埋弧焊簡稱SAW焊，SAW是英文 Submerged Arc Welding 的縮寫。埋弧(hu)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)(hu)焊(han)(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接過(guo)程(cheng)，見圖5-19。首先通過(guo)焊(han)(han)(han)(han)劑漏斗在焊(han)(han)(han)(han)件表面(mian)(mian)覆蓋一(yi)層顆粒(li)狀焊(han)(han)(han)(han)劑，送(song)絲(si)機(ji)構將焊(han)(han)(han)(han)絲(si)經導電(dian)嘴送(song)到焊(han)(han)(han)(han)劑層下，并引燃電(dian)弧(hu)(hu)。電(dian)弧(hu)(hu)除直接加(jia)熱焊(han)(han)(han)(han)件和(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)形(xing)成熔(rong)(rong)(rong)(rong)池及熔(rong)(rong)(rong)(rong)滴(di)外(wai)，其輻射熱還熔(rong)(rong)(rong)(rong)化周(zhou)圍的(de)焊(han)(han)(han)(han)劑而形(xing)成熔(rong)(rong)(rong)(rong)渣(zha)(zha)。部分(fen)焊(han)(han)(han)(han)劑和(he)(he)(he)金屬甚至被加(jia)熱成蒸氣而把熔(rong)(rong)(rong)(rong)渣(zha)(zha)排開，形(xing)成一(yi)個籠罩著(zhu)電(dian)弧(hu)(hu)和(he)(he)(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)池的(de)氣泡(pao)，使焊(han)(han)(han)(han)接高(gao)溫(wen)區與外(wai)界空(kong)氣隔離(li)，防止空(kong)氣侵入。隨著(zhu)電(dian)弧(hu)(hu)向前的(de)移(yi)動，熔(rong)(rong)(rong)(rong)池前部也向前延(yan)伸，熔(rong)(rong)(rong)(rong)池后部則(ze)逐漸冷卻凝固(gu)形(xing)成焊(han)(han)(han)(han)縫。重量較輕的(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)渣(zha)(zha)浮(fu)在熔(rong)(rong)(rong)(rong)池表面(mian)(mian)，冷卻后成為渣(zha)(zha)殼(ke)。
埋弧自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)焊(han)機由焊(han)劑漏(lou)斗、焊(han)絲(si)盤、送絲(si)機構、導(dao)電(dian)嘴和控制等組成，全部裝在(zai)一個能自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)行走(zou)的小車上(shang)，用電(dian)纜與焊(han)接電(dian)源及制箱連接。焊(han)接時(shi)，只要按下啟(qi)動(dong)(dong)(dong)按鈕(niu)，整個焊(han)接過程（包括引弧、絲(si)、小車行走(zou)等）將自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)進行。
由于(yu)采用(yong)裸焊(han)絲，且導電(dian)嘴長(chang)度僅(jin)約(yue)50mm,同時，渣層可防止(zhi)屬飛濺，所以，埋弧焊(han)可采用(yong)大(da)(da)電(dian)流（300A~2000A)進行焊(han)接(jie)，使界接(jie)速(su)度和熔深大(da)(da)大(da)(da)增加(jia)。
埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接不銹鋼管(guan)所用的焊(han)(han)接材料、焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)劑(ji)見表5-4。
一、埋弧焊的(de)特(te)點
1. 埋弧焊的主(zhu)要(yao)優(you)點
埋弧焊生產特點是埋弧、自(zi)動和大電流。埋弧自(zi)動焊有(you)如下優點：
a. 生(sheng)產效率高
