埋弧自动横焊机焊接工艺
埋弧焊接工法
埋弧焊焊接工法一、概述埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧以进行焊接的方法,其中利用机械装置自动控制送丝和移动电弧的一种埋弧焊方法叫做自动埋弧焊。
随着焊接冶金技术与焊接材料生产技术的发展，采用一定的辅助设备也可以实现角焊和平焊位置的焊接。
对于埋弧焊来讲，施工的关键是板材的厚度及其所对应的相关焊接参数，工艺方法等因素。
选择合理的工艺方法、焊接参数，不仅关系到施工的成败，而且直接关系到施工的经济合理性。
以下为我车间利用自动埋弧焊机对钢板平焊的施工技术及经验进行总结，整理形成本工法。
二、特点及内容2.1生产效率高在处理好相应的焊接参数、工艺方法及达到相应的焊接条件，使得电弧的熔深和焊丝熔敷效率都大大提高。
在我车间半自动埋弧焊焊接平焊缝时：钢板厚度在45mm以下均不需要开坡口，不需要背面清根。
减少了开坡口及清根的程序（一般不开坡口单面一次熔深可达20mm）另一方面由于焊剂和熔渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅也少。
施工速度快，工人数量少，大大提高了工人的工作效率和机械利用率。
2.2 质量可靠采用规范的施工程序和严密的组织管理，可保证施工现场管理高度现代化，确保工程施工质量，焊接参数可以通过自动调节保持稳定焊缝成分稳定，机械性能比较好。
2.3 可操作性一是只要按照本工法施工就能满足国家验收标准的有关规定要求，二是流程方法按施工工序编写，施工要点即简明扼要又突出技术和质量控制，通用性强可以在施工方案施工技术交底前直接引用。
三、适用范围由于埋弧焊熔深大、生产率高、机械操作的程度高，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、超重机械、核电站结构、海洋结构、武器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。
四、埋弧焊焊接工艺原理及特点埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。
焊接时，工件被焊处覆盖30-50mm厚的颗粒状焊剂，在焊剂层下，在连续送进的焊丝与焊件间产生电弧，在电弧作用下，焊丝，焊剂和焊件熔化形成金属熔池和熔渣。
埋弧焊接工艺
埋弧焊（含埋弧堆焊及电渣堆焊等）是一种重要的焊接方法，其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。
近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。
从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊约占10%左右，且多年来一直变化不大。
当焊丝确定以后（通常取决于所焊的钢种），配套用的焊剂则成为关键材料，它直接影响焊缝金属的力学性能（特别是塑性及低温韧性）、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。
焊丝与焊剂的配用重量比为焊丝：焊剂=～，视焊接接头类型、所用焊剂种类、焊接规范参数而定。
与熔炼焊剂相比，烧结焊剂用量较为节省，约可少用20%左右。
我国采用焊剂量在5万吨左右波动，其中70%约为熔炼焊剂，余为非熔炼焊剂。
欧美工业发达国家以非熔炼型焊剂为主，约在80%、90%以上，但仍然有熔炼型焊剂生产销售，熔炼焊剂这种持久的生产力与其固有的一些特点有关。
近年来，在我国出现了一种钢筋的新的焊接方法，即竖向钢筋电弧——电渣压力焊。
与以前的钢筋搭接手工电弧焊法相比，可节约钢材15%以上，生产率大大提高，焊接材料消耗费用也有所降低，确有取代后者的发展趋势，应用日益广泛。
该方法主要使用熔炼焊剂，它起到维弧、电渣加热、金属凝固模体等作用。
