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(han)條電弧焊(han)接
藥(yao)皮(pi)焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),是在母材(cai)和焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)之間,使(shi)其(qi)(qi)產(chan)生電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)進行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)方法(fa)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時,借助焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)藥(yao)皮(pi)產(chan)生的(de)氣體和熔渣(zha),把焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔池與(yu)大(da)氣隔離。因(yin)其(qi)(qi)適(shi)應性(xing)強,而被廣泛采(cai)用(yong)。使(shi)用(yong)交流(liu)(AC)或(huo)直流(liu)(DC)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源,但廣泛普及使(shi)用(yong)的(de)是交流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)機(ji)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)產(chan)生電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)分(fen)(fen)為電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)芯(xin)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)流(liu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)焰三部分(fen)(fen)。因(yin)為在其(qi)(qi)周(zhou)圍形成保護氣流(liu),使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)穩(wen)定(ding)燃燒。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時,盡量(liang)保持短(duan)弧(hu)(hu)(hu)(hu),以免(mian)發生保護氣流(liu)不穩(wen)定(ding)的(de)現象。要防止(zhi)空(kong)氣中的(de)氧(yang)及氮侵人。藥(yao)皮(pi)焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)法(fa)如圖6-4所示。藥(yao)皮(pi)當中含有(you)氧(yang)化物、碳酸鹽、硅酸鹽、氟化物、有(you)機(ji)物和合金劑等。不銹鋼藥(yao)皮(pi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)在JIS Z3221 中有(you)所規定(ding)。

2. 埋(mai)弧焊(han)接
以焊(han)(han)絲作為電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)與母(mu)材之(zhi)間產生(sheng)電(dian)弧(hu)并不(bu)斷地送(song)敷焊(han)(han)藥(yao)(yao)而連續進行焊(han)(han)接(jie)(jie)的方法,稱(cheng)之(zhi)為埋弧(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)。這種焊(han)(han)接(jie)(jie)方法因其電(dian)弧(hu)肉(rou)眼看不(bu)到而獲此名稱(cheng)。焊(han)(han)藥(yao)(yao)依(yi)靠(kao)電(dian)弧(hu)熱量(liang)成(cheng)(cheng)熔融(rong)焊(han)(han)藥(yao)(yao)和(he)熔渣,后者將熔融(rong)金屬與大(da)氣隔離開來。使用(yong)大(da)電(dian)流可以高效(xiao)率地進行焊(han)(han)接(jie)(jie),一般是用(yong)于中(zhong)(zhong)厚板的焊(han)(han)接(jie)(jie),有時亦可用(yong)于薄板焊(han)(han)接(jie)(jie)。因為焊(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)(zhong)大(da)約損失15%的鉻(ge),應當在焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)藥(yao)(yao)中(zhong)(zhong),設法補充鉻(ge)的成(cheng)(cheng)分。埋弧(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)的原(yuan)理圖(tu)如圖(tu)6-5所示。

3. 氣(qi)體(ti)保護(hu)電(dian)弧焊(han)(han)接(jie)(TIG焊(han)(han)接(jie),MIG焊(han)(han)接(jie))
TIG焊(han)接(jie)是用(yong)鎢(wu)(W)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)與母材之間產(chan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧,用(yong)氬(ya)(Ar)氣或氦(He)氣將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧與空氣隔離開來(lai),電(dian)(dian)(dian)(dian)弧將(jiang)焊(han)絲熔化(hua)完成焊(han)接(jie)的(de)方(fang)法。焊(han)槍采用(yong)水冷卻方(fang)式和(he)(he)空氣冷卻方(fang)式,鎢(wu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)尺(chi)寸(cun)大小根據電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)和(he)(he)板厚來(lai)選(xuan)定。焊(han)接(jie)機(電(dian)(dian)(dian)(dian)焊(han)機)采用(yong)交流(liu)(AC)或直流(liu)(DC)都可以(yi)(yi)。一般情(qing)況下(xia),不(bu)銹鋼的(de)焊(han)接(jie),以(yi)(yi)直流(liu)(DC)占多數。選(xuan)用(yong)直流(liu)時,鎢(wu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)消耗(hao)量少。以(yi)(yi)提高焊(han)接(jie)效(xiao)率為(wei)目的(de),要將(jiang)焊(han)絲連接(jie)到(dao)負(fu)極(ji)(ji)上,如圖6-6所示。如果選(xuan)用(yong)交流(liu),因(yin)鎢(wu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)消耗(hao)量大而不(bu)適(shi)合于不(bu)銹鋼焊(han)接(jie)。

