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(pi)(pi)(pi)焊(han)條(tiao)電(dian)(dian)弧焊(han)接(jie),是(shi)在母材和焊(han)條(tiao)之間,使(shi)(shi)其(qi)產生(sheng)電(dian)(dian)弧進行焊(han)接(jie)的(de)方法(fa)。焊(han)接(jie)時(shi),借助焊(han)條(tiao)藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)(pi)產生(sheng)的(de)氣(qi)體(ti)和熔渣,把焊(han)接(jie)熔池與(yu)大氣(qi)隔(ge)離(li)。因(yin)其(qi)適應性強,而被廣(guang)泛(fan)采用(yong)。使(shi)(shi)用(yong)交流(liu)(AC)或直流(liu)(DC)電(dian)(dian)源,但廣(guang)泛(fan)普(pu)及使(shi)(shi)用(yong)的(de)是(shi)交流(liu)電(dian)(dian)弧焊(han)接(jie)機。電(dian)(dian)焊(han)條(tiao)通電(dian)(dian)產生(sheng)電(dian)(dian)弧,電(dian)(dian)弧分為電(dian)(dian)弧芯(xin)、電(dian)(dian)弧流(liu)、電(dian)(dian)弧焰三(san)部分。因(yin)為在其(qi)周(zhou)圍形成保(bao)護氣(qi)流(liu),使(shi)(shi)電(dian)(dian)弧穩定燃燒(shao)。焊(han)接(jie)時(shi),盡量保(bao)持短弧,以免發生(sheng)保(bao)護氣(qi)流(liu)不(bu)穩定的(de)現象(xiang)。要防止空氣(qi)中(zhong)的(de)氧及氮(dan)侵(qin)人(ren)。藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)(pi)焊(han)條(tiao)電(dian)(dian)弧焊(han)接(jie)法(fa)如圖6-4所示。藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)(pi)當中(zhong)含(han)有氧化物、碳酸(suan)鹽、硅酸(suan)鹽、氟化物、有機物和合(he)金(jin)劑等。不(bu)銹鋼藥(yao)(yao)皮(pi)(pi)(pi)電(dian)(dian)弧焊(han)條(tiao)在JIS Z3221 中(zhong)有所規定。


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2. 埋弧焊接


以焊(han)(han)絲作為電(dian)(dian)(dian)極,電(dian)(dian)(dian)極與母材之間產生(sheng)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)并不(bu)斷地(di)送敷焊(han)(han)藥(yao)而(er)連續進行焊(han)(han)接(jie)的(de)方法,稱(cheng)之為埋弧(hu)焊(han)(han)接(jie)。這(zhe)種(zhong)焊(han)(han)接(jie)方法因其(qi)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)肉眼(yan)看不(bu)到而(er)獲此名稱(cheng)。焊(han)(han)藥(yao)依靠電(dian)(dian)(dian)弧(hu)熱量成熔融(rong)焊(han)(han)藥(yao)和熔渣,后者將熔融(rong)金(jin)屬與大氣隔(ge)離開(kai)來。使(shi)用(yong)大電(dian)(dian)(dian)流可以高效率地(di)進行焊(han)(han)接(jie),一(yi)般(ban)是用(yong)于(yu)中厚(hou)板的(de)焊(han)(han)接(jie),有(you)時(shi)亦(yi)可用(yong)于(yu)薄板焊(han)(han)接(jie)。因為焊(han)(han)接(jie)過(guo)程中大約(yue)損失15%的(de)鉻,應當(dang)在焊(han)(han)絲和焊(han)(han)藥(yao)中,設法補充鉻的(de)成分。埋弧(hu)焊(han)(han)接(jie)的(de)原理圖如圖6-5所(suo)示(shi)。


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3. 氣體保護(hu)電弧焊(han)接(TIG焊(han)接,MIG焊(han)接)


