第一节 埋弧焊的工作原理及特点
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。
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。
第一节 埋弧焊的工作原理及特点
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。
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:
埋弧焊的工作原理及特点
埋弧焊的工作原理及特点
埋弧焊是一种常用的电弧焊方法，它的工作原理及特点如下。
工作原理：
埋弧焊是用大功率的电流在焊接件两端的电极之间形成电弧，将焊接
材料和基材加热至熔化状态，并在熔池中形成熔渣。
埋弧焊在电弧与焊接
件之间放置了一层熔化焊剂，使其与基材熔化后形成的熔池分隔开来。
熔
化焊剂不参与电弧熔化的金属成分，其主要功能是保护熔池和焊接区域，
防止氧、氮、水蒸气等有害物质的污染，从而保证焊缝质量。
特点：
1.焊缝质量高：埋弧焊的熔化焊剂能够有效保护焊缝免受大气中氧气、氮气等污染物的侵害，焊缝质量较高，有助于减轻后续的焊接缺陷修复工作。
2.焊接速度快：埋弧焊可以采用大电流进行焊接，因此焊接速度较快，有助于提高焊接效率。
3.适用范围广：埋弧焊适用于焊接多种材料，包括碳钢、低合金钢、
不锈钢、耐热钢等，适用于多种焊接位置，如平焊、立焊、横焊等。
4.焊接过程稳定：由于埋弧焊采用了熔化焊剂保护熔池，因此焊接过
程中的喷溅较少，焊接稳定性较好。
5.可靠性高：埋弧焊接头的焊接性能稳定，焊缝质量可靠，常用于对
焊缝强度和密封性要求较高的工作场合。
6.操作简单：埋弧焊设备操作简单，电流稳定，可自动化控制，适合
进行大批量、连续性的焊接作业。
总结：
埋弧焊是一种高效、高质量的焊接方法，其特点包括焊缝质量高、焊接速度快、适用范围广、焊接过程稳定、可靠性高和操作简单等。
在工程实践中得到广泛应用，能够满足各种焊接需求。
埋弧焊的原理及特点
埋弧焊的原理及特点一、埋弧焊工作原理埋弧焊是利用埋在焊剂中的焊丝与焊件之间的电弧所产生的热量熔化焊丝、焊剂和焊件并形成焊缝的一种焊接方法。
二、埋弧焊的特点及应用1.埋弧焊的优点（1）焊接生产效率高（I↑V↑）可使用大电流焊接，同时因电弧加热集中，熔透深度及焊丝熔化速度增加；例如单丝埋弧焊可一次焊透20mm以下I型坡口钢板；热量损失少，从而热效率提高，焊接速度大大提高，单丝埋弧焊的焊接速度可达30～50m/h,而焊条电弧焊只有6～8m/h。
（2）焊接质量好保护效果好（焊剂、熔渣保护）空气中的氮、氧难以侵入，提高了焊缝金属的强度和韧性；由于焊接速度快，热输入相对减少，热影响区的宽度比焊条电弧焊小，有利于减小焊接变形及防止近缝区金属过热。
熔池金属凝固速度慢（冶金反应、成份稳定、缺陷少）；焊接过程自动化，焊缝表面光洁、平整、成形美观。
（3）改善焊工的劳动条件机械化操作，埋弧不见弧光不需面罩，烟尘、气体少。
（4）节约焊接材料及电能熔深大，可不开或少开坡口，减少了焊缝中焊丝的填充量，节省因加工坡口而消耗的母材。
飞溅极少，无焊条头的损失，节省焊接材料。
热量集中，且利用率高，因此单位长度焊缝所消耗的电能大为降低。
（5）焊接范围广能焊接碳钢、低合金钢、不锈钢，还能焊接耐热钢及铜合金、镍基合金等有色金属。
并且还可以进行磨损、耐腐蚀材料的堆焊。
但不适用于铝、钛等氧化性强的金属和合金的焊接。
2.埋弧焊的缺点（1）采用颗粒状焊剂保护，只适用于平焊或倾角不大的位置及角焊位置焊接，其他位置需采用特殊装置。
（2）不能直接观察电弧与坡口的相对位置，容易产生焊偏及未焊透，也不能及时调整焊接工艺参数，需要采用焊缝自动跟踪装置保证焊炬对准焊缝不焊偏。
（3）焊接电流较大，电弧的电场强度较高，当电流小于100A 时，电弧的稳定性较差，因此不适于厚度小于1mm的薄件的焊接。
（4）焊接设备复杂，维修保养难度大。
只适用于直的长焊缝和环形焊缝的焊接，无法焊接形状不规则的焊缝。
埋弧焊介绍