這是因為(wei)，一(yi)方面焊(han)絲導電(dian)(dian)長度(du)縮短，電(dian)(dian)流(liu)和電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)提高(gao)，因此電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的熔(rong)深能力和焊(han)絲熔(rong)敷效(xiao)(xiao)率(lv)都(dou)大大提高(gao)。埋弧(hu)(hu)焊(han)一(yi)般(ban)不開(kai)坡口(kou)單面一(yi)次焊(han)熔(rong)深可(ke)(ke)達20mm.另一(yi)方面由(you)于焊(han)劑和熔(rong)渣的隔熱作用，電(dian)(dian)弧(hu)(hu)上(shang)(shang)基本沒(mei)有(you)熱的輻射(she)散失，飛濺(jian)也小，雖然用于熔(rong)化焊(han)劑的熱量損耗有(you)所(suo)增大，但總的熱效(xiao)(xiao)率(lv)仍然大大增加，因而使埋弧(hu)(hu)焊(han)的焊(han)接(jie)速度(du)可(ke)(ke)以大大提高(gao)；以厚度(du)8mm~10mm鋼板對接(jie)為(wei)例，單絲埋弧(hu)(hu)焊(han)速度(du)可(ke)(ke)達30m/h~50m/h,雙絲或多絲埋弧(hu)(hu)焊(han)還可(ke)(ke)提高(gao)一(yi)倍(bei)以上(shang)(shang)，而手工焊(han)條(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)則僅為(wei)6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高
埋弧焊(han)時焊(han)劑對電弧空間有可(ke)(ke)靠(kao)的(de)保護(hu)，可(ke)(ke)有效地(di)防止(zhi)外(wai)(wai)界空氣的(de)侵人。電弧區主要成分(fen)是二氧化碳(tan),焊(han)縫金屬(shu)中含(han)氮(dan)量、含(han)氧量大大降低。另外(wai)(wai)，焊(han)接(jie)參數可(ke)(ke)以通過自動調節保持穩定，焊(han)縫的(de)化學成分(fen)和性(xing)(xing)能比較均勻，機(ji)械性(xing)(xing)能比較好，焊(han)縫表面光(guang)潔平直。同時，因熔(rong)深較大，故不易產生未焊(han)透的(de)缺陷。因此，對焊(han)工技術水(shui)平要求(qiu)可(ke)(ke)以適(shi)當降低。
c. 勞動條件好(hao)
由于實現了機(ji)械化、自動化焊接，除了減(jian)輕手工焊操(cao)作(zuo)的(de)勞(lao)動強度外(wai)，它沒有(you)弧(hu)光輻射(she)，這是埋弧(hu)焊的(de)獨特(te)優點。而且焊接材料(liao)和電能的(de)消(xiao)耗(hao)較低。
2. 埋(mai)弧(hu)焊的主(zhu)要缺點
a. 由于(yu)埋弧焊(han)(han)是(shi)依(yi)靠顆粒(li)狀(zhuang)焊(han)(han)劑堆積形成保護條件，因此(ci)，埋弧焊(han)(han)一般僅(jin)適用于(yu)水平位(wei)置的(de)焊(han)(han)接。
b. 對焊件邊緣的加工(gong)裝配精度（錯邊、間隙(xi)等）要求高(gao)，尤其是不銹鋼焊管(guan)。否則(ze)，會(hui)使焊接過程不穩定，以(yi)致產生(sheng)氣孔(kong)、裂紋(wen)、燒穿等缺陷。
c. 由于(yu)埋弧(hu)焊電(dian)弧(hu)的電(dian)場(chang)強(qiang)度較大，電(dian)流小(xiao)于(yu)100A時，電(dian)弧(hu)的穩定性(xing)不(bu)(bu)好(hao)，因此(ci)，不(bu)(bu)適宜焊接厚度小(xiao)于(yu)1mm的薄壁管。
二、埋弧焊用(yong)焊絲和焊劑及其配合
1. 焊絲
埋弧焊(han)用(yong)焊(han)絲與手工電弧焊(han)焊(han)條鋼芯同屬一個國家標準。不(bu)銹(xiu)鋼埋弧焊(han)用(yong)焊(han)絲，可參考YB/T 5092-1996《焊(han)接用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼絲》等(deng)。焊(han)絲直徑(jing)為ф1.6mm~6.0mm.不(bu)同牌號的焊(han)絲應分類妥善保(bao)管，不(bu)能混用(yong)。焊(han)前(qian)應對焊(han)絲表面仔細清理(li)，去除油污等(deng)雜(za)質，防止焊(han)接時(shi)產(chan)生氣孔等(deng)缺陷。
2. 焊劑
不銹(xiu)鋼埋(mai)弧焊(han)(han)(han)常(chang)用焊(han)(han)(han)劑見(jian)(jian)表(biao)5-4。AVESTA 不銹(xiu)鋼埋(mai)弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)劑見(jian)(jian)表(biao)5-5。
一般焊(han)(han)劑在(zai)使(shi)用前必須(xu)在(zai)250℃下烘(hong)干(gan)，并保溫1~2小(xiao)時(shi)。限用直流焊(han)(han)的焊(han)(han)劑使(shi)用前必經300℃~400℃烘(hong)干(gan)，保溫2小(xiao)時(shi)，烘(hong)干(gan)后應立即使(shi)用。施焊(han)(han)時(shi)，覆蓋層(ceng)焊(han)(han)劑堆(dui)積厚度要適(shi)中，過(guo)厚易(yi)導致焊(han)(han)縫成型惡化變(bian)壞，產生凹坑。
