摘要：隔熱管托埋弧焊是當今生產效率較高的機械化焊接方法之一，它的全稱是埋弧自動焊，又稱焊劑層下自動電弧焊。本文對埋弧焊的工藝與特點進行簡要的分析。
隔熱管托埋弧焊的實質是在一定大小顆粒的焊劑層下，由焊絲和焊件之間放電而產生的電弧熱使焊絲的端部及焊件的局部熔化，形成熔池，熔池金屬凝固后即形成焊縫。這個過程是在焊劑層下進行的，所以稱為埋弧焊。
焊絲末端和焊件之間產生電弧之后，電弧的輻射熱使周圍的焊劑熔化，其中一部分達到沸點，并蒸發(fā)形成高溫氣體，這部分蒸氣將電弧周圍的熔化焊劑（熔渣）排開，形成一個氣泡，電弧在這個氣泡內燃燒，氣泡的上部被部分熔化了的焊劑及渣殼構成的外膜包圍著。它不僅能很好地將熔池與空氣隔開，而且可以隔絕弧光的輻射。
隨著電弧在氣泡內連續(xù)燃燒，焊絲不斷地熔化形成熔滴落入熔池。當電弧沿隔熱管托焊縫方向不斷向前移動時，熔池也隨之冷卻而凝固形成焊縫，密度較小的熔渣浮在熔池的表面，冷卻后成為渣殼。
隔熱管托埋弧焊的焊接過程可以表述為，焊劑由漏斗流出后，均勻地撒在裝配好的焊件上，堆放高度為30～50mm。焊絲由送絲輪控制送進，經導電嘴送入焊接電弧區(qū)。焊接電源的輸出端分別接在導電嘴和焊件上。送絲機構、焊劑漏斗和控制盤通常裝在一臺小車上。焊接時只要按下啟動按鈕，焊接過程便可自動進行。
一．埋弧焊工藝
隔熱管托焊前準備：埋弧焊在焊接前必須做好準備工作，包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的裝配以及焊絲表面的清理、焊劑的烘干等。
1．坡口加工
隔熱管托坡口加工要求按GB 986—1988執(zhí)行，以保證焊縫根部不出現未焊透或夾渣，并減少填充金屬量。坡口的加工可使用刨邊機、機械化或半機械化氣割機、碳弧氣刨等。
2．待焊部位的清理
隔熱管托焊件清理主要是去除銹蝕、油污及水分，防止氣孔的產生。一般用噴砂、噴丸方法或手工清除，必要時用火焰烘烤待焊部位。在焊前應將坡口及坡口兩側各20mm區(qū)域內及待焊部位的表面鐵銹、氧化皮、油污等清理干凈。
3．焊件的裝配
隔熱管托裝配焊件時要保證間隙均勻，高低平整，錯邊量小，定位焊縫長度一般大于30mm，并且定位焊縫質量與主焊縫質量要求一致。必要時采用專用工裝、卡具。對直縫焊件的裝配，在焊縫兩端要加裝引弧板和引出板，待焊后再割掉，其目的是使焊接接頭的始端和末端獲得正常尺寸的焊縫截面，而且還可除去引弧和收尾容易出現的缺陷。
4．焊接材料的清理
隔熱管托埋弧焊用的焊絲和焊劑對焊縫金屬的成分、組織和性能影響極大。因此焊接前必須清除焊絲表面的氧化皮、鐵銹及油污等。焊劑保存時要注意防潮，使用前必須按規(guī)定的溫度烘干待用。
二．埋弧焊具有以下特點：
1．生產效率高
由于隔熱管托埋弧焊時，焊絲的伸出長度較小，可以采用較大的焊接電流。例如焊條電弧焊使用焊條焊接時，電流的范圍也就是250 ～ 350A，而埋弧焊通常為600？850A，甚至可達到1000A，故埋弧焊電流對焊絲的預熱作用比焊條電弧焊大得多，再加上電弧在密封的熔劑氣泡中燃燒，熱效率極高，使焊絲的熔化系數增大、母材熔化快，提高了焊接速度。
