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(dian)弧焊接
藥(yao)皮(pi)焊(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),是(shi)在(zai)母材和焊(han)(han)(han)條(tiao)之間,使(shi)(shi)(shi)(shi)其產(chan)(chan)生(sheng)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)方法。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時,借助焊(han)(han)(han)條(tiao)藥(yao)皮(pi)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)氣(qi)體和熔渣(zha),把焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔池(chi)與大氣(qi)隔離。因其適應性(xing)強(qiang),而被廣泛采用(yong)。使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)交流(liu)(AC)或直流(liu)(DC)電(dian)(dian)源(yuan),但廣泛普及使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)是(shi)交流(liu)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)機(ji)。電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)條(tiao)通電(dian)(dian)產(chan)(chan)生(sheng)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu),電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)分為電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)芯、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)流(liu)、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焰三部分。因為在(zai)其周圍形成(cheng)保護氣(qi)流(liu),使(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)穩定燃(ran)燒。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時,盡(jin)量保持短(duan)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu),以免發(fa)生(sheng)保護氣(qi)流(liu)不穩定的(de)(de)現象。要防止空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)氧及氮侵人。藥(yao)皮(pi)焊(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)法如圖(tu)6-4所示。藥(yao)皮(pi)當中(zhong)含(han)有氧化(hua)(hua)物(wu)、碳酸鹽、硅(gui)酸鹽、氟化(hua)(hua)物(wu)、有機(ji)物(wu)和合金劑等(deng)。不銹鋼藥(yao)皮(pi)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)條(tiao)在(zai)JIS Z3221 中(zhong)有所規定。

2. 埋弧焊接
以(yi)焊(han)絲作為(wei)電極,電極與母材之(zhi)間產生電弧(hu)(hu)并不斷(duan)地(di)送敷焊(han)藥而連(lian)續進行焊(han)接(jie)(jie)的(de)方法(fa),稱之(zhi)為(wei)埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)接(jie)(jie)。這種焊(han)接(jie)(jie)方法(fa)因(yin)其電弧(hu)(hu)肉(rou)眼看不到而獲此名稱。焊(han)藥依(yi)靠電弧(hu)(hu)熱(re)量成(cheng)(cheng)熔(rong)融(rong)焊(han)藥和(he)熔(rong)渣,后(hou)者將熔(rong)融(rong)金屬與大(da)(da)氣(qi)隔離開來。使用大(da)(da)電流可以(yi)高效率(lv)地(di)進行焊(han)接(jie)(jie),一般是用于中(zhong)厚板的(de)焊(han)接(jie)(jie),有(you)時亦(yi)可用于薄板焊(han)接(jie)(jie)。因(yin)為(wei)焊(han)接(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)大(da)(da)約損(sun)失15%的(de)鉻,應當在焊(han)絲和(he)焊(han)藥中(zhong),設法(fa)補充鉻的(de)成(cheng)(cheng)分。埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)接(jie)(jie)的(de)原理(li)圖如圖6-5所示(shi)。

3. 氣體保護電弧焊(han)(han)接(TIG焊(han)(han)接,MIG焊(han)(han)接)
TIG焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)是用(yong)鎢(W)電(dian)極(ji)與母(mu)材之(zhi)間產(chan)生電(dian)弧(hu)(hu),用(yong)氬(Ar)氣或氦(He)氣將(jiang)電(dian)弧(hu)(hu)與空氣隔離開來(lai),電(dian)弧(hu)(hu)將(jiang)焊(han)(han)(han)絲熔化完成焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方(fang)法(fa)。焊(han)(han)(han)槍采用(yong)水冷卻(que)方(fang)式和空氣冷卻(que)方(fang)式,鎢電(dian)極(ji)的(de)(de)尺寸大小根據(ju)電(dian)流(liu)(liu)和板(ban)厚來(lai)選(xuan)定(ding)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)機(ji)(電(dian)焊(han)(han)(han)機(ji))采用(yong)交流(liu)(liu)(AC)或直流(liu)(liu)(DC)都可以。一(yi)般情況下,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie),以直流(liu)(liu)(DC)占多(duo)數(shu)。選(xuan)用(yong)直流(liu)(liu)時,鎢電(dian)極(ji)的(de)(de)消耗量(liang)少。以提高(gao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)效率為目的(de)(de),要將(jiang)焊(han)(han)(han)絲連接(jie)(jie)到負(fu)極(ji)上(shang),如(ru)圖6-6所(suo)示。如(ru)果選(xuan)用(yong)交流(liu)(liu),因鎢電(dian)極(ji)消耗量(liang)大而不(bu)(bu)適合于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。

MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)是用(yong)氬(Ar)或(huo)氦(He)氣將(jiang)電(dian)弧與空(kong)氣隔(ge)離開來(lai),同(tong)時(shi)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和(he)母材之間產生(sheng)電(dian)弧的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法。與TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)比較起來(lai),因為它(ta)可使用(yong)大電(dian)流,焊(han)(han)(han)(han)(han)槍要(yao)(yao)采(cai)用(yong)水(shui)冷卻方式,焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)直徑一般的采(cai)用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等(deng),生(sheng)產效率高。MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)焊(han)(han)(han)(han)(han)機要(yao)(yao)選用(yong)直流(DC)的,和(he)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)相反(fan),要(yao)(yao)將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)接(jie)(jie)到(dao)正極(圖6-5)。
TIG焊(han)接和(he)MIG焊(han)接都能在(zai)焊(han)接部(bu)分(fen)得(de)到高質量的焊(han)接接頭,它容易(yi)實現自動化操(cao)作,因此廣泛地應用(yong)在(zai)汽車制(zhi)造行業和(he)電機制(zhi)造行業。
4. 二(er)氧化碳氣(qi)體保護電弧焊接(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。

5. 等離(li)子焊接
等(deng)離子(zi)(zi)(zi)焊接(jie)是(shi)在母材和鎢(wu)電(dian)極之(zhi)間產生(sheng)電(dian)弧,利用(yong)氣(qi)體(ti)冷卻(que)將電(dian)弧拉細,使(shi)在高(gao)溫離子(zi)(zi)(zi)化(hua)的(de)(de)條(tiao)件下進行焊接(jie)的(de)(de)方法。惰(duo)性氣(qi)體(ti)的(de)(de)作用(yong):一是(shi)離子(zi)(zi)(zi)化(hua);二是(shi)起保護作用(yong)。這(zhe)就是(shi)和TIG焊接(jie)的(de)(de)不(bu)同之(zhi)處。等(deng)離子(zi)(zi)(zi)焊接(jie)可(ke)以進行熔融度(du)(du)較(jiao)深的(de)(de)焊接(jie),焊道寬度(du)(du)比較(jiao)狹窄,熱影(ying)響很(hen)小(xiao),因(yin)此適合于不(bu)銹鋼的(de)(de)焊接(jie)。因(yin)為可(ke)以使(shi)小(xiao)電(dian)流集中,使(shi)電(dian)弧易于控制,所以它亦適用(yong)于TIG焊接(jie)不(bu)可(ke)能(neng)的(de)(de)超薄板焊接(jie)。
6. 電子束焊接
電(dian)(dian)(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)(jie)是(shi)(shi)(shi)在(zai)高(gao)真空中(zhong),使用(yong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束發射槍將高(gao)速的電(dian)(dian)(dian)子(zi)束射向母材,利用(yong)其(qi)沖擊熱而進(jin)行(xing)(xing)的焊(han)接(jie)(jie)方法。因為它是(shi)(shi)(shi)在(zai)高(gao)真空中(zhong)進(jin)行(xing)(xing)操作,所以(yi)(yi)即便是(shi)(shi)(shi)和大氣容(rong)易(yi)起反(fan)應(ying)的材料,也可(ke)以(yi)(yi)簡單地進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)。由于電(dian)(dian)(dian)子(zi)束的磁透鏡(jing)作用(yong)可(ke)以(yi)(yi)將其(qi)拉細,使其(qi)能(neng)(neng)量集中(zhong),所以(yi)(yi)就可(ke)以(yi)(yi)對高(gao)熔點材料以(yi)(yi)及熔融較深的部(bu)位進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)。電(dian)(dian)(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)(jie)由于可(ke)以(yi)(yi)實現電(dian)(dian)(dian)子(zi)束輸(shu)出能(neng)(neng)量的準確控(kong)制,所以(yi)(yi),廣泛地應(ying)用(yong)在(zai)精密零件(jian)焊(han)接(jie)(jie)。
7. 電阻焊接
a. 晶(jing)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(ying)力(li)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. 焊接缺陷與腐蝕(shi)(shi)-必須注意因為氣(qi)孔、咬邊等輝接缺陷會(hui)造成孔腐蝕(shi)(shi)及(ji)縫間(jian)隙腐蝕(shi)(shi)。
d. 惰(duo)性(xing)氣體保護(hu)-因為氧化皮是造成焊接部位腐蝕(shi)的原因之一,所以(yi)在(zai)焊接過程中使用氬(ya)等惰(duo)性(xing)氣體使之與(yu)空氣隔離。