1、焊丝 按焊丝结构不同可分为：实芯焊丝、药 芯焊丝 按焊接方法不同可分为埋弧焊焊丝、气 保焊焊丝、电渣焊焊丝、气焊焊丝等。 按被焊材料不同可分为碳钢焊丝、低合 金钢焊丝、不锈钢焊丝、铸铁焊丝和有色金 属焊丝等。
第四节：埋弧焊设备分类
1、分类： 1.1按用途分为通用和专用焊机： 通用焊机：广泛用于各种结构的对接、角接、 环缝的焊接生产； 专用焊机：用来焊接某些特定的金属结构或 焊缝，例如：T形梁焊机、埋弧堆焊机； 1.2按送丝方式分：等速送丝式和电弧电压调节 式焊机（如：MZ－1000型，如图所示），前 者适用于细焊丝或高电流密度的情况，后者 适用于粗焊丝或低电流密度的情况；
埋弧焊机的自动调节按送丝方式的不同 分为两种调节系统： 等速送丝式焊机采用电弧自身调节系统； 变速送丝式焊机采用电弧电压反馈自动 调节系统。
第三节 埋弧焊的焊接材料
一、埋弧焊的焊接材料及选用 埋弧焊的焊接材料包括焊丝和焊剂， 它们相当于焊条的焊芯和药皮。国产埋弧 焊用碳钢焊丝和焊剂已列入国家标准 GB/T5293—1999。
1.3按行走机构形式分为：小车式、门架式、悬 臂式，通用埋弧自动焊机大多采用小车式行走 机构；
1.4按焊丝的数量分：单丝、双丝和多丝焊机； 1.5按焊缝的成形特点分：自由成形和强制成形；
(2) 焊缝质量好 a. 在焊剂与熔渣的保护之中； b. 还原性的气体； c. 较多的时间进行冶金反应，减少了焊 缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性； d. 焊接参数可通过自动调节保持稳定
(3) 焊接成本较低 a. 埋弧焊使用的焊接电流大，可使焊件 获得较大的熔深； b. 金属飞溅极少； c. 埋弧焊的热量集中，热效率高 (4) 劳动条件好 a. 机械化； b. 焊工的劳动条件大为改善
埋弧焊
3．焊剂和焊丝的选用与配合
低碳钢和低强度合金钢焊接时，
选配焊剂和焊丝通常以满足力学性能要求为主， 使焊缝强度达到与母材等强度，同时要满足其 他力学性能指标要求。 用高锰高硅焊剂（如HJ431)配合低碳钢焊丝 （如H08A)或含锰焊丝(H08MnA)； 用无锰高硅(HJ130)或低锰中硅焊剂配合高锰 焊丝(H10Mn2)。
接之间，而且电弧的磁偏吹最小。
交流电源多用于大电流埋弧焊和采用直流时磁偏吹严重的场合。 埋弧焊电源的额定电流在500～2000A之间(一般为1000A)，
金属焊丝和堆焊用的特殊合金焊丝等新品种焊
丝。
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实芯焊丝牌号：
1.字母“H”表示焊丝； 2. 在“H”之后的一位或两位数字表示含碳量（质量分数）； 3. 化学元素符号及其后面的数字表示该元素的近似含量，当 小于1%是，可省略数字； 4. 在尾部标有“A”或”E”时，分别表示为“优质品”或 “高级优质品”，表明S、P等杂质含量更低。
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。
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第二节 埋弧焊的焊接材料与冶金过程
一、埋弧焊的焊接材料及选用 二、埋弧焊的冶金过程
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一、埋弧焊的焊接材料及选用
1．焊丝 根据焊丝的成分和用途可将其分为碳素结构钢 焊丝、合金结构钢焊丝和不锈钢焊丝三大类。 目前生产中已在应用高合金钢焊丝、各种有色
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埋弧焊的原理示意图
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埋弧焊
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二、埋弧焊的特点
埋弧焊的原理特点和应用
