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


藥皮(pi)焊(han)(han)條電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接,是在母材和(he)焊(han)(han)條之間,使其(qi)產生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)進(jin)行焊(han)(han)接的(de)(de)方(fang)法。焊(han)(han)接時,借助焊(han)(han)條藥皮(pi)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)氣體和(he)熔渣,把(ba)焊(han)(han)接熔池與大氣隔離。因(yin)其(qi)適應性(xing)強,而被廣泛采用。使用交流(liu)(liu)(AC)或直流(liu)(liu)(DC)電(dian)(dian)(dian)(dian)源,但(dan)廣泛普及使用的(de)(de)是交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接機。電(dian)(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)條通電(dian)(dian)(dian)(dian)產生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu),電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)分為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)芯(xin)、電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)流(liu)(liu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焰三部分。因(yin)為(wei)在其(qi)周圍形成保(bao)(bao)(bao)護氣流(liu)(liu),使電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)穩定燃燒。焊(han)(han)接時,盡量保(bao)(bao)(bao)持短弧(hu)(hu)(hu),以免發(fa)生(sheng)(sheng)保(bao)(bao)(bao)護氣流(liu)(liu)不穩定的(de)(de)現象。要(yao)防(fang)止空氣中的(de)(de)氧及氮侵人。藥皮(pi)焊(han)(han)條電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接法如圖6-4所示。藥皮(pi)當中含有(you)(you)氧化(hua)物(wu)、碳酸(suan)鹽、硅酸(suan)鹽、氟化(hua)物(wu)、有(you)(you)機物(wu)和(he)合金劑等。不銹鋼藥皮(pi)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)條在JIS Z3221 中有(you)(you)所規定。


圖 4.jpg


2. 埋弧焊接


以(yi)(yi)焊(han)(han)(han)絲(si)作為(wei)電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)與(yu)母材之間產生電(dian)弧并不(bu)斷(duan)地送敷焊(han)(han)(han)藥(yao)而(er)連(lian)續進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)方法(fa),稱之為(wei)埋弧焊(han)(han)(han)接(jie)。這種焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)因(yin)其電(dian)弧肉眼看不(bu)到而(er)獲此名稱。焊(han)(han)(han)藥(yao)依靠電(dian)弧熱量成熔融焊(han)(han)(han)藥(yao)和熔渣,后者(zhe)將(jiang)熔融金屬與(yu)大氣(qi)隔離開來(lai)。使用大電(dian)流可以(yi)(yi)高(gao)效率地進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie),一(yi)般是用于中(zhong)厚板的(de)焊(han)(han)(han)接(jie),有(you)時亦可用于薄板焊(han)(han)(han)接(jie)。因(yin)為(wei)焊(han)(han)(han)接(jie)過程中(zhong)大約損失15%的(de)鉻(ge),應當在焊(han)(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)(han)藥(yao)中(zhong),設法(fa)補充鉻(ge)的(de)成分。埋弧焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)原理圖如圖6-5所示。


圖 5.jpg



3. 氣體(ti)保(bao)護(hu)電(dian)弧焊(han)接(TIG焊(han)接,MIG焊(han)接)


TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)是用(yong)鎢(W)電(dian)極(ji)與(yu)(yu)母材之(zhi)間產生電(dian)弧,用(yong)氬(Ar)氣(qi)(qi)或氦(He)氣(qi)(qi)將(jiang)電(dian)弧與(yu)(yu)空氣(qi)(qi)隔離開來(lai),電(dian)弧將(jiang)焊(han)(han)絲(si)熔化完成(cheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方(fang)(fang)法。焊(han)(han)槍(qiang)采用(yong)水冷卻方(fang)(fang)式和空氣(qi)(qi)冷卻方(fang)(fang)式,鎢電(dian)極(ji)的(de)(de)尺(chi)寸大(da)小根據(ju)電(dian)流(liu)(liu)和板厚來(lai)選定(ding)。焊(han)(han)接(jie)(jie)機(電(dian)焊(han)(han)機)采用(yong)交(jiao)流(liu)(liu)(AC)或直流(liu)(liu)(DC)都(dou)可(ke)以。一般情況(kuang)下,不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie),以直流(liu)(liu)(DC)占多數。選用(yong)直流(liu)(liu)時,鎢電(dian)極(ji)的(de)(de)消耗(hao)量少。以提高焊(han)(han)接(jie)(jie)效率為目的(de)(de),要將(jiang)焊(han)(han)絲(si)連接(jie)(jie)到負極(ji)上,如圖(tu)6-6所示。如果(guo)選用(yong)交(jiao)流(liu)(liu),因(yin)鎢電(dian)極(ji)消耗(hao)量大(da)而不(bu)適(shi)合于不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)。


