1、1,第三章 埋弧焊,定義：埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法，由于電弧掩埋在焊劑下燃燒，弧光不外露，因此稱為埋弧焊，該方法都為自動焊接方法，因此，該方法又稱為焊劑層下自動電弧焊或埋弧自動焊。,2,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,3,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,4,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,焊接生產(chǎn)效率高（Iv） 可使用大電流，從而功率、熔透深度及焊絲熔化速度增加；例如20mm鋼板I型坡口一次焊透 熱量損失少，從而熱效率提高，焊接速度大大提高，可達60-150m/h,而焊條電弧焊只有6-8m/h,5,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,焊接質(zhì)量好： 保護效果好（焊劑、

2、熔渣保護）（還原性氣分） 熔池金屬凝固速度慢（冶金反應(yīng)、成份穩(wěn)定、缺陷） 自動焊接過程,6,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,焊接成本低 電流大熔深大可使用I型或者小角度坡口節(jié)省加工坡口時間 減少填充金屬量 飛濺少 焊絲長 熱量集中，熱效率高單位長度消耗電能少,7,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,勞動條件好 機械化 埋弧弧光、煙塵、氣體,8,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,焊縫外形美觀（熔渣覆蓋）,9,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,難以空間位置施焊 焊件質(zhì)量裝配嚴格 不適合薄板和短焊縫 設(shè)備費用高 適用材料范圍窄（適合Fe Ni Cu）對于鑄鐵、Al、Mg、Pb、Zn不適合 焊

3、縫的沖擊韌性普遍不好,10,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,埋弧焊分類,11,第三章 埋弧焊-埋弧焊的原理及特點,埋弧焊應(yīng)用 造船、鍋爐、化工容器、橋梁、起重機及冶金機械中。 特殊表面,12,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理,13,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-埋弧焊的自動調(diào)節(jié),必要性 自動焊 存在不穩(wěn)定因素 弧長波動（焊件不平、裝配不良、定位焊點、送絲速度不均勻） 網(wǎng)壓波動,14,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-埋弧焊的自動調(diào)節(jié),15,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-埋弧焊的自動調(diào)節(jié),16,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-埋弧焊的自動調(diào)節(jié),穩(wěn)定性的條件：電源外特性與電弧靜特性必須有交點，且交點處電弧靜特性曲線的斜率大于電源外特性曲線的斜

4、率。,17,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-埋弧焊的自動調(diào)節(jié),埋弧焊電源外特性必須是下降特性,18,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-埋弧焊的自動調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)的主要目標：消除電弧長度變化的干擾,19,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-埋弧焊的自動調(diào)節(jié),埋弧焊調(diào)節(jié)途徑：保證焊絲熔化速度與焊絲送進速度相等。 埋弧焊調(diào)節(jié)方法： 調(diào)節(jié)焊絲熔化速度 調(diào)節(jié)焊絲熔化速度+焊絲松進速度,20,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-熔化極電弧的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),焊絲的熔化速度與焊接電流和電弧電壓存在一定的關(guān)系 等熔化速度曲線（電弧的穩(wěn)定工作曲線，系統(tǒng)的靜特性曲線）,21,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-熔化極電弧的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),弧長波動（此時送絲速度不變）,22,埋弧焊的自動

5、調(diào)節(jié)原理-熔化極電弧的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),實質(zhì)：等速送絲時，弧長變化導(dǎo)致焊接電流變化，進而導(dǎo)致焊絲熔化速度的變化而使得弧長恢復(fù)。,23,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-熔化極電弧的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)電壓波動（等速送絲）,24,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-熔化極電弧的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)無法消除網(wǎng)絡(luò)電壓波動對于焊接參數(shù)的影響；,25,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-熔化極電弧的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)對于電源外特性的要求：緩降或者平特性的焊接電源； 選擇原因： 焊接電流變化大，自身調(diào)節(jié)速度快 網(wǎng)絡(luò)波動，弧長變化小,26,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-電弧電壓反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),必要性 埋弧焊通常采用比較粗的焊絲，直徑一般在4

