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0导言埋弧自动焊是利用焊丝和工件两极间产生的短路电流电弧热作为热源，并利用颗粒状焊剂的堆敷保护熔池的一种焊接方法。由于电弧在焊剂层下燃烧，外面看不见弧光，因而被称着埋弧焊或焊剂层下焊。由于埋弧焊焊接过程能有效地隔离外界空气，使熔池和焊缝不受侵害,同时焊剂可向熔池渗入合金的这一特点，故焊缝的综合机械性能非常高，当综合机械自动送丝，自动行走和自动控制监视等机构时实现了焊接全过程自动化，从而提高了焊接生产率，改善了劳动条件，规范了生产工艺及管理，得到了焊接界人士的普遍赞誉，实为焊接生产行业首选的一种焊接方法。我厂是埋弧自动焊专业生产厂，属国内首批取得ISO9002质量体系认证和电工产品安全认证企业，经济实力雄厚，科研队伍强大，职工素质高，技术精谌，同时与用户有着广泛深入实际的联系，在长期的生产实践研究中，我们总结了一些埋弧自动焊经验和资料，为使用户更加了解和使用好埋弧焊，我们特编写该工艺手册，供用户们参考。用户们，让我们共同携起手来，为祖国今天和明天的焊接事业作出新的更大的贡献。编制：邹明阳校对：陈亦学审核：何发瑞成都振中电焊机厂二OO一年十月二十日1一、设备特性在实际生产过程中，埋弧自动焊由于不可避免地会受到外界三因素（焊车轨道平整度、工件组装平整度、工件接头质量）和内在三因素（电流大小、电压高低、焊速快慢）单独或综合性的影响，会造成焊接电弧长度的变化，而电弧长度变化将直接影响焊丝电流密度的分布，影响焊接参数的稳定性和正确性，从而直接影响焊接质量。因此对焊接设备本身要求必须具备自动调节系统，来弥补适应焊接过程这一特殊性。1.等速送丝调节系统等速送丝调节，又叫焊接电弧自调节，调节方式是其送丝速度因送丝轮直径的选定而固定不变，当受到外界干扰时（如焊缝高低不平），焊接电弧长度就发生变化，自身调节作用便促使焊丝溶化速度发生改变（熔化速度加快或减慢）使电弧长度恢复到原来的位置，保持其参数的稳定性。2.变速送丝调节系统变速送丝调节是利用预先选择好的送丝速度（即焊接电流）当受到外界干扰时（如焊缝高低不平）即造成焊接电弧电压发生改变，其改变的电压经反馈系统促使送丝电机发生送丝速度的改变，则可使电弧长度恢复到原来的位置，从而保持其参数的稳定性。二、埋弧焊冶金特点埋弧自动焊时由于其可使用电流很大（1000A以上）因而产生的熔池面积也较大（是手工电弧焊的5－8倍）因此焊接热输入量（线能量）也较大。在焊接过程中，由于堆敷的焊剂约有1/3部份随焊接过程受电弧热的影响而熔化，因此可通过焊剂向熔池（焊缝）过渡有益合金元素，故焊缝金属化学成份相当稳定。另由于焊剂熔化后所形成的焊剂泡，因泡内压力较外界高，能有效地隔绝空气的侵入，同时焊剂冷却后形成的覆盖物，可延缓焊缝冷却速度，故焊缝金属的综合机械性能很高。由于埋弧焊质量好，效率高，操作简便，使之成为工业生产中最常用的高效焊接方法之一。常在建筑、桥梁、锅炉、造船、起重、运输，机械等制造业中得到广泛的应用。三、焊接材料在埋弧自动焊接过程中作为焊接添加材料主要有二类：一是焊丝，二是焊剂，焊丝的主要作用是导通焊接电流和填充焊缝，使母材二者在焊接热源的作用下熔为一体，使之获得牢固的焊接接头，焊剂的主要作用为隔绝空气，使熔池金属免受空气中氧、氮、氢的侵害，冶金反应过程中去除杂质，同时掺入合金，形成的熔渣以机械方式保护焊缝良好成形。1.焊丝标准作为埋弧自动焊焊丝的种类很多，根据材质不同常用焊丝属国家标准的有GB1300-77钢焊丝标准，GB4242－84不锈钢焊丝，GB9460-88铜及铜合金焊丝，GB12858-89铝及铝合金焊丝等。2.焊丝的编制方法钢焊丝，用字母“H”表示焊丝，字母后第一二位置数字表示其含碳量，用％符号表示，后面的字母表示其合金元素，其后面的数字则表示其含量，如未尾加有“A”字母则表示其为优质。