埋弧焊机工作原理

　　埋弧焊机是一种利用电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的焊接机器。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱钢结构等制作中的主要焊接机器。近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新型焊接机器，但埋弧焊机的应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊机器的熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊机约占10%左右，且多年来一直变化不大。

　　埋弧焊可分为自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式。前者电弧的相对移动和焊丝的送进都由机械完成，后者电弧的移动是由操作者手持焊枪移动，而焊丝的送进是自动的。埋弧焊是以电弧作为热源的机械化熔焊方法。由于自动埋弧焊劳动强度较低，目前广泛地应用于生产中，而半自动埋弧焊很少使用。

　　电弧热使焊丝、焊剂及母材局部熔化以致部分蒸发。金属蒸气、焊剂蒸气在电弧区形成一个空腔。熔化的焊丝和母材形成的金属熔池位于空腔的底部;熔融的焊剂形成的熔渣位于空腔的顶部。这个空腔不仅使电弧和熔池受到保护，不与空气接触，而且可以遮蔽弧光。

　　随着电弧向前移动，电弧力将液态金属推向后方并逐渐冷却凝固成焊缝，熔渣则凝固成渣壳覆盖在焊缝表面。焊接过程熔渣不仅对金属熔池和焊缝金属起保护作用，还与熔融金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属化学成分与力学性能，防止焊缝产生裂纹、气孔等缺陷，焊后未熔化焊剂另行清理回收。

　　埋弧焊时，由于送丝机构不断地将焊丝送进，而且焊丝端部在电弧热作用下不断熔化，因此为保持焊接过程正常进行，焊丝送进速度与熔化速度要相平衡。根据焊丝不同应用场合，焊丝有单丝、双丝、多丝。有时还可以用药芯焊丝代替裸焊丝，或用钢带代替焊丝。

　　埋弧焊机分类

　　埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。

　　半自动埋弧焊机

　　半自动埋弧焊机是由焊接小车、埋弧焊机组成，焊接小车可以前后行走，速度可调。半自动埋弧焊机的主要功能是：

　　(1)将焊丝通过导丝管连续不断地送入电弧区;

　　(2)传输焊接电流;

　　(3)控制焊接起动和停止;

　　(4)向焊接区铺施焊剂。

　　因此它主要由送丝机构、控制箱、带软管的焊接手把及焊接电源组成。半自动埋弧焊机兼有自动埋弧焊的优点及手工电弧焊的机动性。在难以实现自动焊的工件上(例如中心线不规则的焊缝、短焊缝、施焊空间狭小的工件等)，可用这种焊机进行焊接。

　　自动埋弧焊机

　　自动埋弧焊机是由埋弧焊机，辅助设备组成，可以达到自动焊接，自动埋弧焊机的主要功能是：

　　(1)连续不断地向焊接区送进焊丝;

　　(2)传输焊接电流;

　　(3)使电弧沿接缝移动;

　　(4)控制电弧的主要参数;

　　(5)控制焊接的起动与停止;

　　(6)向焊接区铺施焊剂;

　　(7)焊接前调节焊丝端位置。

　　自动埋弧焊机按照工作需要，做成不同的形式。常见的有：焊车式、悬挂式、机床式、悬臂式、门架式等。

　　结构设计

　　埋弧焊机由焊接电源、焊接机头和辅助设备构成。其电源可以使用交流、直流或交直流并用。埋弧焊设备由电源、控制电缆、小车三部分组成。每部分都十分重要，只有配合得很好才能充分发挥埋弧焊的优势

　　电源的要求电源分交流和直流。直流电源有磁放大器式，晶闸管式和逆变式。由于晶闸管式体积适中，效率高，运行可靠，价格低廉，广泛被采用。直流电源的特点：电弧稳定，采用反极性联接，熔深较大，成型美观。

　　控制电缆埋弧焊长期处在运动之中，电缆长期弯曲，容易损坏。电缆的质量特别重要，电缆与插头的焊接一定要可靠。由于电缆内部断线造成设备不能工作的例子已经举不胜举，应该引起广大使用者的注意。

　　小车(焊车)小车是由电气控制箱和电机、机械传动装置组成。小车工作平稳，可靠。

　　焊接特点

　　埋弧焊电源可以用交流(弧焊变压器)、直流(弧焊发电机或弧焊整流器)或交直流并用。要根据具体的应用条件，如焊接电流范围、单丝焊或多丝焊、焊接速度、焊剂类型等选用。

　　一般直流电源用于小电流范围、快速引弧、短焊缝、高速焊接，所采用焊剂的稳弧性较差及对焊接工艺参数稳定性有较高要求的场合。采用直流电源时，不同的极性将产生不同的工艺效果。当采用直流正接(焊丝接负极)时，焊丝的熔敷率最高;采用直流反接(焊丝接正极)时，焊缝熔深最大。

