第三章 埋弧焊（SAW)
第三章 埋弧焊（SAW）
本章重点：①埋弧焊的焊接材料（焊丝、焊剂及其匹配选用） ②埋弧焊工艺 本章难点：①埋弧焊的自动调节原理；②焊接工艺的确定 学习建议：①对埋弧焊的自动调节原理，清楚其两种调节途径及适用 范围即可；②对埋弧焊设备，除了关注焊机本身，同时也要关注与之 相配的辅助设备；③埋弧焊的工艺相对比较复杂，考虑解决工艺问题 时，应注意养成技术要求一生产条件一焊接性分析一工艺方案一具体 工艺参数及措施的科学思维方法和工作程序；④埋弧焊工艺的编制主 要不是通过课堂教学，而是应通过课外的综合活动性课程，进行相应 焊接工艺制订的练习才有较好的效果
本章重点：①埋弧焊的焊接材料（焊丝、焊剂及其匹配选用） ②埋弧焊工艺 本章难点： ①埋弧焊的自动调节原理； ②焊接工艺的确定 学习建议： ①对埋弧焊的自动调节原理，清楚其两种调节途径及适用 范围即可；②对埋弧焊设备，除了关注焊机本身，同时也要关注与之 相配的辅助设备；③埋弧焊的工艺相对比较复杂，考虑解决工艺问题 时，应注意养成技术要求—生产条件—焊接性分析—工艺方案—具体 工艺参数及措施的科学思维方法和工作程序；④埋弧焊工艺的编制主 要不是通过课堂教学，而是应通过课外的综合活动性课程，进行相应 焊接工艺制订的练习才有较好的效果
第一节 埋弧焊的原理及特点 一、埋弧焊的焊接过程及原理 定义：电弧在焊剂层下燃烧以进行焊接的熔化极电 弧焊方法(Submerged arc welding) 埋弧焊的过程（下图） 点击看埋弧焊视频 埋弧焊过程动画
第一节 埋弧焊的原理及特点 一、埋弧焊的焊接过程及原理 定义：电弧在焊剂层下燃烧以进行焊接的熔化极电 弧焊方法(Submerged arc welding) 埋弧焊的过程（下图） 点击看埋弧焊视频 埋弧焊过程动画
根据GB/T5185-1985《金属焊接与钎接方 法在图样上的表示方法》，埋弧焊的标注 代号为12，其中单丝极埋弧焊一121、带 极埋弧焊一122、多丝埋弧焊一123、加金 属粉埋弧焊一124、药芯焊丝埋弧焊一125。 二、埋弧焊的特点 优点：生产效率高 焊缝质量好 劳动条件好 缺点：难以全位置焊 对焊前装配要求高 不适宜焊接薄板/短缝 适焊材料有限
二、埋弧焊的特点 优点：生产效率高 焊缝质量好 劳动条件好 根据GB/T5185-1985《金属焊接与钎接方 法在图样上的表示方法》，埋弧焊的标注 代号为12，其中单丝极埋弧焊—121、带 极埋弧焊—122、多丝埋弧焊—123、加金 属粉埋弧焊—124、药芯焊丝埋弧焊—125。 缺点：难以全位置焊 对焊前装配要求高 不适宜焊接薄板／短缝 适焊材料有限
三、埋弧焊的分类及应用苑围 个、分类m一 按送丝方式：等速送丝变速送丝 按焊丝形状及数目：丝极—单丝、双丝、多丝带级 按成形条件：双面焊单面焊双面成形（需要反面衬垫） 回回&
三、埋弧焊的分类及应用范围 1、分类 按送丝方式：等速送丝 变速送丝 按焊丝形状及数目：丝极——单丝、双丝、多丝 带级 按成形条件：双面焊 单面焊双面成形（需要反面衬垫）
2、应用 焊缝类型和焊件厚度：5mm以上的长直缝对接、角接和搭 接接头 材料：碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、 镍基合金、铜合金等 结构：具有长而规则焊缝的大型结构，如船舶、压力容 器、桥梁、起重机械等 位置：平、横位置
材料：碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、 镍基合金、铜合金等 结构：具有长而规则焊缝的大型结构，如船舶、压力容 器、桥梁、起重机械等 位置：平、横位置 2、应用 焊缝类型和焊件厚度：5mm以上的长直缝/对接、角接和搭 接接头
第二节埋弧焊的自动调节原理 一、埋弧焊的自动调节 1、埋弧焊稳定工作的基本概念：焊接参数（主要是电流、电压) 稳定不变，此时送丝速度=熔化速度！ 2、埋弧焊的自动调节的必要性：焊接过程中许多因素如板材变 形、网压波动等，会影响电弧工作点（焊接参数，尤其是电弧电压） 的稳定，从而影响焊缝质量。 调节的焦点：保持弧长稳定！ 二、埋弧焊的两种自动调节系统（两种调节方案） 1、电弧自身调节系统 自动调节思路：采用等速送丝系统，即焊接过程中保持送丝速度不变。 当外部干扰使电弧长度（电弧电压）发生变化时（比如拉长），则促使焊接 电流产生相应变化（变小）。由于送丝速度不变，焊丝的熔化就会变化（比 原来变慢)，最后电弧长度就缩短回来（电弧电压降低）。 熔化极电弧焊只要满足电源外特性曲线斜率小于电弧静特性曲线的斜率，一 就能产生这样的自动调节作用