埋弧焊的原理特点和应用1. 埋弧焊的原理埋弧焊是一种特殊的电弧焊接方法，它利用电源的弧电能将焊丝与工件之间的间隙填满，实现焊接的同时，将焊缝部分呈“埋弧”状态。
埋弧焊的原理主要包括三个方面：•电源提供电流：埋弧焊通常使用直流电源，将工件与电源的正极连接，将焊丝连接到电源的负极，通过电弧产生热能进行焊接。
•电弧经过焊丝与工件间隙：焊丝与工件之间的间隙中形成电弧，通过电弧产生的高温熔化焊丝和工件表面，形成熔融池。
•焊丝填充熔融池：焊丝通过电弧熔化，并通过焊枪提供的保护气体形成气雾保护，防止熔融池受到空气中的氧、氮、水分等有害物质的污染。
2. 埋弧焊的特点埋弧焊作为一种特殊的焊接方法，有着许多独特的特点，使其在许多应用场景中得到了广泛的应用。
以下是埋弧焊的主要特点：•高效高速：埋弧焊具有高弧压、高焊接速度等特点，能够快速完成焊接任务，提高工作效率。
•熔深大：由于埋弧焊采用电弧熔化焊丝和工件，使得焊缝熔深大，焊接强度高。
•操作简单：埋弧焊不需要复杂的技术操作，几乎任何人都能够快速上手进行埋弧焊接，降低了应用门槛。
•焊接质量好：埋弧焊的焊接质量稳定且良好，焊缝质量满足国家标准和技术要求。
•适应性广：埋弧焊适用于多种材料的焊接，如低碳钢、合金钢、不锈钢、铝等。
3. 埋弧焊的应用埋弧焊作为一种高效、高质量的焊接方法，广泛应用于各种工业领域。
以下是埋弧焊的主要应用领域：•汽车制造业：埋弧焊适用于汽车制造业中的钢板焊接、车身焊接等工艺，能够快速、稳定地完成焊接任务。
•建筑工程：埋弧焊在建筑工程中的应用主要集中在钢结构焊接、安全门窗、钢管焊接等领域。
•石化管道：埋弧焊的高效性使其在石化管道焊接中得到了广泛应用，能够确保焊接质量，提高工作效率。
•能源装备：埋弧焊在能源装备制造中具有重要地位，如风力发电设备、核电设备等的焊接。
•船舶制造：埋弧焊在船舶制造中能够完成各种材料的焊接，确保船舶结构牢固。
•铁路运输：埋弧焊在铁路轨道的连接、修复等方面有着重要应用，能够保证铁路运输的安全性。
埋弧焊的工作原理及特点
埋弧焊的工作原理及特点埋弧焊是一种电弧焊接方法，其工作原理是利用直流电弧将熔化的金属填充到焊缝中，形成焊接接头。
在埋弧焊过程中，焊丝和焊件之间的电弧是在焊丝尖端和焊件之间的气氛中产生的，而不是在空气中。
这是通过将一层草席或陶土等材料覆盖在焊缝上来实现的，从而将焊接过程中产生的气体隔离起来。
埋弧焊的特点主要包括以下几个方面：1.高效率：埋弧焊接速度相对较快，焊缝质量较高，效率高。
这是因为焊丝和焊件之间的电弧在埋弧焊的气氛中进行，使电弧加热区域相对较小，从而使焊接速度更快且焊接质量更好。
2.自身保护：埋弧焊采用特殊的草席或陶土等材料覆盖焊缝，形成一个封闭的焊接区域，在焊接过程中有效地防止了焊接区域的氧气、湿气等有害物质的侵入。
这样可以避免氧化反应的发生，提高焊缝的质量。
3.无飞溅：埋弧焊接过程中，草席或陶土等材料能够有效地吸收电弧弧心的压力，减小电弧溅散的机会，从而减少飞溅的现象。
这样可以降低焊接过程中的危险性，并且减少后续的清理工作。
4.减少气体的消耗：由于埋弧焊在焊接过程中使用特殊的气氛，可以有效地减少气体的消耗。
相对于其他电弧焊接方法，埋弧焊的气体消耗要少得多，从而减少了生产成本。
5.易于自动化：埋弧焊适用于机械化和自动化生产线。
由于焊接过程中本身有较好的气氛保护，不需要人工控制气氛，因此可以较容易地实现焊接过程的自动化。
6.焊接质量稳定：由于埋弧焊过程中的气氛在焊接过程中相对稳定，所以焊接质量相对稳定。
焊缝具有较好的形态和质量，焊接强度高。
总结起来，埋弧焊的工作原理是通过直流电弧来熔化焊丝填充焊缝，具有高效率、自身保护、无飞溅、节约气体消耗、易于自动化和焊接质量稳定等特点。
这使得埋弧焊在工业生产中得到广泛应用，并成为一种重要的焊接方式。
埋弧焊
小车式、悬挂式、门架式、车床式、悬臂式
目前，应用最广泛的是小车式和悬臂式的
小车式埋弧自动焊机
悬臂式埋弧焊机
二、等速送丝式埋弧焊机 埋弧焊的自动调节作用，调节焦点是保 持弧长不变 。 1.等速送丝式埋弧焊机的工作原理
等速送丝式埋弧焊机是根据焊接过程 中，通过改变焊丝的熔化速度，使变化的 弧长恢复正常，从而保证焊接过程稳定。
