埋弧焊方法概论

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1、埋弧焊方法概论1.埋弧焊过程原理及其特点弧焊是电弧在焊剂层下进行焊接的方法，这种方法是利用焊丝与焊件之间在焊剂层下燃烧的电弧产生热量，熔化焊丝、焊剂和母材金属而形成焊缝，连接被焊工件。在埋弧焊中，颗粒状焊剂对电弧和焊接区起保护和合金化作用，而焊丝则用作填充金属。埋弧过程原理如图1所示。焊丝和工件分别与焊接电源的输出端相接。焊丝由送丝机构连续向覆盖焊剂的焊接区给送，电弧引燃后，焊剂、焊丝和母材在电弧热的作用下立即熔化并形成熔池，熔化的熔渣覆盖住熔池金属及高温焊接区，起良好的保护作用，未熔化的焊剂亦具有隔离空气屏蔽电弧光和热的作用，并提高了电

2、弧的热效率。熔融的焊剂与熔化金属之间可产生各种冶金反应，正确地控制这些冶金反应的进程，可以获得化学成分、力学性能和纯度符合预定技术要求的焊缝金属。同时焊剂的成分也影响到电弧的稳定性，电弧柱的最高温度以及热分布。熔渣的特性也对焊道外表的成形起一定的作用。埋弧焊时可以采用较短的焊丝伸出长度并可在焊接过程中基本保持不变，焊丝可以较高的速度自动给送，因此可以采用大电流进行焊接，从而可达到相当高的熔敷率。图2对比了手工弧焊和各种埋弧焊方法的熔敷率，埋弧焊的熔敷率可比手工电弧焊高1-10倍；其次，埋弧焊是一种高电流密度焊接法，具有深熔的特点，一次熔透

3、深度可达20mm以上，因此，它是一种高生产率焊接法。手工埋弧焊时，焊丝由送丝机构通过软管给送，焊头的移动由焊工手工操作并控制焊接速度。埋弧焊时，整个焊接过程，如启动、引弧、送丝、焊机（或工件）移动以及焊接结束时填满弧坑等全由焊机机械化控制，焊工只需按动相应的按钮。综上所述，埋弧焊接法具有下列主要特点：第一，埋弧焊是一种高效焊接法，不仅熔敷率高，而且具有深熔能力，30mm以下的对接接头可以不开坡口或开浅坡口焊成全焊透的焊缝；第二，埋弧焊时电弧及焊接区受到良好的保护、焊缝质量优良，致密性好，且焊缝外观平整光滑，易于控制焊道的成形，能够满足对焊

4、缝各种性能的要求；第三，简化坡口准备，节省大量的焊接材料；第四，焊接过程无弧光刺1激，易于实现焊接过程的机械化、自动化，改善了焊工的劳动强度。2.埋弧焊工艺方法及其分类最近10年，埋弧焊作为一种高效、优质的焊接方法有了很大的发展，已演变出多种埋弧焊工艺方法并在工业生产中得到实际应用，埋弧焊按机械化程度、焊丝数量及形状、送丝方式、焊丝受热条件、附加添加剂种类和方式、坡口形式和焊缝成形条件等分类，详见图3。23.埋弧焊的优缺点及适用范围3.1埋弧的优缺点埋弧与其他的焊接方法相比具有下列优点：1）埋弧焊可以相当高的焊接速度和高的熔敷率完成厚度实

5、际上不受限制的对接、角接和搭接接头，多丝埋弧焊特别适用于厚板接头和表面堆焊；2）单丝或多丝埋弧焊可以单面焊双面成形工艺完成厚度20mm以下直边对接接头、或以双面焊完成40mm以下的直边对接和单V形坡口对接接头，可以取得相当高的经济效益；3）利用焊剂对焊缝金属脱氧还原反应以及渗合金作用，可以获得力学性能优良、致密性高的优质焊缝金属。焊缝金属的性能容易通过焊剂和焊丝的选配任意调整。4）埋弧焊过程中焊丝的熔化不产生任何飞溅，焊缝表面光洁，焊后无需修磨焊缝表面，省略辅助工序；5）埋弧焊过程无弧光刺激，焊工可集中注意力操作，焊接质量易于保证，同时劳

6、动条件得到改善；6）埋弧焊易于实现机械化和自动化操作，焊接过程稳定，焊接参数调整范围广，可以适应各种形状工件的焊接。7）埋弧可在风力较大的露天场地施焊。埋弧的缺点：1）焊接设备占地面积较大，一次投资费用较高，并需采用处理焊丝、焊剂的辅助装置；2）每层焊道焊接后必须清除焊渣，增加了辅助时间，如清渣不仔细，容易使得焊缝产生夹渣之类的缺陷。3）埋弧焊只能在平焊或横焊位置下进行，对工件的倾斜度亦有严格的限制，否则焊剂和焊接熔池难以保持。3.2埋弧焊的适用范围随着埋弧焊焊剂和焊丝新品种的发展和埋弧焊工艺的改进，目前已可焊接的钢种有：所有牌号的低碳钢

7、，ωc＜0.6％的中碳钢，各种低合金高强度钢、耐热钢、耐候钢、低温用钢、各种铬钢和铬镍不锈钢、高合金耐热钢和镍基合金等。淬硬性较高的高碳钢、马氏体时效钢，铜及其合金也可采用埋弧焊焊接，但必须采取特殊的焊接工艺才能保证接头的质量。埋弧焊还可用于不锈耐蚀、硬质耐磨金属的表面堆焊。铸铁、奥氏体锰钢、高碳工具钢、铝和镁及其合金尚不能采用埋弧焊进行焊接。埋弧焊是各工业部门应用最广泛的机械化焊接方法之一。特别是在船舶制造、发电设备、锅炉压力容器、大型管道、机车车辆、重型机械、桥梁及炼油化工装备生产中已成为主导焊接工艺，对上列焊接结构制造行业的发展起到

8、了积极的推动作用。埋弧焊用焊接材料1.埋弧焊的冶金特点埋弧焊的冶金过程是指液态熔渣与液态金属以及电弧气氛之间的相互作用，其中主要包括氧化、还原反应、脱硫、脱磷反应以及去气等过程。埋弧焊的冶金过