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(mai)弧(hu)焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接(jie)過程，見圖5-19。首先通過焊(han)(han)劑(ji)漏斗在(zai)焊(han)(han)件(jian)表面覆蓋一(yi)層(ceng)(ceng)顆(ke)粒(li)狀焊(han)(han)劑(ji)，送絲機構將(jiang)焊(han)(han)絲經導電(dian)嘴送到焊(han)(han)劑(ji)層(ceng)(ceng)下，并(bing)引(yin)燃電(dian)弧(hu)。電(dian)弧(hu)除直(zhi)接(jie)加熱(re)焊(han)(han)件(jian)和(he)(he)焊(han)(han)絲形成(cheng)熔(rong)(rong)池(chi)及熔(rong)(rong)滴外(wai)，其輻射熱(re)還熔(rong)(rong)化周(zhou)圍的(de)焊(han)(han)劑(ji)而形成(cheng)熔(rong)(rong)渣(zha)。部分焊(han)(han)劑(ji)和(he)(he)金(jin)屬甚至被加熱(re)成(cheng)蒸氣(qi)而把熔(rong)(rong)渣(zha)排開，形成(cheng)一(yi)個(ge)籠罩著(zhu)(zhu)電(dian)弧(hu)和(he)(he)熔(rong)(rong)池(chi)的(de)氣(qi)泡，使(shi)焊(han)(han)接(jie)高溫區與外(wai)界(jie)空氣(qi)隔離(li)，防止(zhi)空氣(qi)侵入。隨著(zhu)(zhu)電(dian)弧(hu)向前的(de)移(yi)動，熔(rong)(rong)池(chi)前部也向前延伸，熔(rong)(rong)池(chi)后部則(ze)逐(zhu)漸冷(leng)卻凝(ning)固(gu)形成(cheng)焊(han)(han)縫。重(zhong)量(liang)較輕的(de)熔(rong)(rong)渣(zha)浮在(zai)熔(rong)(rong)池(chi)表面，冷(leng)卻后成(cheng)為渣(zha)殼。
埋弧自(zi)動(dong)(dong)焊機由焊劑漏(lou)斗、焊絲盤(pan)、送絲機構、導電嘴(zui)和控(kong)制等(deng)組成，全部裝在一個能自(zi)動(dong)(dong)行(xing)走(zou)的小車(che)上，用電纜與焊接電源及制箱連接。焊接時，只要(yao)按下啟動(dong)(dong)按鈕，整(zheng)個焊接過程(cheng)（包(bao)括引弧、絲、小車(che)行(xing)走(zou)等(deng)）將(jiang)自(zi)動(dong)(dong)進行(xing)。
由于采用裸焊絲，且導電(dian)嘴長度(du)僅(jin)約(yue)50mm,同(tong)時(shi)，渣(zha)層可防止屬飛濺，所以，埋弧焊可采用大(da)電(dian)流（300A~2000A)進行焊接，使(shi)界接速度(du)和熔深大(da)大(da)增加(jia)。
埋弧焊(han)焊(han)接(jie)不銹鋼管所用的焊(han)接(jie)材料、焊(han)絲和焊(han)劑(ji)見(jian)表(biao)5-4。
一、埋弧焊的特(te)點(dian)
1. 埋弧焊的主要優點
埋(mai)弧焊(han)(han)生(sheng)產特點是埋(mai)弧、自(zi)動和大電流。埋(mai)弧自(zi)動焊(han)(han)有如下優點：
a. 生(sheng)產效(xiao)率高(gao)
這(zhe)是因為，一(yi)方(fang)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)絲導(dao)電(dian)長度(du)縮短，電(dian)流和電(dian)流密度(du)提高，因此電(dian)弧的(de)(de)熔(rong)(rong)深能(neng)力和焊(han)(han)(han)絲熔(rong)(rong)敷效率(lv)都大(da)(da)大(da)(da)提高。埋弧焊(han)(han)(han)一(yi)般不開坡口(kou)單面(mian)(mian)一(yi)次焊(han)(han)(han)熔(rong)(rong)深可(ke)達(da)20mm.另一(yi)方(fang)面(mian)(mian)由于焊(han)(han)(han)劑和熔(rong)(rong)渣的(de)(de)隔熱(re)作(zuo)用，電(dian)弧上(shang)基本(ben)沒有熱(re)的(de)(de)輻(fu)射散失，飛濺(jian)也(ye)小(xiao)，雖然(ran)用于熔(rong)(rong)化焊(han)(han)(han)劑的(de)(de)熱(re)量損耗有所增大(da)(da)，但(dan)總的(de)(de)熱(re)效率(lv)仍然(ran)大(da)(da)大(da)(da)增加(jia)，因而使埋弧焊(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)可(ke)以大(da)(da)大(da)(da)提高；以厚度(du)8mm~10mm鋼板對接為例，單絲埋弧焊(han)(han)(han)速(su)(su)度(du)可(ke)達(da)30m/h~50m/h,雙(shuang)絲或(huo)多絲埋弧焊(han)(han)(han)還(huan)可(ke)提高一(yi)倍以上(shang)，而手工焊(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)則僅為6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量(liang)高
