1.2 埋弧焊过程原理及其特点

埋弧焊是利用焊丝与工件之间在焊剂层下燃烧的电弧，熔化焊丝、焊剂和母材金属而形成焊缝，连接被焊工件。埋弧焊时，颗粒状焊剂对电弧和焊接区起保护作用，而焊丝则作为填充金属，并与熔渣产生一定的冶金反应。

埋弧焊过程如图1-1所示。焊机导电嘴和工件分别与焊接电源的输出端相接。焊丝由送丝机构连续向覆盖焊剂的焊接区给送。电弧引燃后，焊剂、焊丝和母材在电弧高温的作用下立即熔化并形成熔池。熔渣覆盖住熔池金属及高温焊接区，起良好的保护作用。未熔化的焊剂具有隔离空气、屏蔽电弧光和热辐射的作用，并提高了电弧的热效率。

熔融的焊剂与熔化金属之间可产生各种冶金反应。正确地控制这些冶金反应的进程，可以获得化学成分、力学性能符合预定技术要求的焊缝金属。同时，焊剂的成分也影响到电弧的稳定性、弧柱的最高温度以及焊接区热量的分布。熔渣的特性也对焊缝成形起一定的作用。

埋弧焊时，可以采用较短的焊丝伸出长度并可在焊接过程中基本保持不变。焊丝可以较高的速度自动给送。因此可以采用大电流进行焊接，从而可达到相当高的熔敷率。图1-2所示曲线对比了各种埋弧焊与焊条电弧焊的熔敷率。从中可见，埋弧焊的熔敷率比焊条电弧焊高出1～10倍；另外，埋弧焊是一种高电流密度焊接方法，具有深熔的特点，一次行程熔透深度可达20mm以上，因此，它是一种高生产率焊接方法。

图1-1 埋弧焊过程示意图

1—焊丝 2—焊剂 3—导电嘴 4—熔池 5—焊渣 6—已凝固的焊缝金属 7—熔池金属 8—电弧腔

图1-2 各种埋弧焊方法与焊条电弧焊熔敷率的对比

现代埋弧焊设备按焊接过程的自动化程度可分为机械化和全自动化两大类。机械化埋弧焊设备，除了焊丝的给送，焊接小车的移动或工件的旋转（变位）由相应的传动机构驱动外，焊接过程的启动、停止、焊丝对中、焊接参数的设置与调整以及焊接程序等仍需靠焊工手工操作。

全自动埋弧焊设备是一种由自动控制系统和执行机构自动完成焊接全过程的装置，其中包括焊接机头对焊缝轨迹的自动跟踪、焊接参数的预置、自动反馈控制和焊接程序的自行生成等。焊工只需在焊前作必要的调整工作，按下启动按钮后，无须再对设备进行干预。全自动埋弧焊设备可以是小车式埋弧焊机，也可以是各种焊接操作机为主体的大型焊接设备。