目前我国熔炼焊剂的五分之一左右用于竖向钢筋的焊接。
我国的锰矿资源比较缺乏，特别是适于生产熔炼焊剂的品位高、磷含量低、铁含量低的锰矿就更少了。
全国仅在广西、云南、湖南等省有锰矿矿脉，经过多年开采，符合生产焊剂的锰矿商品日渐紧张。
为取代高锰渣系焊剂，研制、推广中锰、低锰焊剂已成为客观需要的紧迫任务。
随着含适量锰焊丝的生产供应的扩大，中锰、低锰渣系焊剂应该有广阔的市场。
关于商品焊剂的技术性能说明，目前在行业上的通常作法是，熔炼焊剂给出其化学成分及配一种焊丝的熔敷金属力学性能，烧结焊剂只给出其渣系构成及配一种焊丝的熔敷金属力学性能。
设备资料设备规程及保养储罐自动埋弧横焊机操作规程
设备资料设备规程及保养储罐自动埋弧横焊机操作规程1、适用范围本文件规定了储罐自动埋弧横焊机的操作方法及操作过程注意事项。
本文件适用于储罐自动埋弧横焊机的操作。
2、操作规程要求2.1 运行前的准备2.1.1 储罐自动埋弧横焊机作业环境的要求（1）焊接电源活动房（棚）务必通风与防雨，确保设备的散热与防雨水，保证设备的安全运行。
（2）施工现场要保持规格标准化，消除不安全因素。
比如：焊接现场周围10m范围以内不准存放易燃易爆物及其它危险物品，在禁火区作业务必严格执行集团公司《工业动火管理规定》，并在建设方及安全部门的监督下方可进行动火作业。
作业时，严格执行安全措施，禁止违章进行动火作业。
（3）大车上不得堆放杂物，作业时禁止非操作人员上车，每台操作机焊接时最多同意载两人，禁止超载（4）检查行车线路是否安全，发现特殊情况，及时查清原因，进行整改。
2.1.2 对设备状态的规定；（1）设备各项技术性能及参数达到铭牌标准。
（2）焊接大车行走平稳、无震动与异响，操作灵活可靠。
（3）电气设施漏电保护装置，设备安全保护装置完好、有效。
（4）设备的清洁、润滑、紧固、调整与防腐等达到要求。
（5）设备运转记录与有关资料齐全、准确。
（6）零部件、附件与工具齐全、完好。
2.1.3 对人员状态及劳保穿戴得要求；（1）身体健康，无本岗位工作禁忌症与生理缺陷，操作人员上岗前禁止喝酒。
（2）完好的工作服：上衣口袋应有盖，裤长要能盖住鞋面，禁止穿化纤工作服。
（3）绝缘鞋要求耐电压试验合格，鞋的材质要抗热、不易燃烧、耐磨、防滑。
（4）绝缘手套应耐电压，防火烧烫要合格，长度要大于300mm。
（5）有适当浓度的黑玻璃面罩与无色透明的镜片的眼镜。
（6）在噪声强烈的场所作业，应用隔音耳塞。
2.1.4 设备交接班的规定；（1）储罐自动埋弧横焊机操作人员接班，务必按规定时间提早上岗，观察、熟悉设备的运行状态及电线线路是否良好，熟悉随机工具、附件等情况。
焊工工艺学 第七章 埋弧焊
用于平焊或倾斜度不大的位置及角焊位置焊接，其他
位置的焊接，则需采用特殊装置来保证焊剂对焊缝区 的覆盖和防止熔池金属的漏淌。 （2）焊接时不能直接观察电与坡，的相对位置， 容易产生焊偏及未焊透，不能及时调整工艺参数。
（3）埋弧焊使用电流较大，电弧的电场强度较高， 电流小于100 A时，电弧稳定性较差，因此，不适宜焊 接厚度小于1mm的薄件。 （4）焊接设备比较复杂，维修保养工作量比较大， 且仅适用于直的长焊缝和环形焊缝焊接，对于一些形
三、高效埋弧焊技术
1. 多丝埋弧焊
双丝埋弧焊原理图 ａ) 纵列式 ｂ) 横列式 ｃ) 直列式
多丝埋弧焊与常规埋弧焊相比具有焊接速度快、耗 能低、填充金属少等优点。
2. 带极埋弧焊
带极埋弧焊原理图 １—电源 ２—带极 ３—带极送进装置 ４—导电嘴 ５—焊剂 ６—渣壳 ７—焊道 ８—焊件
3. 窄间隙埋弧焊
焊剂。熔炼焊剂是将原料混合后入炉熔炼，经水冷粒
化、烘干而成。 （2）焊剂按化学成分不同有高锰焊剂、中锰焊剂、 低锰焊剂和无锰焊剂等，并可根据焊剂中二氧化硅和 氟化钙的含量高低，分成不同的类型。
3. 焊剂的牌号
（1）熔炼焊剂牌号的表示方法
焊剂牌号表示为“HJ × × × ”， HJ后面有三位
数字。 1）第一位数字表示焊剂中氧化锰的平均含量。
5. 焊丝伸出长度
