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(yao)皮焊條電弧焊接(jie)


藥(yao)皮(pi)焊(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接,是在(zai)母材和焊(han)(han)(han)條(tiao)之間,使(shi)其(qi)產(chan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)進行焊(han)(han)(han)接的方法。焊(han)(han)(han)接時(shi),借助焊(han)(han)(han)條(tiao)藥(yao)皮(pi)產(chan)生(sheng)的氣體和熔(rong)渣,把焊(han)(han)(han)接熔(rong)池與大氣隔離(li)。因(yin)其(qi)適應性強(qiang),而被廣泛采(cai)用。使(shi)用交流(liu)(liu)(AC)或直流(liu)(liu)(DC)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源,但廣泛普及(ji)使(shi)用的是交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接機。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)(han)條(tiao)通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)產(chan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)分為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)芯、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)流(liu)(liu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焰(yan)三部分。因(yin)為(wei)在(zai)其(qi)周(zhou)圍形成保護(hu)氣流(liu)(liu),使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)穩定燃燒(shao)。焊(han)(han)(han)接時(shi),盡量保持(chi)短弧(hu)(hu),以免發生(sheng)保護(hu)氣流(liu)(liu)不(bu)穩定的現象。要防止(zhi)空氣中的氧及(ji)氮侵人。藥(yao)皮(pi)焊(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接法如(ru)圖6-4所(suo)示。藥(yao)皮(pi)當中含有(you)氧化物(wu)、碳酸鹽、硅酸鹽、氟(fu)化物(wu)、有(you)機物(wu)和合(he)金(jin)劑等(deng)。不(bu)銹鋼藥(yao)皮(pi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)條(tiao)在(zai)JIS Z3221 中有(you)所(suo)規(gui)定。


圖 4.jpg


2. 埋弧(hu)焊(han)接


以焊(han)(han)(han)(han)(han)絲作為電(dian)(dian)極,電(dian)(dian)極與母材之間產生電(dian)(dian)弧(hu)(hu)并不斷地(di)送(song)敷焊(han)(han)(han)(han)(han)藥而連續進行焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)的方(fang)法(fa),稱之為埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)。這(zhe)種焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)因其電(dian)(dian)弧(hu)(hu)肉眼看不到而獲此名稱。焊(han)(han)(han)(han)(han)藥依靠(kao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)熱量(liang)成(cheng)熔融(rong)焊(han)(han)(han)(han)(han)藥和熔渣,后者將熔融(rong)金屬與大氣隔離開來。使用(yong)大電(dian)(dian)流可以高效率地(di)進行焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie),一般是用(yong)于中(zhong)厚(hou)板的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie),有時亦可用(yong)于薄板焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)。因為焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過程中(zhong)大約損(sun)失15%的鉻,應(ying)當在焊(han)(han)(han)(han)(han)絲和焊(han)(han)(han)(han)(han)藥中(zhong),設(she)法(fa)補充鉻的成(cheng)分。埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)的原理圖如圖6-5所示。


圖 5.jpg



3. 氣(qi)體(ti)保護電弧焊(han)接(jie)(TIG焊(han)接(jie),MIG焊(han)接(jie))


TIG焊(han)接(jie)(jie)是用(yong)(yong)鎢(wu)(W)電(dian)極(ji)與(yu)母材之間產生電(dian)弧,用(yong)(yong)氬(Ar)氣(qi)(qi)(qi)或(huo)氦(He)氣(qi)(qi)(qi)將電(dian)弧與(yu)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)隔離(li)開來,電(dian)弧將焊(han)絲熔化完(wan)成焊(han)接(jie)(jie)的(de)方(fang)(fang)法(fa)。焊(han)槍采用(yong)(yong)水冷卻方(fang)(fang)式和空(kong)氣(qi)(qi)(qi)冷卻方(fang)(fang)式,鎢(wu)電(dian)極(ji)的(de)尺寸大(da)小根(gen)據(ju)電(dian)流(liu)(liu)和板(ban)厚來選(xuan)定。焊(han)接(jie)(jie)機(ji)(電(dian)焊(han)機(ji))采用(yong)(yong)交流(liu)(liu)(AC)或(huo)直流(liu)(liu)(DC)都(dou)可以(yi)。一般(ban)情況下,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie)(jie),以(yi)直流(liu)(liu)(DC)占多(duo)數。選(xuan)用(yong)(yong)直流(liu)(liu)時,鎢(wu)電(dian)極(ji)的(de)消耗(hao)量少。以(yi)提(ti)高焊(han)接(jie)(jie)效率為(wei)目的(de),要將焊(han)絲連(lian)接(jie)(jie)到負極(ji)上,如(ru)圖6-6所(suo)示。如(ru)果選(xuan)用(yong)(yong)交流(liu)(liu),因(yin)鎢(wu)電(dian)極(ji)消耗(hao)量大(da)而不(bu)適合于不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)。


