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第四章 埋弧焊 埋弧焊是当今生产率较高的机械化焊接方法之一,又称为焊剂层下自动 电弧焊. 本章讨论埋弧焊的特点和应用范围,埋弧焊用焊丝和焊剂的配合及埋弧自动焊的控制原理(重点)-等速送丝调节系统和弧压反馈系统,埋弧焊机的典型机构和工作原理;最后简单讨论一下几种埋弧焊的具体应用方法及其新发展. 第一节 埋弧焊的特点及应用 一、埋弧焊过程 投影P89图4-1埋弧焊的焊接过程 P90图4- 2埋弧焊时焊缝的形成过程 引燃电弧-正常焊接-熄弧收尾 二、埋弧焊的特点 1、优点: (1)生产率高 ① 焊丝的导电长度缩短,电流、电流密度↑-电弧的熔深能力和焊丝的熔敷效率↑。 δ=20㎜（14㎜）不开坡口单面一次成形. ② 焊剂和熔渣的隔热作用-热辐射散失，飞溅小-热效率↑-Vh↑ (2) 焊缝质量好 ① 保护效果好.气相主要为CO2――[N]wm↓↓、[O]wm↓↓ ② 工艺参数稳定，不受人为因素的影响，焊缝成分稳定，力学性能 好 (3) 劳动条件好 ① 机械化-↓劳动强度; ② 无弧光辐射。 （4）弧柱电场强度较高 由于埋弧焊的电弧特点。使其电场强度较高，比之熔化极气体保护电弧焊，特点如下： ①设备调节性能好 由于电场强度较高，不论采取何种自动调节系统，都具有较高的调节灵敏度，而使埋弧焊过程的稳定性提高。 ②焊接电流下限较高 由于电弧电场强度较高，为了维持电弧稳定必须采用较高的电弧电压和焊接电流，故此法适于大电流、高电压的粗焊丝工艺。当焊接电流小于100A时，所对应的电弧Et压较低，电弧不稳，故此法不适于细焊丝、小电流薄板焊接。 2、缺点: (1) 焊位受到限制:只能平焊和平角焊. 国外也有特殊装臵实现立、横、仰焊，也偿试磁性试剂。 (2) 主要用于低C钢和低合金钢中厚度板的焊接,难以焊Al、Ti等氧化性强的金属及其合金，母材受阻(板厚、材料)。 Al(Ti)+MnO(SiO2)→Al2O3(TiO2)+Mn(Si) (3) 只适用于长直焊缝; (4) 不适用于焊薄板-E大 Ih<100A时,电弧稳定性差; (5) 要求更好的对中性.
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三、埋弧焊的应用 1、可焊低C钢和低合金结构钢,耐热钢及复合材料; 2、单丝,多丝埋弧焊,带极埋弧焊,多带极埋弧焊(2-3)，金属粉末埋弧焊; 3、堆焊耐蚀磨合金或用于焊接镍基合金,铜合金.
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第二节 埋弧焊的冶金特点 一、埋弧焊的焊剂、焊丝及其配合 (一) 焊剂 1、对焊剂的要求:(1) 保证电弧的稳定; (2) S、P含量要低; (3) 对锈、油及其他杂质的敏感性小; (4) 要有合适的熔点,熔渣的粘度合适,保证脱渣性好和 焊缝成形优良; (5) 吸湿性小、粘度合适、足够强度. 2、焊剂的分类 （1）按制造方法分类 分为熔炼焊剂、烧结焊剂和粘结焊剂三类。 ①熔炼焊剂：按配方比例将原料混合用火焰或电炉加热到1500～1600 ℃加热熔化均匀，随后注入水中或激冷板上使之粒化，再 经干燥、捣碎、过筛等工序而成。 按其颗粒结构又分为玻璃状(呈透明状颗粒)、结晶状(具有结晶体特点)和俘石状(颗粒呈泡沫状)二种。 ②烧结焊剂：是将各种粉料按比例混拌均匀，加水玻璃调成湿料，在 750—1000℃温度下烧结，再经破碎过筛而成。 ③粘结焊剂：则是将各种粉料按配方比例混拌均匀，加水破璃调成湿料，将湿料制成一定尺寸的颗粒，经350—500℃温度烘干而成。 （2）按化学成分分类 通常按熔渣碱度分为碱性、酸性和中性三类。 我国熔炼焊剂则根据焊剂主要成分MnO含量(高、中、低、无)，SiO2含量(高、中、低)，CaF2含量(高、中、低)的组合来间接反映焊剂的酸碱性，例如，高锰、高硅、低氟焊剂等。 非熔炼焊剂的特点:通过焊剂加入大量的铁合金和变质剂以改善焊缝的组织和性能,克服了熔炼焊剂不能大量熔合金的特点;制造简单.配件—干混—湿混—过筛—成形—低温烘干—高温烘干. 粘接焊剂:酸性、中性、碱性 碱性焊剂：氧化性弱,能部分去除有害杂质,但碱性焊剂的工艺性差,易吸潮。因此国外为中性或弱碱性发展较多. (二)焊丝 埋弧焊普遍使用实芯焊丝，目前已有碳素结构钢、合金结构钢、高合金钢和各种有色金屑焊丝及堆焊用的特殊合金焊丝。焊丝直径通常为1.6～6mm焊丝.表面应当干净光滑，除不锈钢和有色金属外，各种低碳钢和低合金钢焊丝的表面最好镀铜。镀铜层不但可以肪锈而且还可改善导电性能。 (三) 焊丝和焊剂的配合 低碳钢:H08MnA,H08A+HJ431(430) H08MnA,H10Mn2+低Mn、无Mn焊剂 低合金高强度钢:低合金高强度钢焊丝+中Mn、中Si焊剂或(低Mn中Si) 奥氏体等高合金钢: 利用碱度较高的焊剂—↓Me的烧损加入较多的Me
第四章 埋弧焊