焊接电压(V) 36~28 38~40 40~42
1000~1200
42~44
3.焊接速度 主要影响焊缝厚度和焊缝宽度。
（1）焊速过大，易形成未焊透、咬边、焊缝粗糙不 平等 缺陷。 影响 （2）焊速过小，会形成易裂的“蘑菇形”焊缝或产生 烧穿、夹渣、焊缝不规则等缺陷。
焊接速度对焊缝断面形状的影响 a)I形接头 b)Y形接头
下降外特性的电源，焊接电 流变化越大，电弧自身调节 作用就越强，故等速送丝式 埋弧焊机的焊接电源要求具 有缓降的电源外特性。
l1 l2
O
△I2
△I 1
I
焊接电流和电源外特性的影响
2.MZ1-1000型埋弧焊接的组成
主要用于焊接水 平位置及倾斜小于 15°的对接和角接 焊缝也可以焊接直 径埋弧焊机各 有哪些有缺点呢？
MZ1-1000型焊机与MZ-1000型焊机特性的比较
比较内容
自动调节原理
MZ1-1000型埋弧焊机 MZ-1000型埋弧焊机
电弧自身调节作用 电弧电压自动调节作用
控制电路及机构 较简单
送丝方式 电源外特性 等速送丝式 缓降外特性
较复杂
埋弧焊
作者：张娟
主要内容
埋弧焊原理 埋弧焊机 埋弧焊的焊接材料 埋弧焊工艺
埋弧焊是电弧在颗粒状焊剂层下燃烧
第五章埋弧焊PPT课件
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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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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。
（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。
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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。
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。
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第二节 埋弧焊用焊接材料
埋弧焊用的焊接材料是焊剂和焊丝。
焊剂的作用 起着隔离空气、保护焊接金属不受空气侵害的作用 对熔化金属进行冶金处理的作用
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（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）。
埋弧焊工艺技术PPT课件
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3.3埋弧焊的冶金特点
2.以低碳钢埋弧焊为例，主要发生以下反应：
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
1
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。
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。
2
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
3
3.1 埋弧焊原理、特点及应用
3.埋弧焊的应用
埋弧焊焊接技术
埋弧焊焊接技术埋弧焊是一种常见的焊接技术，广泛应用于各个领域。
它通过产生电弧并在焊接部位之间形成熔融池，使焊接材料熔化并连接两个或更多的金属工件。
本文将介绍埋弧焊焊接技术的原理、特点以及应用，并探讨其在现代制造业中的重要性。
一、埋弧焊的原理和特点1. 原理埋弧焊使用一根被称为焊丝的电极，通过电流引起的电弧放电来进行焊接。
在焊接过程中，焊接机根据需要提供所需的电流和电压，使焊丝的末端与工件之间形成电弧。
