深入解析埋弧焊的有關基礎知識及其在工業焊接中的應用

2024-10-14

一、什么是埋弧焊？

埋弧焊（SAW，Submerged Arc Welding）是一種以電弧為熱源的高效自動化焊接方法，其顯著特點是在焊接過程中，電弧被一層顆粒狀可熔化的焊劑完全覆蓋，從而得名“埋弧焊”。電弧在焊絲與工件之間產生，通過焊劑的保護，焊接過程中的電弧并不會外露。這種焊接方法廣泛應用于重型制造業，尤其適用于中厚板材的焊接。

埋弧焊接.png

埋弧焊過程中，連續送進的光焊絲通過電弧熔化，熔化的金屬和焊劑形成熔池和熔渣，保護焊接過程免受外界空氣的干擾，從而保證了焊縫的質量。熔渣在焊接完成后凝固并覆蓋在焊縫表面，進一步增強了焊縫的機械性能和耐腐蝕性。

二、埋弧焊的工作原理

電弧形成：焊接電源提供直流或交流電，電流通過焊接電極與工件之間形成電弧。
焊劑覆蓋：焊接過程中，焊劑（通常是顆粒狀或粉末狀）被自動喂入焊接區域，焊接電弧會將焊劑熔化，形成一層熔融的焊劑層。
保護作用：熔化的焊劑會形成一種保護罩，防止焊接過程中空氣中的氧氣、氮氣和水分對熔池的污染，從而提高焊接質量。
熔化與凝固：電弧的熱量使焊接電極和工件表面熔化，形成熔池。隨后，熔池冷卻固化，形成焊縫。

埋弧焊的優點包括焊接速度快、熱影響區小、焊接質量高及適用于厚板焊接等，因此在造船、壓力容器及大型結構件的焊接中得到了廣泛應用。

埋弧焊的工作原理.jpg

三、埋弧焊的工藝參數與操作技術

埋弧焊的關鍵工藝參數包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度以及焊絲直徑等。這些參數的選擇將直接影響焊接質量和生產效率。在實際操作中，常用的工藝參數選擇方法包括查表法、試驗法、經驗法和計算法等，參數選擇的目的是保證電弧穩定燃燒，并確保焊縫形狀和尺寸符合設計要求。

1. 焊絲的送進與熔化：

埋弧焊的焊絲通過導電嘴與電源相連，焊接電流通過焊絲傳遞到電弧，焊絲在電弧熱作用下不斷熔化，并通過電動機驅動的送絲裝置保持穩定送進。焊絲的送進速度需要與焊絲的熔化速度相匹配，以確保焊接過程的連續性和穩定性。

2. 單絲、雙絲和多絲埋弧焊：

埋弧焊可根據應用需求選擇單絲、雙絲或多絲焊接。其中，單絲焊接適用于較薄的工件，而雙絲和多絲焊接則能提高生產效率，適用于更厚的板材。此外，藥芯焊絲或鋼帶替代實心焊絲也常用于特殊焊接場景，進一步提高了焊接靈活性和質量。

單絲、雙絲和多絲埋弧焊.png

四、埋弧焊的優點和缺點

1. 優點：

高效率和深熔透：由于埋弧焊可以使用較大的焊接電流，加之焊劑和熔渣的隔熱作用，埋弧焊的熱效率較高，能夠實現深熔透。單絲埋弧焊甚至可以在不進行開坡口的情況下焊接厚度達20mm的鋼板。
焊接速度快：埋弧焊的焊接速度遠高于傳統的手工焊接。例如，單絲埋弧焊焊接8-10mm厚的鋼板時，速度可達50-80cm/min，而手工電弧焊則僅為10-13cm/mm。
焊接質量好：埋弧焊過程中，焊劑能有效隔絕熔池與空氣的接觸，減緩熔池金屬的凝固速度，從而減少氣孔、裂紋等焊接缺陷的發生幾率。焊劑還可以向熔池金屬補充合金元素，提高焊縫的機械性能。
穩定的自動化焊接：在自動焊接過程中，埋弧焊可以通過自動調節焊接參數，保持焊接過程的穩定性，大幅減少對焊工技術水平的依賴，提高了生產效率。

