不銹鋼焊接工藝方法主要有以下幾種:藥皮焊條電弧焊接、埋弧焊接、氣體保護電弧焊接(TIG焊接,MIG焊接)、二氧化碳氣體保護電弧焊接(MAG焊接)、等離子焊接、電子束焊接、電阻焊接、激光焊接、釬焊等。


1. 藥皮焊條(tiao)電弧焊接


藥(yao)(yao)皮焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)接,是(shi)在母材和焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)之(zhi)間,使(shi)(shi)其產生(sheng)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)進行焊(han)(han)(han)(han)接的(de)方法(fa)。焊(han)(han)(han)(han)接時,借助焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)藥(yao)(yao)皮產生(sheng)的(de)氣(qi)(qi)體和熔渣,把焊(han)(han)(han)(han)接熔池與大氣(qi)(qi)隔(ge)離(li)。因(yin)其適應性(xing)強(qiang),而被廣(guang)泛采用(yong)。使(shi)(shi)用(yong)交流(liu)(liu)(liu)(AC)或(huo)直流(liu)(liu)(liu)(DC)電(dian)源(yuan),但廣(guang)泛普及(ji)使(shi)(shi)用(yong)的(de)是(shi)交流(liu)(liu)(liu)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)接機(ji)。電(dian)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)通電(dian)產生(sheng)電(dian)弧(hu)(hu)(hu),電(dian)弧(hu)(hu)(hu)分(fen)為電(dian)弧(hu)(hu)(hu)芯、電(dian)弧(hu)(hu)(hu)流(liu)(liu)(liu)、電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焰三部(bu)分(fen)。因(yin)為在其周圍(wei)形(xing)成保(bao)護(hu)(hu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu),使(shi)(shi)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)穩(wen)定燃燒(shao)。焊(han)(han)(han)(han)接時,盡量保(bao)持(chi)短(duan)弧(hu)(hu)(hu),以免發(fa)生(sheng)保(bao)護(hu)(hu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)不穩(wen)定的(de)現象。要防止(zhi)空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)及(ji)氮侵人。藥(yao)(yao)皮焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)接法(fa)如圖6-4所(suo)示。藥(yao)(yao)皮當中(zhong)(zhong)含有(you)氧(yang)化(hua)物(wu)、碳酸鹽、硅(gui)酸鹽、氟化(hua)物(wu)、有(you)機(ji)物(wu)和合金劑等。不銹(xiu)鋼藥(yao)(yao)皮電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)在JIS Z3221 中(zhong)(zhong)有(you)所(suo)規定。


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2. 埋弧焊(han)接


以(yi)(yi)焊(han)絲作為(wei)電(dian)極(ji)(ji),電(dian)極(ji)(ji)與母材之(zhi)間(jian)產生電(dian)弧(hu)并不斷地送敷焊(han)藥(yao)(yao)而連續進行(xing)焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方(fang)法(fa),稱之(zhi)為(wei)埋弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)。這(zhe)種焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)因其電(dian)弧(hu)肉眼(yan)看不到而獲此名稱。焊(han)藥(yao)(yao)依靠(kao)電(dian)弧(hu)熱量(liang)成熔(rong)融焊(han)藥(yao)(yao)和(he)熔(rong)渣,后者將熔(rong)融金屬與大氣隔(ge)離開來。使用(yong)(yong)大電(dian)流可以(yi)(yi)高(gao)效率地進行(xing)焊(han)接(jie)(jie),一般是(shi)用(yong)(yong)于中厚板(ban)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie),有時亦(yi)可用(yong)(yong)于薄板(ban)焊(han)接(jie)(jie)。因為(wei)焊(han)接(jie)(jie)過程中大約損失15%的(de)(de)鉻(ge),應當在焊(han)絲和(he)焊(han)藥(yao)(yao)中,設(she)法(fa)補充鉻(ge)的(de)(de)成分。埋弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)原理圖如圖6-5所示。


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3. 氣體保護電(dian)弧焊接(TIG焊接,MIG焊接)


TIG焊(han)(han)(han)接是用鎢(wu)(W)電(dian)(dian)極(ji)與(yu)母材(cai)之(zhi)間產(chan)生電(dian)(dian)弧,用氬(Ar)氣或氦(He)氣將(jiang)電(dian)(dian)弧與(yu)空(kong)氣隔離(li)開來,電(dian)(dian)弧將(jiang)焊(han)(han)(han)絲(si)熔化完成(cheng)焊(han)(han)(han)接的方(fang)法。焊(han)(han)(han)槍采用水(shui)冷卻方(fang)式和(he)空(kong)氣冷卻方(fang)式,鎢(wu)電(dian)(dian)極(ji)的尺寸大小根據(ju)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)和(he)板厚來選定。焊(han)(han)(han)接機(電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)機)采用交流(liu)(liu)(liu)(AC)或直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(DC)都可(ke)以(yi)。一般情(qing)況下(xia),不銹(xiu)鋼的焊(han)(han)(han)接,以(yi)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(DC)占多數。選用直(zhi)流(liu)(liu)(liu)時,鎢(wu)電(dian)(dian)極(ji)的消(xiao)耗量少。以(yi)提高焊(han)(han)(han)接效率為(wei)目的,要將(jiang)焊(han)(han)(han)絲(si)連接到負極(ji)上(shang),如(ru)圖6-6所示。如(ru)果選用交流(liu)(liu)(liu),因鎢(wu)電(dian)(dian)極(ji)消(xiao)耗量大而不適合于(yu)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接。