2．焊縫質量好
隔熱管托埋弧焊時，焊接區(qū)受到焊劑和渣殼的可靠保護，大大減小了有害氣體的入侵機會。同時還可以降低焊縫的冷卻速度，從而提高了焊縫接頭的力學性能。埋弧焊焊接規(guī)范比較穩(wěn)定，焊速均衡，焊縫表面粗糙度小，化學成分和力學性能也比較均勻。由于埋弧焊熔深較深，故不易產生未焊透等缺陷。由于電流大，熔深較大，熔池中的氣體往往來不及逸出，因而對氣孔的敏感性較大。
3．節(jié)省焊接材料和電能
由于熔深大，對于較厚的焊件可以不開坡口進行焊接，焊縫中焊絲的填充量顯著減少，節(jié)約了焊材，也節(jié)省了由于加工坡口和填充坡口所耗的電能。由于埋弧焊受焊劑的有效保護，飛濺極少，隔熱管托又沒有像焊條電弧焊那樣的焊條頭的損失，這就提高了填充焊絲的利用率，降低了成本。
4．勞動條件好
由于實現了焊接過程機械化，操作較簡便，減輕了焊工的勞動強度，而且電弧在焊劑層下燃燒，隔熱管托沒有弧光的有害影響，放出的煙塵也較少，從而改善了焊工的勞動條件。
三．埋弧焊需要控制的焊接參數
隔熱管托埋弧焊需要控制的焊接參數較多，對焊縫質量和成形影響較大的規(guī)范參數有：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑與伸出長度、焊絲與焊件之間的傾斜度等。焊劑的粒度及焊劑層厚度也對焊縫質量有一定影響。
1．焊接電流
隔熱管托焊接電流是決定熔深的主要因素。在一定的范圍內，電流增加時，焊縫的楚深"和余高4都增加，而焊縫的熔寬B增加不大。增大焊接電流可以提高生產率，但在一定的焊速下，焊接電流過大會使熱影響區(qū)過大并產生焊瘤或使焊件被燒穿。若焊接電流過小，則熔深不足，產生熔合不好或未焊透，夾渣等缺陷。
為保證隔熱管托焊縫的內在質量和成形美觀，在提高焊接電流的同時要相應提高電弧電壓，使它們保持符合要求的焊縫成形系數。
埋弧焊時既可以采用直流電源，也可以采用交流電源。當采用直流正接時，由于焊絲的熔敷速度比反接時高30% ～ 50%，且熔深淺，所以它適合隔熱管托薄板焊接和堆焊。直流反接時的熔深比正接大，適合焊厚件。
2．電弧電壓
其他參數不變時，電弧電壓是決定熔寬的素。電弧電壓增加時，熔深H減小，熔寬B增大，余高h變小。電弧電壓過大時，焊劑的熔化量增加，電弧不穩(wěn)，因此，電弧電壓的大小應與焊接電流匹配。
3．焊接速度
其他參數不變時，隔熱管托焊接速度增加，焊縫單位長度內所得到的電弧熱量減小，因此使熔深變淺；同時焊縫上單位長度內所得到的焊絲熔化量也減少，所以焊縫的余高和熔寬相應減少。過分地增加焊接速度會造成未焊透、焊縫邊緣熔合不好。
隔熱管托焊接速度太慢，則焊縫余高過高，形成寬而淺的大熔池，焊縫表面粗糙，容易產生滿溢、焊瘤或燒穿，生產效率也不高。
近年來，雖然先后出現了許多種高效、優(yōu)質的新焊接方法，但埋弧焊的應用領域依然未受任何影響。從各種熔焊方法的熔敷金屬重量所占份額的角度來看，隔熱管托埋弧焊約占10%左右，且多年來一直變化不大。
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