第一节 埋弧焊的基本原理
埋弧焊的原理
埋弧焊的原理一、埋弧焊的基本概念埋弧焊是一种电弧焊接方法，它利用一定长度的焊条作为电极，在焊接过程中将电极埋入被焊件中，形成一个保护气氛，使得电弧在这个保护气氛中燃烧。
因此，埋弧焊也称为“埋弧气体保护焊”。
二、埋弧焊的原理1. 电极与工件之间形成的电路在埋弧焊过程中，电极与工件之间形成了一个封闭的电路。
通常情况下，正极端连接直流电源，负极端连接工件。
当两个被连接的金属表面之间存在一定距离时，就会产生一定的电压。
当这个距离足够小时（通常为2-4毫米），就会发生放电现象。
2. 电弧产生和维持当两个金属表面之间形成了放电通道后，就会发生放电现象。
这时候，在通道内部会产生高温高压等条件，使得金属材料逐渐融化，并且在融化的同时释放出大量的热量和光能。
这种放电现象就是电弧。
3. 保护气体的作用在埋弧焊过程中，为了保护电弧和熔池不受外部气体污染，必须在焊接区域周围形成一个保护气氛。
这个保护气体可以是惰性气体（如氩、氦等），也可以是活性气体（如二氧化碳、一氧化碳等）。
这个保护气体的主要作用是防止空气中的氧、水蒸汽等对熔池造成污染，同时也可以帮助熔池形成平滑的表面。
三、埋弧焊的特点1. 焊接速度快由于埋弧焊使用的是直流电源，而且在焊接过程中使用了高温高压条件，因此它的焊接速度比其他电弧焊方法要快得多。
2. 焊缝质量高由于使用了保护气体，使得熔池在焊接过程中不受外部环境影响，从而可以获得更好的焊缝质量。
同时，在埋弧焊过程中产生的热量和光能也有助于使得金属材料更加均匀地熔化和凝固。
3. 适用范围广埋弧焊可以用于焊接各种类型的金属材料，包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
4. 操作简单埋弧焊的操作相对来说比较简单，只需要掌握一些基本的技巧和操作方法即可。
四、埋弧焊的应用领域由于埋弧焊具有速度快、质量高、适用范围广等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
它可以用于制造汽车零部件、机械设备、建筑结构等各种类型的产品。
同时，也可以用于修复损坏的金属构件，如铁路轨道、桥梁等。
2-第二章 埋弧焊(焊工工艺-第3版)
第一节 概 述
2. 主要缺点 (1)难以在空间位置施焊 这主要是因为采用颗粒状焊剂，埋弧焊通 常只适用于平焊或倾斜度不大的位置及角焊位置的焊接。 (2)难以焊接易氧化的金属材料 这是因为焊剂的主要成分为MnO、 SiO2等金属和非金属氧化物，具有一定的氧化性，故难以焊接铝、 镁等对氧化性敏感的金属及其合金。 (3)对焊件装配质量要求高 由于电弧埋在焊剂层下，操作人员不能 直接观察电弧与坡口的相对位置，当焊件装配质量不好时易焊偏而 影响焊接质量。 (4)不适合焊接薄板和短焊缝 这是因为埋弧焊电弧的电场强度较高， 电流小于100A时电弧稳定性不好，故不适合焊接太薄的焊件。
影响焊缝成形系数的主要焊接参数，是焊接电流和电弧电压。 埋弧焊时，与焊接电流相对应的电弧电压见表２⁃２。
第三节 埋弧焊工艺
2)熔合比。 埋弧焊的熔合比通常为30%～60%，单道焊或多层焊中的第一层
焊缝熔合比较大，随焊接层数增加，熔合比逐渐减小。由于一般母 材中碳的含量和硫、磷杂质的含量比焊丝高，所以熔合比大的焊缝， 由母材带入焊缝的碳量及杂质量较多，对焊缝的塑性、韧性有一定 影响。因此，对要求较高的多层焊焊缝应设法减小熔合比，以防止 第一层焊缝熔入过多的母材而降低焊缝的抗裂性能。此外，埋弧堆 焊时为了减少堆焊层数和保证堆焊层成分，也必须减小熔合比。
第二节 埋弧焊的冶金过程特点及焊接材料
埋弧焊的焊剂按生产工艺不同分为熔炼焊剂、烧结焊剂和粘贴 焊剂三大类。熔炼焊剂是按配方比例将原料干混均匀后入炉熔炼， 然后经过水冷粒化、烘干、筛选而成为成品的焊剂；烧结焊剂属于 非熔炼焊剂，也是将原料粉按配方比例混拌均匀后，加入粘结剂调 制湿料，再经烘干、粉碎、筛选而成。所不同的是烧结焊剂是在40 0～1000°Ｃ的较低温度下烘干而成的。
