埋弧焊(完整)

增加焊丝中的含锰量，或增加焊剂中的 CaO、MnO等碱性氧化物含量，可以减少 焊缝中的含硫量: [FeS]+[Mn]═(MnS)+[Fe] [FeS]+(CaO)═(CaS)+(FeO) [FeS]+(MnO)═(MnS)+(FeO)
增加焊剂中的CaO等碱性氧化物的含量也可 以减少焊缝中磷的含量，反应如下： 2[Fe3P]+5(FeO)+3(CaO) ⇌ ((CaO)3·P2O5)+11[Fe] 2[Fe3P]+5(FeO)+4(CaO) ⇌ ((CaO)4·P2O5)+11[Fe]
（1）在焊接低碳钢 和强度等级较低的低 合金钢时，应按等强 原则选用与母材相匹 配的焊接材料。
高锰高硅焊剂（如HJ431、HJ433、 HJ430）+低碳钢焊丝（如H08A）
或含锰的焊丝（如H08MnA）
中锰、低锰或无锰焊剂+含锰量较高 的焊丝（如H08MnA、H10Mn2） 相配合
（2）在焊接低合金 高强钢时，除要使焊 缝与母材等强度外， 还要特别注意保证焊 缝的塑性和韧度。
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3.2 埋弧焊用焊接材料
2 依据埋弧焊的工艺特点
（1）稀释率高 在进行不开坡口的对接焊缝单道焊 或双面焊，以及开坡口的对接焊缝根部焊道焊接时， 由于埋弧焊焊缝熔透深度大，母材熔化量大，焊缝 的稀释率高达, 选用合金元素含量低于母材的焊丝 焊接并不降低焊接接头的强度。
例如，焊接不开破口的Q345（16Mn）钢的对接 接头时，选用含锰量低于母材的H08MnA焊丝 和HJ431焊剂，能够获得足够的接头强度。
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3.3埋弧焊的冶金特点
3)去氢反应
氢是导致焊接接头产生冷裂纹的因素之一， 同时也是埋弧焊焊缝产生气孔的主要原因 （CO气孔被认为不是主要的），因此必须减 少焊缝中的氢。减少的措施主要有两方面： 一是焊前清除铁锈、水分和有机物等，以杜绝 氢的来源； 二是通过冶金反应将氢结合成不溶于熔池的化 合物，并排出熔池。
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3.2 埋弧焊用焊接材料
（3）焊接速度快 埋弧焊的焊接速度一般为 25m/h左右，最高时可达100m/h。
在这种情况下，焊缝良好的成形不仅取决 于焊接参数的合理调整，而且取决于焊剂的特 性，应选择适宜快速焊的焊剂用于焊接，例如 铝钛型的烧结焊剂SJ501、SJ502等。
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3.3埋弧焊的冶金特点
焊丝的作用 焊接时熔化进入熔池，起到填充和合金化的作用 尚未熔化的焊丝还起着导电的作用
当被焊材料确定以后，焊缝的化学成分在很大程度上 取决于焊剂和焊丝的选配，因此，正确选配焊剂和焊丝 是埋弧焊工艺的一项重要内容。
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3.2 埋弧焊用焊接材料
1.焊剂
1) 焊剂的分类
（1）按照制造方法分类
熔炼焊剂 非熔炼焊剂
熔炼焊剂是将一定比例的各 种配料放在高温炉内熔炼， 然后经过水冷粒化、烘干、 筛选而制成的一种焊剂
粘结焊剂
烧结焊剂
粘结焊剂是将一定比例的各种 粉状配料加入适量粘结剂（如 水玻璃），经过混合搅拌、粒 化和低温（一般在500℃以下） 烘干而制成的一种焊剂
烧结焊剂是将一定比例的各种粉状 配料加入适量粘结剂（如水玻璃）， 经混合搅拌后，在高温（750℃～ 1000℃）下烧结成块，然后粉碎、 筛选而成的一种焊剂
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3.2 埋弧焊用焊接材料
（2）按照化学成分分类
根据SiO2的含量，分为高硅焊剂（SiO2≥30％）、中 （SiO2=10～30％）、低（SiO2<10％）； 根据MnO的含量，分为高锰焊剂（MnO≥30％）、中 （MnO=10～30％）、低（MnO<10％）和无锰焊剂 （MnO<2％）； 根据CaF2的含量，可分为高氟焊剂（CaF2≥30％）、中氟 焊剂（CaF2=10～30％）和低氟焊剂（CaF2<10％）。 此外，根据焊剂的碱度B，可以分为: 酸性焊剂（BI<1）、中性焊剂（B≈1~1.5）和碱性焊剂 （B>1.5）。
2)碳的氧化烧损
焊剂中一般不含有碳，焊缝中的碳只能来自焊丝 和母材。由于碳与氧的亲和力大于硅、锰与氧的亲 和力，因此很容易被氧化烧损，在熔滴和熔池中的 碳均能与氧发生以下反应：
C+O═CO 由于熔滴的温度高，因此，在熔滴形成和过渡过 程中氧化最为剧烈，熔池中氧化弱一些。碳的氧化 结果使焊缝中的含碳量降低。熔化金属中的合金成 分对碳的氧化有一定影响，硅的含量增加，能抑制 碳的氧化；锰的含量增加，对碳的氧化无明显影响； 当碳的含量增加时，碳的氧化烧损会增大。
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3.2 埋弧焊用焊接材料
2) 对焊剂的要求
（1）应具有良好的焊接冶金性能，即与合适的 焊丝配合，焊缝能得到所需要的化学成分，足 够低的硫、磷、氧、氢等杂质含量以及良好的 力学性能，并具有较强的抗裂性和抗气孔性。 （2）具有良好的焊接工艺性能，即具有良好的 稳弧性、脱渣性、焊缝成形性等。
其它要求，要求焊剂颗粒应具有所要求的尺 寸，颗粒强度要足够高，吸潮性要小，焊剂中 夹杂物含量要少等。
