埋弧焊簡稱SAW焊，SAW是英文 Submerged Arc Welding 的縮寫。埋(mai)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(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接過(guo)程，見圖5-19。首先通過(guo)焊(han)(han)(han)(han)劑漏斗在(zai)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)表面覆蓋一(yi)(yi)層顆粒狀焊(han)(han)(han)(han)劑，送(song)絲機構將焊(han)(han)(han)(han)絲經導電(dian)(dian)嘴送(song)到焊(han)(han)(han)(han)劑層下，并引燃電(dian)(dian)弧。電(dian)(dian)弧除直(zhi)接加熱(re)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)和焊(han)(han)(han)(han)絲形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)池(chi)及熔(rong)(rong)滴外(wai)，其輻(fu)射熱(re)還熔(rong)(rong)化周圍的(de)焊(han)(han)(han)(han)劑而形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)熔(rong)(rong)渣(zha)(zha)。部分焊(han)(han)(han)(han)劑和金(jin)屬甚至被加熱(re)成(cheng)(cheng)蒸氣(qi)而把熔(rong)(rong)渣(zha)(zha)排開，形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)個籠罩(zhao)著電(dian)(dian)弧和熔(rong)(rong)池(chi)的(de)氣(qi)泡，使焊(han)(han)(han)(han)接高溫(wen)區與(yu)外(wai)界空氣(qi)隔離，防止(zhi)空氣(qi)侵入。隨著電(dian)(dian)弧向前的(de)移動，熔(rong)(rong)池(chi)前部也(ye)向前延(yan)伸，熔(rong)(rong)池(chi)后(hou)部則逐漸冷卻凝固(gu)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)。重量較輕的(de)熔(rong)(rong)渣(zha)(zha)浮在(zai)熔(rong)(rong)池(chi)表面，冷卻后(hou)成(cheng)(cheng)為渣(zha)(zha)殼。
埋弧(hu)(hu)自(zi)動(dong)焊(han)(han)機由焊(han)(han)劑(ji)漏斗、焊(han)(han)絲(si)盤、送絲(si)機構、導電(dian)(dian)嘴(zui)和控(kong)制等組成，全部裝在一個(ge)(ge)能自(zi)動(dong)行走的(de)小(xiao)車上，用電(dian)(dian)纜與焊(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)源(yuan)及制箱連接(jie)。焊(han)(han)接(jie)時，只要按下(xia)啟動(dong)按鈕(niu)，整個(ge)(ge)焊(han)(han)接(jie)過程（包括引弧(hu)(hu)、絲(si)、小(xiao)車行走等）將自(zi)動(dong)進行。
由于采用裸焊絲，且導電嘴長度(du)僅約(yue)50mm,同時，渣層可(ke)防(fang)止(zhi)屬飛濺，所以，埋(mai)弧焊可(ke)采用大電流（300A~2000A)進行焊接(jie)(jie)，使(shi)界接(jie)(jie)速度(du)和熔(rong)深大大增加。
埋弧焊(han)焊(han)接(jie)不銹鋼管所用的(de)焊(han)接(jie)材料、焊(han)絲和焊(han)劑(ji)見表5-4。
一、埋(mai)弧焊的(de)特點(dian)
1. 埋弧焊的主(zhu)要優點
埋(mai)弧(hu)焊(han)生產(chan)特點是埋(mai)弧(hu)、自動和(he)大電流。埋(mai)弧(hu)自動焊(han)有如(ru)下優點：
a. 生產效率(lv)高
這是(shi)因(yin)(yin)為，一(yi)方(fang)面(mian)(mian)焊絲(si)導電(dian)(dian)長度(du)(du)縮(suo)短(duan)，電(dian)(dian)流和電(dian)(dian)流密度(du)(du)提高，因(yin)(yin)此電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)熔深能(neng)力和焊絲(si)熔敷效率(lv)都大(da)(da)大(da)(da)提高。埋(mai)弧(hu)(hu)焊一(yi)般不開(kai)坡口單面(mian)(mian)一(yi)次焊熔深可(ke)(ke)(ke)(ke)達20mm.