埋弧(hu)焊(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)劑對電弧(hu)空(kong)間有(you)可靠的(de)保護，可有(you)效(xiao)地防止(zhi)外界空(kong)氣的(de)侵人。電弧(hu)區(qu)主要(yao)成分是二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan),焊(han)(han)(han)縫金屬中含(han)(han)氮量(liang)(liang)、含(han)(han)氧(yang)量(liang)(liang)大(da)大(da)降低。另(ling)外，焊(han)(han)(han)接參數可以(yi)通過(guo)自動調(diao)節保持穩定(ding)，焊(han)(han)(han)縫的(de)化(hua)(hua)學成分和(he)性能比(bi)較均(jun)勻，機(ji)械(xie)性能比(bi)較好，焊(han)(han)(han)縫表面(mian)光潔平(ping)直。同時，因熔深較大(da)，故不易(yi)產生未焊(han)(han)(han)透的(de)缺(que)陷(xian)。因此，對焊(han)(han)(han)工技術水平(ping)要(yao)求(qiu)可以(yi)適(shi)當降低。
c. 勞動條件(jian)好
由(you)于實現了機械(xie)化、自動化焊接，除了減輕手工焊操作的勞動強度外，它沒有弧光輻射，這是埋(mai)弧焊的獨特(te)優點。而且焊接材料和電(dian)能的消(xiao)耗較低(di)。
2. 埋弧焊的主要缺點
a. 由于埋弧焊(han)是依靠顆粒狀焊(han)劑堆積形成(cheng)保護條件(jian)，因(yin)此，埋弧焊(han)一般(ban)僅適用于水平位置(zhi)的焊(han)接。
b. 對焊件邊(bian)緣的加工(gong)裝配精度（錯邊(bian)、間隙等）要求高，尤其是(shi)不(bu)銹(xiu)鋼焊管。否則，會使(shi)焊接過程不(bu)穩(wen)定(ding)，以(yi)致產生氣孔、裂紋、燒穿(chuan)等缺陷。
c. 由于(yu)埋弧(hu)(hu)焊電(dian)弧(hu)(hu)的電(dian)場(chang)強度(du)較大，電(dian)流小于(yu)100A時，電(dian)弧(hu)(hu)的穩定性(xing)不(bu)好(hao)，因(yin)此，不(bu)適宜焊接厚度(du)小于(yu)1mm的薄壁管。
二(er)、埋弧焊(han)用焊(han)絲和焊(han)劑及其配合
1. 焊絲
埋弧(hu)焊(han)用(yong)焊(han)絲(si)與手工電(dian)弧(hu)焊(han)焊(han)條鋼(gang)芯同屬一個國(guo)家標準。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)埋弧(hu)焊(han)用(yong)焊(han)絲(si)，可參(can)考(kao)YB/T 5092-1996《焊(han)接用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)絲(si)》等。焊(han)絲(si)直徑為(wei)ф1.6mm~6.0mm.不(bu)同牌號的(de)焊(han)絲(si)應分類妥善保管(guan)，不(bu)能混用(yong)。焊(han)前應對(dui)焊(han)絲(si)表面(mian)仔細清理，去除油污等雜(za)質，防(fang)止焊(han)接時產生氣孔等缺陷。
2. 焊劑
不(bu)銹鋼埋弧(hu)(hu)焊(han)常用(yong)焊(han)劑(ji)見(jian)表5-4。AVESTA 不(bu)銹鋼埋弧(hu)(hu)焊(han)焊(han)劑(ji)見(jian)表5-5。
一般焊(han)劑在使用(yong)前必(bi)須在250℃下烘干(gan)，并保溫1~2小(xiao)時。限(xian)用(yong)直流焊(han)的(de)焊(han)劑使用(yong)前必(bi)經300℃~400℃烘干(gan)，保溫2小(xiao)時，烘干(gan)后應(ying)立(li)即使用(yong)。施焊(han)時，覆蓋層焊(han)劑堆積厚(hou)度要適中，過厚(hou)易導致焊(han)縫成型惡(e)化(hua)變壞，產(chan)生凹坑(keng)。
3. 焊絲和焊劑的選(xuan)配(pei)
