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. 藥皮焊條電弧(hu)焊接


藥(yao)(yao)(yao)皮(pi)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie),是(shi)在(zai)母材和焊(han)(han)條(tiao)(tiao)之間(jian),使(shi)(shi)其產(chan)生電(dian)(dian)弧(hu)(hu)進行焊(han)(han)接(jie)的(de)(de)(de)方法。焊(han)(han)接(jie)時(shi),借助焊(han)(han)條(tiao)(tiao)藥(yao)(yao)(yao)皮(pi)產(chan)生的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體和熔渣,把焊(han)(han)接(jie)熔池與(yu)大氣(qi)(qi)隔離。因(yin)(yin)其適應性(xing)強,而被(bei)廣泛(fan)采用。使(shi)(shi)用交(jiao)流(liu)(liu)(AC)或(huo)直流(liu)(liu)(DC)電(dian)(dian)源,但廣泛(fan)普及(ji)使(shi)(shi)用的(de)(de)(de)是(shi)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)機(ji)。電(dian)(dian)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)通電(dian)(dian)產(chan)生電(dian)(dian)弧(hu)(hu),電(dian)(dian)弧(hu)(hu)分為電(dian)(dian)弧(hu)(hu)芯、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)流(liu)(liu)、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焰(yan)三(san)部分。因(yin)(yin)為在(zai)其周圍(wei)形成保護氣(qi)(qi)流(liu)(liu),使(shi)(shi)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)穩定(ding)燃燒。焊(han)(han)接(jie)時(shi),盡量保持短弧(hu)(hu),以免發生保護氣(qi)(qi)流(liu)(liu)不(bu)穩定(ding)的(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)。要防止(zhi)空氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)氧及(ji)氮侵人。藥(yao)(yao)(yao)皮(pi)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)法如圖6-4所示。藥(yao)(yao)(yao)皮(pi)當中含有(you)氧化(hua)物(wu)、碳酸(suan)(suan)鹽、硅酸(suan)(suan)鹽、氟化(hua)物(wu)、有(you)機(ji)物(wu)和合金劑等。不(bu)銹鋼(gang)藥(yao)(yao)(yao)皮(pi)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)在(zai)JIS Z3221 中有(you)所規定(ding)。


圖 4.jpg


2. 埋弧焊接


以焊(han)(han)絲作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)極,電(dian)(dian)(dian)極與母材之間產(chan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)并不斷地(di)送敷焊(han)(han)藥而(er)連續進(jin)行焊(han)(han)接(jie)的(de)方法,稱(cheng)之為(wei)埋弧(hu)焊(han)(han)接(jie)。這種焊(han)(han)接(jie)方法因(yin)其電(dian)(dian)(dian)弧(hu)肉(rou)眼看不到而(er)獲(huo)此(ci)名(ming)稱(cheng)。焊(han)(han)藥依(yi)靠電(dian)(dian)(dian)弧(hu)熱量成熔(rong)(rong)融焊(han)(han)藥和熔(rong)(rong)渣,后者將熔(rong)(rong)融金屬與大氣隔離開來。使用大電(dian)(dian)(dian)流(liu)可(ke)以高效率地(di)進(jin)行焊(han)(han)接(jie),一般是用于(yu)中厚板的(de)焊(han)(han)接(jie),有(you)時亦可(ke)用于(yu)薄板焊(han)(han)接(jie)。因(yin)為(wei)焊(han)(han)接(jie)過(guo)程中大約損失15%的(de)鉻,應當在焊(han)(han)絲和焊(han)(han)藥中,設(she)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所示(shi)。


圖 5.jpg



3. 氣體保護(hu)電弧焊接(TIG焊接,MIG焊接)


TIG焊(han)(han)接(jie)是用(yong)鎢(W)電(dian)極與(yu)母材之間產生電(dian)弧(hu)(hu),用(yong)氬(Ar)氣(qi)或(huo)(huo)氦(He)氣(qi)將(jiang)電(dian)弧(hu)(hu)與(yu)空氣(qi)隔離(li)開(kai)來,電(dian)弧(hu)(hu)將(jiang)焊(han)(han)絲熔化完(wan)成焊(han)(han)接(jie)的(de)(de)方法。焊(han)(han)槍采用(yong)水冷卻方式(shi)和(he)空氣(qi)冷卻方式(shi),鎢電(dian)極的(de)(de)尺寸大小根據(ju)電(dian)流(liu)(liu)和(he)板(ban)厚來選定。焊(han)(han)接(jie)機(ji)(電(dian)焊(han)(han)機(ji))采用(yong)交(jiao)流(liu)(liu)(AC)或(huo)(huo)直流(liu)(liu)(DC)都可以。一般(ban)情況下,不(bu)銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)接(jie),以直流(liu)(liu)(DC)占多數。選用(yong)直流(liu)(liu)時,鎢電(dian)極的(de)(de)消耗量(liang)少。以提高焊(han)(han)接(jie)效率為目的(de)(de),要將(jiang)焊(han)(han)絲連接(jie)到負(fu)極上,如(ru)(ru)圖(tu)6-6所示。如(ru)(ru)果選用(yong)交(jiao)流(liu)(liu),因(yin)鎢電(dian)極消耗量(liang)大而不(bu)適合于不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)。