表示方式举例：如图（1）2H08含碳量0.8％普通钢焊丝H08A优质钢含碳量0.8％焊丝H10Mn2含锰元素0.2％含碳量0.10％普通低合金钢焊丝H10Mn2A优质低合金钢含锰元素0.2％含碳量0.10％焊丝图（1）3.对焊丝的要求具有材质证明书，其表面干净、光亮、无油、水、锈、泥土等脏物。否则焊缝易形成气孔、夹渣、裂纹和焊缝成形不良等缺陷。常用焊丝牌号及用途：见表（1）34.焊丝的选择原则（1）按接头金属机械性能；（2）按接头金属化学成份；（3）按接头使用工艺性能；（4）按工件结构特性，进行综合选择。表（1）常用焊丝牌号及用途序号焊丝牌号用途1H08.H08A.H08Mn焊接Q195.Q215.Q235.20g2H08MnA.H10Mn2Si焊接09Mn2.14MnN0.15MnVN3H18CrMoA焊接30CrMnST.12Cr2NiWVA4H08MnSTMoTi焊接10Mn2Si.17MnSi5H08MnMoVTiA焊接12A1M0V.09MuCnPTi6H10MnSTA焊接15MnV7H08MnMoVA焊接15MnMoVN.14MnMoVB8H20CrSTNiWVA焊接28Cr3STNTMoWVA9H08CrMo.H08CrMoVH08CrMnSTMoVA焊接工作温度600℃12CrMo15Mo.20CrMo.25CrMoVA10H0Cr14.H1Cr13焊接工作温度800℃0Cr13.1Cr1311H0Cr18Ni9H0Cr19Ni9焊接工作温度900-1100℃1Cr18si21Cr2rsi2.2Cr22Ni4Ti12H1Cr25NT13H1Cr25NT20H0Cr19NT9TiH00Cr19Ni9焊接工作温度1200℃.1Cr23Ni31Cr18Ni9Ti.00Cr18Ni1000Cr17Ni14Mo20Cr18Ni12Mo2Ti5.焊剂焊剂是一种浅棕褐色玻璃状细颗粒物，焊接生产上将其堆敷在焊道上，熔化后成粘稠状液体物覆盖着熔池表面，它具有脱氧，掺入合金，防止气孔，改善工艺性能，提高焊缝成形等作用。常用焊剂牌号及特性：见表（2）根据国家标准GB5293-85碳素钢用埋弧焊剂，GB12470-90低合金钢用埋弧焊剂。其表示方法：如图（2）HJΧΧΧ－HΧΧΧ焊丝牌号焊缝金属冲击功≥27J时试验温度拉伸和冲击试样状态焊缝金属拉伸性能焊剂4HJΧΧΧΧ－HΧΧΧ焊丝牌号焊剂系代号焊缝金属冲击功≥27J时试验温度试样状态代号焊缝金属拉伸性能代号焊剂图（2）6.埋弧焊用焊剂的分类方法很多，现举例说明(1)按制造方法分：有熔炼焊剂和非熔炼焊剂二大类；(2)按化学性质分：有酸性碱性和高碱性三类；(3)按化学成份分：有含锰、硅、氟成份的高中低三类；(4)按熔敷特性分：有焊接用和堆焊用二类；(5)按焊接对象分：有碳素钢、不锈钢、铜、铝及其合金等，低合金钢用焊剂和其它类别焊剂。7.对焊剂的要求（1）易于引弧，焊接电流稳定，利于焊缝成形；（2）不易生成气孔，不易夹渣，无裂纹；（3）能够掺入合金，改善焊缝组织，无有害气体；（4）具有一定粒度强度，不易吸潮，脱渣容易。8.对焊剂的保管（1）焊剂应当存放在干燥处，离地面高度300mm，离墙150mm的货架上；（2）焊剂成份应有材质证明书，合格证，经理化试验符合要求；（3）按进厂日期先后使用，执行先进先出原则；（4）使用应按规定（说明书）要求进行烘焙干燥；（5）使用回收焊剂应除去渣壳，杂物，粉尘后与新焊剂混合并重新烘焙干燥后方可使用。焊剂烘焙温度见表（3）四、埋弧自动焊前工艺准备埋弧自动焊由于其送丝、行走、焊接均属自动连续进行，中间不能无故停留，焊接效率极高，为获得优质的焊缝质量，因此对焊接工艺特别是焊前要求较高。埋弧自动焊焊接工艺准备一般分为焊接文件准备、坡口制备、工件装配、材料清理、参数确定五个部份。1、文件准备主要包括焊接标准特点如焊接材料、坡口形式、焊接工艺、焊接检验等，它是确定焊接质量的依据。