另一(yi)方(fang)面(mian)(mian)由于焊劑(ji)(ji)和熔渣的(de)隔熱(re)作用，電(dian)(dian)弧(hu)(hu)上(shang)基(ji)本沒有(you)熱(re)的(de)輻射散失(shi)，飛濺也小，雖然(ran)用于熔化焊劑(ji)(ji)的(de)熱(re)量損耗有(you)所增大(da)(da)，但總(zong)的(de)熱(re)效率(lv)仍然(ran)大(da)(da)大(da)(da)增加(jia)，因(yin)(yin)而使埋(mai)弧(hu)(hu)焊的(de)焊接速度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)(ke)以大(da)(da)大(da)(da)提高；以厚度(du)(du)8mm~10mm鋼板對接為例，單絲(si)埋(mai)弧(hu)(hu)焊速度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)(ke)達30m/h~50m/h,雙(shuang)絲(si)或多絲(si)埋(mai)弧(hu)(hu)焊還可(ke)(ke)(ke)(ke)提高一(yi)倍以上(shang)，而手工焊條電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊則僅為6m/h~8m/h。
b. 焊縫質量高(gao)
埋弧(hu)焊(han)(han)時(shi)焊(han)(han)劑對電弧(hu)空間有(you)可(ke)(ke)靠的保護，可(ke)(ke)有(you)效地防(fang)止外界空氣(qi)的侵(qin)人。電弧(hu)區主(zhu)要成分(fen)是二氧化碳,焊(han)(han)縫(feng)金屬中含(han)氮量(liang)、含(han)氧量(liang)大(da)大(da)降低(di)。另外，焊(han)(han)接參數(shu)可(ke)(ke)以通(tong)過自(zi)動(dong)調節(jie)保持穩定，焊(han)(han)縫(feng)的化學成分(fen)和性(xing)能比較均勻，機械(xie)性(xing)能比較好，焊(han)(han)縫(feng)表面光潔平(ping)直(zhi)。同時(shi)，因(yin)熔深(shen)較大(da)，故不(bu)易產生未(wei)焊(han)(han)透的缺陷。因(yin)此，對焊(han)(han)工技(ji)術水平(ping)要求可(ke)(ke)以適當(dang)降低(di)。
c. 勞動條件好(hao)
由(you)于實現(xian)了(le)機(ji)械化(hua)、自動(dong)化(hua)焊接，除了(le)減輕(qing)手工(gong)焊操(cao)作的(de)勞動(dong)強度外，它沒有弧(hu)光輻(fu)射，這是埋弧(hu)焊的(de)獨特優點。而(er)且焊接材料(liao)和(he)電能的(de)消耗較低(di)。
2. 埋弧焊的主要缺點
a. 由于埋(mai)弧焊是依靠顆粒狀焊劑堆(dui)積形(xing)成保護(hu)條件(jian)，因(yin)此(ci)，埋(mai)弧焊一般僅(jin)適用于水平(ping)位(wei)置(zhi)的焊接。
b. 對焊(han)件邊緣的加工(gong)裝(zhuang)配(pei)精度(du)（錯邊、間隙等）要求高(gao)，尤(you)其是不銹鋼焊(han)管。否則(ze)，會使焊(han)接(jie)過程不穩定，以致產生氣孔、裂紋、燒穿等缺陷。
c. 由于(yu)埋弧焊電(dian)弧的電(dian)場強度(du)較大，電(dian)流(liu)小于(yu)100A時，電(dian)弧的穩定性不好，因此，不適(shi)宜焊接厚度(du)小于(yu)1mm的薄壁管。
二、埋弧焊(han)用焊(han)絲和(he)焊(han)劑(ji)及其(qi)配合
1. 焊絲
埋弧焊(han)(han)(han)用焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)與手工電弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)條鋼芯同屬一個國家標準(zhun)。不(bu)銹(xiu)鋼埋弧焊(han)(han)(han)用焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)，可參考YB/T 5092-1996《焊(han)(han)(han)接用不(bu)銹(xiu)鋼絲(si)(si)(si)》等(deng)。焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)直徑為ф1.6mm~6.0mm.不(bu)同牌號的(de)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)應分類(lei)妥善保管(guan)，不(bu)能混用。焊(han)(han)(han)前應對焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)表面仔細清理，去(qu)除油污等(deng)雜質(zhi)，防止(zhi)焊(han)(han)(han)接時(shi)產生氣孔等(deng)缺陷。
2. 焊劑
不銹鋼(gang)埋弧焊(han)常用焊(han)劑(ji)見表5-4。AVESTA 不銹鋼(gang)埋弧焊(han)焊(han)劑(ji)見表5-5。