圖 6.jpg


 MIG焊(han)接(jie)是用氬(Ar)或氦(He)氣(qi)將電(dian)弧與空氣(qi)隔離開來,同時在焊(han)絲和母材之間產(chan)(chan)生(sheng)電(dian)弧的焊(han)接(jie)方法。與TIG焊(han)接(jie)比較(jiao)起來,因為(wei)它可使(shi)用大電(dian)流,焊(han)槍要采用水冷卻方式,焊(han)絲直徑(jing)一般的采用1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生(sheng)產(chan)(chan)效率高。MIG焊(han)接(jie)電(dian)焊(han)機要選用直流(DC)的,和TIG焊(han)接(jie)相反,要將焊(han)絲接(jie)到正極(圖6-5)。


 TIG焊接(jie)和(he)MIG焊接(jie)都能在(zai)焊接(jie)部分得到高(gao)質量的焊接(jie)接(jie)頭,它容(rong)易實現自(zi)動化(hua)操作,因此廣(guang)泛地應(ying)用在(zai)汽車制造(zao)行業(ye)和(he)電機制造(zao)行業(ye)。


4. 二氧化碳氣體保護電(dian)弧(hu)焊接(jie)(jie)(MAG焊接(jie)(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。


圖 7.jpg


5. 等離子(zi)焊接


等(deng)(deng)離子(zi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)是在母材和鎢電極(ji)之間產生電弧,利用(yong)氣體冷卻將電弧拉細,使在高溫離子(zi)化的(de)(de)條件下進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方法。惰性氣體的(de)(de)作用(yong):一是離子(zi)化;二是起保護作用(yong)。這就是和TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)不(bu)同之處。等(deng)(deng)離子(zi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)可以(yi)進(jin)行熔融度(du)較深的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),焊(han)(han)(han)(han)道寬度(du)比較狹窄,熱影響很小(xiao),因此適合于(yu)不(bu)銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。因為可以(yi)使小(xiao)電流集(ji)中(zhong),使電弧易于(yu)控制(zhi),所以(yi)它(ta)亦適用(yong)于(yu)TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)不(bu)可能的(de)(de)超薄(bo)板(ban)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。



6. 電子束(shu)焊接(jie)


電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)焊接(jie)(jie)是(shi)在高(gao)(gao)真空中,使用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)發射(she)槍(qiang)將高(gao)(gao)速(su)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)射(she)向母材(cai)(cai),利用(yong)(yong)(yong)其沖擊熱而(er)進行的(de)(de)焊接(jie)(jie)方法。因(yin)為它是(shi)在高(gao)(gao)真空中進行操作(zuo),所(suo)以(yi)(yi)即(ji)便(bian)是(shi)和大氣容易起反應(ying)(ying)的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao),也可以(yi)(yi)簡單地(di)進行焊接(jie)(jie)。由于(yu)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)的(de)(de)磁透鏡作(zuo)用(yong)(yong)(yong)可以(yi)(yi)將其拉細,使其能量集中,所(suo)以(yi)(yi)就可以(yi)(yi)對高(gao)(gao)熔點(dian)材(cai)(cai)料(liao)以(yi)(yi)及熔融較(jiao)深的(de)(de)部位進行焊接(jie)(jie)。電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)焊接(jie)(jie)由于(yu)可以(yi)(yi)實現電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)輸出能量的(de)(de)準(zhun)確控制,所(suo)以(yi)(yi),廣泛地(di)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)在精(jing)密零件焊接(jie)(jie)。



