第四章埋弧焊

1、埋弧焊第一节埋弧焊的基本知识 埋弧焊是利用电弧作为热源的焊接方法。埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，所用的金属电极是不间断送进的光焊丝。一、工作原理 焊接电弧在焊丝与工件之间燃烧，电弧热将焊丝端部及电弧附近的母材和焊剂熔化。熔化的金属形成熔池，熔化的焊剂成为熔渣。熔池受熔渣和焊剂蒸气的保护，不与空气接触。电弧向前移动时，电弧力将熔池中的液体金属推向熔池后方。在随后的冷却过程中，这部分液体金属凝固成焊缝，熔渣则凝固渣壳，覆盖于焊缝表面。熔渣除了对熔池和焊缝金属漆机械保护作用外，焊接过程中还与熔化金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属的化学成分。 埋弧焊时，被焊工件与焊丝分

2、别接在焊接电源的两极，焊丝通过与导电嘴的滑动接触与电源连接。焊接回路中包括焊接电源、连接电缆、导电嘴、焊丝、电弧、熔池、共建等环节，焊丝端部在电弧热作用下不断熔化，因而焊丝应连续不断的送进，以保持焊接过程的稳定进行。 焊丝的送进速度应与焊丝的熔化速度相平衡，焊丝一般由电动机驱动，随应用的不同，焊丝数目可以有单丝、双丝、或多丝。 埋弧焊有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式，前者的焊丝送进和电弧移动都由专门的机头自动完成，后者的焊丝送进由机械完成，电弧移动则由人工进行，焊接时，焊剂由漏斗洒在电弧的前方。焊接后，未被熔化的焊剂可用焊剂回收装置自动回收，或由人工清理回收。二、埋弧焊的优点与缺点 （一）优

3、点： 1、埋弧焊的电流输出功率大，热效率高，省工省料省电成本低。 2、生产效率高。以厚度8-10mm的钢板为例，单丝埋弧焊速度可达50-80cm/min，手弧焊则不超过10-13cm/min。 3、焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池金属较慢凝固，液体金属与熔化的焊剂间有较多的时间进行冶金反应，减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性，焊剂还可以向焊缝金属补充一些合金元素，提高焊缝金属的力学性能。 4、在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果比其他电弧焊方法好。 5、自动焊接时，焊接参数可通过自动调节保持稳定。与手弧焊相比，焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度可大大降低。 6、没有电

4、弧光辐射，劳动条件较好。 7、自动化程度高，自动埋弧焊采用光焊丝连续焊接，焊缝越长，生产效率越高。 缺点: 1、由于采用颗粒状焊剂，这种焊接方法一般只适用于平焊位置， 2、不能直接观察电弧与坡口的相对位置。 3、埋弧焊电弧的电场强度较大，电流小于100A时电弧不稳，因而不适于焊接厚度小于1mm的薄板。三、埋弧焊的适用范围 由于埋弧焊熔深大，生产率高，机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板结构得长焊缝，在造船、锅炉与压力容器、桥梁、起重机械、铁路车辆、工程机械、重型机械和冶金机械等制造部门有着广泛的应用。 埋弧焊除了用于金属结构中构件的连接外,还可在基体金属面堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。 随着焊接

5、冶金技术与焊接材料生产技术的发展，埋弧焊能焊的材料已从碳素钢发展到底合金结构钢、不锈钢、耐热钢以及某些有色金属，如镍及合金、钛合金、铜合金等。第二节埋弧焊的设备及焊接材料 一、埋弧焊机 1、半自动埋弧焊机 半自动埋弧焊机的主要功能是： 将焊丝通过软管连续不断地送进电弧区 传输焊接电流 控制焊接启动和停止 向焊接区铺洒焊剂 2、自动埋弧焊机 为了完成焊接过程自动化，自动埋弧焊机应能完成以下动作。 引弧：一般是将焊丝与焊件先短路，在启动焊机使焊丝上抽，引燃电弧，当电弧拉到一定长度后下松焊丝，开始焊接。 焊接:焊丝能按预定规范相熔池送进，并以适当的焊接速度，沿焊接接缝移动进行焊接，在焊接过程中能保持

6、规范稳定。 熄弧：先停止送丝，后切断焊接电源，这样既能填满弧坑，又不使焊丝与焊缝粘连。 常用的自动埋弧焊机有等速送丝和变速送丝两种，它们一般都由机头、控制箱、导轨以及焊接电源组成。等速送丝埋弧焊机采用电弧自身调节系统，变速送丝埋弧焊机采用电弧电压自动调节系统。 自动埋弧焊机常见的有：焊车式、悬挂式、机床式、悬臂式、门驾驶等。使用最普遍地是MZ1000焊机，该焊机为焊车式，采用电弧电压自动调节系统，送丝速度正比于电弧电压。二、埋弧焊辅助设备 1、焊接夹具 2、工件变位设备 3、焊机变位设备 4、焊缝成型设备 5、焊剂回收输送设备三 焊接材料 选用焊丝和焊剂时，必须根据所焊钢材的化学成分和机械性能

7、、焊接接头形式、工件厚度、坡口大小等，以及焊后是否热处理、耐高温、低温、腐蚀等条件综合考虑，并作出相应地焊接工艺评定后确定。1、焊丝 对于碳素钢和普通低合金钢，应保证焊缝金属的机械性能，对于铬钼钢和不锈钢，则应保证焊缝金属的化学成分与母材相似，对于强度等级不同的异种钢接头，一般可按强度等级较低的钢材，选用抗裂性能较好的焊丝。2、焊剂 埋弧焊剂的选用要与焊丝相匹配。采用高锰高硅焊剂，配合H08MnA、H08A焊丝，常用于低碳钢和普低钢的焊接;用无锰或低锰高硅焊剂，配合高锰焊丝H10Mn2，也可用于低碳钢和普低钢的焊接；对于强度等级为340-390MPa的普低钢，要选用中锰、高锰型焊剂，配合H10

8、Mn2焊丝。低温钢、耐热钢和耐蚀钢应选用中硅或低硅型焊剂，配以合金钢相应地焊丝。第三节埋弧焊的安全操作 1、注意选用容量适合的弧焊电源、电源开关、熔断器及辅助装置，以满足通常为100%高负载持续绿的工作要求。 2、控制箱、弧焊电源及小车的壳体或机体必须可靠接地。 3、所有电缆接头必须拧紧，接线板罩壳必须盖好。 4、埋弧焊的小车轮子要有良好的绝缘，导线应绝缘良好，工作过程中应理顺导线，防止扭转及被熔渣烧坏。 5、清除焊机行走通道上的各种障碍物，以免中断正常焊接。 6、焊剂漏斗口相对于焊件应有足够高度，以免焊剂层堆高不足而造成电弧穿顶形成明弧。 7、按启动按钮引弧前，应施放焊剂以避免引燃明弧。 8、接通电源和电源控制开关后，不可触及电缆接头、焊丝、导电嘴、焊丝盘及其支架、送丝滚轮、齿轮箱等带电体，以免触电