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1、埋弧焊工艺技术埋弧焊工艺技术11.1.埋弧焊原理、特点及应用埋弧焊原理、特点及应用2.2.埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料3.3.埋弧焊的冶金特点埋弧焊的冶金特点 4.4.埋弧焊设备埋弧焊设备5.5.埋弧焊焊接工艺埋弧焊焊接工艺6.6.埋弧焊的其它方法埋弧焊的其它方法 2主要内容主要内容埋弧焊埋弧焊 33.1 3.1 埋弧焊原理、特点及应用埋弧焊原理、特点及应用 1.1.埋弧焊工作原理埋弧焊工作原理 焊接电源的两极分焊接电源的两极分别接至导电嘴和焊件。别接至导电嘴和焊件。焊接时，颗粒状焊剂由焊接时，颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软管均匀地焊剂漏斗经软管均匀地堆敷到焊件的待焊处，堆敷到焊件的待焊处，焊丝
2、由焊丝盘经送丝机焊丝由焊丝盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区，构和导电嘴送入焊接区，电弧在焊剂下面的焊丝电弧在焊剂下面的焊丝与母材之间燃烧。与母材之间燃烧。42.2.2.2.埋弧焊的特点埋弧焊的特点埋弧焊的特点埋弧焊的特点 生产效率高生产效率高 焊接质量好焊接质量好 劳动条件好劳动条件好 节约金属及电能节约金属及电能3.1 埋弧焊原理、特点及应用埋弧焊原理、特点及应用53.3.埋弧焊的应用埋弧焊的应用 埋弧焊具有生埋弧焊具有生产效率高、焊缝质产效率高、焊缝质量好、焊接熔深大、量好、焊接熔深大、机械化程度高等特机械化程度高等特点点 可焊接的钢种有：碳素结构钢、低合金结可焊接的钢种有：碳素结构钢、低合
3、金结构钢、不锈钢、耐热钢以及复合钢等。此外，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。金、铜基合金等也能获得很好的效果。广泛应用于锅炉、压力容器、广泛应用于锅炉、压力容器、船舶、桥梁、起重机械、工程船舶、桥梁、起重机械、工程机械、冶金机械以及海洋结构、机械、冶金机械以及海洋结构、核电设备等制造，特别是当用核电设备等制造，特别是当用于中厚板、长焊缝的焊接时具于中厚板、长焊缝的焊接时具有明显的优越性。有明显的优越性。3.1 埋弧焊原理、特点及应用埋弧焊原理、特点及应用63.2 3.2 埋
4、弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料 当被焊材料确定以后，焊缝的化学成分在很大程度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。丝是埋弧焊工艺的一项重要内容。埋弧焊用的焊接材料是焊剂和焊丝。埋弧焊用的焊接材料是焊剂和焊丝。焊剂的作用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对熔化金属进行冶金处理的作用焊丝的作用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焊接时熔化进入熔池，起到填充和合金
5、化的作用尚未熔化的焊丝还起着导电的作用尚未熔化的焊丝还起着导电的作用71.1.焊剂焊剂 1)1)焊剂的分类焊剂的分类（1 1）按照制造方法分类）按照制造方法分类 熔炼焊剂熔炼焊剂非熔炼焊剂非熔炼焊剂 粘结焊剂粘结焊剂烧结焊剂烧结焊剂 熔炼焊剂熔炼焊剂是将一定比例的各是将一定比例的各种配料放在高温炉内熔炼，种配料放在高温炉内熔炼，然后经过水冷粒化、烘干、然后经过水冷粒化、烘干、筛选而制成的一种焊剂筛选而制成的一种焊剂 粘结焊剂粘结焊剂是将一定比例的各种是将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂（如粉状配料加入适量粘结剂（如水玻璃），经过混合搅拌、粒水玻璃），经过混合搅拌、粒化和低温（一般在化和低温
6、（一般在500500以下）以下）烘干而制成的一种焊剂烘干而制成的一种焊剂烧结焊剂烧结焊剂是将一定比例的各种粉状是将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂（如水玻璃），配料加入适量粘结剂（如水玻璃），经混合搅拌后，在高温（经混合搅拌后，在高温（75075010001000）下烧结成块，然后粉碎、）下烧结成块，然后粉碎、筛选而成的一种焊剂筛选而成的一种焊剂3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料8（2 2）按照化学成分分类）按照化学成分分类 根据根据SiO2的含量，分为高硅焊剂（的含量，分为高硅焊剂（SiO230）、中）、中（SiO2=1030）、低（）、低（SiO210）；）；根据根据MnO的含量
7、，分为高锰焊剂（的含量，分为高锰焊剂（MnO30）、中）、中（MnO=1030）、低（）、低（MnO10）和无锰焊剂）和无锰焊剂（MnO2）；）；根据根据CaF2的含量，可分为高氟焊剂（的含量，可分为高氟焊剂（CaF230）、中氟）、中氟焊剂（焊剂（CaF2=1030）和低氟焊剂（）和低氟焊剂（CaF210）。）。此外，根据此外，根据焊剂的碱度焊剂的碱度B，可以分为，可以分为:酸性焊剂酸性焊剂（BI1.5）。）。3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料B=CaO+MgO+BaO+SrO+Na2O+K2O+CaF2+0.5(MnO+FeO)/SiO2+0.5(Al2O3+TiO2+ZrO2)9（
8、3 3）按照焊剂的化学性质分类）按照焊剂的化学性质分类 可以分为可以分为氧化性焊剂、弱氧化性焊剂和惰性焊剂。氧化性焊剂、弱氧化性焊剂和惰性焊剂。（4 4）按照颗粒结构分类）按照颗粒结构分类 可以分为：玻璃状可以分为：玻璃状焊剂、结晶状焊剂和浮石状焊剂等。焊剂、结晶状焊剂和浮石状焊剂等。3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料102)2)对焊剂的要求对焊剂的要求（1 1）应具有良好的焊接冶金性能）应具有良好的焊接冶金性能，即与合适的，即与合适的焊丝配合，焊缝能得到所需要的化学成分，足焊丝配合，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够低的硫、磷、氧、氢等杂质含量以及
