电渣焊是利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法。根据使用的电极形状，可分为丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊等。
（一）电渣焊的工作原理
电渣焊的工作原理如图4-58所示，把电源的一端接在电极上，另一端接在焊件上，电流经过电极并通过渣池后再到焊件。由于渣池中的液态熔渣电阻较大，通过电流时就产生大量的电阻热，将渣池加热到很高温度（1700～2000℃）。高温的熔渣把热量传递给电极与焊件，以使电极及焊件与渣池接触的部位熔化，熔化的液态金属在渣池中因其相对密度较熔渣大，故下沉到底部形成金属熔池，而渣池始终浮于金属熔池上部。随着焊接过程的连续进行，温度逐渐降低的熔池金属在冷却滑块的作用下，强迫凝固成形而成焊缝。
图4-58 电渣焊示意图
1—水冷成形滑块；2—金属熔池；3—渣池；4—焊接电源；5—焊丝；6—送丝轮；7—导电杆；8—引出板；9—出水管；10—金属熔滴；11—进水管；12—焊缝；13—起焊槽
为了保证上述过程的进行，焊缝必须处于垂直位置，只有在立焊位置时才能形成足够深度的渣池，并为防止液态熔渣和金属流出，以及得到良好的成形，故采用强迫成形的冷却铜块。
（二）电渣焊设备
电渣焊设备一般由焊接电源、焊机本体（包括焊丝送进机构、焊丝摆动机构、机头移动机构及操纵盘等）、电控系统及水冷系统等部分组成。
1.电源
从经济方面考虑电渣焊多采用交流电源。为保持稳定的电渣过程及减小网路电压波动的影响，电渣焊电源应保证避免出现电弧放电过程或电渣 电弧的混合过程，否则将破坏正常的电渣过程。因此，电渣焊电源必须是空载电压低、感抗小（不带电抗器）的平特性电源。另外，电渣焊变压器必须是三相供电，其二次电压应具有较大的调节范围。由于电渣焊焊接时间长，中间无停顿，因此电渣焊的焊接电源应按暂载率100%考虑。
目前国内常见的电渣焊电源有BP13×1000和BP13×3000电渣焊变压器。
2.机头
丝极电渣焊机头包括送丝机构、摆动机构及上下行走机构。
1）送丝机构和摆动机构
送丝机构是将焊丝从焊丝盘以恒定的速度经导电嘴送向渣池。送丝机是由单独的驱动电机和给送轮给送单根焊丝，也可利用多轴减速箱由一台电机带动若干，对给送轮给送多根焊丝，送丝速度可以均匀无级调节。焊丝的摆动是由做水平往复摆动的机构，通过整个导电嘴的摆动完成。摆动机构的作用是扩大单底层焊丝所焊的工件厚度，它的摆动幅度、摆动速度以及摆至两端的停留时间均可控制和调整。
2）升降机构
焊接垂直焊缝时，焊接机头借助升降机构随着焊缝金属熔池的上升而向上移动。升降机构可分有轨式和无轨式两种形式，焊接时升降机构的垂直上升可通过控制器用手工提升或自动提升。自动提升运动可利用传感器检测渣池位置加以控制。
3.电控系统
电渣焊电控系统主要由送进焊丝的电机的速度控制器、焊机机头横向摆动距离及停留时间的控制器、升降机构垂直运动的控制器以及电流表、电压表等组成。
4.水冷成形（滑）块
为了提高电渣焊过程中金属熔池的冷却速度，水冷成形（滑）块一般用纯铜板制成。环缝电渣焊用的固定式内水冷成形圈，当允许在工件内部留存（如柱塞等产品）时，也可以用钢板制成。
电渣焊一般采用专用设备，生产中较为常用的是HS1000型电渣焊机。它适用于丝极和板极电渣焊，可焊接60～500mm厚的对接立焊缝；60～250mm厚的T形接头、角接接头焊缝；配合焊接滚轮架，可焊接直径在3000mm以下、壁厚小于450mm的环缝；以及用板极焊接800mm以内的对接焊缝。
HS1000型电渣焊机，可按需要分别使用1～3根焊丝或板极进行焊接。它主要由自动焊机头、导轨、焊丝盘、控制箱等组成，并配有焊接不同焊缝形式的附加零件，焊接电源采用BP13×1000型焊接变压器。
（三）电渣焊的特点
1.大厚度焊件可以一次焊成
对于大厚度的焊件可以一次焊好，且不必开坡口。电渣焊可焊的厚度从理论上来说是没有限度的，但在实际生产中，因受到设备和电源容量的限制，故有一定的范围。通常用于焊接板厚40mm以上的焊件，最大厚度可达2m，还可以一次焊接焊缝截面变化大的焊件。对这些焊件而言，电渣焊要比电弧焊的生产效率高得多。
2.经济效益好