一般将导电嘴出口到焊丝端部的长度称为焊丝伸出 长度。当焊丝伸出长度增加时，则电阻热作用增大，使
焊丝熔化速度增快，以致焊缝厚度稍有减少，余高略有
增加；伸出长度太短，则易烧坏导电嘴。焊丝伸出长度 随焊丝直径的增大而增大，一般在15 ~40mm之间。
6. 焊丝倾角
焊丝倾角对焊缝成形的影响 ａ) 焊丝后倾 ｂ) 焊丝前倾 ｃ) 焊丝后倾角对焊缝厚度及焊缝宽度的影响
埋弧自动横焊机焊接工艺
焊剂 桶。
回收 焊 剂 桶 经 过 输 送 管 落 至 焊 剂 拖 带上 将 的 换 算 是 由试 验 测 得 的 ， 频 率 越 高 行 走 速 利 用而 且 焊剂 回收率 高 。
一
次； 多层 多道 焊 接 时 ， 层 间 会产 生 搭 接 凹
速度 的调节 （ 行 走 变 速 范 围在 ０ ～２ ７ ３ ５ ／
一
般地 ， 间隙 为 ０ ～０ ． ５ ， 间隙 超 过 １ ． ０ 痕 和 凸起 ， 这 可 以 通 过 均 匀 的 焊 接 速 度 和
ｍｉ ｎ 内 无级 调 节 ， 该 系 统 与控 制 系统 实 现联 需要 背 部 封 底 ； 单Ｖ 形 坡 口钝 边为 ３ ． ５ ～４ ． ０ 恰 当的焊 枪角 度 来消 除 ； 钝边较厚， 所 以 很
动， 可以预置焊接速 度） 。 升 降 调 整 机 构 通 双 Ｖ形 坡 口钝 边 为 ２ ． ０ ～３ ． ０ ， 坡 口角 度 为 可 能 产 生 未 熔 合 与 未 焊 透 等 缺 陷， 一 方 面
过 滚 轴 系统 安 装 （ 正 装 机 的 升 降 调 整 机 构
３ ８～ ４ ２ 。。
工 业 技 术
Ｓ ． 型 ： 堑 ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ８ ｒ 讨 Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｈ ｅ ｒ ａ ｌ ｄ
埋 弧 自动 横 焊机 焊 接 工 艺①
王延平 刘九逍 （ 甘肃火电工程公 司 兰 州市安 宁区银安东路１ １ ０ 号 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
埋弧自动横焊焊接施工工法(2)
埋弧自动横焊焊接施工工法一、前言埋弧自动横焊焊接施工工法是一种高效、精确的焊接工艺，广泛应用于各种钢结构工程和大型焊接构件制造工程。
本文将对该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析进行详细介绍，旨在为实际工程提供参考。
二、工法特点埋弧自动横焊焊接施工工法具有以下特点：1. 自动化程度高：采用专用设备进行焊接，大幅度减少了人工操作，提高了工作效率。
2. 焊接质量高：自动焊接能够保证焊缝的一致性和稳定性，焊接质量更加可靠。
3. 成本低廉：自动化设备的使用降低了人力成本，同时高效的焊接速度节约了时间成本。
4. 适应性强：可以适用于各种材质的焊接，包括低碳钢、合金钢等。
三、适应范围埋弧自动横焊焊接施工工法适用于各种大型焊接构件、厚板和钢结构的制造、修复和加固工程，如船舶、桥梁、油罐、储罐、压力容器等。
四、工艺原理埋弧自动横焊焊接施工工法通过结合具体施工工法与实际工程，采取相应的技术措施，实现了高效、精确的焊接。
工法与实际工程之间的联系：根据具体工程要求，结合自动化焊接设备，采取合适的施工工艺。
采取的技术措施：1. 确定焊接参数：包括焊接电流、电压、焊速等，根据焊接材料和工件的特性进行选择。
2. 采用合适的焊接极性：根据焊接工艺的要求，选择正极性或反极性。
3. 焊接工艺预热：对于厚板或特殊材料，采用预热工艺，提高焊接质量。
4. 施工现场环境控制：保证焊接过程中的温度、湿度、气流等环境因素的控制。
五、施工工艺埋弧自动横焊焊接施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 准备工作：包括焊接设备和材料的准备，施工现场的清理和组织施工人员。