MIG焊接(jie)是用(yong)氬(Ar)或氦(He)氣(qi)將電(dian)(dian)弧(hu)與空氣(qi)隔(ge)離開來(lai),同時在焊絲(si)和(he)母材之間(jian)產(chan)生電(dian)(dian)弧(hu)的焊接(jie)方法。與TIG焊接(jie)比較起(qi)來(lai),因為它可(ke)使用(yong)大電(dian)(dian)流,焊槍(qiang)要(yao)采用(yong)水冷卻方式,焊絲(si)直(zhi)徑一般的采用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等(deng),生產(chan)效(xiao)率高。MIG焊接(jie)電(dian)(dian)焊機要(yao)選用(yong)直(zhi)流(DC)的,和(he)TIG焊接(jie)相反,要(yao)將焊絲(si)接(jie)到(dao)正極(圖6-5)。
TIG焊(han)接(jie)(jie)和(he)MIG焊(han)接(jie)(jie)都能(neng)在焊(han)接(jie)(jie)部分得到(dao)高質量的焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,它容(rong)易(yi)實現(xian)自動化(hua)操作,因(yin)此廣泛地應用(yong)在汽車制(zhi)造(zao)行業(ye)和(he)電機制(zhi)造(zao)行業(ye)。
4. 二氧(yang)化碳(tan)氣(qi)體保護電弧焊(han)接(jie)(MAG焊(han)接(jie))
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。

5. 等離子焊接
等離子(zi)焊(han)接(jie)(jie)是(shi)(shi)在母材(cai)和鎢(wu)電極(ji)之間產生(sheng)電弧,利用氣體冷卻將電弧拉細(xi),使在高(gao)溫離子(zi)化(hua)的(de)(de)(de)條件下進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)方(fang)法。惰(duo)性氣體的(de)(de)(de)作(zuo)用:一是(shi)(shi)離子(zi)化(hua);二是(shi)(shi)起保護(hu)作(zuo)用。這就是(shi)(shi)和TIG焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)不同之處。等離子(zi)焊(han)接(jie)(jie)可(ke)以進(jin)行熔融度較深的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie),焊(han)道(dao)寬度比較狹窄,熱影(ying)響很小(xiao),因此適合于不銹鋼的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)。因為(wei)可(ke)以使小(xiao)電流集(ji)中(zhong),使電弧易于控(kong)制(zhi),所以它(ta)亦(yi)適用于TIG焊(han)接(jie)(jie)不可(ke)能的(de)(de)(de)超薄板焊(han)接(jie)(jie)。
6. 電(dian)子束(shu)焊接
電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接是(shi)在高(gao)真空中(zhong),使(shi)用(yong)電子(zi)束(shu)(shu)發射(she)槍(qiang)將(jiang)高(gao)速的電子(zi)束(shu)(shu)射(she)向(xiang)母材,利用(yong)其沖擊熱而進行(xing)的焊(han)接方法。因(yin)為它是(shi)在高(gao)真空中(zhong)進行(xing)操(cao)作(zuo),所(suo)以(yi)即便(bian)是(shi)和大氣容易起(qi)反(fan)應的材料(liao),也可(ke)以(yi)簡單地進行(xing)焊(han)接。由于(yu)電子(zi)束(shu)(shu)的磁透鏡作(zuo)用(yong)可(ke)以(yi)將(jiang)其拉(la)細,使(shi)其能量(liang)集中(zhong),所(suo)以(yi)就可(ke)以(yi)對高(gao)熔點材料(liao)以(yi)及熔融較深的部位進行(xing)焊(han)接。電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接由于(yu)可(ke)以(yi)實(shi)現電子(zi)束(shu)(shu)輸出能量(liang)的準確控制,所(suo)以(yi),廣泛(fan)地應用(yong)在精密(mi)零件(jian)焊(han)接。
7. 電阻焊接
a. 晶(jing)間(jian)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(ying)力腐蝕(shi)斷(duan)裂-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. 焊接缺陷(xian)與腐(fu)蝕-必須注意(yi)因為氣孔、咬邊(bian)等輝接缺陷(xian)會造成孔腐(fu)蝕及(ji)縫間隙腐(fu)蝕。
d. 惰性(xing)氣體(ti)保(bao)護-因為氧(yang)化皮是造成(cheng)焊(han)接部位腐蝕的原(yuan)因之一,所以在焊(han)接過(guo)程中使(shi)(shi)用氬等惰性(xing)氣體(ti)使(shi)(shi)之與空氣隔(ge)離。