6、mm以上的居多，如果仍然依靠電弧自身的調(diào)節(jié)保證弧長的穩(wěn)定，則由于系統(tǒng)對粗絲的調(diào)節(jié)靈敏度低，反映慢，無法滿足參數(shù)的穩(wěn)定調(diào)節(jié)； 另外，弧長變化和調(diào)節(jié)過程中，電流的變動比較大，焊縫成形不均勻（寬度、深度方向）,27,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-電弧電壓反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),實質(zhì)：利用電弧電壓作為反饋量，通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機構(gòu)（調(diào)節(jié)器），迫使送絲速度改變，把焊接規(guī)范調(diào)節(jié)到原來的數(shù)值。 調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特征方程為：,28,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-電弧電壓反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),弧長波動 電壓調(diào)節(jié)與自動調(diào)節(jié)雙重機制,29,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-電弧電壓反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),網(wǎng)路電壓波動,30,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-電弧電壓反饋自動調(diào)節(jié)系

7、統(tǒng),電壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)對于電源外特性的要求：陡降特性的焊接電源； 選擇原因： 焊接電流變化小，穩(wěn)定,31,埋弧焊的自動調(diào)節(jié)原理-兩種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的比較,32,埋弧焊設(shè)備,33,埋弧焊設(shè)備,組成部分：,焊機,34,埋弧焊設(shè)備,35,埋弧焊設(shè)備,36,埋弧焊設(shè)備,焊接電源 焊接電源一般采用普通的交流電，電源容量從500A到2000A。 薄板焊接多采用直流電源。 電源外特性一般為陡降特性,37,埋弧焊設(shè)備-注意事項,應(yīng)采用專用供電設(shè)備，且容量足夠大 焊接電纜應(yīng)該足夠粗 多臺焊機使用時應(yīng)該考慮三相平衡問題,38,埋弧焊的焊接材料與冶金過程,39,埋弧焊焊接材料與冶金過程 -焊接材料及選用,埋弧焊熔深比較大，

8、使焊縫金屬的性質(zhì)受母材的化學(xué)成分影響比較大，但焊絲及焊劑的組合對焊縫金屬的性質(zhì)也有較大影響。,40,埋弧焊焊接材料與冶金過程-焊接材料及選用,焊絲 分類： 碳素鋼焊絲 結(jié)構(gòu)鋼焊絲 不銹鋼焊絲 有色金屬焊絲 堆焊用特殊合金焊絲,41,埋弧焊焊接材料與冶金過程-焊接材料及選用,焊絲選擇總體原則： 低碳鋼和低合金高強鋼的焊接選用與母材強度相匹配的焊絲 耐熱鋼和不銹鋼的焊接選用與母材成分相近的焊絲,42,埋弧焊焊接材料與冶金過程-焊接材料及選用,43,埋弧焊焊接材料與冶金過程-焊接材料及選用,焊劑 作用： 保護電弧 穩(wěn)定電弧 焊縫成形 合金過渡 特殊姿態(tài),44,埋弧焊焊接材料與冶金過程-焊接材料及選用

9、,分類方法： 制造方法 熔煉焊劑 燒結(jié)焊劑,45,埋弧焊焊接材料與冶金過程-焊接材料及選用,堿性、酸性的尺度 焊劑熔化成為熔渣，熔渣呈堿性還是呈酸性，對焊縫金屬的性能、焊接操作性都有很大的影響。 一般酸性焊劑的焊接操作性好，能得到漂亮的焊縫，但焊縫沖擊值低。 而堿性焊劑得到的焊縫沖擊值高，抗裂紋能力強，但焊接操作性不太好。,46,埋弧焊焊接材料與冶金過程-焊接材料及選用,焊絲與焊劑的組配對埋弧焊焊縫金屬的性能有著決定作用。 低碳鋼的焊接可選用高錳高硅型焊劑，配用H08MnA焊絲，或選用低錳低硅型焊劑配用H08MnA、H10Mn2焊絲。 低合金高強鋼的焊接可選用中錳中硅型焊劑配用適當?shù)牡秃辖鸶邚?/p>