电渣焊的焊缝准备工作简单，大厚度焊件不需要进行坡口加工，只要在接缝处保持20～40mm的间隙就可以进行焊接，这样简化了工序，并节省钢材。而且焊接材料消耗少，与埋弧焊相比，焊丝的消耗量减少30%～40%，焊剂的消耗量仅为埋弧焊的1/20～1/15。此外，由于在加热过程中，几乎全部电能都能传给渣池而转换为热能，因此电能消耗量也小，比埋弧焊减少35%。焊件的厚度越大，电渣焊的经济效果越好。
3.焊缝缺陷少
电渣焊时，渣池在整个焊接过程中总是覆盖在焊缝上面，一定深度的熔渣使液态金属得到良好的保护，以避免空气的有害作用，并对焊件进行预热，使冷却速度缓慢，有利于熔池中的气体、杂质有充分的时间析出，所以焊缝不易产生气孔、夹渣及裂纹等工艺缺陷。
4.焊接接头晶粒粗大
这是电渣焊的主要缺点。由于电渣焊热过程的特点，造成焊缝和热影响区的晶粒粗大，以致焊接接头的塑性和冲击韧性降低，但是通过焊后热处理，能够细化晶粒，满足对机械性能的要求。
（四）电渣焊时易造成的危害
1.有毒有害气体对人体的危害
在焊接时，焊剂中CaF2分解会产生氟化氢（HF）气体，它是一种无色、有刺鼻味道的腐蚀剂，是有毒气体，对人体会产生危害。
2.爆渣或漏渣时引起的灼烫伤
（1）当焊接面存在缩孔，焊接时熔穿，气体进入渣池，会引起严重的爆渣伤人。
（2）当焊槽的引出板与焊件间的间隙大，熔渣漏入间隙引起爆渣伤人。
（3）水分进入渣池引起爆渣伤人。其原因有：
①供水系统发生故障，垃圾阻塞进水管（或出水管被压扁），引起水冷成形滑块熔穿。
②焊丝、熔嘴板、板极将水冷成形滑块击穿造成漏水。
③耐火泥太潮湿，焊剂潮湿。
④电渣过程不稳。
3.触电
电渣焊时应用较多的专用电源是三相弧焊变压器，它的容量大（160kV/A），每相可供焊接电流为1000A，有可能造成作业人员触电。
4.弧焊变压器烧损事故
当电渣焊变压器绝缘不良或内部短路、二次线与焊件发生短路、导电嘴或熔嘴板极与焊件短路等，会造成弧焊变压器烧损。
（五）电渣焊的安全操作技术
1.预防有毒有害气体的安全技术
（1）尽量选用CaF2含量低的焊剂。
（2）工作场所应有通风净化装置，并对HF进行监测，HF在空气中的浓度应符合有关规定。
（3）结构设计应尽量避免作业人员在狭窄的空间内操作，通风不良的结构应开排气孔。
（4）进入半封闭的筒体、梁体作业时，时间不能过长，应有人在外监护、接应。
（5）穿戴好个人防护用品。
2.预防爆渣或漏渣时引起的灼烫伤的安全技术
（1）焊接前应严格检查焊件有无缩孔等孔洞、裂纹等缺陷，如果有则应清除，并进行焊补后可进行电渣焊焊接。
（2）提高装配质量，焊前仔细检查引出板与焊件间的间隙大小，防止漏渣伤人。
（3）水冷成形滑块要保证冷却水畅通。
（4）焊前焊剂应烘干。
（5）焊件放置要牢固，不得倾斜。
（6）水冷成形滑块与焊件要贴紧，以防漏渣。
（7）焊件两侧不能站人，发生漏渣时要及时堵好。
（8）电渣焊工作场地应有应急措施，如准备石棉泥等，以备发生漏渣时能及时堵塞。
（9）起弧造渣后，探测渣池深度，探棍须沿水冷成形滑块向下试探，但探棍与水冷成形滑块、电极均不得接触，防止击穿水冷成形滑块而引起渣池爆溅。
（10）操作者在工作时不能离开工作岗位。
（11）选择合适的工艺参数以保证电渣过程稳定。
（12）穿戴好劳动防护用品。
3.预防触电的安全技术
（1）作业人员应避免在带电情况下触及电极。
（2）当需要在带电情况下触及电极时，必须戴干燥的皮手套。
（3）作业人员不准在带电情况下同时接触两相电极。
（4）电渣焊时使用的工具等必须绝缘良好。
（5）当电气设备发生故障时，应及时找电工检修。
4.电渣焊设备安全使用技术
（1）使用前应先检查设备安全的完善性。
（2）焊前认真检查电气设备、线路，并保证绝缘良好；认真检查机械运转是否正常。
（3）焊前认真检查变压器冷却水畅通情况，保证焊接时变压器冷却水畅通。
（4）严禁焊接过程中断水。
（5）变压器与水冷成形滑块的冷却水接通后，方可接通电源。
（6）导电嘴、板极、熔嘴在焊缝的位置要找准对中，并放置绝缘块，避免与焊件接触发生短路。一旦发生短路，应立即切断电源。
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