電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法稱為埋弧焊(submerged arc welding,SAW)。焊接電弧在焊絲與焊件之間燃燒,焊絲沿著待焊軌跡均勻不斷地送往電弧區(qū),電弧熱將焊絲端部及電弧附近的母材金屬和焊劑熔化,電弧移開后熔池金屬凝固成焊縫,熔化的焊劑(未滲入焊縫金屬中的那部分)則凝固成渣殼覆蓋于焊縫表面。埋弧焊分機械操作(自動)和手工操作(半自動)兩種方法。
不銹鋼管埋弧焊設備按送絲機構(gòu)可分為等速送絲和均勻調(diào)節(jié)送絲兩大類。
1. 等速送絲(又稱電弧自身調(diào)節(jié)送絲)
等速送絲適用于細焊絲或高電流密度的焊接場合,配合管狀導電嘴(或稱管狀偏心導電嘴、偏心導電嘴)。焊絲的送進按預選定的速度等速進入焊接區(qū),其工作原理是采用機械方法(更換變速齒輪)來調(diào)速。依靠電弧的自身調(diào)節(jié)作用來維持弧長相對穩(wěn)定。當焊接電弧受到外界干擾而弧長增加時,下降外特性電源供給的焊接電流減小,焊絲熔化速度減緩,電弧便會由長變短,趨向給定值。反之,電弧變短時,焊接電流增大,焊絲熔化加快,弧長又由短變長,趨向給定值。按這個工作原理制造的等速送絲埋弧焊設備有MZ1-1000、MZ2-1500和MZ3-500等型號,其焊接電源可采用交流、直流弧焊電源。
2. 均勻調(diào)節(jié)送絲(又稱強迫調(diào)節(jié)送絲、變速送絲)
均勻調(diào)節(jié)送絲適用于粗焊絲或低電流密度的焊接場合,配合滾輪式或夾瓦式導電嘴。
焊絲的送進速度按電弧電壓的高低自動均勻調(diào)節(jié),電弧電壓調(diào)節(jié)原理是利用電弧電壓作為反饋信號,經(jīng)過控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變送絲速度而保持弧長相對不變。當電弧受外界干擾變長,電弧電壓升高時,控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)接到電壓反饋信號后送絲速度調(diào)快,弧長由長變短,趨向穩(wěn)定值。當電弧長度變短,電弧電壓下降時,將送絲速度調(diào)慢,弧長增長趨向給定值。這種埋弧焊機的控制系統(tǒng)稍復雜,具體型號有MZ-1000、MZ-1-1000和MU1-1000等。其焊接電源可采用交流、直流弧焊電源。
按工作需要,埋弧焊機常見的構(gòu)造形式有:焊車式、懸掛式、機床式、門架式和懸臂式等,如圖4-12所示。