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(dian)弧焊接


藥(yao)皮(pi)(pi)焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie),是(shi)在母材和焊(han)(han)條(tiao)之間,使(shi)其產生電(dian)弧(hu)(hu)(hu)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)的方法。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi),借助焊(han)(han)條(tiao)藥(yao)皮(pi)(pi)產生的氣(qi)體和熔渣,把(ba)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熔池與大(da)氣(qi)隔離。因其適應性強,而被廣(guang)泛采用(yong)(yong)。使(shi)用(yong)(yong)交流(AC)或直流(DC)電(dian)源,但廣(guang)泛普(pu)及使(shi)用(yong)(yong)的是(shi)交流電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)機(ji)。電(dian)焊(han)(han)條(tiao)通電(dian)產生電(dian)弧(hu)(hu)(hu),電(dian)弧(hu)(hu)(hu)分為電(dian)弧(hu)(hu)(hu)芯、電(dian)弧(hu)(hu)(hu)流、電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焰三部(bu)分。因為在其周圍形(xing)成保(bao)護(hu)氣(qi)流,使(shi)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)穩(wen)定(ding)燃燒。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi),盡量保(bao)持短弧(hu)(hu)(hu),以免發(fa)生保(bao)護(hu)氣(qi)流不穩(wen)定(ding)的現象。要防止空氣(qi)中的氧及氮侵人。藥(yao)皮(pi)(pi)焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)法如圖6-4所示。藥(yao)皮(pi)(pi)當(dang)中含有(you)氧化(hua)物、碳酸鹽(yan)(yan)、硅酸鹽(yan)(yan)、氟化(hua)物、有(you)機(ji)物和合金(jin)劑等(deng)。不銹(xiu)鋼藥(yao)皮(pi)(pi)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)條(tiao)在JIS Z3221 中有(you)所規定(ding)。


圖 4.jpg


2. 埋(mai)弧焊接


以(yi)焊(han)(han)絲作為(wei)電(dian)(dian)極(ji),電(dian)(dian)極(ji)與(yu)(yu)母材之(zhi)間產生電(dian)(dian)弧(hu)并不斷地送敷焊(han)(han)藥(yao)(yao)而(er)連續進行(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie)的方法,稱之(zhi)為(wei)埋弧(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)。這種焊(han)(han)接(jie)(jie)方法因(yin)其電(dian)(dian)弧(hu)肉眼看不到而(er)獲此名稱。焊(han)(han)藥(yao)(yao)依(yi)靠電(dian)(dian)弧(hu)熱(re)量成熔融(rong)焊(han)(han)藥(yao)(yao)和熔渣,后者將熔融(rong)金屬(shu)與(yu)(yu)大氣隔離開來(lai)。使用大電(dian)(dian)流可以(yi)高效率地進行(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie),一般是(shi)用于中厚板的焊(han)(han)接(jie)(jie),有時(shi)亦可用于薄板焊(han)(han)接(jie)(jie)。因(yin)為(wei)焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中大約損失15%的鉻(ge),應(ying)當在(zai)焊(han)(han)絲和焊(han)(han)藥(yao)(yao)中,設法補(bu)充鉻(ge)的成分。埋弧(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)的原理圖(tu)如(ru)圖(tu)6-5所示。


圖 5.jpg



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


TIG焊(han)(han)接是用(yong)(yong)(yong)鎢(wu)(W)電(dian)(dian)極與母材(cai)之間(jian)產生(sheng)電(dian)(dian)弧,用(yong)(yong)(yong)氬(Ar)氣或氦(hai)(He)氣將電(dian)(dian)弧與空氣隔離開來,電(dian)(dian)弧將焊(han)(han)絲熔化完成焊(han)(han)接的方法。焊(han)(han)槍(qiang)采用(yong)(yong)(yong)水冷(leng)卻方式和空氣冷(leng)卻方式,鎢(wu)電(dian)(dian)極的尺寸大小根據電(dian)(dian)流和板厚來選(xuan)定。焊(han)(han)接機(ji)(電(dian)(dian)焊(han)(han)機(ji))采用(yong)(yong)(yong)交流(AC)或直流(DC)都可以。一般(ban)情況下,不銹鋼的焊(han)(han)接,以直流(DC)占多數。選(xuan)用(yong)(yong)(yong)直流時,鎢(wu)電(dian)(dian)極的消(xiao)耗(hao)量(liang)少。以提高焊(han)(han)接效率為目的,要將焊(han)(han)絲連接到(dao)負極上,如圖(tu)6-6所示(shi)。如果選(xuan)用(yong)(yong)(yong)交流,因鎢(wu)電(dian)(dian)極消(xiao)耗(hao)量(liang)大而不適合于不銹鋼焊(han)(han)接。