欲(yu)獲得高(gao)質量的(de)(de)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭，正確選(xuan)用(yong)焊(han)(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)(han)劑是(shi)十分重要的(de)(de)。對耐熱鋼(gang)、低錳鋼(gang)、耐蝕鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)可選(xuan)用(yong)中硅(gui)或(huo)低硅(gui)型焊(han)(han)(han)劑并配合相應的(de)(de)合金鋼(gang)焊(han)(han)(han)絲(si)。對于鐵素體(ti)(ti)、奧氏體(ti)(ti)等高(gao)合金鋼(gang)，一(yi)般(ban)選(xuan)用(yong)堿(jian)度較高(gao)的(de)(de)熔煉焊(han)(han)(han)劑或(huo)燒結、粘結焊(han)(han)(han)劑，以降(jiang)低合金元素的(de)(de)燒損及(ji)向焊(han)(han)(han)縫(feng)過渡較多的(de)(de)合金元素。
一般(ban)來說，高錳高硅(gui)低(di)氟焊(han)劑，用(yong)(yong)于碳(tan)鋼或(huo)韌(ren)性(xing)要求(qiu)不高的場合(he)，配用(yong)(yong)低(di)合(he)金(jin)鋼焊(han)絲。無錳無硅(gui)高氟焊(han)劑屬堿性(xing)焊(han)劑，適用(yong)(yong)于韌(ren)性(xing)要求(qiu)高或(huo)不銹鋼等高合(he)金(jin)鋼的焊(han)接。中錳中硅(gui)中氟焊(han)劑屬中性(xing)焊(han)劑，多用(yong)(yong)于低(di)合(he)金(jin)鋼、結構鋼焊(han)接。
埋弧(hu)焊(han)用(yong)的(de)焊(han)絲(si)(si)，應(ying)根據所(suo)焊(han)鋼(gang)材(cai)類類別及對焊(han)接接頭性(xing)能的(de)要求(qiu)加(jia)以選(xuan)擇(ze)，并(bing)與相應(ying)的(de)焊(han)劑配(pei)合使用(yong)，如表(biao)5-4列(lie)出了埋弧(hu)焊(han)焊(han)絲(si)(si)、焊(han)劑的(de)選(xuan)配(pei)。
四(si)、埋弧(hu)焊(han)焊(han)機
埋弧焊(han)焊(han)機(ji)是由機(ji)械(xie)、電源和控制系(xi)統3個主要(yao)部(bu)分組成(cheng)，它們主要(yao)特點如下(xia)：
1. 機械結構
現(xian)以(yi)MZ-1000型自(zi)動焊機(ji)(ji)的焊接(jie)小(xiao)(xiao)車為(wei)例來說明自(zi)動埋(mai)弧焊機(ji)(ji)的機(ji)(ji)械結(jie)構(gou)特點，其他各種自(zi)動埋(mai)弧焊機(ji)(ji)的結(jie)構(gou)均與(yu)此大同(tong)小(xiao)(xiao)異。它由送絲機(ji)(ji)、行(xing)走小(xiao)(xiao)車、機(ji)(ji)頭(tou)調整(zheng)機(ji)(ji)構(gou)、導(dao)電(dian)嘴以(yi)及焊絲盤、焊劑漏(lou)斗等部件(jian)組成，通常還(huan)裝有(you)控制盒。－
a. 送(song)絲機
送(song)(song)(song)絲(si)機(ji)的(de)主要作(zuo)用是(shi)將直徑Φ3mm~φ6mm的(de)焊絲(si)自(zi)動輸送(song)(song)(song)到電弧焊接區，它(ta)包括(kuo)送(song)(song)(song)絲(si)傳(chuan)動系統(tong)、送(song)(song)(song)絲(si)滾(gun)輪(lun)和(he)矯直滾(gun)輪(lun)等。
送(song)絲(si)電動機(ji)功率取決于(yu)焊絲(si)直徑，一般(ban)為(wei)40W~100W.額定轉速為(wei)2650r/min,可以均(jun)勻(yun)調節(jie)。送(song)絲(si)機(ji)構(gou)減(jian)速比取決于(yu)電動機(ji)轉速和所要求的送(song)給速度范圍，一般(ban)為(wei)100~160。
b. 行走小車
包括行(xing)走傳(chuan)功機(ji)(ji)構、行(xing)走輪(lun)及離合器(qi)等。行(xing)走輪(lun)一般(ban)(ban)應為(wei)橡膠絕(jue)緣輪(lun)，使小(xiao)車(che)與導電(dian)嘴絕(jue)緣。當(dang)離合器(qi)脫離時小(xiao)車(che)可(ke)以由手推動(dong)，當(dang)合上時則(ze)由電(dian)動(dong)機(ji)(ji)驅(qu)動(dong)。行(xing)走電(dian)動(dong)機(ji)(ji)功率取決于(yu)小(xiao)車(che)的自(zi)重(zhong)，一般(ban)(ban)為(wei)40W~200W.行(xing)走機(ji)(ji)械減速(su)比取決于(yu)電(dian)機(ji)(ji)和所要求焊接(jie)速(su)度(du)范圍(wei)，一般(ban)(ban)為(wei)800~1000.