　　采用交流电源时，焊丝熔敷率及焊缝熔深介于直流正接和反接之间，而且电弧的磁偏吹最小。因而交流电源多用于大电流埋弧焊和采用直流时磁偏吹严重的场合。一般要求交流电源的空载电压在65V以上。

　　为了加大熔深并提高生产率，多丝埋弧自动焊得到越来越多的工业应用。应用较多的是双丝焊和三丝焊。多丝焊的电源可用直流或交流，也可以交、直流联用。双丝埋弧焊和三丝埋弧焊时焊接电源的选用及联接有多种组合。

　　焊机优点

　　生产效率高：因为一方面焊丝导电长度缩短，电流和电流密度提高，因此电弧溶深和焊丝溶敷效率都大大提高。(一般不开坡口单面一次溶深可达20mm)另一方面由于焊剂和溶渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅也少，虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大，但总的热效率仍然大大增加。

　　焊缝质量高：熔渣隔绝空气的保护效果好，焊接参数可以通过自动调节保持稳定，对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定，机械性能比较好。

　　劳动条件好：除了减轻手工焊操作的劳动强度外，它没有弧光辐射，这是埋弧焊的独特优点。

　　可以达到自动焊接。连续不断地向焊接区送进焊丝、传输焊接电流、使电弧沿接缝移动、控制电弧的主要参数、控制焊接的起动与停止、向焊接区铺施焊剂、焊接前调节焊丝端位置。

　　自动焊接时：焊接参数可通过自动调节保持稳定。与手工电弧焊相比，焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度可大大降低。

　　埋弧焊机保养

　　埋弧焊机是较复杂、较贵重的焊接设备，维护保养十分重要。

　　1、设备应专人使用，操作人员应对设备基本原理有所了解，合理使用焊接工艺规范进行焊接，人员应进行培训和考核;

　　2、埋弧焊设备应定期进行清洁处理和更换导电嘴和送丝轮等;

　　3、电源的进出线和接地线必须联接良好;

　　4、控制电缆在小车端头应加以固定，不要使它严重弯曲损坏，出现故障。

　　埋弧焊机维修

　　设备出现故障，应从三方面检查，电源、控制电缆、小车。

　　1、焊接电源检查

　　a、打开电源开关，将转换开关放至手工焊位置，电源输出电压是否显示在规定值范围内，达不到规定的应更换控制线路板进行试验;

　　b、检查熔断丝是否良好，输入三相电压是否(380V110%)正常，检查控制变压器各级电压是否在规定值内。如有问题，更换控制变压器;

　　c、检查各继电器能否正常动作，出现问题更换器件，

　　d、检查常温时温度继电器是否导通，冷却风扇运转是否正常，出现问题更换器件;

　　e、晶闸管的检查，用万用表测量门极与阴极之间电阻，应在十几至几十欧姆电阻，否则门极短路或开路，阴与阳极间电阻应大于1兆欧姆，小于时极间绝缘性能不良，电阻值为零表示击穿。

　　2、控制电缆检查

　　控制电缆长期处于运动状态，很容易折断，检查方法用万用表电阻档按电缆两端号码测量通断情况，有折断的可用备用线联接。

　　3、小车故障的检查

　　a、按下小车前进产后退按键，小车能否行走，调节速度旋钮，能否改变行十谏度。按下送丝按钮，送丝轮能否正反转。如有问题，检查熔断丝，小型继电器有否损坏;

　　b、焊接一调整开关放在自动焊接位置检查，在不装焊丝时，按下焊接按钮，空载时送丝轮有否慢速旋转。当电压降到“v至28V送丝轮应快速旋

　　转，当短路电压为零时，送丝轮应反转(抽丝)，若不正常应更换控制线路板;

　　c、送丝不稳定，检查送丝轮的轮齿是否损坏，损坏的更换。压紧装置是否调节得当。

　　修理人员的要求

　　埋弧焊机产品质量在不断提高，设备的修理十分重要，修理人员应具备的条件:

　　1、对产品生产工艺了解;

　　2、产品的质检、测试、试验及标准应较熟悉;

　　3、一般应具备中专程度的电学基础。

　　4、要准备一些修理用材料和工具，比如电源控制板，小车控制板、控制变压器，继电器、开关，保险丝等。只有这样修理工作才能顺利进行。