圖 6.jpg


 MIG焊(han)(han)(han)接是用(yong)氬(Ar)或氦(hai)(He)氣將(jiang)電弧與空(kong)氣隔離開來,同時在焊(han)(han)(han)絲和(he)母材之間產生(sheng)電弧的(de)焊(han)(han)(han)接方法。與TIG焊(han)(han)(han)接比較起來,因為(wei)它可使(shi)用(yong)大(da)電流,焊(han)(han)(han)槍要采用(yong)水冷(leng)卻方式,焊(han)(han)(han)絲直徑一般的(de)采用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生(sheng)產效率(lv)高。MIG焊(han)(han)(han)接電焊(han)(han)(han)機要選用(yong)直流(DC)的(de),和(he)TIG焊(han)(han)(han)接相反,要將(jiang)焊(han)(han)(han)絲接到正極(圖6-5)。


 TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)和MIG焊(han)(han)接(jie)(jie)都(dou)能在焊(han)(han)接(jie)(jie)部分得到高質(zhi)量的焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,它容易實現自動(dong)化操作,因(yin)此廣泛地應用在汽車制造行業(ye)和電機制造行業(ye)。


4. 二氧化(hua)碳氣體保護電(dian)弧焊(han)接(MAG焊(han)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。


圖 7.jpg


5. 等離子(zi)焊接


等離(li)子(zi)(zi)焊(han)接(jie)(jie)是在母材和鎢電(dian)極之(zhi)間產生電(dian)弧(hu),利用(yong)氣(qi)體冷卻將(jiang)電(dian)弧(hu)拉細(xi),使(shi)在高溫離(li)子(zi)(zi)化的(de)(de)條(tiao)件(jian)下進行焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方(fang)法。惰性氣(qi)體的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong):一是離(li)子(zi)(zi)化;二(er)是起保護作(zuo)(zuo)用(yong)。這就(jiu)是和TIG焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)不同(tong)之(zhi)處。等離(li)子(zi)(zi)焊(han)接(jie)(jie)可以(yi)進行熔(rong)融度較深(shen)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie),焊(han)道寬(kuan)度比(bi)較狹(xia)窄,熱(re)影響很(hen)小(xiao),因此(ci)適合于不銹鋼的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)。因為可以(yi)使(shi)小(xiao)電(dian)流集中(zhong),使(shi)電(dian)弧(hu)易于控制,所以(yi)它亦適用(yong)于TIG焊(han)接(jie)(jie)不可能的(de)(de)超薄板焊(han)接(jie)(jie)。



6. 電子束焊(han)接


電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)接是在高真空中(zhong),使(shi)用(yong)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)發射槍將(jiang)(jiang)高速的電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)射向母材,利(li)用(yong)其沖擊熱而進(jin)行(xing)(xing)的焊(han)(han)接方法。因為它(ta)是在高真空中(zhong)進(jin)行(xing)(xing)操作,所以(yi)即便(bian)是和大氣(qi)容易起反(fan)應的材料(liao),也可以(yi)簡(jian)單地進(jin)行(xing)(xing)焊(han)(han)接。由于電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)的磁(ci)透鏡作用(yong)可以(yi)將(jiang)(jiang)其拉細,使(shi)其能量集中(zhong),所以(yi)就可以(yi)對高熔(rong)點(dian)材料(liao)以(yi)及(ji)熔(rong)融較深的部位進(jin)行(xing)(xing)焊(han)(han)接。電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)接由于可以(yi)實現(xian)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)輸出能量的準確控制,所以(yi),廣泛地應用(yong)在精密零件焊(han)(han)接。