利用(yong)(yong)材(cai)(cai)料的(de)電阻作用(yong)(yong),使電能轉換成熱能的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法稱為(wei)電阻焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。電阻焊(han)(han)(han)(han)接(jie)中有點焊(han)(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)(han)(滾焊(han)(han)(han)(han))、凸焊(han)(han)(han)(han)和對焊(han)(han)(han)(han)等(deng)方法。因為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時需要大(da)(da)電流,所以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)比(bi)較(jiao)薄的(de)板材(cai)(cai)、管材(cai)(cai)及圓鋼(gang)等(deng)可(ke)采(cai)用(yong)(yong)這種方法。由于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)比(bi)普通鋼(gang)電阻大(da)(da)電阻焊(han)(han)(han)(han)接(jie)容易進行。因為(wei)馬(ma)氏體(ti)(ti)系列(lie),鐵素體(ti)(ti)系列(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)自(zi)硬性,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)的(de)溫度可(ke)能造成脆化,為(wei)此,有必要注意(yi)對材(cai)(cai)料及焊(han)(han)(han)(han)接(jie)條件的(de)選擇(圖6-8)。
8. 激(ji)光焊接
以激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)作(zuo)為熱(re)源,形成聚光(guang)(guang)(guang)狀(zhuang)態下對材料進(jin)行照射,使其局部熔融(rong)后(hou)凝固,由此接合而成焊(han)(han)(han)接接頭的方法(fa),稱為激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)接。作(zuo)為激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)器,以二氧(yang)(yang)化碳(tan)(tan)使激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)等(deng)稱為二氧(yang)(yang)化碳(tan)(tan)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang),YAG(釔鋁柘(zhe)榴石)的棒狀(zhuang)結晶使激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)稱為YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)。焊(han)(han)(han)接時(shi),為了防止氧(yang)(yang)化,使用(yong)氬或(huo)氮等(deng)作(zuo)為保護氣(qi)體覆(fu)蓋(gai)焊(han)(han)(han)接金屬熔池,對電弧與(yu)空氣(qi)進(jin)行隔(ge)離。
9. 釬焊(han)
使用比接合(he)母材(cai)金屬(shu)熔(rong)融點低的金屬(shu)或者是(shi)將這些(xie)合(he)金作為(wei)(wei)熔(rong)融添(tian)(tian)加(jia)劑,不使母材(cai)金屬(shu)熔(rong)化而進行接合(he)的方(fang)法稱(cheng)為(wei)(wei)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)。添(tian)(tian)加(jia)的金屬(shu)稱(cheng)為(wei)(wei)釬(han)(han)料,熔(rong)融溫度在450℃以(yi)(yi)(yi)上的稱(cheng)為(wei)(wei)“硬釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”,450℃以(yi)(yi)(yi)下的稱(cheng)為(wei)(wei)“軟釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”。有時采用“銀(yin)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”以(yi)(yi)(yi)及(ji)“錫釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”等等。如(ru)果要(yao)(yao)求具(ju)(ju)備耐腐蝕性時,則(ze)(ze)需具(ju)(ju)有鎳(nie)(Ni)成分的“銀(yin)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”,如(ru)果要(yao)(yao)求具(ju)(ju)備耐熱性時,則(ze)(ze)以(yi)(yi)(yi)Ni-Cr系(xi)(xi)列(lie),銅系(xi)(xi)列(lie),銀(yin)錳系(xi)(xi)列(lie)的釬(han)(han)料為(wei)(wei)適宜。釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)方(fang)法分為(wei)(wei)火焰(yan)式(shi)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)、感(gan)應(ying)加(jia)熱釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)、電阻加(jia)熱釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)以(yi)(yi)(yi)及(ji)爐(lu)中(zhong)加(jia)熱釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)等。