利用(yong)(yong)材料(liao)的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)作用(yong)(yong),使(shi)電(dian)(dian)能(neng)轉(zhuan)換成熱能(neng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)稱(cheng)為(wei)電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)中有點焊(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)(滾焊(han)(han)(han))、凸(tu)焊(han)(han)(han)和(he)對(dui)焊(han)(han)(han)等方(fang)法(fa)。因(yin)為(wei)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時需要大電(dian)(dian)流,所以焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)比較薄的(de)(de)板材、管材及圓鋼等可采用(yong)(yong)這種方(fang)法(fa)。由于不銹鋼比普通(tong)鋼電(dian)(dian)阻(zu)大電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)容易進行。因(yin)為(wei)馬(ma)氏體系列,鐵(tie)素體系列不銹鋼的(de)(de)自(zi)硬性,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)溫度可能(neng)造成脆化,為(wei)此,有必要注意對(dui)材料(liao)及焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)條件的(de)(de)選擇(圖6-8)。
8. 激光焊接(jie)
以(yi)激(ji)光(guang)(guang)作(zuo)(zuo)為(wei)熱源(yuan),形成聚光(guang)(guang)狀態(tai)下對(dui)材料進行照射,使(shi)其局(ju)部熔融后凝固,由此接(jie)合而成焊接(jie)接(jie)頭的(de)方法,稱為(wei)激(ji)光(guang)(guang)焊接(jie)。作(zuo)(zuo)為(wei)激(ji)光(guang)(guang)振蕩(dang)器,以(yi)二氧(yang)化碳使(shi)激(ji)光(guang)(guang)振蕩(dang)等(deng)稱為(wei)二氧(yang)化碳激(ji)光(guang)(guang),YAG(釔鋁柘榴石)的(de)棒狀結晶使(shi)激(ji)光(guang)(guang)振蕩(dang)稱為(wei)YAG激(ji)光(guang)(guang)。焊接(jie)時,為(wei)了防(fang)止氧(yang)化,使(shi)用氬或氮等(deng)作(zuo)(zuo)為(wei)保護氣體覆(fu)蓋(gai)焊接(jie)金屬熔池(chi),對(dui)電弧與(yu)空氣進行隔離(li)。
9. 釬焊
使用比接(jie)合(he)母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)融點(dian)低(di)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)或者是(shi)將這些合(he)金(jin)(jin)作為(wei)熔(rong)(rong)融添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)劑,不使母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)化(hua)而進(jin)行接(jie)合(he)的(de)(de)方法稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)。添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)(han)(han)料(liao),熔(rong)(rong)融溫度在450℃以(yi)(yi)上的(de)(de)稱(cheng)為(wei)“硬釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”,450℃以(yi)(yi)下(xia)的(de)(de)稱(cheng)為(wei)“軟釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”。有時(shi)采用“銀釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”以(yi)(yi)及(ji)“錫釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”等等。如(ru)(ru)果(guo)要求(qiu)具(ju)備耐(nai)腐蝕性時(shi),則需(xu)具(ju)有鎳(Ni)成分(fen)的(de)(de)“銀釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”,如(ru)(ru)果(guo)要求(qiu)具(ju)備耐(nai)熱性時(shi),則以(yi)(yi)Ni-Cr系(xi)列(lie),銅(tong)系(xi)列(lie),銀錳系(xi)列(lie)的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)料(liao)為(wei)適宜。釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)方法分(fen)為(wei)火焰(yan)式釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)、感應加(jia)(jia)(jia)熱釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)、電阻加(jia)(jia)(jia)熱釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)以(yi)(yi)及(ji)爐(lu)中加(jia)(jia)(jia)熱釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)等。