2. 焊接准备：对焊接工艺参数进行设置，确认焊接序号、焊口位置等，对工件进行预处理和预热。
3. 焊接操作：根据施工图纸和焊接工艺要求，进行自动横焊焊接操作。
4. 检验与评估：对焊接质量进行检验和评估，记录焊接参数和焊接缺陷。
5. 后期处理：对焊接缺陷进行修复或补焊，进行表面处理和涂层保护。
埋弧自动焊作业指导书
埋弧自动焊作业指导书1目的为保证产品质量,生产制造合格产品,编制埋弧自动焊作业指导书,以指导现场埋弧自动焊机操作人员进行焊接操作。
2使用范围适用于埋弧自动焊机作业过程。
3工作规定3.1上机操作前注意事项3.1.1检查个电焊线接头可靠联接，电源安全装置是否可靠。
3.1.2检查所提供焊剂是否干燥，焊盘焊丝是否正确安装。
（正确安装焊丝方向和压紧焊丝并装满）3.1.3检查跟踪开关是否有效。
（两只等同时亮，一只灯亮/一只灯不亮，两只灯同时不亮）3.1.4检查焊丝与导电嘴有良好接触。
工件表面须清洁处理(符合工艺要求)。
3.1.5检查焊剂回收机，除尘袋不准有破损。
3.2工作中的操作规程3.2.1调节被焊接的型钢板。
根据板厚和材质、长度，装入焊丝、放入焊剂。
开启数控焊机电源。
3.2.2根据不同板厚和材质、重新设定机器中的焊接速度和其他参数。
3.2.3调整跟踪系统,用数控直线程序来回跟踪,跟踪至指定位置。
3.2.4开启焊机电源，设定焊接电流和焊接电压。
开启回收装置电源。
3.2.5在引弧一刻任何人不得进入引弧区。
工作人员应尽量采取合理的焊接方法保护导电嘴。
3.2.6焊枪在工作位打开跟踪系统，焊枪离开工作位关闭跟踪系统。
3.2.7检查焊接质量，如发现焊接质量有问题，停机，待查明原因后继续焊接，以免发生不必要的损失。
3.2.8发现导电嘴损坏，应及时更换、清理。
清理导电嘴应用随机专用工具清理。
3.2.9焊接过程中发生危险时，应及时切断焊机电源，停止使用，由维修人员进行维修。
3.2.10操作人员上机时，要时刻注意设备运行状态，如发现有异常情况、应按动焊机紧停开关，及时退出工作位，严禁开机离开现场。
3.2.11操作人员应注意，焊接完一个工件后，应将焊枪提升回原位，运行到下一个工位时，在进行焊接。
3.3 下班后，设备操作规程3.3.1 下班后，设备应退回保障位，关闭所有电源。
3.3.2妥善保管电源钥匙，不得交给无关人员，随机专用工具应清点收回.3.3.3实行交接班制度,应将当班设备运行状况做好交接班记录。
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
埋弧焊通用工艺..
埋弧自动焊通用焊接工艺目录1、埋弧焊工艺的内容和编制2、焊接工艺参数的影响及选择3、埋弧焊技术4、埋弧焊的常见缺陷及防止方法5、焊接及注意事项6、埋弧焊机安全规程7、焊接危险点危险源辩识、评价及控制对策表一、埋弧焊工艺的内容和编制1、埋弧焊工艺的主要内容焊接工艺方法的选择、焊接工艺装备的选用、焊接坡口的设计、焊接材料的选定、焊接工艺参数的制定、焊件组装工艺编制、操作技术参数及焊接过程控制技术参数的制定、焊缝缺陷的检查方法及修补技术的制定、焊前预处理与焊后热处理技术的制定等内容。
2、编制焊接工艺的原则和依据原则：符合焊件技术条件或标准的规定、最大限度地降低生产成本。
依据是焊件材料的牌号和规格，焊件的形状和结构，焊接位置以及对焊接接头性能的技术要求等。
二、焊接工艺参数的影响及选择1、焊接工艺参数对焊缝质量的影响表1；埋弧焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响（用交流电源焊接）2、焊接工艺参数的选择方法（1）焊接工艺参数的选择依据1）焊件的形状和尺寸（直径、总长度）；接头的钢材种类与板厚。
2）焊缝的种类（纵缝、环缝）和焊缝的位置（平焊、横焊、上坡焊、下坡焊）。
3）接头形式（对接、角接、搭接）和坡口形式（Y形、X形、U形坡口等）。