一般焊劑(ji)在使(shi)用(yong)前(qian)必(bi)須在250℃下(xia)烘干(gan)，并保溫1~2小時(shi)(shi)。限用(yong)直流焊的焊劑(ji)使(shi)用(yong)前(qian)必(bi)經300℃~400℃烘干(gan)，保溫2小時(shi)(shi)，烘干(gan)后應立(li)即使(shi)用(yong)。施焊時(shi)(shi)，覆蓋層(ceng)焊劑(ji)堆積厚度要(yao)適中，過(guo)厚易(yi)導(dao)致焊縫(feng)成型惡化變壞(huai)，產生凹坑。
3. 焊絲和(he)焊劑的(de)選配
欲獲得高(gao)質(zhi)量的埋(mai)弧焊焊接(jie)接(jie)頭，正確選(xuan)用焊絲和焊劑(ji)(ji)是十分重要(yao)的。對耐(nai)熱鋼(gang)、低錳鋼(gang)、耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)的焊接(jie)可選(xuan)用中硅或低硅型(xing)焊劑(ji)(ji)并(bing)配合(he)(he)相應的合(he)(he)金鋼(gang)焊絲。對于(yu)鐵素體、奧氏體等(deng)高(gao)合(he)(he)金鋼(gang)，一般(ban)選(xuan)用堿度較高(gao)的熔煉焊劑(ji)(ji)或燒(shao)結、粘(zhan)結焊劑(ji)(ji)，以降(jiang)低合(he)(he)金元(yuan)素的燒(shao)損(sun)及向焊縫過渡較多(duo)的合(he)(he)金元(yuan)素。
一般來說(shuo)，高(gao)(gao)錳(meng)高(gao)(gao)硅(gui)低(di)氟(fu)焊劑(ji)(ji)(ji)，用(yong)于碳鋼(gang)(gang)或韌性(xing)要求(qiu)不高(gao)(gao)的場合(he)，配用(yong)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)焊絲。無錳(meng)無硅(gui)高(gao)(gao)氟(fu)焊劑(ji)(ji)(ji)屬堿性(xing)焊劑(ji)(ji)(ji)，適(shi)用(yong)于韌性(xing)要求(qiu)高(gao)(gao)或不銹(xiu)鋼(gang)(gang)等(deng)高(gao)(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)的焊接。中(zhong)(zhong)錳(meng)中(zhong)(zhong)硅(gui)中(zhong)(zhong)氟(fu)焊劑(ji)(ji)(ji)屬中(zhong)(zhong)性(xing)焊劑(ji)(ji)(ji)，多用(yong)于低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)、結(jie)構鋼(gang)(gang)焊接。
埋弧焊(han)用的(de)(de)焊(han)絲，應根據(ju)所焊(han)鋼材類(lei)類(lei)別及(ji)對焊(han)接接頭(tou)性(xing)能的(de)(de)要求加(jia)以選擇，并與相(xiang)應的(de)(de)焊(han)劑(ji)配合使用，如表(biao)5-4列出了(le)埋弧焊(han)焊(han)絲、焊(han)劑(ji)的(de)(de)選配。
四、埋弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)機
埋弧焊焊機是(shi)由機械、電(dian)源和控制(zhi)系(xi)統(tong)3個主要(yao)部分組成，它(ta)們主要(yao)特點如下：
1. 機械結構
現(xian)以MZ-1000型自動(dong)焊(han)機的(de)焊(han)接(jie)小(xiao)車(che)為例來說明自動(dong)埋弧(hu)焊(han)機的(de)機械(xie)結(jie)(jie)構特點，其他(ta)各種自動(dong)埋弧(hu)焊(han)機的(de)結(jie)(jie)構均與(yu)此大同小(xiao)異。它由送絲機、行走小(xiao)車(che)、機頭調(diao)整機構、導(dao)電嘴以及焊(han)絲盤、焊(han)劑(ji)漏斗(dou)等部件組成，通常還裝有控制(zhi)盒。－
a. 送絲機(ji)
送(song)(song)絲(si)機的主要作(zuo)用是(shi)將直(zhi)徑Φ3mm~φ6mm的焊絲(si)自動輸送(song)(song)到電弧(hu)焊接(jie)區，它包(bao)括送(song)(song)絲(si)傳(chuan)動系統、送(song)(song)絲(si)滾輪(lun)和矯直(zhi)滾輪(lun)等。
送(song)絲(si)(si)電(dian)(dian)動(dong)機功率取決于(yu)焊絲(si)(si)直徑，一(yi)(yi)般為(wei)40W~100W.額定轉速(su)為(wei)2650r/min,可(ke)以均勻(yun)調節。送(song)絲(si)(si)機構減速(su)比取決于(yu)電(dian)(dian)動(dong)機轉速(su)和所要求(qiu)的送(song)給速(su)度范(fan)圍，一(yi)(yi)般為(wei)100~160。
b. 行走小車(che)