埋弧焊基础知识
第四章埋弧焊第一节埋弧焊的工作原理及特点埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。
埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，埋弧焊由此得名。
所用的金属电极是不间断送进的光焊丝。
一、工作原理图4—1是埋弧焊焊缝形成过程示意图。
焊接电弧在焊丝与工件之间燃烧，电弧热将焊丝端部及电弧附近的母材和焊剂熔化。
熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂成为溶渣。
熔池受熔渣和焊剂蒸汽的保护，不与空气接触。
电弧向前移动时，电弧力将熔池中的液体金属推向熔池后方。
在随后的冷却过程中，这部分液体金属凝固成焊缝。
熔渣则凝固成渣壳，覆盖于焊缝表面。
熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外，焊接过程中还与熔化金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属的化学成分。
埋弧焊时，被焊工件与焊丝分别接在焊接电源的两极。
焊丝通过与导电嘴的滑动接触与电源联接。
焊接回路包括焊接电源、联接电缆、导电嘴、焊丝、电弧、熔池、工件等环节，焊丝端部在电弧热作用下不断熔化，因而焊丝应连续不断地送进，以保持焊接过程的稳定进行。
焊丝的送进速度应与焊丝的熔化速度相平衡。
焊丝一般由电动机驱动的送丝滚轮送进。
随应用的不同，焊丝数目可以有单丝、双丝或多丝。
有的应用中采用药芯焊丝代替实心焊丝，或是用钢带代替焊丝。
1—焊剂 2—焊丝(电极) 3—电弧 4—熔池 5—熔渣 6—焊缝 7—母材 8—渣壳图4—1 埋弧焊焊缝形成过程示意图埋弧焊有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式。
前者的焊丝送进和电弧移动都由专门的机头自动完成，后者的焊丝送进由机械完成，电弧移动则由人工进行。
焊接时，焊剂由漏斗铺撒在电弧的前方。
焊接后，未被熔化的焊剂可用焊剂回收装置自动回收，或由人工清理回收。
二、埋弧焊的优点和缺点1．埋弧焊的主要优点(1)所用的焊接电流大，相应输入功率较大。
加上焊剂和熔渣的隔热作用，热效率较高，熔深大。
工件的坡口可较小，减少了填充金属量。
单丝埋弧焊在工件不开坡口的情况下，一次可熔透20mm。
埋弧焊基本知识
埋弧焊一、埋弧焊原理埋弧焊的基本原理：焊接电弧在焊剂层下的焊丝与母材之间产生，电弧热使其周围的母材、焊丝和焊剂熔化以致部分蒸发，金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡，电弧就在这个气泡内燃烧，熔化的金属和焊丝在一起形成焊缝。
二、埋弧焊优缺点优点1、生产率高埋弧焊时，焊丝从导电嘴伸出长度短，可以提高焊接电流，一般可提高4至5倍。
2、焊缝质量高埋弧焊时，焊剂和熔渣能有效地防止空气侵入熔池，还可以降低焊缝冷却速度，从而提高焊接接头的力学性能；由于焊接工艺参数可以通过自动调节保持稳定，焊缝表面光洁平直，焊缝的金属化学成分和力学性能均匀而稳定；对焊工技术的要求也不高。
3、节省焊接材料和能源较厚的焊件不开坡口也能熔头从而焊缝中所需填充金属——焊丝量显著减少，省去了开坡口和填坡口所需能源和时间；熔渣的保护作用避免了金属元素的烧损和飞溅的损失。
4、劳动条件好由于焊接的自动化，焊工强度大大降低，去除了弧光的辐射，焊接时的烟尘和有害气体少，改善了焊工的劳动条件缺点1、由埋弧焊的工作原理可知其主要适用于平焊焊接。
2、最适于长焊缝的焊接。
其适应性和灵活性不如焊条电弧焊，特别是短焊缝时埋弧焊的效率低。
不适于焊接厚度小于1mm以下的薄板，因为小电流焊接电弧不稳定。