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 MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接是用(yong)(yong)(yong)氬(Ar)或氦(hai)(He)氣將(jiang)電(dian)(dian)弧與(yu)空(kong)氣隔離開來,同時在焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和母材之間產生電(dian)(dian)弧的焊(han)(han)(han)(han)(han)接方法(fa)。與(yu)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接比較起(qi)來,因(yin)為它可使用(yong)(yong)(yong)大電(dian)(dian)流,焊(han)(han)(han)(han)(han)槍要(yao)采用(yong)(yong)(yong)水(shui)冷(leng)卻(que)方式,焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)直(zhi)徑(jing)一(yi)般的采用(yong)(yong)(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生產效率高。MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)(han)機要(yao)選用(yong)(yong)(yong)直(zhi)流(DC)的,和TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接相(xiang)反,要(yao)將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)接到正(zheng)極(圖6-5)。


 TIG焊接(jie)和(he)MIG焊接(jie)都能在(zai)焊接(jie)部分(fen)得到高質量的焊接(jie)接(jie)頭,它容(rong)易(yi)實現自動化操作,因此廣泛(fan)地(di)應用在(zai)汽車制(zhi)造行業(ye)和(he)電機制(zhi)造行業(ye)。


4. 二氧(yang)化(hua)碳氣體(ti)保護電(dian)弧焊接(MAG焊接)


 對于使用二氧化碳氣體將空氣隔離,同時以藥芯焊絲(圖6-7)作為電極,在與母材之間產生電弧的焊接方法,如果將二氧化碳氣體改換成氬(Ar)和二氧化碳(CO2)混合的MAG氣體而進行焊接的方法稱為MAG 焊接(金屬極活性氣體保護電弧焊)。焊絲直徑大多數是采用1.2mm或1.6mm.其斷面形狀有斂縫形式及無縫形式。


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5. 等離(li)子焊接(jie)


等離(li)子焊(han)接是在(zai)母(mu)材和鎢電極之(zhi)間產生電弧(hu),利用氣體冷卻將電弧(hu)拉細,使(shi)在(zai)高溫離(li)子化的條件下進(jin)行焊(han)接的方法。惰性氣體的作(zuo)用:一是離(li)子化;二(er)是起保護(hu)作(zuo)用。這(zhe)就是和TIG焊(han)接的不同之(zhi)處。等離(li)子焊(han)接可以(yi)進(jin)行熔融度(du)較深的焊(han)接,焊(han)道寬度(du)比較狹窄,熱影(ying)響很小,因此適合于(yu)不銹鋼的焊(han)接。因為可以(yi)使(shi)小電流集(ji)中(zhong),使(shi)電弧(hu)易于(yu)控制(zhi),所以(yi)它(ta)亦適用于(yu)TIG焊(han)接不可能的超薄(bo)板(ban)焊(han)接。



6. 電子束(shu)焊接


電子(zi)束(shu)焊(han)接是在高(gao)真空(kong)(kong)中,使(shi)用電子(zi)束(shu)發射槍(qiang)將(jiang)高(gao)速的(de)(de)電子(zi)束(shu)射向母材,利用其沖擊熱(re)而進(jin)行的(de)(de)焊(han)接方法。因(yin)為(wei)它是在高(gao)真空(kong)(kong)中進(jin)行操作,所(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)即便是和(he)大氣容易起(qi)反應的(de)(de)材料(liao),也可以(yi)(yi)(yi)簡單(dan)地(di)進(jin)行焊(han)接。由于電子(zi)束(shu)的(de)(de)磁(ci)透鏡作用可以(yi)(yi)(yi)將(jiang)其拉(la)細,使(shi)其能量集中,所(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)就(jiu)可以(yi)(yi)(yi)對高(gao)熔點(dian)材料(liao)以(yi)(yi)(yi)及(ji)熔融較深的(de)(de)部(bu)位進(jin)行焊(han)接。電子(zi)束(shu)焊(han)接由于可以(yi)(yi)(yi)實(shi)現電子(zi)束(shu)輸(shu)出(chu)能量的(de)(de)準(zhun)確控制,所(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi),廣泛地(di)應用在精密零件焊(han)接。



