【摘要】介绍了埋弧螺柱焊的特点、命名和升级换代产品——RSN(M)5—2500/3150埋弧螺柱焊机。采用埋弧螺柱焊方法焊接的国家体育场(鸟巢)所需预埋件——Φ20mm钢筋“T形焊”，其焊缝外观、焊接接头的力学性能符合有关标准的规定；宏观金相和金相组织，经检验均能达到预埋件对焊接的要求。埋弧螺柱焊进行的钢筋“T形焊”，现已达到Φ32mm，而且还能进行板条“T形焊”，是一项值得推广的焊接新工艺。

大型钢-混结构、体育场馆、展览馆以及桥梁建筑中所用的预埋件，除了板一板焊接外，还有大量的钢筋-焊接，即通常所说的钢筋“T形焊”。国家体育场(鸟巢)委托焊接的一种预埋件，就属于钢筋“T形焊”。钢筋“T形焊”传统的焊接方法，有焊条电弧焊、穿孔塞焊和埋弧压力焊。为了提高焊接质量和生产效率，我所采用了焊接新工艺——埋弧螺柱焊。现就这方面的焊接情况作以简介。

一、埋弧螺柱焊的特点

埋弧螺柱焊是电弧螺柱焊中的一员，就是将焊剂埋弧与螺柱焊的自动焊接程序有机地结合在一起。该焊接方法秉承螺柱焊的自动焊接程序：按动开关→引弧→提升→引燃主弧→焊接时间到→钢筋插入熔池→断弧→结束，并利用焊剂把明弧变为埋弧，使之具有埋弧焊的优点。

(1)对熔池和焊缝进行有效的保护，防止氧化、氮化和合金元素的蒸发和烧损，大大提高了焊缝的质量。

(2)金属熔液与焊渣之间发生一系列的物化反应，不仅能去除焊缝中的有害杂质，如脱氧、脱硫、脱磷和去氢等，而且还可以使焊缝金属合金化，改善焊缝性能。

(3)焊接电流大(直流1000～3500A)，电弧的穿透能力强，焊接时间短(几秒钟)，因此熔深大，热影响区小，焊接接头的力学性能提高。

(4)焊接结束时，将钢筋插入熔池，以获得高强度的焊接接头。

总之，采用埋弧螺柱焊焊接的接头，其外观显著的特点是高高隆起的光亮的焊缝，高度一般超过6mm。埋弧螺柱焊是钢筋“T形焊”的一种焊接新工艺，具有埋弧、操作舒适和效率高的特点，其焊缝的力学性能高于母材，完全能替代焊条电弧焊和穿孔塞焊。与焊接电流仅400～650A(交流)的埋弧压力焊相比，焊接电流大、焊接时间短、焊接过程全自动、焊接质量稳定及焊接强度高是其突出优点。

二、焊接新工艺的命名

将钢筋“T形焊”的焊接新工艺命名为“埋弧螺柱焊”，是基于以下原因：

(1)“GB/T 10249电焊机的型号编制方法”对螺柱焊的产品型号做了明确的规定。其中，产品型号中第三位“附注特征”是这样叙述的：M-埋弧，N-明弧，R-电容。也就是说，电弧螺柱焊机、埋弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机是螺柱焊机中的3个系列产品，因此将埋弧螺柱焊归入螺柱焊大类是符合国家标准规定的。

(2)“ISO 14555焊接—金属材料的电弧螺柱焊”国际标准，对焊接过程中螺柱插入熔池的程序是这样描述的：“用一个有限的力(＜100N)将螺柱插入(plunged)熔池”，而且插入的速度还有严格的限制。事实上，将螺柱插入熔池的力除了螺柱和焊枪中运动部件的自重外，就是压缩弹簧恢复到原状态的推力(＜10N)。在埋弧螺柱焊中，此程序对钢筋施加的力同样如此，只是钢筋的自重大些。这说明，使钢筋进入熔池的推力仍然很小。实际上对钢筋施加的力还不能太大，否则将产生焊接缺陷。

(3)从焊接机理分析，埋弧焊和螺柱焊均属于熔化极类电弧焊，其焊缝成形不用施加压力，即使用力也很小，如本焊接工艺，与建筑工程中常用的电阻点焊、闪光对焊等焊接过程中施加的力有几个数量级的差别，焊接机理也完全不同。对于“埋弧压力焊”的叫法，在焊接工艺上未反映出“压力”的含义，名不符实。

（待续）