian)(dian)桿和導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)組成(cheng)（圖5-20c).導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)用(yong)(yong)耐(nai)磨合金鉻(ge)銅制成(cheng)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)桿有(you)直(zhi)的(de)或(huo)彎的(de)。導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)與導(dao)電(dian)(dian)(dian)桿不在(zai)一個同心(xin)度上，因此(ci)，通過導(dao)電(dian)(dian)(dian)桿的(de)焊(han)絲(si)在(zai)導(dao)電(dian)(dian)(dian)嘴(zui)的(de)端頭(tou)中(zhong)受到彎曲，并由于焊(han)絲(si)的(de)彈性(xing)而在(zai)端頭(tou)的(de)出口處(chu)造成(cheng)必(bi)要的(de)接觸壓(ya)力。
e. 焊劑(ji)回(hui)收器
專(zhuan)用(yong)埋弧焊(han)機一般裝(zhuang)有(you)(you)焊(han)劑(ji)回收(shou)器。目前(qian)一般的(de)(de)焊(han)劑(ji)回收(shou)器均(jun)是利用(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣壓的(de)(de)壓縮空(kong)氣造(zao)成局部(bu)負(fu)壓實行吸(xi)收(shou)的(de)(de)，結構型式有(you)(you)電動(dong)吸(xi)入、氣動(dong)吸(xi)入、吸(xi)壓式等多(duo)種(zhong)。前(qian)兩種(zhong)壓縮空(kong)氣不跟焊(han)劑(ji)接觸(chu)，但(dan)輸送不可(ke)靠(kao)；后一種(zhong)輸送控制(zhi)可(ke)靠(kao)，但(dan)壓縮空(kong)氣直接和焊(han)劑(ji)接觸(chu)。因壓縮空(kong)氣含水量高，焊(han)劑(ji)受潮易使(shi)焊(han)縫產生氣孔，因此使(shi)用(yong)起來都不太滿意，目前(qian)正在(zai)推廣用(yong)局部(bu)真空(kong)吸(xi)塵原理制(zhi)造(zao)的(de)(de)新型焊(han)劑(ji)回收(shou)器。
2. 焊接(jie)電源(yuan)
埋弧(hu)自動焊(han)(han)(han)可(ke)采用(yong)(yong)交流(liu)(liu)或直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源進行(xing)焊(han)(han)(han)接，可(ke)根據產品(pin)焊(han)(han)(han)接要求及(ji)焊(han)(han)(han)劑(ji)型號選定電(dian)(dian)(dian)源。一般(ban)低(di)碳(tan)鋼及(ji)低(di)合金結構鋼配(pei)用(yong)(yong)“焊(han)(han)(han)劑(ji)430”或“焊(han)(han)(han)劑(ji)431”時，焊(han)(han)(han)接均應優先考慮采用(yong)(yong)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源。若用(yong)(yong)低(di)錳(meng)低(di)硅焊(han)(han)(han)劑(ji)，必須選用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源才能保證埋弧(hu)焊(han)(han)(han)過(guo)程電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的穩定性(xing)。采用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源時一般(ban)采用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)反(fan)極性(xing)，以獲得(de)較大的熔深。埋弧(hu)焊(han)(han)(han)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源有ZXG-1000R、ZDG-1000R等(deng)。
埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接不銹(xiu)鋼(gang)一般使用直(zhi)流電(dian)源(yuan)。粗絲埋弧焊(han)(han)一般采用電(dian)弧電(dian)壓(ya)自動調(diao)節式焊(han)(han)絲機(ji)構，配用陡降(jiang)外特(te)性(xing)電(dian)源(yuan)。細絲埋弧焊(han)(han)采用等(deng)速送絲機(ji)，配用平或(huo)緩降(jiang)外特(te)性(xing)電(dian)源(yuan)。
埋(mai)弧自動(dong)焊(han)焊(han)接電(dian)源(yuan)空載電(dian)壓要求在(zai)(zai)70V~80V以上。由于焊(han)接電(dian)流(liu)較(jiao)大，埋(mai)弧自動(dong)焊(han)電(dian)源(yuan)的額(e)定電(dian)流(liu)一般在(zai)(zai)700A~1000A之(zhi)間。
3. 控制系(xi)統(tong)
通用小(xiao)車式埋弧(hu)自動(dong)焊(han)機的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統包括(kuo)：電(dian)(dian)源外特性控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、送絲和小(xiao)車拖動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)及程(cheng)序自動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)（其中主(zhu)要是(shi)引弧(hu)和熄弧(hu)自動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)）。一般埋弧(hu)焊(han)機，常(chang)有(you)一控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)箱(xiang)來(lai)安(an)裝主(zhu)要控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)器組件，但實際(ji)上(shang)(shang)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統總(zong)還(huan)有(you)一部分組件是(shi)安(an)裝在(zai)小(xiao)車上(shang)(shang)的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)盒和焊(han)接(jie)電(dian)(dian)源箱(xiang)內的(de)(de)，因(yin)此，使用時設備必須(xu)按照出(chu)廠(chang)時提供的(de)(de)外部接(jie)線(xian)安(an)裝圖連接(jie)，如圖5-21。