3、焊接时用的辅助装置较多。
如焊剂的输送和回收装置，焊接衬垫、引弧板和引出板；焊丝的去污锈和缠绕装置等，有时尚需与焊接工装配合才能使用。
三、适用范围1、材料范围是指母材的范围，埋弧焊最广泛用于含碳量少于0.30%，含硫量低于0.05%的低碳钢的焊接生产。
其次是用于低合金钢的焊接。
对高、中碳钢和合金钢不常使用埋弧焊，因为焊时须采用比较复杂的工艺措施。
埋弧焊可以在普通结构钢基本的表面上堆焊，使其具有耐蚀或其它性能。
2、厚度范围埋弧焊最适于焊接中厚以上的钢板，这样能发挥大电流深熔深的优点。
随着厚度的增加，在待焊部位开适当坡口以保证焊透和改善焊缝成形。
焊机丝瓜水。
埋弧焊基础知识
第四章埋弧焊第一节埋弧焊的工作原理及特点埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。
埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，埋弧焊由此得名。
所用的金属电极是不间断送进的光焊丝。
一、工作原理图4—1是埋弧焊焊缝形成过程示意图。
焊接电弧在焊丝与工件之间燃烧，电弧热将焊丝端部及电弧附近的母材和焊剂熔化。
熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂成为溶渣。
熔池受熔渣和焊剂蒸汽的保护，不与空气接触。
电弧向前移动时，电弧力将熔池中的液体金属推向熔池后方。
在随后的冷却过程中，这部分液体金属凝固成焊缝。
熔渣则凝固成渣壳，覆盖于焊缝表面。
熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外，焊接过程中还与熔化金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属的化学成分。
埋弧焊时，被焊工件与焊丝分别接在焊接电源的两极。
焊丝通过与导电嘴的滑动接触与电源联接。
焊接回路包括焊接电源、联接电缆、导电嘴、焊丝、电弧、熔池、工件等环节，焊丝端部在电弧热作用下不断熔化，因而焊丝应连续不断地送进，以保持焊接过程的稳定进行。
焊丝的送进速度应与焊丝的熔化速度相平衡。
焊丝一般由电动机驱动的送丝滚轮送进。
随应用的不同，焊丝数目可以有单丝、双丝或多丝。
有的应用中采用药芯焊丝代替实心焊丝，或是用钢带代替焊丝。
1—焊剂 2—焊丝(电极) 3—电弧 4—熔池 5—熔渣 6—焊缝 7—母材 8—渣壳图4—1 埋弧焊焊缝形成过程示意图埋弧焊有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式。
前者的焊丝送进和电弧移动都由专门的机头自动完成，后者的焊丝送进由机械完成，电弧移动则由人工进行。
焊接时，焊剂由漏斗铺撒在电弧的前方。
焊接后，未被熔化的焊剂可用焊剂回收装置自动回收，或由人工清理回收。
二、埋弧焊的优点和缺点1．埋弧焊的主要优点(1)所用的焊接电流大，相应输入功率较大。
加上焊剂和熔渣的隔热作用，热效率较高，熔深大。
工件的坡口可较小，减少了填充金属量。
单丝埋弧焊在工件不开坡口的情况下，一次可熔透20mm。
埋弧焊机的原理
埋弧焊机的原理
埋弧焊机的原理是利用电弧的高温和高热能来加热工件，并通过电流通道和焊丝向工件输送熔化金属，完成焊接过程。
具体原理如下：
1. 电源供电：埋弧焊机连接到电源上，通过可调节电流控制焊接弧的强弱。
2. 电弧点火：操作人员按下触发开关，电流通过电极和焊丝之间的接触点，形成电弧。
3. 电弧加热：电弧产生高温，将工件局部加热至熔化温度，使其表面形成液态金属池。
4. 焊丝熔化：焊丝通过电流通道和电弧，受高温作用下熔化，并且进入液态金属池。
5. 熔化填充：焊丝在液态金属池中熔化后，通过焊接枪移动的方式，补充到焊接缝内，填充工件需要的熔化金属。
6. 固化焊缝：焊接完成后，液态金属逐渐冷却、凝固，形成固态焊缝。