圖 6.jpg


 MIG焊(han)(han)(han)接是(shi)用(yong)氬(ya)(Ar)或氦(He)氣將(jiang)電弧與空氣隔離開來,同時在焊(han)(han)(han)絲(si)和母(mu)材之間(jian)產生電弧的焊(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)。與TIG焊(han)(han)(han)接比較起來,因為它可(ke)使用(yong)大電流(liu),焊(han)(han)(han)槍要采用(yong)水冷卻(que)方(fang)式,焊(han)(han)(han)絲(si)直(zhi)徑一般的采用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生產效率高。MIG焊(han)(han)(han)接電焊(han)(han)(han)機要選用(yong)直(zhi)流(liu)(DC)的,和TIG焊(han)(han)(han)接相反,要將(jiang)焊(han)(han)(han)絲(si)接到正極(圖(tu)6-5)。


 TIG焊(han)接(jie)和(he)MIG焊(han)接(jie)都(dou)能(neng)在焊(han)接(jie)部分得(de)到高質量的焊(han)接(jie)接(jie)頭,它容易(yi)實現自(zi)動化操作,因(yin)此廣泛(fan)地(di)應用在汽車(che)制造(zao)(zao)行(xing)業(ye)和(he)電機制造(zao)(zao)行(xing)業(ye)。


4. 二(er)氧化碳氣體保護電(dian)弧焊接(jie)(MAG焊接(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(jie)


等離(li)子焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)是在母材和鎢電(dian)(dian)極之間產(chan)生電(dian)(dian)弧,利用氣體冷卻將電(dian)(dian)弧拉細,使(shi)在高(gao)溫離(li)子化的(de)(de)條件下進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方(fang)法。惰性(xing)氣體的(de)(de)作(zuo)用:一是離(li)子化;二是起(qi)保護作(zuo)用。這就(jiu)是和TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)不同之處。等離(li)子焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)可(ke)以進行熔(rong)融(rong)度較(jiao)深的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),焊(han)(han)(han)(han)道寬度比較(jiao)狹(xia)窄(zhai),熱影響很小,因(yin)此適(shi)合于(yu)不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。因(yin)為可(ke)以使(shi)小電(dian)(dian)流集中,使(shi)電(dian)(dian)弧易(yi)于(yu)控制,所以它亦適(shi)用于(yu)TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)不可(ke)能的(de)(de)超(chao)薄(bo)板(ban)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。



6. 電子束焊接


電子(zi)束焊接(jie)是(shi)在高(gao)真空中,使用電子(zi)束發射槍將高(gao)速的(de)電子(zi)束射向母材,利(li)用其(qi)沖擊熱而進(jin)行(xing)的(de)焊接(jie)方法(fa)。因為它是(shi)在高(gao)真空中進(jin)行(xing)操作(zuo),所(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)(yi)即便是(shi)和大(da)氣容易起反應的(de)材料(liao),也(ye)可以(yi)(yi)(yi)(yi)簡(jian)單地進(jin)行(xing)焊接(jie)。由于電子(zi)束的(de)磁(ci)透鏡作(zuo)用可以(yi)(yi)(yi)(yi)將其(qi)拉細,使其(qi)能量集中,所(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)(yi)就可以(yi)(yi)(yi)(yi)對高(gao)熔點材料(liao)以(yi)(yi)(yi)(yi)及熔融(rong)較深的(de)部(bu)位(wei)進(jin)行(xing)焊接(jie)。電子(zi)束焊接(jie)由于可以(yi)(yi)(yi)(yi)實現電子(zi)束輸出能量的(de)準確(que)控制(zhi),所(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)(yi),廣(guang)泛(fan)地應用在精密零件焊接(jie)。