TIG焊接(jie)是用(yong)鎢(wu)(W)電(dian)極(ji)與母材之間產(chan)生電(dian)弧,用(yong)氬(Ar)氣(qi)(qi)或氦(He)氣(qi)(qi)將(jiang)(jiang)電(dian)弧與空氣(qi)(qi)隔離(li)開(kai)來,電(dian)弧將(jiang)(jiang)焊絲(si)(si)熔化完成(cheng)焊接(jie)的(de)方(fang)法。焊槍采用(yong)水冷卻(que)方(fang)式和(he)空氣(qi)(qi)冷卻(que)方(fang)式,鎢(wu)電(dian)極(ji)的(de)尺(chi)寸大小根據電(dian)流(liu)和(he)板厚來選(xuan)定。焊接(jie)機(電(dian)焊機)采用(yong)交(jiao)流(liu)(AC)或直流(liu)(DC)都可以。一(yi)般情況下,不(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)焊接(jie),以直流(liu)(DC)占多數。選(xuan)用(yong)直流(liu)時(shi),鎢(wu)電(dian)極(ji)的(de)消耗量少。以提高焊接(jie)效率為目的(de),要將(jiang)(jiang)焊絲(si)(si)連接(jie)到負極(ji)上,如圖6-6所示(shi)。如果(guo)選(xuan)用(yong)交(jiao)流(liu),因鎢(wu)電(dian)極(ji)消耗量大而不(bu)(bu)(bu)適合于(yu)不(bu)(bu)(bu)銹鋼焊接(jie)。


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 MIG焊(han)(han)接是(shi)用(yong)氬(Ar)或(huo)氦(He)氣將(jiang)電(dian)弧與空氣隔離開(kai)來,同時在(zai)焊(han)(han)絲(si)(si)和(he)母材之間(jian)產(chan)生電(dian)弧的焊(han)(han)接方法。與TIG焊(han)(han)接比(bi)較起來,因為(wei)它可使用(yong)大(da)電(dian)流(liu)(liu),焊(han)(han)槍要采用(yong)水冷卻方式(shi),焊(han)(han)絲(si)(si)直(zhi)徑一(yi)般的采用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生產(chan)效率高。MIG焊(han)(han)接電(dian)焊(han)(han)機(ji)要選用(yong)直(zhi)流(liu)(liu)(DC)的,和(he)TIG焊(han)(han)接相(xiang)反,要將(jiang)焊(han)(han)絲(si)(si)接到正極(ji)(圖6-5)。


 TIG焊(han)接和MIG焊(han)接都能在(zai)焊(han)接部分得到高質量的焊(han)接接頭,它(ta)容易實現自動化操作,因此廣泛(fan)地(di)應用在(zai)汽車(che)制(zhi)造行業和電機制(zhi)造行業。


4. 二氧(yang)化碳(tan)氣(qi)體保護(hu)電弧(hu)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. 等離子焊接(jie)


等離子(zi)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)是(shi)在(zai)母材(cai)和(he)鎢電極之間產(chan)生電弧,利(li)用氣(qi)體冷卻將(jiang)電弧拉細(xi),使在(zai)高溫離子(zi)化的(de)(de)(de)條件下進行焊接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)方法。惰性氣(qi)體的(de)(de)(de)作(zuo)用:一是(shi)離子(zi)化;二是(shi)起保(bao)護作(zuo)用。這就是(shi)和(he)TIG焊接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)不同之處。等離子(zi)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)可(ke)以進行熔融(rong)度較深的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)(jie)(jie),焊道寬度比較狹(xia)窄,熱影響很小,因此(ci)適合于不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)。因為可(ke)以使小電流集(ji)中(zhong),使電弧易于控制,所(suo)以它亦適用于TIG焊接(jie)(jie)(jie)(jie)不可(ke)能的(de)(de)(de)超薄板焊接(jie)(jie)(jie)(jie)。



6. 電子束焊接(jie)


電(dian)(dian)(dian)子束焊(han)接是在高(gao)(gao)真(zhen)空(kong)(kong)中(zhong),使(shi)用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)子束發射(she)槍將高(gao)(gao)速的(de)電(dian)(dian)(dian)子束射(she)向(xiang)母材(cai),利(li)用(yong)(yong)(yong)其沖(chong)擊熱而進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)的(de)焊(han)接方法。因為它是在高(gao)(gao)真(zhen)空(kong)(kong)中(zhong)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)操作(zuo),所以(yi)(yi)即便是和大(da)氣(qi)容易起反應的(de)材(cai)料(liao),也(ye)可以(yi)(yi)簡(jian)單地進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)焊(han)接。由(you)于電(dian)(dian)(dian)子束的(de)磁(ci)透鏡作(zuo)用(yong)(yong)(yong)可以(yi)(yi)將其拉細,使(shi)其能量集中(zhong),所以(yi)(yi)就可以(yi)(yi)對高(gao)(gao)熔點材(cai)料(liao)以(yi)(yi)及熔融較(jiao)深的(de)部位進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)焊(han)接。電(dian)(dian)(dian)子束焊(han)接由(you)于可以(yi)(yi)實現(xian)電(dian)(dian)(dian)子束輸出能量的(de)準確控制,所以(yi)(yi),廣(guang)泛地應用(yong)(yong)(yong)在精密零件(jian)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)陷(xian)(xian)與腐蝕(shi)-必(bi)須注意因為氣孔(kong)、咬(yao)邊等輝接缺(que)陷(xian)(xian)會(hui)造(zao)成孔(kong)腐蝕(shi)及縫間隙腐蝕(shi)。