值得注意的是，埋弧焊机的原理和操作过程中需要注意保护措施，如佩戴防护眼镜、焊接服和手套等，以避免受到电弧和高
温的伤害。
同时，在操作过程中，还需注意电流的调节，以保证焊接质量和工件的安全性。
第一节 埋弧焊的基本原理
2） 焊接过程自动进行：焊丝送进、电弧引燃、小车行走。
埋弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接 收尾等过程完全由机械来完成。 埋弧自动焊过程 如图 焊剂5由漏斗4流出后 ，均匀地堆敷在装配好 的工件1上，焊丝6由送 丝机构经送丝滚轮7和导 电嘴8送入焊接电弧区。 焊接电源的两端分别接 在导电嘴和工件上。送 丝机构、焊剂漏斗及控 制盘通常都装在一台小 车上以实现焊接电弧的 移动。
压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直 焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械 （高炉炉身）等的焊接。
3）焊接成本较低：
工件可不开坡口或开小坡口，减少了焊缝中焊丝的填充量； 飞溅极少，又没有焊条头的损失；
热效率高，故在单位长度焊缝上所消耗的电能也大大减少
4）劳动条件好： 机械化和自动化
没有弧光的有害影响，放出的烟尘和有害气体也较少
仅用于平焊 埋 弧 焊 的 缺 点
只适于厚板 只能焊长焊缝
E大、电流小于100A时，电 弧不稳
第四章 埋弧焊
乐都职业技术学校
祝增美
第一节 埋弧焊的原理与特点
一、埋弧焊的焊接过程及基本特点
定义：埋弧焊是利用焊丝与工件之间在焊剂层下燃烧的电弧 产生热量，熔化焊丝、焊剂和母材金属而成焊缝的 熔化极电弧焊方法。
焊丝
焊剂漏斗 导电嘴 Vw 焊剂 工件 熔渣 送丝滚轮
焊接小车
渣壳
电弧 熔池
焊接时电源的两极分别接在导电嘴和工件上，焊丝通过 导电嘴与工件接触，在焊丝周围撤上焊剂，然后接通电 源，则电流经过导电嘴、焊丝与工件构成焊接回路。焊 接时，焊机的起动、引弧、送丝、机头（或焊件）移动 等过程全由焊机进行机械化控制，焊工只需按动相应的 按钮即可完成工作。 基本特点:
埋弧焊
山东建筑大学 机电工程学院
第三节
埋弧焊的设备
一、埋弧焊机的功能和分类
二、埋弧焊机的结构特点
山东建筑大学 机电工程学院
一、埋弧焊机的功能和分类
1．埋弧焊机的主要功能 1) 建立焊接电弧，并向电弧供给电能；
2) 连续不断地向焊接区送进焊丝，并自动保持确
定的弧长和焊接工艺参数不变，使电弧稳定燃
烧；
3) 使电弧沿接缝移动，并保持确定的行走速度； 4) 在电弧前方不断地向焊接区铺撒焊剂； 5) 控制焊机的引弧、焊接和熄弧停机的操作过程。
(2) 焊接材料种类
适合埋弧焊的材料已从碳素结构钢发展到低合金结构钢、不 锈钢、耐热钢以及某些有色金属，如镍基合金、铜合金等。
铸铁一般不能用埋弧焊焊接。
铝、镁及其合金因没有适用的焊剂，目前还不能使用埋弧焊 焊接。
铅、锌等低熔点金属材料也不适合用埋弧焊焊接。
最能发挥埋弧焊快速、高效特点的生产领域，是造船、锅炉、 化工容器、大型金属结构和工程机械等工业制造部门。
埋弧焊常用的焊丝直径有2mm、3mm、4mm、 5mm和6mm五种
山东建筑大学 机电工程学院
2．焊剂
焊剂在埋弧焊中的主要作用是造渣，以隔绝空气 对熔池金属的污染，控制焊缝金属的化学成分， 保证焊缝金属的力学性能，防止气孔、裂纹和夹 渣等缺陷的产生。
同时，考虑实施焊接工艺的需要，还要求焊剂具 有良好的稳弧性能，形成的熔渣应具有合适的密 度、粘度、熔点、颗粒度和透气性，以保证焊缝 获得良好的成形，最后熔渣凝固形成的渣壳具有 良好的脱渣性能。
山东建筑大学 机电工程学院
2．焊车行走机构
焊车行走机构包括行走电动机及传动系统、
行走轮及离合器等。
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2） 焊接过程自动进行：焊丝送进、电弧引燃、小车行走。