4）对接头性能的技术要求，其中包括焊后无损探伤方法，抽查比例以及对接头强度、冲击韧度、弯曲、硬度和其他理化性能的合格标准。
5）焊接结构（产品）的生产批量和进度要求。
（2）焊接工艺参数的选择程序1）选定埋弧焊工艺方法；2）选择合适的焊剂和焊丝；3）选定预热温度、层间温度、后热温度以及焊后热处理温度和保温时间；4）选定焊接参数并配合其他次要工艺参数。
三、埋弧焊技术1．埋弧焊的焊前准备埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工、焊件的清理与装配、焊丝表面清理及焊剂烘干、焊机检查与调整等工作。
（1）坡口的选择与加工埋弧焊焊缝坡口的基本形式已经标准化，各种坡口适用的厚度、基本尺寸和标注方法见GB/T986-1988。
第二章 焊接方法——埋弧自动焊
2020/6/17
13
四、自动埋弧焊的工艺参数
1、焊接电流
当其它条件不变时，增加焊接电流，焊缝厚度和
余高都增加，而焊缝宽度则几乎保持不变（或略
焊接电流是决定焊有丝增熔加）化，速见度图、a。熔透深度和母材熔化量的
焊剂
自动埋弧焊焊 剂有熔炼型、 烧结型两大类， 烧结型焊剂作 为一种新型焊 剂，越来越多 地在埋弧自动 焊中使用。
保护电弧和熔池
稳弧
20焊20/6剂/17 的作用
焊缝成形
8
冶金作用
三、自动埋弧焊焊接设备与材料
焊接操作架 在大型、专用埋弧焊设备中，焊接机头安装于门架、立柱
或横梁上，配上适当的附加装置，如传感器、十字拖板、压 力架、旋转胎架、衬垫装置以及焊剂回收装置等，实现各种 用途的埋弧自动化焊接。
焊丝伸出长度影响焊丝的熔化速度，对焊缝成型也有一定 影响。焊丝伸出长度增加时，熔敷速度和余高增加，焊丝上产 生的电阻热增加，电弧电压变大，熔深减小，熔宽增加，余高 减小。如果焊丝伸出长度过长，电弧不稳定，甚至造成停弧。
四、自动埋弧焊的工艺参数
6、焊丝倾角
焊丝倾角
焊道形状 熔透 余高 熔宽
通常认为焊丝垂直水平面的焊接为正常状态。
如手工焊和气保焊，一般熔深在3-5mm，因此6mm 以下的薄板，即可以不开坡口。
如果是埋弧焊方法，熔深更深，那么不开坡口的厚 度可达12-14mm；
如果是多丝、大电流，带衬垫，适当的间隙，甚至 18mm、20mm也有可能不开坡口的。
五、埋弧焊操作技术
（1）焊剂垫法
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。
山东建筑大学 机电工程学院
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。
山东建筑大学 机电工程学院
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
山东建筑大学 机电工程学院
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
山东建筑大学 机电工程学院
埋弧焊的原理示意图
山东建筑大学 机电工程学院
埋弧焊
山东建筑大学 机电工程学院
二、埋弧焊的特点
06Ni9钢埋弧自动横焊技术探讨
现从事 Ｌ Ｎ Ｇ接 收站 设 备 管理 与 维修 工作 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ １ — １ ２ — ２ ３ ：修 回 日期 ：２ ０ １ ２ － １ ２ — ０ ５
［ ３ ］ 黄 程． 大 型多级 离 心泵 的维 修安 装『 Ｊ ］ ． 化学 工 程与 装备 ， ２ ０ １ １
第３ ９卷第 １ 期
魏
明 等 ：０ ６ Ｎ ｉ ９钢埋 弧 自动 横 焊 技 术 探 讨
４ ３
表 １ 国 内 外 相关 标 准 ９ ％Ｎｉ 钢化学成分对 Ｅ ， ％ 标 准
ＥＮ １ ０ ０２ ８ —４
Ｃ
≤ ０． １ Ｏ
Ｓ ｉ
≤ Ｏ ＿ ３ ５
Ｍｎ
０ － ３ Ｏ～ ０． ８ Ｏ
和表 ２ 。