2. 缺點：

適用范圍受限：由于焊接過程使用顆粒狀焊劑，埋弧焊一般只適用于平焊位置。在其他位置進行焊接時，需要采取特殊措施確保焊劑能夠覆蓋焊接區。
無法直接觀察電弧：焊接過程中，電弧被焊劑覆蓋，無法直接觀察焊接情況，若沒有使用自動跟蹤系統，容易導致焊偏。
電弧不適合焊接薄板：當焊接電流小于100A時，埋弧焊的電弧穩定性較差，無法用于厚度小于1mm的薄板焊接。

五、埋弧焊的應用領域

由于其優越的焊接效率和機械化操作特性，埋弧焊廣泛應用于需要中厚板材焊接的長焊縫場合。以下是幾個典型的應用領域：

造船業：船體的鋼板拼接通常需要長焊縫，埋弧焊可以有效提升焊接速度，保證焊接質量。
鍋爐與壓力容器：埋弧焊的深熔透能力和高焊接效率，使其成為鍋爐和壓力容器制造中不可或缺的焊接方法。
橋梁和起重機械：這些大型結構件的焊接要求較高的焊接強度和抗疲勞性能，埋弧焊能夠通過焊劑提供合金元素補充，提高焊接質量。
核電站結構：埋弧焊在高精度和高安全性要求的場合表現出色，尤其適用于核電站的承壓設備和結構件。

此外，埋弧焊不僅可以用于構件的連接，還可以在基體金屬表面堆焊耐磨或耐腐蝕的合金層，進一步擴展了其應用范圍。隨著焊接冶金技術和材料的進步，埋弧焊能夠焊接的材料種類也從傳統的碳素結構鋼擴展到了低合金結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼及某些有色金屬，如鎳基合金、鈦合金和銅合金等。

六、麥格米特SA1000/SA1250 埋弧焊機為何受市場歡迎？

在工業焊接中，尤其是鍋爐、壓力容器、船舶、鋼結構和風電等中厚板行業，焊接設備的性能直接關系到生產效率和焊接質量。麥格米特SA1000/SA1250埋弧焊機作為該領域的高效工具，憑借其多功能集成設計和先進的技術特點，展示了強大的競爭優勢。

麥格米特SA系列埋弧焊接電源

首先，多功能支持使這款設備能夠進行埋弧焊、碳弧氣刨以及手工電弧焊（MMA），大大提升了設備的適用范圍和靈活性。無論是大面積焊接還是特殊焊接需求，SA1000/SA1250都能輕松應對。其CC（恒流）和CV（恒壓）焊接模式在不同的焊接場景中都能保持穩定的焊接質量，滿足高要求的工業標準。
此外，設備設計特別考慮到了生產環境的多樣性和復雜性，具備寬范圍輸入電壓適應能力，能夠在電壓波動較大的條件下正常工作。加上外殼防護等級達到IP23，適用于嚴苛環境，保證設備的耐用性和長期穩定性。同時，高暫載率（100%）讓設備可以在長時間高電流條件下進行持續焊接，極大提高了生產效率。
為了保障操作的安全性，SA1000/SA1250還配備了智能保護功能，包括過熱保護等，防止設備在極端工作條件下受損。此外，該設備支持U盤升級、RFID刷卡管理和集群控制，在日常維護和設備管理方面更加方便快捷，極大簡化了設備的操作和管理流程。
對于遠距離作業需求，麥格米特SA1000/SA1250也毫不遜色。即使在電纜延長至100米的情況下，焊機依舊可以保持優良的焊接性能。這些綜合性能使其成為中厚板行業的理想焊接解決方案，不僅提高了焊接生產的質量和效率，還在日益激烈的市場競爭中脫穎而出。