通过电弧的高温和能量，焊丝和工件的表面被熔化并形成焊缝。
2. 特点埋弧焊具有以下特点：- 高效性：埋弧焊是一种高效的焊接技术，可以在较短的时间内完成大量焊接工作。
这一特点使其在大规模项目中得以广泛运用，提高了生产效率。
- 自动化：埋弧焊通常采用自动化设备进行操作，减少了人工操作的需求，提高了工作效率。
同时，自动化还可以保证焊接操作的稳定性和一致性。
- 连续性：埋弧焊可以实现连续的焊接过程，不需要频繁的停机和换电极。
这对于需要大量连续焊接的工作非常重要。
二、埋弧焊技术的应用埋弧焊技术广泛应用于以下几个方面：1. 建筑和桥梁在建筑和桥梁工程中，埋弧焊可以用于连接大型钢构件。
其高效性和连续性使得它成为大规模工程项目中的首选焊接技术。
埋弧焊还可以确保焊接连接的牢固性和耐久性。
2. 石油和化工在石油和化工行业，埋弧焊广泛应用于石油管道、贮罐和化工设备的制造和维修。
由于这些设备通常需要承受高压和腐蚀环境，埋弧焊提供了高质量的焊接连接，能够满足这些特殊要求。
3. 船舶和海洋工程船舶和海洋工程领域对焊接连接的要求非常高，需要确保焊接接头的牢固性和密封性。
埋弧焊可以满足这些要求，并在制造或修复船舶和海洋设施时起到关键作用。
4. 轨道交通埋弧焊也被广泛应用于轨道交通系统的建设和维护中。
它在铁路轨道、地铁线路和电气化设备的制造和维修中发挥重要作用。
埋弧焊提供了高质量的焊接连接，确保了轨道和电气设备的可靠性和安全性。
三、埋弧焊在现代制造业中的重要性埋弧焊作为一种高效、自动化和连续的焊接技术，在现代制造业中具有重要的地位。
第四章 埋弧焊
第四章埋弧焊教学目的：使学员掌握埋弧焊的工作原理及特点教学要求：1、埋弧焊的原理；2、埋弧焊的设备结构；3、埋弧焊的操作技术和安全特点。
教学重点：1、埋弧焊的原理；2、埋弧焊的工艺。
教学难点：埋弧焊的工艺参数。
课时：8课时。
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。
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，减少了填充金属隔量。
单丝埋弧焊在工件不开口的情况下，一次可熔透20mm。
（2）焊接速度高，以厚度8~10mm的钢板对接焊为例，单丝埋弧焊速度可达50~80cm/min,手工电弧焊则不超过10~13cm/min.（3）焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池金属较慢凝固。
液体金属与熔化的焊剂间有较多时间进行冶金反应，减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。
焊剂还可以向焊缝金属补充一些合金元素，提高焊缝金属的力学性能。
（4）在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果比其它电弧焊方法好。
（5）自动焊接时，焊接参数可能过自动调节保持稳定。
与手工电弧焊相比，焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度可大大降低。
（6）没有电弧光辐射，劳动条件较好。
2、埋弧焊主要缺点（1）由于采用颗粒状焊剂，这种焊接方法一般只适用于平焊位置。
其他位置焊接需采用特殊措施以保证焊剂能覆盖焊接区。
（2）不能直接观察电弧与坡口的相对位置，如果没有采用焊缝自动跟踪装置，则容易焊偏。
（3）埋弧焊电弧的电场强度较大，电流小于100A时电弧不稳，因而不适于焊接厚度小于1mm的薄板。
三、埋弧焊的适用的范围由于埋弧焊熔深大，生产率高，机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。
在造船、锅炉与压力容器、桥梁、起重机械、铁路车辆、工程机械、重型机械和冶金机械、核电站结构、海洋结构等制造部门有着广泛的应用，是当今焊接生产中最普遍使用的焊接方法之一。
埋弧焊原理特点及应用.pptx
剂层下燃烧，电弧光不外漏的一种焊接方法。