第二节 埋弧焊的自动调节原理 一、埋弧焊的自动调节 1、埋弧焊稳定工作的基本概念：焊接参数（主要是电流、电压） 稳定不变，此时送丝速度=熔化速度！ 2、埋弧焊的自动调节的必要性：焊接过程中许多因素如板材变 形、网压波动等，会影响电弧工作点（焊接参数，尤其是电弧电压） 的稳定，从而影响焊缝质量。 二、埋弧焊的两种自动调节系统（两种调节方案） 1、电弧自身调节系统 自动调节思路：采用等速送丝系统，即焊接过程中保持送丝速度不变。 当外部干扰使电弧长度（电弧电压）发生变化时（比如拉长），则促使焊接 电流产生相应变化（变小）。由于送丝速度不变，焊丝的熔化就会变化（比 原来变慢），最后电弧长度就缩短回来（电弧电压降低）。 熔化极电弧焊只要满足电源外特性曲线斜率小于电弧静特性曲线的斜率， 就能产生这样的自动调节作用。 •调节的焦点：保持弧长稳定！
特点：优点—设备简单，无须另加专门的调节机构 缺点一调节灵敏度取决于电流密度/粗丝时调节灵敏度低 适用场合：细丝（约0.8~3.0mm)焊接/平（缓降）外特性电源 一典型焊机：MZ11000。一 2、电弧电压反馈自动调节系统 自动调节思路：焊接过程中保持电流（熔化速度）不变，同时把电弧电 压反馈回送丝电机。当外部干扰使电弧长度（电弧电压）发生变化时（比 如拉长/电弧电压增加)，则反馈回送丝电机的电压产生相应变化（也升 高)，促使送丝速度变化（增加）。由于焊接电流（熔化速度）不变，最 后电弧长度就会逐渐被压缩（电弧电压降低）。焊接过程中送丝速度会产 生变化—变速送丝系统。 特点：优点一不论粗、细丝，调节灵敏度均高 缺点一须另加专门的调节机构，设备复杂 适用场合：粗丝（约3.0~6.0mm)焊接/陡降外特性电源 典型焊机：MZ-1000 ”关于埋弧焊的自动调节，详见“网络课程”的相关内容
特点：优点——设备简单，无须另加专门的调节机构 缺点——调节灵敏度取决于电流密度/粗丝时调节灵敏度低 适用场合：细丝（约0.8～3.0mm）焊接/平（缓降）外特性电源 典型焊机：MZ1-1000 2、电弧电压反馈自动调节系统 自动调节思路：焊接过程中保持电流（熔化速度）不变，同时把电弧电 压反馈回送丝电机。当外部干扰使电弧长度（电弧电压）发生变化时（比 如拉长/电弧电压增加），则反馈回送丝电机的电压产生相应变化（也升 高），促使送丝速度变化（增加）。由于焊接电流（熔化速度）不变，最 后电弧长度就会逐渐被压缩（电弧电压降低）。焊接过程中送丝速度会产 生变化——变速送丝系统。 特点：优点——不论粗、细丝，调节灵敏度均高 缺点——须另加专门的调节机构，设备复杂 适用场合：粗丝（约3.0 ～ 6.0mm）焊接/陡降外特性电源 典型焊机：MZ-1000 关于埋弧焊的自动调节，详见“网络课程”的相关内容
另外，自动调节系统的设计还要考虑调节的灵敏度和精度问题。 以上是采用电气系统的传统焊机的两种调节系统。现在生产的焊机 多已采用电子调节系统，设备（线路）更复杂，但体积、重量降低而 调节的精度、灵敏度更高。一
以上是采用电气系统的传统焊机的两种调节系统。现在生产的焊机 多已采用电子调节系统，设备（线路）更复杂，但体积、重量降低而 调节的精度、灵敏度更高。 另外，自动调节系统的设计还要考虑调节的灵敏度和精度问题
第三节 埋弧焊设备 一、焊机 编号：参见GB/T10249 1988《电焊机型号编制方法》 (详见机械工程标准手册焊接与切割卷) 如MZJ2-1000(额定电流为 1000A的横臂式交流埋弧自动 焊机) 电源：埋弧焊多用较粗 的焊丝，常用电弧电压自 动调节的变速送丝式焊机 多用交流电源（可减小电弧的磁偏吹）： (陡降外特性电源)；细 新式焊机用逆变电源（体积小、重量 丝时可用电弧自身调节的 轻、能耗低) 等速送丝式焊机（缓降外 特性电源)
第三节 埋弧焊设备 编号：参见GB/T10249- 1988《电焊机型号编制方法》 （详见机械工程标准手册焊接与切割卷） 如MZJ2-1000（额定电流为 1000A的横臂式交流埋弧自动 焊机） 一、焊机 新式焊机用逆变电源（体积小、重量 轻、能耗低） 多用交流电源(可减小电弧的磁偏吹)； 电源：埋弧焊多用较粗 的焊丝，常用电弧电压自 动调节的变速送丝式焊机 （陡降外特性电源）；细 丝时可用电弧自身调节的 等速送丝式焊机（缓降外 特性电源）