包括(kuo)行走傳功機(ji)(ji)構、行走輪(lun)(lun)(lun)及離合器等。行走輪(lun)(lun)(lun)一(yi)般應(ying)為橡(xiang)膠絕緣(yuan)輪(lun)(lun)(lun)，使小車(che)與導電(dian)(dian)嘴絕緣(yuan)。當離合器脫離時(shi)小車(che)可以由手推動，當合上時(shi)則由電(dian)(dian)動機(ji)(ji)驅(qu)動。行走電(dian)(dian)動機(ji)(ji)功率取決(jue)于(yu)小車(che)的自重(zhong)，一(yi)般為40W~200W.行走機(ji)(ji)械減速比取決(jue)于(yu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)和所(suo)要求焊接速度范圍，一(yi)般為800~1000.
c. 機頭調節機構
為了使焊機能適應各種類型焊縫焊接，并使焊絲對準(zhun)焊縫，送(song)絲機應有足(zu)夠的調(diao)節自由度。
d. 導電嘴
安裝(zhuang)在機(ji)頭上的(de)銅制導電(dian)嘴(zui)（耐磨(mo)銅合金制成）是為了將電(dian)流導至(zhi)焊絲用的(de)。導電(dian)嘴(zui)一般分為3種不同的(de)結(jie)構形(xing)式（圖(tu)5-20)。
滾(gun)輪(lun)(lun)式(shi)導電(dian)嘴由裝(zhuang)在導電(dian)板上的(de)兩個(ge)耐(nai)磨銅滾(gun)輪(lun)(lun)組成。焊接(jie)電(dian)源線接(jie)在導電(dian)扳(ban)上。為(wei)了接(jie)觸導電(dian)良好(hao)，焊絲靠彈(dan)簧(huang)(huang)的(de)張力夾(jia)緊在兩個(ge)滾(gun)輪(lun)(lun)之間。彈(dan)簧(huang)(huang)張力由螺釘來調節（圖5-20a)。
夾瓦(wa)式導(dao)(dao)電(dian)嘴是(shi)由兩個(ge)帶(dai)槽的(de)(de)(de)銅夾瓦(wa)組成。用兩個(ge)帶(dai)彈簧的(de)(de)(de)螺釘使－夾瓦(wa)壓向(xiang)另一夾瓦(wa)，以保證夾瓦(wa)與焊絲之間有良好的(de)(de)(de)接(jie)觸。接(jie)電(dian)纜用螺栓接(jie)在(zai)固定夾瓦(wa)上。為(wei)了延(yan)長使用壽(shou)命，可在(zai)夾瓦(wa)的(de)(de)(de)溝槽中對不同直(zhi)徑焊絲更換(huan)襯瓦(wa)。這種結構的(de)(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)嘴可以有效(xiao)地(di)導(dao)(dao)引焊絲的(de)(de)(de)方向(xiang)，并容許有較大的(de)(de)(de)磨(mo)損(sun)（圖(tu)5-20b)。
對于(yu)小直徑（Φ1.6mm~Φ2mm)的焊(han)絲(si)，可(ke)用偏心式導(dao)電(dian)嘴，也稱(cheng)管(guan)狀導(dao)電(dian)嘴，它是(shi)由導(dao)電(dian)桿(gan)和導(dao)電(dian)嘴組成（圖5-20c).導(dao)電(dian)嘴用耐磨(mo)合金(jin)鉻銅制成，導(dao)電(dian)桿(gan)有直的或(huo)彎的。導(dao)電(dian)嘴與導(dao)電(dian)桿(gan)不在一個同心度上，因此，通過(guo)導(dao)電(dian)桿(gan)的焊(han)絲(si)在導(dao)電(dian)嘴的端頭(tou)中受到彎曲，并由于(yu)焊(han)絲(si)的彈性而在端頭(tou)的出口處(chu)造(zao)成必要的接觸壓(ya)力。
e. 焊劑回收器
專用(yong)埋弧焊(han)(han)機一(yi)般裝有焊(han)(han)劑(ji)(ji)回收器(qi)。目前一(yi)般的(de)(de)焊(han)(han)劑(ji)(ji)回收器(qi)均是利(li)用(yong)0.3MPa~0.4MPa個(ge)大氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)的(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)造成局(ju)部負壓(ya)(ya)實行吸(xi)收的(de)(de)，結(jie)構(gou)型式(shi)有電(dian)動吸(xi)入、氣(qi)(qi)動吸(xi)入、吸(xi)壓(ya)(ya)式(shi)等多(duo)種。前兩(liang)種壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)不(bu)跟焊(han)(han)劑(ji)(ji)接(jie)觸(chu)，但輸(shu)送不(bu)可靠；后一(yi)種輸(shu)送控制可靠，但壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)直(zhi)接(jie)和焊(han)(han)劑(ji)(ji)接(jie)觸(chu)。因壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)(qi)含水量高，焊(han)(han)劑(ji)(ji)受潮易使焊(han)(han)縫產生氣(qi)(qi)孔，因此使用(yong)起(qi)來都不(bu)太滿意，目前正在推廣(guang)用(yong)局(ju)部真(zhen)空(kong)吸(xi)塵原(yuan)理制造的(de)(de)新型焊(han)(han)劑(ji)(ji)回收器(qi)。