本章将首先介绍埋弧焊的原理、特点。
埋弧焊定义
• 埋弧焊是利用焊丝与工件之间在焊层下 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
由于焊接时电弧掩埋在焊剂层下燃烧，电 弧光不外露，因此被称为埋弧焊。
埋弧焊的应用
适宜于埋弧焊的范围是很 广的。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，是当今 焊接生产中普遍使用的焊 接方法之一。
埋弧焊的应用
一些新的、高效率的埋弧焊方法的出现，进一步 拓展了埋弧焊的应用范围。
埋弧焊还在不断发展之中，如
埋弧焊的应用 2）焊接材料种类 适合埋弧焊的材料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。埋弧焊还可在基体表面堆焊 耐磨腐蚀的合金层。
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都不 适合用埋弧焊焊接
埋弧焊原理
熔池金属冷却凝固成焊缝，熔渣也凝固成渣壳覆盖 在焊缝表面。
(如图)
燃烧，依靠熔渣保护，效果好
埋弧焊的特点—优点
生产率高
单丝埋弧焊焊接速度可达30-50m/h，
而焊条电弧焊接速度则不超过6-8m/h。
埋弧焊的特点—优点
焊缝质量好： a）熔渣的保护效果好；
埋弧焊的应用
一多次丝成埋形弧；焊窄能间达隙到埋厚弧板
焊可使特厚板焊接提高 生产效率，降低成本； 埋弧堆焊能使焊件在满 足使用要求的前提下节 约贵重金属或提高使用 寿命。
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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。
(2)焊接速度高，以厚度8～10mm的钢板对接焊为例，单丝埋弧焊速度可达50～80cm ／min，手工电弧焊则不超过10～13cm/min。
(3)焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池金属较慢凝固。
液体金属与熔化的焊剂间有较多时间进行冶金反应，减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。
焊剂还可以向焊缝金属补充一些合金元素，提高焊缝金属的力学性能。
(4)在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果比其他电弧焊方法好。
(5)自动焊接时，焊接参数可通过自动调节保持稳定。
与手工电弧焊相比，焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度可大大降低。
(6)没有电弧光辐射，劳动条件较好。
2．埋弧焊的主要缺点
(1)由于采用颗粒状焊剂，这种焊接方法一般只适用于平焊位置。
其他位置焊接需采用特殊措施以保证焊剂能覆盖焊接区。
(2)不能直接观察电弧与坡口的相对位置，如果没有采用焊缝自动跟踪装置，则容易焊偏。
(3)埋弧焊电弧的电场强度较大，电流小于100A时电弧不稳，因而不适于焊接厚度小于1mm的薄板。
三、埋弧焊的适用范围
由于埋弧焊熔深大，生产率高，机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。
在造船、锅炉与压力容器、桥梁、起重机械、铁路车辆、工程机械、重型机械和冶金机械、核电站结构、海洋结构等制造部门有着广泛的应用，是当今焊接生产中最普遍使用的焊接方法之一。
埋弧焊除了用于金属结构中构件的连接外，还可在基体金属表面堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。
随着焊接冶金技术与焊接材料生产技术的发展，埋弧焊能焊的材料已从碳素结构钢发展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢等以及某些有色金属，如镍基合金、钛合金、铜合金等。