埋弧焊过程

埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，它的全称是埋弧自动焊，又称焊剂层下自动电弧焊，如图7-1所示。

图7-1  埋弧焊

基础知识

埋弧焊是利用在焊剂层下燃烧的电弧进行焊接的方法。在焊接过程中，焊剂熔化产生的液态熔渣覆盖电弧和熔化金属，起保护、净化熔池、稳定电弧和渗入合金元素的作用。埋弧焊分为自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种，前者应用较广泛，焊接电流可达600～2 000 A，焊接效率很高。埋弧焊是一种适于大量生产的焊接方法，广泛用于焊接各种碳钢、低合金钢和合金钢，也用于不锈钢和镍合金的焊接和表面堆焊。

常见埋弧焊机的结构组成如图7-2所示。

图7-2  埋弧焊机结构示意图

任务实施

埋弧焊过程

埋弧自动焊过程如图7-3所示。

图7-3  埋弧自动焊过程示意图

焊剂由漏斗流出后，均匀地堆敷在装配好的工件上，焊丝由送丝机构经送丝滚轮和导电嘴送入焊接电弧区。焊接电源的两端分别接在导电嘴和工件上。送丝机构、焊剂漏斗及控制盘通常都装在一台小车上以实现焊接电弧的移动。

埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送丝；引弧；焊剂自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃烧。

焊接过程是通过操作控制盘上的按钮开关来实现自动控制的。焊接过程中，在工件被焊处覆盖着一层30～50 mm厚的粒状焊剂，在焊剂层下，电弧在焊丝末端与焊件之间燃烧，使焊剂熔化、蒸发，形成气体，在电弧周围形成一个封闭空腔，电弧在这个空腔中稳定燃烧，焊丝不断送入，以熔滴状进入熔池，与熔化的母材金属混合，并受到熔化焊剂的还原、净化及合金化作用。随着焊接过程的进行，电弧向前移动，熔池冷却凝固后形成焊缝，密度较轻的熔渣在熔池的表面，有效地保护熔池金属，冷却后形成渣壳，未熔化的焊剂可回收使用。

拓展提高

一、埋弧焊的优点

1.生产效率高

一方面，焊丝导电长度缩短，电流和电流密度提高，因此，电弧的熔深和焊丝熔敷效率都大大提高（一般不开坡口单面一次熔深可达20 mm）；另一方面，由于焊剂和熔渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失，飞溅也少，虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大，但总的热效率仍然大大增加。

2.焊缝质量高

熔渣隔绝空气的保护效果好，焊接参数可以通过自动调节保持稳定，对焊工技术水平要求不高，焊缝成分稳定，机械性能比较好。

3.劳动条件好

除了减轻手工焊操作的劳动强度外，它没有弧光辐射，这是埋弧焊的独特优点。埋弧焊弧光不外露，没有弧光辐射，机械化的焊接方法减轻了手工操作强度，这些都是埋弧焊独特的特点。

4.节约焊接材料及电能

埋弧自动焊可获得较大的熔深，故埋弧焊工件可不开或少开坡口，减少了焊缝中焊丝的填充量，节省了因加工坡口而消耗掉的焊件金属。另外，由于焊剂的保护，焊接时金属烧损和飞溅极少，没有类似焊条电弧焊焊条头的损失，节约了焊接材料和电能。

5.焊接范围广

埋弧焊可在风力较大的露天场地施焊，埋弧焊不仅能焊接碳钢、低合金钢、不锈钢，还可以焊接耐热钢及铜合金、镍基合金等有色金属。此外还可以进行耐磨、耐腐蚀材料的堆焊。但埋弧焊不适合铝、钛等氧化性强的金属及合金的焊接。

二、埋弧焊的主要缺点

1.适用位置少

埋弧焊采用颗粒状焊剂进行保护，一般只适用于平焊和角焊位置的焊接，其他位置的焊接则需采用特殊装置来保证焊剂对焊缝区的覆盖和防止熔池金属的漏淌。

2.不能直接观察相对位置

焊接时不能直接观察电弧与坡口的相对位置，需要采用焊缝自动跟踪装置来保证焊炬对准焊缝不焊偏。

3.不适宜焊厚度小于1 mm的薄件

埋弧焊使用电流较大，电弧的电场强度较高，电流小于100 A时，电弧稳定性较差，因此不适宜焊厚度小于1 mm的薄件。

4.设备复杂，费用较高

由于埋弧自动焊机比较复杂，灵活性差，焊接短焊缝的生产率还不及焊条电弧焊，因此，埋弧自动焊只适于长焊缝的焊接。焊接设备比较复杂，占地面积较大，一次投资费用较高，维修保养工作量比较大，并需要采用处理焊丝、焊剂的装置。