7. 電(dian)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(shi)斷裂-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(que)(que)陷(xian)與腐蝕-必須注意(yi)因為(wei)氣孔(kong)、咬邊等輝接缺(que)(que)陷(xian)會造成孔(kong)腐蝕及(ji)縫間隙腐蝕。


 d. 惰性(xing)氣(qi)體保護-因為氧化皮(pi)是造成焊接部位腐蝕的原因之一,所以在焊接過(guo)程中使用氬等惰性(xing)氣(qi)體使之與空氣(qi)隔離。


圖 8.jpg


  利用材料的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)作用,使電(dian)(dian)能(neng)轉換成熱能(neng)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法(fa)稱(cheng)為電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)接(jie)。電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)接(jie)中(zhong)有點焊(han)(han)、縫焊(han)(han)(滾焊(han)(han))、凸焊(han)(han)和對焊(han)(han)等方(fang)(fang)法(fa)。因(yin)為焊(han)(han)接(jie)時(shi)需要(yao)大(da)電(dian)(dian)流(liu),所(suo)以焊(han)(han)接(jie)比較(jiao)薄的(de)(de)板材、管材及圓(yuan)鋼(gang)等可采用這種方(fang)(fang)法(fa)。由于(yu)不銹鋼(gang)比普通(tong)鋼(gang)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)大(da)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)接(jie)容易(yi)進行。因(yin)為馬氏(shi)體(ti)(ti)系(xi)列,鐵(tie)素體(ti)(ti)系(xi)列不銹鋼(gang)的(de)(de)自(zi)硬性,焊(han)(han)接(jie)的(de)(de)溫度(du)可能(neng)造(zao)成脆(cui)化,為此,有必要(yao)注意(yi)對材料及焊(han)(han)接(jie)條(tiao)件的(de)(de)選擇(ze)(圖6-8)。



8.  激光焊接(jie)


以激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)作為(wei)(wei)熱源(yuan),形(xing)成聚(ju)光(guang)(guang)狀態(tai)下(xia)對(dui)材料進(jin)(jin)行照射,使其局部熔融后凝(ning)固(gu),由此(ci)接(jie)(jie)(jie)合(he)而成焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的方法,稱為(wei)(wei)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)焊接(jie)(jie)(jie)。作為(wei)(wei)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)振蕩器,以二氧化(hua)碳使激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)振蕩等(deng)稱為(wei)(wei)二氧化(hua)碳激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang),YAG(釔鋁柘榴(liu)石)的棒狀結晶使激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)振蕩稱為(wei)(wei)YAG激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)。焊接(jie)(jie)(jie)時,為(wei)(wei)了防止氧化(hua),使用氬或氮等(deng)作為(wei)(wei)保護氣體覆蓋焊接(jie)(jie)(jie)金屬熔池,對(dui)電(dian)弧與(yu)空(kong)氣進(jin)(jin)行隔(ge)離(li)。


9. 釬(han)焊


使(shi)用比接合母材金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)融(rong)點(dian)低的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)或者是將這(zhe)些合金(jin)作為(wei)熔(rong)融(rong)添加(jia)劑,不使(shi)母材金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)化而進行接合的(de)(de)方法稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)焊(han)。添加(jia)的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)料(liao),熔(rong)融(rong)溫(wen)度在450℃以上(shang)的(de)(de)稱(cheng)為(wei)“硬(ying)釬(han)(han)焊(han)”,450℃以下的(de)(de)稱(cheng)為(wei)“軟釬(han)(han)焊(han)”。有時采用“銀釬(han)(han)焊(han)”以及“錫釬(han)(han)焊(han)”等(deng)等(deng)。如(ru)果(guo)要求具(ju)備耐腐蝕(shi)性(xing)時,則(ze)需具(ju)有鎳(Ni)成分(fen)的(de)(de)“銀釬(han)(han)焊(han)”,如(ru)果(guo)要求具(ju)備耐熱(re)性(xing)時,則(ze)以Ni-Cr系(xi)列,銅系(xi)列,銀錳系(xi)列的(de)(de)釬(han)(han)料(liao)為(wei)適宜。釬(han)(han)焊(han)方法分(fen)為(wei)火焰式釬(han)(han)焊(han)、感應加(jia)熱(re)釬(han)(han)焊(han)、電阻加(jia)熱(re)釬(han)(han)焊(han)以及爐(lu)中加(jia)熱(re)釬(han)(han)焊(han)等(deng)。