圖 6.jpg


 MIG焊(han)接(jie)(jie)是(shi)用(yong)氬(Ar)或氦(He)氣將電(dian)弧(hu)與空氣隔(ge)離(li)開來,同(tong)時在焊(han)絲(si)(si)和母材之間產生(sheng)電(dian)弧(hu)的(de)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法。與TIG焊(han)接(jie)(jie)比較起來,因為它可使用(yong)大電(dian)流(liu),焊(han)槍要采用(yong)水冷卻方(fang)式(shi),焊(han)絲(si)(si)直徑一(yi)般的(de)采用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生(sheng)產效率高。MIG焊(han)接(jie)(jie)電(dian)焊(han)機(ji)要選用(yong)直流(liu)(DC)的(de),和TIG焊(han)接(jie)(jie)相(xiang)反(fan),要將焊(han)絲(si)(si)接(jie)(jie)到正極(圖6-5)。


 TIG焊(han)(han)接和MIG焊(han)(han)接都能(neng)在焊(han)(han)接部分得到高質量的焊(han)(han)接接頭,它容易實現自動化操作(zuo),因此(ci)廣泛地應用在汽車制(zhi)(zhi)造行業和電機制(zhi)(zhi)造行業。


4. 二氧化碳氣體保護電弧焊(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。


圖 7.jpg


5. 等離子焊接


等(deng)離(li)子焊(han)接(jie)(jie)(jie)是(shi)(shi)在母材(cai)和鎢電極之間產生(sheng)電弧,利(li)用氣(qi)體(ti)冷卻將(jiang)電弧拉(la)細,使在高溫離(li)子化(hua)的(de)(de)條(tiao)件下進行焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)方法。惰性氣(qi)體(ti)的(de)(de)作(zuo)用:一是(shi)(shi)離(li)子化(hua);二是(shi)(shi)起保護作(zuo)用。這就是(shi)(shi)和TIG焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)不同之處。等(deng)離(li)子焊(han)接(jie)(jie)(jie)可以(yi)進行熔融度(du)較深的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie),焊(han)道寬(kuan)度(du)比較狹(xia)窄,熱影響很小(xiao),因此適(shi)(shi)合于不銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。因為可以(yi)使小(xiao)電流集(ji)中,使電弧易于控制,所以(yi)它亦適(shi)(shi)用于TIG焊(han)接(jie)(jie)(jie)不可能的(de)(de)超薄板焊(han)接(jie)(jie)(jie)。



6. 電子束焊接


電(dian)(dian)(dian)子(zi)束焊接是在高真(zhen)空中,使用(yong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束發(fa)射(she)槍將高速(su)的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束射(she)向母材(cai),利用(yong)其(qi)沖擊熱(re)而進(jin)行(xing)的(de)焊接方(fang)法(fa)。因為它(ta)是在高真(zhen)空中進(jin)行(xing)操作,所以(yi)即(ji)便(bian)是和大(da)氣(qi)容易起反應的(de)材(cai)料,也(ye)可以(yi)簡(jian)單地(di)進(jin)行(xing)焊接。由(you)于(yu)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束的(de)磁(ci)透鏡作用(yong)可以(yi)將其(qi)拉細(xi),使其(qi)能(neng)量(liang)集中,所以(yi)就可以(yi)對高熔(rong)(rong)點材(cai)料以(yi)及(ji)熔(rong)(rong)融較深的(de)部位進(jin)行(xing)焊接。電(dian)(dian)(dian)子(zi)束焊接由(you)于(yu)可以(yi)實現(xian)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束輸出能(neng)量(liang)的(de)準(zhun)確控(kong)制,所以(yi),廣(guang)泛地(di)應用(yong)在精密零(ling)件焊接。



7. 電(dian)阻焊接


  a. 晶間(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(fu)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)與(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)-必須注意因(yin)為氣孔(kong)、咬邊等輝(hui)接缺(que)陷(xian)會造成孔(kong)腐(fu)(fu)蝕(shi)及縫間隙腐(fu)(fu)蝕(shi)。


 d. 惰性氣(qi)體(ti)(ti)保護(hu)-因(yin)為氧化皮(pi)是造(zao)成(cheng)焊(han)接部位腐蝕的原因(yin)之一,所以在焊(han)接過程中(zhong)使用氬等惰性氣(qi)體(ti)(ti)使之與空氣(qi)隔(ge)離。


