普通埋弧焊工艺及装备

9.7.2　普通埋弧焊工艺及装备

埋弧焊又称焊剂层下电弧焊，是一种高效自动化焊接工艺，埋弧焊机分类如下：

按用途可分为：万能式自动埋弧焊机；专用自动埋弧焊机；

按焊丝数目可分为：单丝自动埋弧焊机；多丝自动埋弧焊机；

按焊机行走方式可分为：悬挂机头式；自动机头式；焊车；

按焊缝成形方式可分为：自由成形式；强迫成形式；

按焊机的自动化程度可分为：自动焊机；半自动焊机。

9.7.2.1　普通埋弧焊的原理

埋弧焊的电弧是被掩埋于颗粒状焊剂下面，在焊丝和焊件之间封闭空间内燃烧。埋弧焊的热源也是电弧，电弧的热量使焊丝、焊件和焊剂熔化，被熔化的绝大部分焊丝和焊件金属形成熔池。而部分金属和焊剂被蒸发，形成一个气体空穴，笼罩在电弧周围，如图9.7－4所示，气体空穴又被一层熔化了的焊剂——熔渣所包围，隔离了空气，从而实现了良好的熔渣保护。熔池在熔渣保护下，缓慢冷却形成焊缝，熔渣冷却后形成焊渣壳。埋弧焊在焊接过程中引燃电弧和电极金属——焊丝的送进，与沿焊接方向的移动全都是自动进行的。焊接时，焊剂由漏斗流出均匀堆敷，焊丝由送丝机经导电嘴自动送往焊接电弧区，整个焊接过程便可以自动进行。

图9.7－4　普通埋弧焊的原理图

1－焊剂；2－焊丝；3－电弧；4－熔池金属；5－溶渣；6－焊缝；7－焊件；8－导电嘴；9－送丝轮；10－焊剂管

随着我国焊接冶金技术和焊接材料生产的发展，埋弧焊目前已能焊接低碳钢、中碳钢、低合金结构钢、耐热钢、低温钢、不锈钢及不锈复合钢等各种钢结构，也能焊接一些有色金属，如镍基合金、铜合金及钛合金等。铸铁、高碳工具钢、铝及铝镁合金目前尚不能采用埋弧焊进行焊接。

9.7.2.2　普通埋弧焊工艺

1）焊接坡口

由于埋弧焊是大电流焊接工艺，它获得的熔深是很大的，所以板厚超过14mm才需开坡口。国标GB986规定了碳钢和低合金钢埋弧焊焊接接头的坡口形式和尺寸，主要坡口形式为I、V、X、U形和双U形。坡口加工方法主要由氧乙炔或液化石油气切割、等离子切割、刨削加工、车削加工等。

2）埋弧焊规范选择原则与选择方法

（1）选择原则：保证电弧燃烧稳定，焊缝形状尺寸合适，表面成形光洁整齐，内部无气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷，在保证质量的前提下，要有最高的生产效率以及最少的电能和焊接材料的消耗。

（2）选择方法：有计算法、查表法、试验法、经验法。计算法是通过焊接热过程的计算，来确定焊接规范主要参数的大小；查表法是查阅类似焊接情况所用的焊接规范表，作为确定新规范的参考；试验法是在与焊件相同的焊接试板上试验，最后确定焊接规范；经验法是根据自己所积累的经验确定焊接规范。

9.7.2.3　普通埋弧焊装备

在船舶建造中常用的埋弧自动焊机，有焊车式、悬挂式、门架式、车床式、悬臂式等，焊接电源分交流、直流和交直流两用。通常大电流埋弧焊机多采用交流电源，而直流电源用于小电流和对焊接工艺参数稳定要求较高的场合。

图9.7－5　常见的埋弧自动焊机的型式图