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3.2 埋弧焊用焊接材料
（2）热输入高 埋弧焊是一种高效的焊接方法， 为了获得高的熔敷率，通常选用大电流焊接，这 导致焊接接头的焊接热输入比较大，焊接接头的 冷却速度比较慢。带来的后果是焊接接头组织易 粗大，强度和韧度降低。
为了提高接头的强度和韧度，在焊接厚板 坡口的填充焊道时，应选用合金成分略高于母 材的焊丝并配用中性焊剂焊接。
1.冶金特点 （1）机械保护作用好 保护作用好于焊条电弧焊 时由焊条药皮提供的气－渣联合保护，这可以从焊 缝中的含氮量得到证明。 （2）冶金反应充分 焊接热输入大，焊接区的金 属处于液态的时间长（比焊条电弧焊长几倍），使 得液态金属、液态熔渣和气相之间的化学冶金反应 更充分，有利于焊缝得到预期的化学成分。熔池中 的气、夹杂物容易逸出，利于消除气孔、夹杂缺陷。
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3.1 埋弧焊原理、特点及应用
2.埋弧焊的特点
⑴ 生产效率高 ⑵ 焊接质量好 ⑶ 劳动条件好 ⑷ 节约金属及电能
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3.1 埋弧焊原理、特点及应用
埋弧焊的局限性 ⑴ 焊接适用的位置受到限制 由于采用颗粒状 的置埋（焊弧俯剂焊具位进有行）的的焊缺焊接点接，：因。此一般只适用于平焊位
⑵ 焊接厚度受到限制 由于埋弧焊时，当焊接 电流小于100A时电弧的稳定性通常变差，因 此不适于焊接厚度小于1mm以下弧焊设备的分类与组成
埋弧焊设备的分类
（1）按照用途 通用焊接设备和专用焊接设备。 （2）按电源类型 交流和直流。 （3）按行走机构形式 焊车式、悬挂式、机床式、悬臂式 以及门架式等 。 （4）按送丝方式 等速送丝式和变速送丝式。 （5）按焊丝数量和截面形状 单丝、双丝、多丝和带状电 极等设备。
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3.3埋弧焊的冶金特点
4). 脱硫和脱磷反应
硫和磷都是促使焊缝产生 热裂纹的有害杂质，此外， 硫还会降低焊缝金属的冲 击韧度和抗蚀性，磷还会 增加焊缝金属的冷脆性。
两个途径减少硫、磷的含 量：一是严格限制焊接材 料和被焊材料中硫、磷的 含量，这是最根本的途径； 二是通过以下冶金反应减 少硫、磷的含量
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3.2 埋弧焊用焊接材料
3.焊剂与焊丝的选配 1 依据被焊材料的类别及对焊接接头性能 的要求 2 依据埋弧焊的工艺特点
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3.2 埋弧焊用焊接材料
1 依据被焊材料的类别及对焊接接头性能的要求
这是选配焊剂和焊丝的主要根据。当被焊材料的种类
不同时，或对焊接接头性能的要求不同时，应选择不同的
焊剂和焊丝组合。
B=[CaO+MgO+BaO+SrO+Na2O+K2O+CaF2+0.5(MnO+FeO)]/[ SiO2+0.5(Al2O3+TiO2+ZrO2)]
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3.2 埋弧焊用焊接材料
（3）按照焊剂的化学性质分类 可以分为 氧化性焊剂、弱氧化性焊剂和惰性焊剂。 （4）按照颗粒结构分类 可以分为：玻璃状 焊剂、结晶状焊剂和浮石状焊剂等。
中锰中硅或低锰中硅型焊剂，配 合相应的合金钢焊丝。当焊接强
度级别比较高的钢时，为了得到
高韧度，一般选用碱度高的烧结 焊剂。
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3.2 埋弧焊用焊接材料
（3）在焊接耐热钢、低温钢和耐蚀钢时，除 了要使焊缝与母材等强度外，还要保证焊缝具 有与母材相同或相近的耐热性、耐低温性或耐 腐蚀性。
可选用中硅或低硅型焊剂与相应的合金钢焊丝 相配合。 （4）焊接奥氏体或铁素体高合金钢时，主要 是保证焊缝与母材有相近的化学成分，使焊缝 具有与母材相匹配的特殊性能（如耐腐蚀性 等）。同时也要满足力学性能和抗裂性能等方 面的要求。
⑶ 对焊件坡口加工与装配要求较严 因为埋弧 焊不能直接观察电弧与坡口的相对位置，故 必须保证坡口的加工和装配精度，或者采用 焊缝自动跟踪装置，才能保证不焊偏。
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3.1 埋弧焊原理、特点及应用
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。
埋弧焊
主要内容
❖ 1.埋弧焊原理、特点及应用 ❖ 2.埋弧焊用焊接材料 ❖ 3.埋弧焊的冶金特点 ❖ 4.埋弧焊设备 ❖ 5.埋弧焊焊接工艺 ❖ 6.埋弧焊的其它方法
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3.1 埋弧焊原理、特点及应用
1. 埋弧焊工作原理
焊接电源的两极分 别接至导电嘴和焊件。 焊接时，颗粒状焊剂由 焊剂漏斗经软管均匀地 堆敷到焊件的待焊处， 焊丝由焊丝盘经送丝机 构和导电嘴送入焊接区， 电弧在焊剂下面的焊丝 与母材之间燃烧。
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3.3埋弧焊的冶金特点