10、鋼焊絲。 耐熱鋼、低錳鋼、耐蝕鋼的焊接可選用中硅過低硅型焊劑配用相應(yīng)的合金鋼焊絲。 鐵索體、奧氏體鋼一般選用堿度較高的焊劑以降低合金元素的燒損及摻加較多的合金元素。,47,埋弧焊焊接材料與冶金過程-埋弧焊的冶金過程,基本過程：氧化、還原、脫硫、脫磷、除氣 特點： 空氣不易侵入焊接區(qū) 冶金反應(yīng)充分，氣體及雜質(zhì)易析出 合金成分易控制 焊縫金屬純度較高且成分均勻,48,埋弧焊焊接材料與冶金過程-埋弧焊的冶金過程,低碳鋼的主要冶金反應(yīng) 硅、錳的還原 碳的氧化燒損 氫和硫磷的控制,49,埋弧焊焊接材料與冶金過程-埋弧焊的冶金過程,錳可以降低焊縫中形成熱裂紋的傾向，且可以提高焊縫金屬的力學(xué)性能 硅可以鎮(zhèn)靜

11、熔池，加快脫氧過程，保證焊縫金屬的致密性,50,埋弧焊焊接材料與冶金過程-埋弧焊的冶金過程,基本反應(yīng),51,埋弧焊焊接材料與冶金過程-埋弧焊的冶金過程,碳的氧化燒損 焊劑中不含有碳元素，只有通過母材和焊絲過渡碳元素 燒損嚴重 促進熔池攪拌，易于氣體析出,52,埋弧焊焊接材料與冶金過程-埋弧焊的冶金過程,硫磷的控制 危害： 硫磷使得熱裂紋傾向大 磷導(dǎo)致焊縫冷脆性、降低沖擊韌性 控制方法：控制來源 焊絲 焊劑,53,埋弧焊焊接材料與冶金過程-埋弧焊的冶金過程,去除氫元素 氫元素危害：氣孔、冷裂紋 去除方法 控制來源：凈焊絲、烘焊劑 冶金手段去除 SiF4、CaF2 MgO、MnO、CaO2、SiO

12、2、,54,埋弧焊工藝,55,埋弧焊工藝-埋弧焊的工藝內(nèi)容及編制,56,埋弧焊工藝-埋弧焊的工藝內(nèi)容及編制,編制焊接工藝原則及依據(jù) 原則： 保證接頭質(zhì)量 降低成本 依據(jù) 材料牌號規(guī)格 焊件形狀、結(jié)構(gòu) 質(zhì)量技術(shù)要求,57,埋弧焊工藝-埋弧焊的工藝內(nèi)容及編制,58,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,熔深余高增加,焊瘤,梨形 焊縫,59,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,電壓低，深而窄 電壓高，淺而寬，余高小，焊劑熔化量增加,梨形 焊縫,60,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,焊速過小，熔深小 速度大，焊縫寬度、熔深下降 焊速極高，咬邊,61,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,62,

13、埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,直徑過小，梨形焊縫,63,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,無咬邊，適合高速焊接,64,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,坡口角度 角度大，根部熔深大；有利于防止焊接缺陷；熔敷金屬量要大；增加應(yīng)力與變形 坡口小，效率高；缺陷多 一般坡口角度最少要60度,65,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,66,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,67,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,68,埋弧焊工藝-焊接工藝因素的影響及選擇,粗顆粒，波紋粗，外觀不好 顆粒細，氣體排除不順利，焊縫尺寸不均勻，易產(chǎn)生氣孔,69,埋弧焊技術(shù)-埋弧焊的焊前準備,焊前準備 開坡口 焊件清理（噴丸、鋼絲刷、砂輪、火焰、溶劑） 裝配（間隙、錯邊、點固、引弧板） 焊絲清理，焊劑烘