3. 焊絲(si)和焊劑的(de)選配
欲獲得高(gao)質(zhi)量的(de)埋弧焊焊接(jie)接(jie)頭，正確(que)選(xuan)用(yong)焊絲(si)(si)和焊劑是十分重要的(de)。對(dui)耐熱(re)鋼(gang)、低錳鋼(gang)、耐蝕(shi)鋼(gang)的(de)焊接(jie)可選(xuan)用(yong)中硅(gui)或低硅(gui)型焊劑并配合(he)(he)相應的(de)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)焊絲(si)(si)。對(dui)于鐵素(su)體、奧氏體等(deng)高(gao)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)，一般選(xuan)用(yong)堿度較(jiao)高(gao)的(de)熔煉焊劑或燒(shao)結(jie)、粘(zhan)結(jie)焊劑，以降(jiang)低合(he)(he)金(jin)元素(su)的(de)燒(shao)損及向焊縫(feng)過渡較(jiao)多的(de)合(he)(he)金(jin)元素(su)。
一般來(lai)說(shuo)，高(gao)錳高(gao)硅(gui)低氟(fu)(fu)焊(han)劑(ji)，用(yong)于(yu)碳鋼(gang)(gang)或韌性要求(qiu)不(bu)高(gao)的場合(he)，配用(yong)低合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)焊(han)絲(si)。無錳無硅(gui)高(gao)氟(fu)(fu)焊(han)劑(ji)屬堿性焊(han)劑(ji)，適(shi)用(yong)于(yu)韌性要求(qiu)高(gao)或不(bu)銹鋼(gang)(gang)等高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)的焊(han)接。中(zhong)錳中(zhong)硅(gui)中(zhong)氟(fu)(fu)焊(han)劑(ji)屬中(zhong)性焊(han)劑(ji)，多用(yong)于(yu)低合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)、結構鋼(gang)(gang)焊(han)接。
埋弧(hu)焊(han)用的(de)焊(han)絲(si)，應根(gen)據所焊(han)鋼(gang)材類(lei)類(lei)別(bie)及對(dui)焊(han)接接頭性能的(de)要求加以選擇，并與相應的(de)焊(han)劑(ji)配合使用，如表5-4列(lie)出了埋弧(hu)焊(han)焊(han)絲(si)、焊(han)劑(ji)的(de)選配。
四、埋(mai)弧焊(han)焊(han)機
埋(mai)弧焊焊機(ji)(ji)是由機(ji)(ji)械、電源和(he)控(kong)制系統(tong)3個(ge)主要部分組(zu)成(cheng)，它們主要特點如下：
1. 機械結構
現以(yi)(yi)MZ-1000型自動焊(han)機的焊(han)接小車為例(li)來說(shuo)明自動埋弧焊(han)機的機械(xie)結構特點(dian)，其(qi)他(ta)各種自動埋弧焊(han)機的結構均與此(ci)大(da)同小異。它由送(song)絲(si)機、行(xing)走小車、機頭(tou)調整(zheng)機構、導電嘴以(yi)(yi)及焊(han)絲(si)盤、焊(han)劑漏斗(dou)等部件組(zu)成，通常還裝有(you)控制盒。－
a. 送絲機
送絲(si)機的(de)主要(yao)作(zuo)用是(shi)將直徑Φ3mm~φ6mm的(de)焊絲(si)自動(dong)輸(shu)送到電弧焊接區，它(ta)包(bao)括送絲(si)傳動(dong)系統、送絲(si)滾輪(lun)(lun)和矯直滾輪(lun)(lun)等。
送絲電動機功率取決于(yu)焊絲直徑(jing)，一般為(wei)40W~100W.額定轉(zhuan)速(su)為(wei)2650r/min,可(ke)以均勻(yun)調節(jie)。送絲機構減速(su)比取決于(yu)電動機轉(zhuan)速(su)和所(suo)要(yao)求的(de)送給速(su)度范圍，一般為(wei)100~160。
b. 行(xing)走小車(che)
包括(kuo)行(xing)走傳功(gong)機(ji)構(gou)、行(xing)走輪(lun)及離(li)(li)合器等。行(xing)走輪(lun)一般應(ying)為橡膠絕緣輪(lun)，使(shi)小(xiao)(xiao)車(che)與導(dao)電嘴絕緣。當離(li)(li)合器脫離(li)(li)時(shi)(shi)小(xiao)(xiao)車(che)可以由手推動(dong)，當合上時(shi)(shi)則(ze)由電動(dong)機(ji)驅動(dong)。行(xing)走電動(dong)機(ji)功(gong)率取(qu)決于小(xiao)(xiao)車(che)的自(zi)重，一般為40W~200W.行(xing)走機(ji)械減速(su)比(bi)取(qu)決于電機(ji)和所要(yao)求焊(han)接速(su)度范(fan)圍，一般為800~1000.
c. 機頭調節機構