重 点Ｔ 程 ，也 是 国 内第 一个 自主设 计 、 自主采 办 、 自主施 工 、 自主管 理 的 Ｌ Ｎ Ｇ接 收 站 项 目 Ｌ Ｎ Ｇ储 罐 由 中国寰球 工程公 司设 计采 办 ．在 国内是首 次采
用 太钢研 发 的 ０ ６ Ｎ ｉ ９钢板作 为 内罐 材料 ．我 公 司负
４ ２
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石 油 工 程 建 设
２ ０ １ ３ 年２ 月
０ ６ Ｎ ｉ ９ 钢埋弧自动横焊技术探讨
魏 明，胡建 平 ，江 强
（中国石油天然气第六建设公司 ，广西桂林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ）
摘 要 ：江苏 Ｌ Ｎ Ｇ接收站工程是 中国石油首批 开工建设的 Ｌ Ｎ Ｇ接收站工程之一 ，其 Ｌ Ｎ Ｇ储 罐 内罐材 料 为国 内首次采用太钢研 发的 ０ ６ Ｎ ｉ ９钢板 ．中国石油天然 气第六建设公 司 负责该项 目２台 １ ６万 ｍ ， 低 温Ｌ Ｎ Ｇ储罐 的主体施 工 为此开展 了 ０ ６ Ｎ ｉ ９铜埋弧 自动横焊 的工 艺研究和力学性能试验 ．对施工过程 中遇到 的问题提 出了解决 办法 ．圆满地完成 了施 工任务 ．焊接一 次合格率达到 ９ ８ ． ６ ２ ％ 关 键词 ：Ｌ Ｎ Ｇ低 温储罐 ：０ ６ Ｎ ｉ ９铜 ；埋弧 自动 横焊 ：焊接 工 艺 ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ４ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ２ ２ ０ ６ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ １ ３
埋弧焊(SAW)焊接方法介绍
埋弧焊（SAW）焊接方法介绍1．埋弧焊的原理埋弧焊是以电弧为热源的机械焊接方法。
埋弧焊实施过程如图1-2所示，它由4个部分组成：①焊接电源接在导电嘴和工件之间用来产生电弧；②焊丝由焊丝盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区；③颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软管均匀地堆敷到焊缝接口区；④焊丝及送丝机构、焊剂漏斗和焊接控制盘等通常装在一台小车上，以实现焊接电弧的移动。
图1—2 埋弧焊过程示意图埋弧焊焊缝形成过程如图1-3所示。
埋弧焊时，连续送进的焊丝在一层可熔化的颗粒状焊剂覆盖下引燃电弧。
当电弧热使焊丝、母材和焊剂熔化以致部分蒸发后，在电弧区便由金属和焊剂蒸气构成一个空腔，电弧就在这个空腔内稳定燃烧。
空腔底部是熔化的焊丝和母材形成的金属熔池，顶部则是熔融焊剂形成的熔渣。
电弧附近的熔池在电弧力的作用下处于高速紊流状态，气泡快速溢出熔池表面，熔池金属受熔渣和焊剂蒸气的保护不与空气接触。
随着电弧向前移动，电弧力将液态金属推向后方并逐渐冷却凝固成焊缝，熔渣则凝固成渣壳覆盖在焊缝表面。
焊接时焊丝连续不断地送进，其端部在电弧热作用下不断的熔化，焊丝送进稳定进行。
依据应用场合和要求不同，焊丝有单丝、双丝和多丝，有的应用中还以药芯焊丝替代裸焊丝，或用钢带代替焊丝。
埋弧焊有自动埋弧焊和手工埋弧焊两种方法，前者焊丝的送进和电弧的移动均由专用焊接小车完成，后者焊丝的送进由机械完成，而电弧的移动则由手持焊枪移动完成。
但不管那种方式，焊接时都要求满足溶化的焊剂和熔池金属在凝固前必须保持在原位置，有许多固定和定位装置可以保证这一要求。
图1—3 埋弧焊电弧和焊缝的形成1—焊剂 2—焊丝 3—电弧 4—熔池 5—熔渣 6—焊缝 7—焊件 8—渣壳埋弧焊焊剂的作用与焊条药皮相似，埋弧焊过程中，熔化焊剂产生的渣和气，有效地保护了电弧熔池，同时还可起到脱氧和掺合金的作用，与焊丝配合保证焊缝金属的化学成分和力学性能，防止焊缝中产生裂纹和气孔等缺陷，焊后未熔化的焊剂另行清理回收。