c. 機(ji)頭(tou)調(diao)節機(ji)構
為了使(shi)焊機(ji)能適(shi)應各種類型焊縫焊接，并使(shi)焊絲(si)對準焊縫，送絲(si)機(ji)應有足(zu)夠的調(diao)節(jie)自由度。
d. 導電嘴
安裝在機頭上的銅(tong)制導電嘴(zui)（耐磨銅(tong)合(he)金(jin)制成）是為了將電流導至焊絲用(yong)的。導電嘴(zui)一般分(fen)為3種(zhong)不(bu)同的結構(gou)形式（圖5-20)。
滾(gun)輪(lun)式(shi)導(dao)電(dian)嘴由裝在(zai)導(dao)電(dian)板上的兩(liang)個耐磨(mo)銅滾(gun)輪(lun)組成。焊(han)接(jie)電(dian)源線接(jie)在(zai)導(dao)電(dian)扳(ban)上。為了接(jie)觸導(dao)電(dian)良好，焊(han)絲靠彈簧(huang)的張力(li)夾緊(jin)在(zai)兩(liang)個滾(gun)輪(lun)之間(jian)。彈簧(huang)張力(li)由螺(luo)釘來調節（圖5-20a)。
夾瓦式導(dao)電嘴是由兩個帶槽的(de)(de)銅(tong)夾瓦組成。用(yong)(yong)兩個帶彈簧的(de)(de)螺釘(ding)使－夾瓦壓向另一(yi)夾瓦，以保證夾瓦與焊絲(si)之間有良好的(de)(de)接(jie)觸。接(jie)電纜用(yong)(yong)螺栓接(jie)在固定夾瓦上。為(wei)了延長使用(yong)(yong)壽(shou)命，可(ke)在夾瓦的(de)(de)溝槽中(zhong)對不同直(zhi)徑(jing)焊絲(si)更(geng)換襯瓦。這種結構的(de)(de)導(dao)電嘴可(ke)以有效地導(dao)引焊絲(si)的(de)(de)方向，并容許有較大(da)的(de)(de)磨損（圖5-20b)。
對于小直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的焊(han)絲，可用偏心式導電(dian)嘴(zui)(zui)，也稱管(guan)狀導電(dian)嘴(zui)(zui)，它是由導電(dian)桿和導電(dian)嘴(zui)(zui)組成（圖5-20c).導電(dian)嘴(zui)(zui)用耐磨合金鉻銅制成，導電(dian)桿有直的或彎的。導電(dian)嘴(zui)(zui)與導電(dian)桿不(bu)在(zai)一個同心度上，因此，通過導電(dian)桿的焊(han)絲在(zai)導電(dian)嘴(zui)(zui)的端(duan)頭中受到彎曲(qu)，并由于焊(han)絲的彈性而在(zai)端(duan)頭的出口(kou)處造成必(bi)要的接觸壓(ya)力。
e. 焊劑回收器
專用埋(mai)弧焊(han)(han)機一(yi)(yi)般(ban)裝(zhuang)有(you)焊(han)(han)劑(ji)回(hui)收(shou)(shou)器。目前(qian)一(yi)(yi)般(ban)的(de)(de)(de)焊(han)(han)劑(ji)回(hui)收(shou)(shou)器均是利用0.3MPa~0.4MPa個(ge)大氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)造成(cheng)局(ju)部負壓(ya)(ya)(ya)實行吸(xi)收(shou)(shou)的(de)(de)(de)，結構型式(shi)有(you)電(dian)動吸(xi)入、氣(qi)(qi)動吸(xi)入、吸(xi)壓(ya)(ya)(ya)式(shi)等多種。前(qian)兩種壓(ya)(ya)(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)不跟焊(han)(han)劑(ji)接(jie)觸，但(dan)輸(shu)(shu)送不可(ke)靠(kao)；后一(yi)(yi)種輸(shu)(shu)送控制(zhi)可(ke)靠(kao)，但(dan)壓(ya)(ya)(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)直接(jie)和焊(han)(han)劑(ji)接(jie)觸。