為了使(shi)焊(han)(han)機(ji)(ji)能適(shi)應(ying)各種類型(xing)焊(han)(han)縫(feng)焊(han)(han)接，并使(shi)焊(han)(han)絲對(dui)準焊(han)(han)縫(feng)，送絲機(ji)(ji)應(ying)有足夠的(de)調節自由度。
d. 導(dao)電(dian)嘴
安裝在機頭上的(de)銅制導電(dian)嘴(zui)（耐磨銅合金制成(cheng)）是為了(le)將電(dian)流(liu)導至焊絲用(yong)的(de)。導電(dian)嘴(zui)一般分為3種不同(tong)的(de)結構形式（圖5-20)。
滾(gun)輪(lun)式導(dao)電(dian)嘴(zui)由裝在導(dao)電(dian)板上(shang)的兩(liang)個耐(nai)磨銅滾(gun)輪(lun)組(zu)成。焊(han)接電(dian)源線接在導(dao)電(dian)扳(ban)上(shang)。為了接觸導(dao)電(dian)良好，焊(han)絲靠彈簧的張力(li)(li)夾緊在兩(liang)個滾(gun)輪(lun)之間。彈簧張力(li)(li)由螺釘來調節（圖5-20a)。
夾(jia)瓦(wa)式導(dao)電嘴是由兩個帶(dai)槽的銅夾(jia)瓦(wa)組成(cheng)。用(yong)(yong)兩個帶(dai)彈簧的螺釘使(shi)－夾(jia)瓦(wa)壓(ya)向另(ling)一夾(jia)瓦(wa)，以保證(zheng)夾(jia)瓦(wa)與焊(han)絲(si)之(zhi)間有良好的接觸。接電纜(lan)用(yong)(yong)螺栓接在(zai)固定夾(jia)瓦(wa)上。為了延長使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命，可在(zai)夾(jia)瓦(wa)的溝(gou)槽中(zhong)對不同直徑焊(han)絲(si)更換襯(chen)瓦(wa)。這種結構的導(dao)電嘴可以有效地導(dao)引焊(han)絲(si)的方向，并(bing)容許有較大的磨(mo)損（圖5-20b)。
對于小直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的(de)焊(han)絲，可用偏心式導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)(zui)(zui)，也稱管狀導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)(zui)(zui)，它是由導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿和導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)(zui)(zui)組成（圖5-20c).導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)(zui)(zui)用耐(nai)磨合金鉻(ge)銅制成，導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿有直的(de)或彎(wan)(wan)的(de)。導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)(zui)(zui)與導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿不在一個同(tong)心度上，因此，通(tong)過導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)桿的(de)焊(han)絲在導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)嘴(zui)(zui)(zui)的(de)端頭(tou)中受到彎(wan)(wan)曲，并由于焊(han)絲的(de)彈性而在端頭(tou)的(de)出口處造成必要的(de)接(jie)觸壓力。
e. 焊劑回收器
專用(yong)埋弧(hu)焊(han)(han)機一般(ban)裝有焊(han)(han)劑回收器(qi)。目前一般(ban)的(de)(de)焊(han)(han)劑回收器(qi)均是利(li)用(yong)0.3MPa~0.4MPa個大氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)造成(cheng)局(ju)(ju)部負壓(ya)(ya)(ya)(ya)實(shi)行吸(xi)(xi)收的(de)(de)，結構型式有電(dian)動吸(xi)(xi)入、氣(qi)(qi)動吸(xi)(xi)入、吸(xi)(xi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)式等多種。前兩種壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)不(bu)跟焊(han)(han)劑接(jie)觸，但輸(shu)送不(bu)可靠(kao)；后一種輸(shu)送控制可靠(kao)，但壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)直接(jie)和(he)焊(han)(han)劑接(jie)觸。因壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)含水(shui)量高(gao)，焊(han)(han)劑受潮易使焊(han)(han)縫產生(sheng)氣(qi)(qi)孔，因此使用(yong)起(qi)來都不(bu)太滿意，目前正在推(tui)廣用(yong)局(ju)(ju)部真空吸(xi)(xi)塵原理制造的(de)(de)新型焊(han)(han)劑回收器(qi)。