7. 電阻焊接


  a. 晶間腐蝕-沿晶界產生的局部腐蝕。在焊接的熱影響區,高溫下鉻的碳化物(Cr23C6)會在結晶粒界上析出,導致其近旁“貧鉻”的部位產生選擇性的腐蝕。


  b. 應力腐蝕斷(duan)裂(lie)-奧氏體系列不銹鋼其焊接部分的殘余應力,在特定的腐蝕條件基礎上,有產生應力腐蝕裂紋(SCC)的現象。


  c. 焊(han)接(jie)缺陷(xian)與(yu)腐蝕-必(bi)須注意因為氣孔、咬邊等輝接(jie)缺陷(xian)會造(zao)成孔腐蝕及縫間隙(xi)腐蝕。


 d. 惰性(xing)氣(qi)體(ti)保護-因為氧化(hua)皮(pi)是造(zao)成焊接部(bu)位腐蝕的(de)原因之(zhi)一,所以在焊接過程中使用氬等惰性(xing)氣(qi)體(ti)使之(zhi)與空(kong)氣(qi)隔離。


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  利用材(cai)(cai)料的電阻(zu)作用,使電能轉換成(cheng)熱能的焊(han)(han)接(jie)方(fang)法稱為(wei)電阻(zu)焊(han)(han)接(jie)。電阻(zu)焊(han)(han)接(jie)中有點焊(han)(han)、縫(feng)焊(han)(han)(滾(gun)焊(han)(han))、凸焊(han)(han)和對(dui)焊(han)(han)等(deng)方(fang)法。因為(wei)焊(han)(han)接(jie)時需要大電流,所(suo)以焊(han)(han)接(jie)比(bi)較(jiao)薄的板(ban)材(cai)(cai)、管材(cai)(cai)及圓(yuan)鋼等(deng)可采用這種方(fang)法。由于不銹鋼比(bi)普通鋼電阻(zu)大電阻(zu)焊(han)(han)接(jie)容易進(jin)行。因為(wei)馬氏體系列,鐵素體系列不銹鋼的自(zi)硬(ying)性,焊(han)(han)接(jie)的溫度可能造成(cheng)脆化,為(wei)此(ci),有必要注意對(dui)材(cai)(cai)料及焊(han)(han)接(jie)條件的選擇(ze)(圖6-8)。



8.  激光焊接


以激(ji)(ji)(ji)(ji)光作為(wei)(wei)(wei)熱源,形成聚(ju)光狀態下對材(cai)料進行(xing)照(zhao)射,使(shi)其局部熔(rong)融(rong)后(hou)凝固(gu),由此接(jie)合而成焊接(jie)接(jie)頭(tou)的方(fang)法,稱為(wei)(wei)(wei)激(ji)(ji)(ji)(ji)光焊接(jie)。作為(wei)(wei)(wei)激(ji)(ji)(ji)(ji)光振(zhen)蕩器,以二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳使(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)光振(zhen)蕩等(deng)稱為(wei)(wei)(wei)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳激(ji)(ji)(ji)(ji)光,YAG(釔鋁柘榴石)的棒狀結晶使(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)光振(zhen)蕩稱為(wei)(wei)(wei)YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)光。焊接(jie)時(shi),為(wei)(wei)(wei)了防止氧(yang)化(hua)(hua),使(shi)用氬(ya)或氮等(deng)作為(wei)(wei)(wei)保護(hu)氣(qi)體覆(fu)蓋焊接(jie)金屬熔(rong)池(chi),對電弧與空氣(qi)進行(xing)隔(ge)離。


9. 釬焊


使(shi)用(yong)比接合母材金(jin)屬熔融點(dian)低的金(jin)屬或者是將這些合金(jin)作為熔融添加劑(ji),不使(shi)母材金(jin)屬熔化而進行(xing)接合的方法(fa)稱為釬(han)焊(han)。添加的金(jin)屬稱為釬(han)料,熔融溫度在450℃以上(shang)的稱為“硬釬(han)焊(han)”,450℃以下的稱為“軟釬(han)焊(han)”。有時采用(yong)“銀(yin)釬(han)焊(han)”以及(ji)“錫釬(han)焊(han)”等(deng)等(deng)。如(ru)果要(yao)(yao)求(qiu)具(ju)備耐腐蝕性(xing)時,則需具(ju)有鎳(Ni)成(cheng)分(fen)的“銀(yin)釬(han)焊(han)”,如(ru)果要(yao)(yao)求(qiu)具(ju)備耐熱性(xing)時,則以Ni-Cr系(xi)列(lie),銅系(xi)列(lie),銀(yin)錳系(xi)列(lie)的釬(han)料為適宜。釬(han)焊(han)方法(fa)分(fen)為火(huo)焰式釬(han)焊(han)、感(gan)應加熱釬(han)焊(han)、電阻(zu)加熱釬(han)焊(han)以及(ji)爐(lu)中(zhong)加熱釬(han)焊(han)等(deng)。