2. 焊(han)接電(dian)源(yuan)
埋弧(hu)自動焊(han)(han)(han)可采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)或直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)進行焊(han)(han)(han)接(jie)，可根據產品焊(han)(han)(han)接(jie)要求(qiu)及焊(han)(han)(han)劑型號選定電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。一(yi)般低(di)碳鋼及低(di)合金結構(gou)鋼配(pei)用(yong)“焊(han)(han)(han)劑430”或“焊(han)(han)(han)劑431”時，焊(han)(han)(han)接(jie)均應優先考慮采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。若(ruo)用(yong)低(di)錳低(di)硅焊(han)(han)(han)劑，必須選用(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)才能(neng)保證埋弧(hu)焊(han)(han)(han)過程電(dian)弧(hu)的穩定性。采(cai)用(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)時一(yi)般采(cai)用(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)反(fan)極(ji)性，以獲得較大的熔深。埋弧(hu)焊(han)(han)(han)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)有ZXG-1000R、ZDG-1000R等。
埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)焊(han)接(jie)不(bu)銹鋼一般(ban)使用直流電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。粗絲(si)(si)埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)一般(ban)采(cai)用電(dian)(dian)弧(hu)(hu)電(dian)(dian)壓自動調節(jie)式焊(han)絲(si)(si)機(ji)構，配(pei)用陡降(jiang)外特性電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。細(xi)絲(si)(si)埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)采(cai)用等速送(song)絲(si)(si)機(ji)，配(pei)用平或(huo)緩降(jiang)外特性電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。
埋弧自動焊(han)焊(han)接電源空載電壓要求(qiu)在(zai)70V~80V以上。由于焊(han)接電流較大，埋弧自動焊(han)電源的(de)額定電流一般在(zai)700A~1000A之間。
3. 控制系統
通用小車(che)式埋弧自(zi)(zi)動焊(han)機(ji)的(de)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)包(bao)括：電源外特(te)性控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、送絲和(he)(he)小車(che)拖(tuo)動控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)及程序自(zi)(zi)動控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)（其(qi)中主要是(shi)引弧和(he)(he)熄弧自(zi)(zi)動控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)）。一(yi)般埋弧焊(han)機(ji)，常有一(yi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)箱(xiang)來安裝主要控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)電器組(zu)件(jian)，但(dan)實際上(shang)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)總還有一(yi)部(bu)(bu)分組(zu)件(jian)是(shi)安裝在(zai)小車(che)上(shang)的(de)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)盒和(he)(he)焊(han)接(jie)電源箱(xiang)內的(de)，因此(ci)，使(shi)用時設備(bei)必須按照出廠時提供的(de)外部(bu)(bu)接(jie)線(xian)安裝圖連接(jie)，如圖5-21。