9、良好的力学性能，并具有较强的抗裂性和抗气孔性。力学性能，并具有较强的抗裂性和抗气孔性。（2 2）具有良好的焊接工艺性能）具有良好的焊接工艺性能，即具有良好的，即具有良好的稳弧性、脱渣性、焊缝成形性等。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。夹杂物含量要少等。3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料112.2.焊丝焊丝 焊丝主要是按照被焊丝主要是按照被焊材料的种类进行分类，焊材料的种类进行分类，可以分为碳素结构钢焊可以分为碳素结构钢焊
10、丝、合金结构钢焊丝、丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝、有色金属不锈钢焊丝、有色金属焊丝和堆焊用的特殊合焊丝和堆焊用的特殊合金焊丝等。金焊丝等。焊丝除要求其化学成分焊丝除要求其化学成分符合要求外，还要求其外观符合要求外，还要求其外观质量满足要求，即焊丝直径质量满足要求，即焊丝直径及其偏差应符合相应标准规及其偏差应符合相应标准规定，焊丝表面应无锈蚀、氧定，焊丝表面应无锈蚀、氧化皮等。此外，为了便于机化皮等。此外，为了便于机械送丝，焊丝还应具有足够械送丝，焊丝还应具有足够的挺度。的挺度。3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料123.3.焊剂与焊丝的选配焊剂与焊丝的选配 1 1 依据被焊材料的类别及对
11、焊接接头性能依据被焊材料的类别及对焊接接头性能的要求的要求2 2 依据埋弧焊的工艺特点依据埋弧焊的工艺特点3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料131 1 依据被焊材料的类别及对焊接接头性能的要求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。焊剂和焊丝组合。（1 1）在焊接低碳钢）在焊接低碳钢和强度等级较低的低和强度等级较低的低合金钢时，应按等强合金钢时，应按等强原则选用与母材相匹原则选用与
12、母材相匹配的焊接材料。配的焊接材料。（2 2）在焊接低合金）在焊接低合金高强钢时，除要使焊高强钢时，除要使焊缝与母材等强度外，缝与母材等强度外，还要特别注意保证焊还要特别注意保证焊缝的塑性和韧度。缝的塑性和韧度。高锰高硅焊剂（如高锰高硅焊剂（如HJ431HJ431、HJ433HJ433、HJ430HJ430）+低碳钢焊丝（如低碳钢焊丝（如H08AH08A）或含）或含锰的焊丝（如锰的焊丝（如H08MnAH08MnA）中锰、低锰或无锰焊剂中锰、低锰或无锰焊剂+含锰量较高的含锰量较高的焊丝（如焊丝（如H08MnAH08MnA、H10Mn2H10Mn2）相配合）相配合 中锰中硅或低锰中硅型焊剂，配中锰
13、中硅或低锰中硅型焊剂，配合相应的合金钢焊丝。当焊接强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高韧度，一般选用碱度高的烧结焊剂。焊剂。3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料14（3 3）在焊接耐热钢、低温钢和耐蚀钢时，除）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、耐低温性或耐有与母材相同或相近的耐热性、耐低温性或耐腐蚀性。腐蚀性。可选用中硅或低硅型焊剂与相应的合金钢焊丝可选用中硅或低硅型焊剂与相应的合金钢焊丝相配合。相配合。
14、（4 4）焊接奥氏体或铁素体高合金钢时，主要）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）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。同时也要满足力学性能和抗裂性能等方面的要求。要求。3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料152 2 依据埋弧焊的工艺特点依据埋弧焊的工艺特点 （1 1）稀释率高）稀释率高 在进行不开坡口的对接焊缝单道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焊或双面焊，以及开坡口的对接焊缝根部焊道
15、焊接时，由于埋弧焊焊缝熔透深度大，母材熔化量大，时，由于埋弧焊焊缝熔透深度大，母材熔化量大，焊缝的稀释率高达焊缝的稀释率高达,选用合金元素含量低于母材的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。焊丝焊接并不降低焊接接头的强度。例如，焊接不开破口的例如，焊接不开破口的Q345（16Mn）钢的对接）钢的对接接头时，选用含锰量低于母材的接头时，选用含锰量低于母材的H08MnA焊丝和焊丝和HJ431焊剂，能够获得足够的接头强度。焊剂，能够获得足够的接头强度。3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料16（2 2）热输入高）热输入高 埋弧焊是一种高效的焊接方法，埋弧焊是一种高效的焊接方法，
16、为了获得高的熔敷率，通常选用大电流焊接，这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。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。材的焊丝并配用中性焊剂焊接。3.2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料17（3 3）焊接速度快）焊接速度快 埋弧焊的焊接速度一般为埋弧焊的焊接速度一般为25m/h25m/h左右，最高时可达左右，最高时可达100m/h100m/h。在这种情况下，焊缝良好的成形不仅取决在这种情况下，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铝钛型的烧结焊剂SJ501、SJ502等。等。3