2. 焊(han)接電源(yuan)
埋弧自動焊(han)(han)可采(cai)用(yong)交流(liu)(liu)或直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)進行焊(han)(han)接(jie)，可根據產品焊(han)(han)接(jie)要求(qiu)及焊(han)(han)劑(ji)型號選(xuan)定(ding)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)。一般低(di)碳鋼及低(di)合金結構(gou)鋼配用(yong)“焊(han)(han)劑(ji)430”或“焊(han)(han)劑(ji)431”時，焊(han)(han)接(jie)均應(ying)優先考(kao)慮采(cai)用(yong)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)。若(ruo)用(yong)低(di)錳低(di)硅焊(han)(han)劑(ji)，必須選(xuan)用(yong)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)才能保證(zheng)埋弧焊(han)(han)過程(cheng)電(dian)(dian)(dian)弧的穩(wen)定(ding)性。采(cai)用(yong)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)時一般采(cai)用(yong)直流(liu)(liu)反(fan)極性，以獲得較大(da)的熔深。埋弧焊(han)(han)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)有(you)ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋弧(hu)焊(han)焊(han)接不銹鋼(gang)一般使用直流電(dian)源(yuan)。粗絲(si)埋弧(hu)焊(han)一般采(cai)用電(dian)弧(hu)電(dian)壓自(zi)動調節式(shi)焊(han)絲(si)機構，配(pei)用陡降外特性電(dian)源(yuan)。細絲(si)埋弧(hu)焊(han)采(cai)用等速送絲(si)機，配(pei)用平或(huo)緩降外特性電(dian)源(yuan)。
埋(mai)(mai)弧(hu)自動焊(han)焊(han)接電(dian)(dian)源(yuan)空載電(dian)(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu)在70V~80V以上。由于焊(han)接電(dian)(dian)流(liu)較(jiao)大，埋(mai)(mai)弧(hu)自動焊(han)電(dian)(dian)源(yuan)的額定電(dian)(dian)流(liu)一般在700A~1000A之間(jian)。
3. 控(kong)制系統
通用(yong)小車(che)式(shi)埋弧自動焊(han)(han)(han)機的(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統包括：電源外(wai)特性(xing)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、送絲(si)和(he)(he)小車(che)拖動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)及程序自動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)（其中主(zhu)要是引弧和(he)(he)熄弧自動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)）。一般(ban)埋弧焊(han)(han)(han)機，常有一控(kong)(kong)(kong)制(zhi)箱(xiang)來安裝主(zhu)要控(kong)(kong)(kong)制(zhi)電器組件，但實(shi)際上控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統總還有一部分組件是安裝在小車(che)上的(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)盒和(he)(he)焊(han)(han)(han)接電源箱(xiang)內的(de)，因此，使用(yong)時(shi)設備必須按照出廠時(shi)提供的(de)外(wai)部接線安裝圖(tu)連接，如(ru)圖(tu)5-21。