5表（2）常用焊剂牌号及特性类型牌号颜色成份％特性酸性焊剂HJ431浅棕色或棕褐色玻璃状Mno38-47Sio238-45Cn5-9Cno≤6Ar2o3≤5≤1.8S≤0.06P=0.08抗氧能力强，稳弧性能高，有害气体较少，脱渣容易，焊缝成形美观，适用于低碳钢、低合金钢、铜的埋弧焊，可交直流两用HJ433棕红色或浅棕色玻璃状Mno44-41Sio242-45Cn2-4Cno≤4A12O3≤3eo≤1.8R2o≤0.5SS≤0.06P=0.08稳弧性高，脱渣容易，能适宜厚板填充焊接和薄板快速焊接，用于低碳钢低合金钢的压力容器和较重要工件焊接。但只适宜于直流电焊接。HJ330棕红色玻璃状Mno22-26Sio244-48Cn3-6CnO≤3A12O3≤4≤1.5MgO16-20R20≤1.0S≤0.06T=0.08低温冲击韧性好，稳弧性能好，脱渣容易，抗裂性好，用于深坡口焊接交直流两用HJ130黑色或灰黑色石状或石状颗粒SiO235-40Cn27-7CnO10-18A12O12-16eo≈2.0Mgo14-19Tio27-11S≤0.05P≤0.05工艺性能好，抗气孔能力和抗热裂纹能力强，交直流两用，可焊接低碳钢和低合金钢。中性焊剂HJ260灰色青灰色透明颗粒Mno3-4Si0229-34Cn20-24Qo4-7A12O313-17eo≤1.0Mgo5-9S≤0.10P≤0.05电弧稳定，焊缝美观，有一定氧化性，焊缝塑性较差，用于奥氏体不锈钢和耐酸钢及其它合金钢的焊接焊缝成形较好脱渣容易，直流电焊接。SA65棕色棕黄色玻璃状颗粒Mno18-22S1O238-42Cn6-8Cno18-22A12O3≤6其它≈1.5Mgo4-7Tio23-5焊缝成形良好，表面光洁，脱渣容易，力学性能好，用于焊接低合金高强钢结构，交直流焊接。碱性焊剂HJ250浅黄色或浅绿色玉石状颗粒Mnv5-8Sio218-22Cn23-30Cno4-8A12O318-23eo≤1.5Mgo12-16R2o≤3.0S≤0.05P≤0.05工艺一般，焊缝成形较好，含氧量低，冲击韧性较高，氢含量较低，冷裂纹倾向较小，应预热工件适宜焊接厚度大，刚性大工件，直流反接HJ252浅灰色至灰色玉石状颗粒Mno2-5Sio218-22Cn18-24Cao2-7Ai2o322-28eo≤1.0Mg017-23S≤0.07P≤0.08碱度高，活性低，焊缝含氢量低化学成份稳定，抗气孔和裂纹能力强。焊缝成型美观，交直流两用适宜较深坡口焊接，可焊16Mn16MnMOV18MnMONO石油、化工、核容器焊接。6表（3）焊剂烘焙温度焊剂类型焊剂牌号烘干温度及时间熔炼焊剂HJ130.131.150HJ230.330.360HJ430.431.433250℃×2hHJ151250℃－300℃×2hHJ250.251300℃－350℃×2hHJ172.260.350.351300℃－400℃×2h烧结焊剂SJ101.102104SJ105301302SJ401402403SJ501502503SJ601602603641300℃－350℃×2h2.坡口制备埋弧自动焊开坡口的目的主要有二个：一是利用坡口减小材料厚度使焊接获得一定熔深量，以达到工件全部焊透；二是利用坡口可调整焊缝金属熔合比，从而获得优质焊缝接头。埋弧自动焊其坡口形式可按国家标准GB986-88（埋弧自动焊基本坡口形式及尺寸）执行，加工方法为不重要的焊接结构可采用手工或机械气割方式制备。重要焊接结构可采用机械切削方式制备，焊缝可采用电弧气刨制备或用磨光机砂磨。为方便使用我们将常用厚度的坡口型式列出供参考，常用厚度的坡口形式。见图（3）3.工件装配工件的装配质量主要有二个：一是工件的规定几何尺寸，即工件结构（加工或使用）尺寸，这是绝对需要保证的否则会成为废品；二是生产工艺尺寸，即焊缝装配尺寸，如接头型式，坡口角度，组对间隙，点焊位置，点焊长度，点焊间距等，装配质量的好坏，将直接影响焊缝质量。如接头型式的选择不正确将直接导致焊缝的机械性能是否满足设计要求。装配坡口形式和方法将直接影响到焊缝尺寸是否符合工艺规范要求。当装配间隙较大时，容易形成焊瘤或烧穿焊缝，当间隙较小时则易形成未