 d. 惰性氣體(ti)保護(hu)-因為氧(yang)化皮(pi)是造成焊接部(bu)位腐蝕的原因之(zhi)一,所以在焊接過程(cheng)中使用氬等惰性氣體(ti)使之(zhi)與(yu)空氣隔離。


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  利用(yong)材(cai)料的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)作用(yong),使電(dian)(dian)能轉換成(cheng)熱能的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)稱為電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)接(jie)(jie)。電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)接(jie)(jie)中有點焊(han)(han)、縫焊(han)(han)(滾焊(han)(han))、凸(tu)焊(han)(han)和對(dui)焊(han)(han)等(deng)方(fang)法(fa)。因為焊(han)(han)接(jie)(jie)時需要大(da)電(dian)(dian)流,所以焊(han)(han)接(jie)(jie)比較薄的(de)(de)板材(cai)、管(guan)材(cai)及圓(yuan)鋼(gang)等(deng)可(ke)采用(yong)這種(zhong)方(fang)法(fa)。由(you)于不銹(xiu)鋼(gang)比普(pu)通鋼(gang)電(dian)(dian)阻(zu)大(da)電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)接(jie)(jie)容易進行。因為馬氏體(ti)系列,鐵素體(ti)系列不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)自(zi)硬性,焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)溫度(du)可(ke)能造(zao)成(cheng)脆化(hua),為此(ci),有必要注意對(dui)材(cai)料及焊(han)(han)接(jie)(jie)條件的(de)(de)選擇(圖(tu)6-8)。



8.  激光焊接


以(yi)激(ji)光(guang)作為(wei)熱源(yuan),形(xing)成聚光(guang)狀(zhuang)態下對(dui)材(cai)料進(jin)行(xing)(xing)照射,使其局部熔融后凝固,由(you)此接(jie)(jie)合而成焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的方法,稱為(wei)激(ji)光(guang)焊接(jie)(jie)。作為(wei)激(ji)光(guang)振(zhen)蕩(dang)器,以(yi)二氧化碳使激(ji)光(guang)振(zhen)蕩(dang)等(deng)(deng)稱為(wei)二氧化碳激(ji)光(guang),YAG(釔鋁柘榴石(shi))的棒狀(zhuang)結晶使激(ji)光(guang)振(zhen)蕩(dang)稱為(wei)YAG激(ji)光(guang)。焊接(jie)(jie)時,為(wei)了防止(zhi)氧化,使用(yong)氬或氮等(deng)(deng)作為(wei)保護氣體覆蓋焊接(jie)(jie)金屬熔池,對(dui)電弧(hu)與空(kong)氣進(jin)行(xing)(xing)隔離。


9. 釬(han)焊(han)


使(shi)用(yong)比接合母材(cai)金屬熔(rong)融點低的(de)(de)金屬或(huo)者是(shi)將這些合金作(zuo)為(wei)熔(rong)融添加(jia)劑,不(bu)使(shi)母材(cai)金屬熔(rong)化(hua)而進行接合的(de)(de)方法稱為(wei)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)。添加(jia)的(de)(de)金屬稱為(wei)釬(han)(han)(han)(han)料,熔(rong)融溫度(du)在450℃以上(shang)的(de)(de)稱為(wei)“硬(ying)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”,450℃以下的(de)(de)稱為(wei)“軟釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”。有(you)時采用(yong)“銀釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”以及“錫(xi)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”等等。如(ru)果要求(qiu)具備耐腐蝕性時,則(ze)需具有(you)鎳(Ni)成分(fen)的(de)(de)“銀釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”,如(ru)果要求(qiu)具備耐熱(re)(re)性時,則(ze)以Ni-Cr系(xi)列,銅系(xi)列,銀錳系(xi)列的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)料為(wei)適宜。釬(han)(han)(han)(han)焊(han)方法分(fen)為(wei)火焰式(shi)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)、感應加(jia)熱(re)(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)、電(dian)阻加(jia)熱(re)(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)以及爐中加(jia)熱(re)(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)等。