7. 電阻焊接


  a. 晶間腐(fu)蝕(shi)-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-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)與(yu)腐蝕-必須注意因(yin)為氣孔、咬邊等輝接缺(que)陷(xian)會(hui)造成孔腐蝕及縫間隙腐蝕。


 d. 惰性氣(qi)體(ti)保護-因為氧化皮是造成(cheng)焊接(jie)部位腐蝕的原(yuan)因之一,所(suo)以(yi)在焊接(jie)過程中使(shi)用氬等惰性氣(qi)體(ti)使(shi)之與空氣(qi)隔離。


圖 8.jpg


  利(li)用(yong)材(cai)料的(de)電(dian)(dian)阻(zu)作用(yong),使電(dian)(dian)能(neng)(neng)轉(zhuan)換成熱(re)能(neng)(neng)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法稱為電(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(feng)焊(han)(han)(滾焊(han)(han))、凸焊(han)(han)和對焊(han)(han)等(deng)方(fang)法。因為焊(han)(han)接(jie)(jie)時需要大電(dian)(dian)流,所以焊(han)(han)接(jie)(jie)比較(jiao)薄(bo)的(de)板材(cai)、管材(cai)及(ji)圓鋼等(deng)可(ke)采用(yong)這種方(fang)法。由于不(bu)銹(xiu)鋼比普通鋼電(dian)(dian)阻(zu)大電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)接(jie)(jie)容易進行(xing)。因為馬氏體(ti)系列,鐵素體(ti)系列不(bu)銹(xiu)鋼的(de)自硬性,焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)溫度可(ke)能(neng)(neng)造成脆化,為此,有必(bi)要注意對材(cai)料及(ji)焊(han)(han)接(jie)(jie)條(tiao)件的(de)選(xuan)擇(圖6-8)。



8.  激光焊接


以激(ji)光作(zuo)(zuo)為(wei)熱源,形成(cheng)聚光狀(zhuang)態(tai)下對(dui)材料(liao)進行照射,使(shi)其局部熔融(rong)后凝固,由此接(jie)合而成(cheng)焊(han)接(jie)接(jie)頭的方(fang)法,稱(cheng)為(wei)激(ji)光焊(han)接(jie)。作(zuo)(zuo)為(wei)激(ji)光振(zhen)蕩器,以二氧(yang)化(hua)碳(tan)使(shi)激(ji)光振(zhen)蕩等稱(cheng)為(wei)二氧(yang)化(hua)碳(tan)激(ji)光,YAG(釔鋁柘榴石)的棒狀(zhuang)結晶使(shi)激(ji)光振(zhen)蕩稱(cheng)為(wei)YAG激(ji)光。焊(han)接(jie)時,為(wei)了防(fang)止氧(yang)化(hua),使(shi)用氬(ya)或(huo)氮(dan)等作(zuo)(zuo)為(wei)保(bao)護氣(qi)體覆蓋(gai)焊(han)接(jie)金屬熔池,對(dui)電弧(hu)與空氣(qi)進行隔(ge)離(li)。


9. 釬焊


使用(yong)(yong)比接合母材金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)融點低的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)或者是將這些合金(jin)(jin)作為(wei)(wei)(wei)熔(rong)融添(tian)加(jia)劑,不(bu)使母材金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)化而進行接合的(de)(de)方法稱為(wei)(wei)(wei)釬(han)焊(han)(han)(han)。添(tian)加(jia)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)稱為(wei)(wei)(wei)釬(han)料(liao)(liao),熔(rong)融溫(wen)度在450℃以(yi)上的(de)(de)稱為(wei)(wei)(wei)“硬(ying)釬(han)焊(han)(han)(han)”,450℃以(yi)下的(de)(de)稱為(wei)(wei)(wei)“軟(ruan)釬(han)焊(han)(han)(han)”。有時(shi)采用(yong)(yong)“銀釬(han)焊(han)(han)(han)”以(yi)及(ji)“錫釬(han)焊(han)(han)(han)”等等。如果要求具備耐腐蝕(shi)性時(shi),則(ze)需具有鎳(Ni)成分(fen)(fen)的(de)(de)“銀釬(han)焊(han)(han)(han)”,如果要求具備耐熱性時(shi),則(ze)以(yi)Ni-Cr系(xi)(xi)列,銅系(xi)(xi)列,銀錳系(xi)(xi)列的(de)(de)釬(han)料(liao)(liao)為(wei)(wei)(wei)適宜。釬(han)焊(han)(han)(han)方法分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)火(huo)焰式釬(han)焊(han)(han)(han)、感(gan)應加(jia)熱釬(han)焊(han)(han)(han)、電(dian)阻加(jia)熱釬(han)焊(han)(han)(han)以(yi)及(ji)爐中加(jia)熱釬(han)焊(han)(han)(han)等。