电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊(submerged arc welding,SAW)。焊接电弧在焊丝与焊件之间燃烧,焊丝沿着待焊轨迹均匀不断地送往电弧区,电弧热将焊丝端部及电弧附近的母材金属和焊剂熔化,电弧移开后熔池金属凝固成焊缝,熔化的焊剂(未渗入焊缝金属中的那部分)则凝固成渣壳覆盖于焊缝表面。埋弧焊分机械操作(自动)和手工操作(半自动)两种方法。
不锈钢管埋弧焊设备按送丝机构可分为等速送丝和均匀调节送丝两大类。
1. 等速送丝(又称电弧自身调节送丝)
等速送丝适用于细焊丝或高电流密度的焊接场合,配合管状导电嘴(或称管状偏心导电嘴、偏心导电嘴)。焊丝的送进按预选定的速度等速进入焊接区,其工作原理是采用机械方法(更换变速齿轮)来调速。依靠电弧的自身调节作用来维持弧长相对稳定。当焊接电弧受到外界干扰而弧长增加时,下降外特性电源供给的焊接电流减小,焊丝熔化速度减缓,电弧便会由长变短,趋向给定值。反之,电弧变短时,焊接电流增大,焊丝熔化加快,弧长又由短变长,趋向给定值。按这个工作原理制造的等速送丝埋弧焊设备有MZ1-1000、MZ2-1500和MZ3-500等型号,其焊接电源可采用交流、直流弧焊电源。
2. 均匀调节送丝(又称强迫调节送丝、变速送丝)
均匀调节送丝适用于粗焊丝或低电流密度的焊接场合,配合滚轮式或夹瓦式导电嘴。
焊丝的送进速度按电弧电压的高低自动均匀调节,电弧电压调节原理是利用电弧电压作为反馈信号,经过控制调节系统改变送丝速度而保持弧长相对不变。当电弧受外界干扰变长,电弧电压升高时,控制调节系统接到电压反馈信号后送丝速度调快,弧长由长变短,趋向稳定值。当电弧长度变短,电弧电压下降时,将送丝速度调慢,弧长增长趋向给定值。这种埋弧焊机的控制系统稍复杂,具体型号有MZ-1000、MZ-1-1000和MU1-1000等。其焊接电源可采用交流、直流弧焊电源。
按工作需要,埋弧焊机常见的构造形式有:焊车式、悬挂式、机床式、门架式和悬臂式等,如图4-12所示。