埋弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接 收尾等过程完全由机械来完成。 埋弧自动焊过程 如图 焊剂5由漏斗4流出后 ，均匀地堆敷在装配好 的工件1上，焊丝6由送 丝机构经送丝滚轮7和导 电嘴8送入焊接电弧区。 焊接电源的两端分别接 在导电嘴和工件上。送 丝机构、焊剂漏斗及控 制盘通常都装在一台小 车上以实现焊接电弧的 移动。
可焊接的钢种有：碳素结构钢、低合金 结构钢、不锈钢、耐热钢以及复合钢等。此 外，用埋弧焊堆焊耐热、耐腐蚀合金或焊接 镍基合金、铜基合金等也能获得很好的效果 。
2、应用 (1) 焊缝类型和焊件厚度 焊缝可以保持在水平位置或倾斜度不大的焊件， 不管是对接、角接和搭接接头，较厚的焊件。 (2) 焊接材料种类 铸铁因不能承受高热输入量引起的热应力，一 般不能用埋弧焊焊接。 铝、镁及其合金因没有适用的焊剂，目前还不能 使用埋弧焊焊接。 铅、锌等低熔点金属材料也不适合用埋弧焊焊接。 最能发挥埋弧焊快速、高效特点的生产领域， 是造船、锅炉、化工容器、大型金属结构和工程机械 等工业制造部门。
第四章 埋弧焊
乐都职业技术学校
祝增美
第一节 埋弧焊的原理与特点
一、埋弧焊的焊接过程及基本特点
定义：埋弧焊是利用焊丝与工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的 熔化极电弧焊方法。
焊丝
焊剂漏斗 导电嘴 Vw 焊剂 工件 熔渣 送丝滚轮
焊接小车
渣壳
电弧 熔池
焊接时电源的两极分别接在导电嘴和工件上，焊丝通过 导电嘴与工件接触，在焊丝周围撤上焊剂，然后接通电 源，则电流经过导电嘴、焊丝与工件构成焊接回路。焊 接时，焊机的起动、引弧、送丝、机头（或焊件）移动 等过程全由焊机进行机械化控制，焊工只需按动相应的 按钮即可完成工作。 基本特点:
不能焊Al、Ti等活泼金属 不便观察，需采用跟踪装置
1 应用范围
1）焊缝类型和工件厚度
：可以保持在水平位置、或倾斜 度不大的对接、角接和搭接接头 ；5mm ～ 650mm 。
2）焊接材料种类 能焊：碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢以
及某些有色金属（如镍基合金、铜合金等）
不能焊接：铸铁、铝、镁、铅、锌 等
1
1）焊接生产率高 。 原因：干伸长短，可用大电流焊接（H大：厚度20mm钢板，不开坡口一次焊 透）；热效率高。 结果：焊速大。厚度8～10mm工件，手弧焊：Vw<6～8M/h 埋弧焊：Vw=30～50M/h
2）焊缝质量好
埋弧焊的主要优点
保护好（O、N含量低）；减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的 可能性；焊接过程稳定（成分、机械性能）
压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直 焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械 （高炉炉身）等的焊接。
埋弧焊应用
• 应用：
• 主要用于较厚
• 钢板的长直焊
• 缝和较大直径
• 环形焊缝焊接。
3.埋弧焊的应用
埋弧焊具有生产效率 高、焊缝质量好、焊接熔 深大、机械化程度高等特 点 广泛应用于锅炉、压力容器、船舶、桥梁 、起重机械、工程机械、冶金机械以及海 洋结构、核电设备等制造，特别是当用于 中厚板、长焊缝的焊接时具有明显的优越 性。
3）焊接成本较低：
工件可不开坡口或开小坡口，减少了焊缝中焊丝的填充量； 飞溅极少，又没有焊条头的损失；
热效率高，故在单位长度焊缝上所消耗的电能也大大减少
4）劳动条件好： 机械化和自动化
没有弧光的有害影响点
只适于厚板 只能焊长焊缝
E大、电流小于100A时，电 弧不稳