7. 電阻焊(han)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(han)接缺陷與腐蝕-必須注意因為(wei)氣孔(kong)、咬邊等輝接缺陷會(hui)造成孔(kong)腐蝕及縫間隙(xi)腐蝕。


 d. 惰(duo)性氣(qi)體保護-因為氧化皮是造(zao)成焊接部位腐蝕的原因之一,所以在焊接過程中使用氬等惰(duo)性氣(qi)體使之與空(kong)氣(qi)隔離。


圖 8.jpg


  利(li)用材料(liao)的電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)作用,使電(dian)(dian)(dian)能(neng)轉換成熱能(neng)的焊(han)接(jie)方法稱為(wei)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)接(jie)。電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)接(jie)中有(you)點焊(han)、縫焊(han)(滾焊(han))、凸焊(han)和對焊(han)等(deng)方法。因(yin)為(wei)焊(han)接(jie)時(shi)需(xu)要大電(dian)(dian)(dian)流(liu),所以焊(han)接(jie)比(bi)較薄的板材、管材及圓鋼等(deng)可(ke)采用這種(zhong)方法。由于不銹鋼比(bi)普通鋼電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)大電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)接(jie)容易進行。因(yin)為(wei)馬氏體(ti)(ti)系列,鐵(tie)素體(ti)(ti)系列不銹鋼的自硬性,焊(han)接(jie)的溫(wen)度可(ke)能(neng)造成脆化,為(wei)此,有(you)必要注意(yi)對材料(liao)及焊(han)接(jie)條件的選擇(圖6-8)。



8.  激光焊(han)接


以激(ji)(ji)光(guang)作(zuo)為(wei)(wei)熱源(yuan),形(xing)成(cheng)聚光(guang)狀態下對(dui)材(cai)料進行(xing)照(zhao)射,使其局部熔(rong)融后凝(ning)固,由此接(jie)合而(er)成(cheng)焊接(jie)接(jie)頭的方法,稱(cheng)為(wei)(wei)激(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)。作(zuo)為(wei)(wei)激(ji)(ji)光(guang)振(zhen)蕩(dang)器(qi),以二氧(yang)(yang)化(hua)碳使激(ji)(ji)光(guang)振(zhen)蕩(dang)等稱(cheng)為(wei)(wei)二氧(yang)(yang)化(hua)碳激(ji)(ji)光(guang),YAG(釔鋁柘榴(liu)石(shi))的棒狀結晶使激(ji)(ji)光(guang)振(zhen)蕩(dang)稱(cheng)為(wei)(wei)YAG激(ji)(ji)光(guang)。焊接(jie)時,為(wei)(wei)了防止氧(yang)(yang)化(hua),使用(yong)氬或氮等作(zuo)為(wei)(wei)保護氣體覆蓋焊接(jie)金屬(shu)熔(rong)池,對(dui)電弧(hu)與空氣進行(xing)隔(ge)離。


9. 釬焊


使用比(bi)接合母(mu)材金(jin)(jin)(jin)屬熔(rong)融點低的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬或者是將(jiang)這些合金(jin)(jin)(jin)作(zuo)為(wei)(wei)熔(rong)融添加(jia)劑,不使母(mu)材金(jin)(jin)(jin)屬熔(rong)化而進行接合的(de)(de)(de)(de)方法稱(cheng)為(wei)(wei)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)。添加(jia)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬稱(cheng)為(wei)(wei)釬(han)(han)料(liao),熔(rong)融溫度在(zai)450℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)為(wei)(wei)“硬釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”,450℃以(yi)下的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)為(wei)(wei)“軟(ruan)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”。有時(shi)采用“銀(yin)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”以(yi)及“錫釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”等(deng)等(deng)。如果要(yao)求(qiu)具(ju)備(bei)耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)時(shi),則(ze)需具(ju)有鎳(Ni)成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)“銀(yin)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)”,如果要(yao)求(qiu)具(ju)備(bei)耐(nai)熱性(xing)時(shi),則(ze)以(yi)Ni-Cr系列(lie)(lie),銅系列(lie)(lie),銀(yin)錳系列(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)釬(han)(han)料(liao)為(wei)(wei)適宜。釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)方法分為(wei)(wei)火焰式釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)、感應加(jia)熱釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)、電(dian)阻加(jia)熱釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)以(yi)及爐中加(jia)熱釬(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)等(deng)。