AH36、DH36板埋弧自动焊平位置焊接工艺规程
AH36、DH36板埋弧自动焊平位置焊接工艺规程一、焊接工艺规程1.板材要求：本工艺适用的母材一般强度船体结构用钢牌号为CCS—AH36、DH36板。
2.焊接材料要求：焊丝牌号H10Mn2A，直径为Φ4.0ｍｍ,焊剂SJ101。
3.焊接设备要求：采用平降特性埋弧自动焊机，如型号为MZ-1000。
4.坡口设计和加工要求：坡口型式为 V型，坡口加工方法为火焰切割。
5.焊道布置、焊接顺序如图，并要求焊前应对坡口区域去水、去油处理，反面不清根。
接头图：（平焊）6．焊接参数：7．焊前不预热和不控制道间温度、不进行焊后热处理及焊后消除应力措施等及未采取特别工艺措施。
8．工艺条件和施焊环境：焊接温度为室温，道间温度不进行控制，焊后不需要采取特别的热处理和消除应力措施。
施焊环境为非阴雨天9．本工艺规程的适用范围焊接方法：本工艺规程船舶结构适用于9-36mm AH36、DH36级板采用3Y级焊材进行埋弧自动焊平位置焊接、清根双面焊。
二、本焊接方法在船体焊接的通用要求1．适用于船体结构的焊接的相应焊接方法的焊接。
2．在船舶设施建造中，选用焊接材料强度级别符合本工艺规程规定高强度焊接材料，焊接时，应考虑预热并注意控制线能量和道间温度。
焊接材料的贮存、运输、焊前处理(包括焊剂烘干、焊丝除锈、干燥)和使用应符合焊接材料制造厂使用说明书的要求。
在船体结构中采用高强度钢时，其焊缝的外形应光顺，不应有过高的焊缝余高。
若船体构件(如首柱、尾柱、舵叶等)是由高强度钢板组焊而成的，则施焊后应考虑对其进行退火处理，以消除焊接时的残余应力。
退火温度应达临界温度之上，然后缓慢冷却。
3 .焊接用的设备始终保持良好的工作状态。
同时，应对其妥善地加以布置，以保证有良好的焊接操作条件。
4.为保证焊接质量，船舶制造厂的焊工应参加焊工资格考试。
只有持有CCS颁发或承认的《焊工合格证书》的焊工方可从事相应的焊接工作。
5.本焊接工艺规程应提交CCS批准后方可采用。
埋弧自动焊全解
三、埋弧焊机
埋弧焊机是埋弧自动焊的基本设备。在焊接过程中， 它既能供给焊接电流，又能引燃和维持电弧，并可 自动送进焊丝、供给焊剂，还能沿焊件接缝自动行 走，完成焊接过程。 埋弧焊机由焊接电源、埋弧焊机和辅助设备构成。 其电源可以用交流、直流或交直流并用。
埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。
半自动埋弧焊机
（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。
(一)埋弧工艺参数
பைடு நூலகம்
埋弧焊焊接规范主要有焊接电流、电弧电压、焊接速 度、焊丝直径等。 工艺参数主要有：焊丝伸出长度、电源种类和极性、 装配间隙和坡口形式等。 选择埋弧焊焊接规范的原则是保证电弧稳定燃烧，焊 缝形状尺寸符合要求，表面成形光洁整齐，内部无气孔、 夹渣、裂纹、未焊透、焊瘤等缺陷。 常用的选择方法有查表法、试验法、经验法、计算法。 不管采用哪种方法所确定的参数，都必须在施焊中加以修 正，达到最佳效果时方可连续焊接。
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。
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埋弧自动横焊机焊接工艺
摘要：埋弧自动横焊机依据储罐的施工特点，结合美国、日本横焊设备的技术，经过精心研究开发和生产的自动焊接产品。
该机依靠机架骑挂在壁板上或环形轨道上来完成环缝焊接的，其主要应用于板幅范围正装大型储罐和倒装中小型储罐及高炉、塔器环缝的焊接施工。
全套设备主要由焊接行走机架、焊接电源及配电柜、焊接机头及控制箱、拖带及循环回收系统四部分组成。
关键词：横焊坡口工艺参数变频
1 埋弧横焊机执行机构及焊接原理