因壓(ya)(ya)(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)含水量(liang)高，焊(han)(han)劑(ji)受(shou)潮易使(shi)焊(han)(han)縫產(chan)生氣(qi)(qi)孔，因此使(shi)用起來都(dou)不太滿意(yi)，目前(qian)正在推廣用局(ju)部真空(kong)(kong)吸(xi)塵原理制(zhi)造的(de)(de)(de)新型焊(han)(han)劑(ji)回(hui)收(shou)(shou)器。
2. 焊接電源
埋(mai)弧自動焊(han)可采(cai)(cai)(cai)用(yong)交流或(huo)直流電(dian)(dian)源進行(xing)焊(han)接，可根據產品焊(han)接要(yao)求及焊(han)劑(ji)型號(hao)選(xuan)定(ding)電(dian)(dian)源。一般(ban)低(di)碳鋼(gang)及低(di)合金結(jie)構鋼(gang)配用(yong)“焊(han)劑(ji)430”或(huo)“焊(han)劑(ji)431”時(shi)，焊(han)接均應優先(xian)考慮采(cai)(cai)(cai)用(yong)交流電(dian)(dian)源。若用(yong)低(di)錳低(di)硅焊(han)劑(ji)，必須選(xuan)用(yong)直流電(dian)(dian)源才(cai)能保證埋(mai)弧焊(han)過程(cheng)電(dian)(dian)弧的穩定(ding)性。采(cai)(cai)(cai)用(yong)直流電(dian)(dian)源時(shi)一般(ban)采(cai)(cai)(cai)用(yong)直流反極性，以獲得較大的熔深。埋(mai)弧焊(han)直流電(dian)(dian)源有(you)ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋(mai)弧焊焊接不銹鋼一般(ban)使(shi)用直流電(dian)(dian)源(yuan)。粗絲(si)埋(mai)弧焊一般(ban)采(cai)用電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)壓自(zi)動(dong)調(diao)節(jie)式(shi)焊絲(si)機(ji)構，配(pei)用陡降外特性電(dian)(dian)源(yuan)。細(xi)絲(si)埋(mai)弧焊采(cai)用等速送(song)絲(si)機(ji)，配(pei)用平(ping)或緩降外特性電(dian)(dian)源(yuan)。
埋弧自動焊(han)焊(han)接電源(yuan)空載電壓(ya)要(yao)求(qiu)在70V~80V以(yi)上。由于焊(han)接電流較大，埋弧自動焊(han)電源(yuan)的額定(ding)電流一般在700A~1000A之間(jian)。
3. 控制系(xi)統
通用(yong)小(xiao)車式(shi)埋(mai)弧自(zi)動(dong)(dong)焊(han)機(ji)的控制系(xi)統(tong)包括：電源外特性(xing)控制、送(song)絲和小(xiao)車拖動(dong)(dong)控制及(ji)程(cheng)序自(zi)動(dong)(dong)控制（其(qi)中主要(yao)是引弧和熄弧自(zi)動(dong)(dong)控制）。一(yi)(yi)般埋(mai)弧焊(han)機(ji)，常有一(yi)(yi)控制箱來安(an)裝(zhuang)主要(yao)控制電器(qi)組件，但實際上控制系(xi)統(tong)總還有一(yi)(yi)部(bu)分組件是安(an)裝(zhuang)在小(xiao)車上的控制盒(he)和焊(han)接(jie)電源箱內的，因此，使(shi)用(yong)時設(she)備必須按照出廠時提供的外部(bu)接(jie)線(xian)安(an)裝(zhuang)圖連接(jie)，如圖5-21。