圖 8.jpg


  利用(yong)材料(liao)的(de)(de)電(dian)阻(zu)作用(yong),使(shi)電(dian)能轉換成熱(re)能的(de)(de)焊(han)(han)(han)接方法稱為電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)接。電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)接中有點焊(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)(滾焊(han)(han)(han))、凸焊(han)(han)(han)和對焊(han)(han)(han)等方法。因為焊(han)(han)(han)接時需要大電(dian)流,所(suo)以焊(han)(han)(han)接比較(jiao)薄的(de)(de)板材、管材及圓鋼等可采用(yong)這種方法。由于不銹(xiu)鋼比普通鋼電(dian)阻(zu)大電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)接容易進(jin)行。因為馬氏(shi)體系列,鐵素(su)體系列不銹(xiu)鋼的(de)(de)自硬性,焊(han)(han)(han)接的(de)(de)溫(wen)度(du)可能造(zao)成脆(cui)化,為此,有必要注意對材料(liao)及焊(han)(han)(han)接條件的(de)(de)選擇(ze)(圖6-8)。



8.  激光焊接


以(yi)激(ji)光(guang)(guang)作為(wei)(wei)熱(re)源,形成(cheng)聚光(guang)(guang)狀(zhuang)態下對(dui)材料進行(xing)照射,使(shi)(shi)其局部熔(rong)融后凝(ning)固(gu),由(you)此接(jie)(jie)合而成(cheng)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的方法,稱為(wei)(wei)激(ji)光(guang)(guang)焊接(jie)(jie)。作為(wei)(wei)激(ji)光(guang)(guang)振蕩(dang)器,以(yi)二(er)氧(yang)(yang)化碳使(shi)(shi)激(ji)光(guang)(guang)振蕩(dang)等稱為(wei)(wei)二(er)氧(yang)(yang)化碳激(ji)光(guang)(guang),YAG(釔鋁(lv)柘榴石)的棒狀(zhuang)結晶使(shi)(shi)激(ji)光(guang)(guang)振蕩(dang)稱為(wei)(wei)YAG激(ji)光(guang)(guang)。焊接(jie)(jie)時,為(wei)(wei)了防止氧(yang)(yang)化,使(shi)(shi)用氬或(huo)氮等作為(wei)(wei)保護(hu)氣體(ti)覆(fu)蓋(gai)焊接(jie)(jie)金屬(shu)熔(rong)池,對(dui)電(dian)弧與空氣進行(xing)隔離。


9. 釬焊


使用(yong)(yong)比(bi)接合母材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)融點低的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)或者是將這(zhe)些合金(jin)(jin)(jin)作為(wei)(wei)(wei)熔(rong)融添加劑,不(bu)使母材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)化而(er)進(jin)行接合的方(fang)(fang)法稱為(wei)(wei)(wei)釬(han)(han)焊(han)(han)。添加的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)稱為(wei)(wei)(wei)釬(han)(han)料(liao),熔(rong)融溫度(du)在(zai)450℃以(yi)上(shang)的稱為(wei)(wei)(wei)“硬(ying)釬(han)(han)焊(han)(han)”,450℃以(yi)下的稱為(wei)(wei)(wei)“軟釬(han)(han)焊(han)(han)”。有(you)時(shi)采用(yong)(yong)“銀釬(han)(han)焊(han)(han)”以(yi)及“錫釬(han)(han)焊(han)(han)”等(deng)等(deng)。如果要(yao)求(qiu)具(ju)備耐腐蝕性(xing)時(shi),則(ze)需具(ju)有(you)鎳(Ni)成分的“銀釬(han)(han)焊(han)(han)”,如果要(yao)求(qiu)具(ju)備耐熱(re)性(xing)時(shi),則(ze)以(yi)Ni-Cr系列(lie),銅(tong)系列(lie),銀錳系列(lie)的釬(han)(han)料(liao)為(wei)(wei)(wei)適宜。釬(han)(han)焊(han)(han)方(fang)(fang)法分為(wei)(wei)(wei)火焰式(shi)釬(han)(han)焊(han)(han)、感應加熱(re)釬(han)(han)焊(han)(han)、電阻加熱(re)釬(han)(han)焊(han)(han)以(yi)及爐中(zhong)加熱(re)釬(han)(han)焊(han)(han)等(deng)。