焊接行走机架主要由顶盖总成、底板总成、伸缩体总成、升降调整机构及动力总成五部分组成，其中顶盖、伸缩体与底板构成焊接行走机架的主体。
控制箱内变频器通过改变动力电源的频率来实现对行走速度的调节（行走变速范围在０～２７３５/min内无级调节，该系统与控制系统实现联动，可以预置焊接速度）。
升降调整机构通过滚轴系统安装（正装机的升降调整机构通过丝杠实现）于伸缩体立柱，焊枪与焊缝位置可通过十字进给系统调节。
行走轮位于机架悬臂梁两端，以活动方式联接，这样可以适应在不同曲率半径的焊道上进行焊接（最小焊接直径为４.６m）。
随着焊接机架的行走，焊剂通过拖轮皮带支撑于焊接区域对焊接电弧起到保护作用。
工作时拖轮靠机架自身的重量紧贴壁板，焊剂从回收焊剂桶经过输送管落至焊剂拖带上将
焊道和焊枪覆盖，从而对焊接电弧起到保护作用。
同时，吸尘器将剩余的焊剂回收到焊剂桶。
电焊机执行机构挂在壁板上，其重心和几何中心并不在一条竖直线上。
这样，拖轮皮带便受到电焊机的自身重力提供的一个垂直分力，该垂直分力充当拖轮皮带与壁板间的正压力。
拖轮皮带与壁板之间的的摩擦系数为钢材与橡胶间的摩擦系数，在行走电机的驱动下，拖轮皮带靠壁板提供的动摩擦力实现与行走电机同步行走（拖轮皮带为损耗配件）。
参加化学反应剩余的焊剂由拖带送至回收口，大功率吸尘器将其吸入焊剂桶，过滤后重新使用。
焊剂靠自身重力从焊剂桶落下紧靠壁板将焊枪及焊枪两端１４左右的焊缝埋好，通电流后实现焊接。
2 焊接工艺
依据脱硫塔本体的特点，在塔本体制作过程中我们采用合理的焊接工艺：
(1）对于中厚板材（δ＝１２－１６）宜采用单Ｖ形坡口（图１.１），厚板材（１８以上）宜采用双面单Ｖ形坡口。
一般地，间隙为0～0.5，间隙超过1.0需要背部封底；单V形坡口钝边为3.5～4.0双V形坡口钝边为2.0～3.0，坡口角度为38～42°。
需要注意的是，无论那种坡口形式焊接完坡口侧后都必须用炭弧
气刨或砂轮机对板材另一侧彻底清根。
变频器频率与行走速度换算表(如表1)。
焊枪角度和焊接速度具有灵活性，主要依据焊工的操作手法、习惯及焊道具体情况来决定；变频器频率与行走速度之间的换算是由试验测得的，频率越高行走速度越快，两者之间并不呈线形关系。
(2）横焊推荐采用的焊丝直径为Ф3.2，焊丝为H08A或H08Mn2SiA、焊剂为SJ101或HJ431，焊丝化学成分列表如表2。
3 焊丝熔化特征及常见的缺陷与防止措施
焊丝熔化热源主要是电弧热（焊丝作为电弧电极所接受的极性斑点热，取决于电流种类、极性、大小）和焊丝伸出长度的电阻热（其大小取决于电流、焊丝直径、电阻率等）。
焊丝熔化速度总是伴随电流的增加而增加，但非线形关系；电流数值相同时，极性接法不一样焊丝熔化速度也不一样；电弧电压时熔化速度减小；直径减小，伸出长度增大时熔化速度增大。
与其他焊接位置不同，横焊最易出现的成型缺陷是凹陷，焊丝熔化后在重力的影响下有下垂的趋势，这使得盖面后上边母材的下表面
与焊缝间产生凹陷。
可以通过调整焊枪角度来消除凹陷，凹陷太深还可以再盖面一次；多层多道焊接时，层间会产生搭接凹痕和凸起，这可以通过均匀的焊接速度和恰当的焊枪角度来消除；钝边较厚，所以很可能产生未熔合与未焊透等缺陷，一方面要把焊丝端头对到焊缝间隙处，另一方面，背部清根要彻底。
4 结语
(1）大大减低了对焊工操作技能的依赖程度，焊缝化学成分和机械性能的稳定性好；电热效率高，焊接速度快，从而使生产率大为提高；焊缝余高一致、波纹规则细腻，具有良好的焊缝成型；焊剂实现了循环利用而且焊剂回收率高。
(2）电弧弧柱电位梯度大，电流小于200A时电弧稳定性能差，所以不适合焊接厚度小于8的薄钢板；与其他焊接位置不同，该机对坡口要求高，坡口稍有变化焊缝成型即受到很大影响。
(3）对横焊位置施焊要求操作工依据焊缝成型情况和焊道情况（坡口角度、间隙等的变化情况）来调整工艺参数，尤其是焊接速度的调整直接影响到横焊的焊接质量。
自动横焊机对坡口间隙十分敏感，间隙过大会严重的影响到焊接质量，为了弥补这个不足，一般地，间隙大于１要求焊缝背部手工焊封底。