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
藥皮焊條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)焊接(jie),是在母材(cai)和(he)(he)焊條(tiao)(tiao)之間,使其產(chan)生電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)進行焊接(jie)的(de)方法。焊接(jie)時,借助(zhu)焊條(tiao)(tiao)藥皮產(chan)生的(de)氣(qi)體和(he)(he)熔渣,把焊接(jie)熔池與大(da)氣(qi)隔離。因其適應性強,而被廣泛采用。使用交(jiao)流(liu)(liu)(AC)或直流(liu)(liu)(DC)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源,但廣泛普及使用的(de)是交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)焊接(jie)機。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)焊條(tiao)(tiao)通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)產(chan)生電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)分(fen)為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)芯、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)流(liu)(liu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)焰三部(bu)分(fen)。因為(wei)在其周圍形成(cheng)保(bao)護氣(qi)流(liu)(liu),使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)穩定燃(ran)燒。焊接(jie)時,盡量保(bao)持短弧(hu),以免發生保(bao)護氣(qi)流(liu)(liu)不(bu)穩定的(de)現象(xiang)。要防止空氣(qi)中(zhong)的(de)氧(yang)及氮侵人。藥皮焊條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)焊接(jie)法如圖6-4所示(shi)。藥皮當中(zhong)含有(you)氧(yang)化物、碳酸(suan)鹽、硅酸(suan)鹽、氟(fu)化物、有(you)機物和(he)(he)合金(jin)劑等。不(bu)銹鋼藥皮電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)焊條(tiao)(tiao)在JIS Z3221 中(zhong)有(you)所規(gui)定。

2. 埋弧焊接
以焊(han)絲作為(wei)電(dian)極,電(dian)極與(yu)(yu)母材之間產生(sheng)電(dian)弧(hu)并不斷地送(song)敷焊(han)藥而連續進行焊(han)接的(de)(de)方法,稱之為(wei)埋(mai)弧(hu)焊(han)接。這(zhe)種焊(han)接方法因其(qi)電(dian)弧(hu)肉眼看不到而獲此名稱。焊(han)藥依靠(kao)電(dian)弧(hu)熱量成熔融(rong)焊(han)藥和(he)熔渣,后者將熔融(rong)金屬與(yu)(yu)大(da)氣隔(ge)離開(kai)來。使用(yong)大(da)電(dian)流可以高效率地進行焊(han)接,一般是用(yong)于中厚(hou)板的(de)(de)焊(han)接,有時亦可用(yong)于薄板焊(han)接。因為(wei)焊(han)接過程中大(da)約損失15%的(de)(de)鉻,應(ying)當在焊(han)絲和(he)焊(han)藥中,設法補充鉻的(de)(de)成分。埋(mai)弧(hu)焊(han)接的(de)(de)原理圖如(ru)圖6-5所示。

3. 氣(qi)體(ti)保護電弧(hu)焊接(jie)(TIG焊接(jie),MIG焊接(jie))
TIG焊(han)(han)接是用(yong)鎢(W)電(dian)(dian)極(ji)與(yu)母材之間(jian)產生(sheng)電(dian)(dian)弧(hu),用(yong)氬(Ar)氣或氦(He)氣將電(dian)(dian)弧(hu)與(yu)空(kong)氣隔離開來,電(dian)(dian)弧(hu)將焊(han)(han)絲熔化完成焊(han)(han)接的(de)方(fang)法(fa)。焊(han)(han)槍(qiang)采用(yong)水冷卻方(fang)式和空(kong)氣冷卻方(fang)式,鎢電(dian)(dian)極(ji)的(de)尺寸大小(xiao)根據電(dian)(dian)流(liu)和板厚來選(xuan)定。焊(han)(han)接機(ji)(電(dian)(dian)焊(han)(han)機(ji))采用(yong)交流(liu)(AC)或直(zhi)流(liu)(DC)都可以(yi)。一(yi)般情況下,不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊(han)(han)接,以(yi)直(zhi)流(liu)(DC)占(zhan)多數。選(xuan)用(yong)直(zhi)流(liu)時,鎢電(dian)(dian)極(ji)的(de)消耗量少(shao)。以(yi)提高焊(han)(han)接效率(lv)為目的(de),要將焊(han)(han)絲連接到負極(ji)上,如圖(tu)6-6所示。如果選(xuan)用(yong)交流(liu),因(yin)鎢電(dian)(dian)極(ji)消耗量大而(er)不(bu)適合于不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接。

MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接是(shi)用(yong)(yong)氬(ya)(Ar)或氦(He)氣(qi)將(jiang)電(dian)弧(hu)與(yu)空氣(qi)隔離開來(lai),同時(shi)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲和母材(cai)之間產(chan)生電(dian)弧(hu)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接方法(fa)。與(yu)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接比較(jiao)起來(lai),因為(wei)它可使用(yong)(yong)大電(dian)流,焊(han)(han)(han)(han)(han)槍要(yao)采用(yong)(yong)水冷卻方式(shi),焊(han)(han)(han)(han)(han)絲直徑一般的(de)采用(yong)(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等(deng),生產(chan)效率高。MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接電(dian)焊(han)(han)(han)(han)(han)機要(yao)選用(yong)(yong)直流(DC)的(de),和TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接相反(fan),要(yao)將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲接到(dao)正極(ji)(圖(tu)6-5)。
TIG焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)和MIG焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)都能在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)部分得到高質量的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,它容(rong)易實現(xian)自動化操作,因此(ci)廣泛(fan)地應(ying)用在(zai)汽(qi)車制(zhi)造(zao)行業和電機(ji)制(zhi)造(zao)行業。
4. 二氧化碳氣體保護電弧焊接(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. 等離子焊(han)接
等(deng)(deng)離子(zi)焊(han)(han)接(jie)(jie)是(shi)(shi)在母(mu)材和鎢電極之間產(chan)生電弧(hu),利用(yong)氣體冷卻將電弧(hu)拉細,使在高溫離子(zi)化的(de)(de)條件下進行(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方法。惰性氣體的(de)(de)作用(yong):一是(shi)(shi)離子(zi)化;二是(shi)(shi)起保(bao)護作用(yong)。這就是(shi)(shi)和TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)不(bu)(bu)同之處(chu)。等(deng)(deng)離子(zi)焊(han)(han)接(jie)(jie)可(ke)以(yi)進行(xing)熔(rong)融度(du)較深的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie),焊(han)(han)道(dao)寬(kuan)度(du)比較狹窄,熱影響很小(xiao),因此適(shi)合于不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)。因為可(ke)以(yi)使小(xiao)電流集中(zhong),使電弧(hu)易于控制,所以(yi)它亦適(shi)用(yong)于TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)不(bu)(bu)可(ke)能的(de)(de)超(chao)薄板焊(han)(han)接(jie)(jie)。
6. 電子束焊(han)接
電(dian)子束焊(han)接(jie)(jie)是(shi)在高(gao)(gao)(gao)真空(kong)中(zhong)(zhong),使(shi)用電(dian)子束發射(she)槍將高(gao)(gao)(gao)速的(de)(de)電(dian)子束射(she)向母(mu)材(cai)(cai),利用其沖擊熱而進(jin)行的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)。因為(wei)它是(shi)在高(gao)(gao)(gao)真空(kong)中(zhong)(zhong)進(jin)行操作,所以(yi)(yi)即(ji)便是(shi)和大氣容易起反應的(de)(de)材(cai)(cai)料,也(ye)可(ke)以(yi)(yi)簡單地進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)。由于(yu)電(dian)子束的(de)(de)磁(ci)透鏡作用可(ke)以(yi)(yi)將其拉細,使(shi)其能(neng)量(liang)(liang)集(ji)中(zhong)(zhong),所以(yi)(yi)就(jiu)可(ke)以(yi)(yi)對(dui)高(gao)(gao)(gao)熔點材(cai)(cai)料以(yi)(yi)及熔融較深的(de)(de)部位(wei)進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)。電(dian)子束焊(han)接(jie)(jie)由于(yu)可(ke)以(yi)(yi)實現電(dian)子束輸(shu)出能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)準確控制,所以(yi)(yi),廣泛(fan)地應用在精密零件焊(han)接(jie)(jie)。
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(shi)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. 焊接缺陷與腐蝕(shi)-必須注意因為氣孔(kong)、咬(yao)邊等輝接缺陷會造(zao)成孔(kong)腐蝕(shi)及(ji)縫間隙(xi)腐蝕(shi)。
d. 惰(duo)性(xing)氣(qi)體保護-因(yin)為氧化皮是造成(cheng)焊接(jie)部(bu)位腐蝕的(de)原因(yin)之一(yi),所以在焊接(jie)過程中使用氬等惰(duo)性(xing)氣(qi)體使之與空(kong)氣(qi)隔離。

利用(yong)材料的電(dian)(dian)阻(zu)作用(yong),使電(dian)(dian)能轉換成熱(re)能的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)法(fa)稱為電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)中有(you)點焊(han)(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)(han)(滾(gun)焊(han)(han)(han)(han))、凸焊(han)(han)(han)(han)和(he)對焊(han)(han)(han)(han)等方(fang)(fang)法(fa)。因為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時需要大電(dian)(dian)流,所以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)比較薄的板材、管材及圓鋼(gang)等可采用(yong)這種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)。由于不銹鋼(gang)比普通(tong)鋼(gang)電(dian)(dian)阻(zu)大電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)容(rong)易進行。因為馬氏體系列(lie),鐵(tie)素(su)體系列(lie)不銹鋼(gang)的自硬性,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的溫(wen)度(du)可能造成脆化,為此,有(you)必要注意對材料及焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)條件的選(xuan)擇(圖6-8)。
8. 激(ji)光焊接
以激光(guang)(guang)(guang)(guang)作為(wei)(wei)(wei)熱(re)源,形成聚光(guang)(guang)(guang)(guang)狀態下(xia)對(dui)材料(liao)進(jin)行(xing)照射,使其局部熔融后凝固,由此接(jie)(jie)(jie)合而成焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)方(fang)法,稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)激光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。作為(wei)(wei)(wei)激光(guang)(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)器,以二氧化碳(tan)使激光(guang)(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)等(deng)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)二氧化碳(tan)激光(guang)(guang)(guang)(guang),YAG(釔鋁柘榴石)的(de)棒(bang)狀結晶使激光(guang)(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)YAG激光(guang)(guang)(guang)(guang)。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時,為(wei)(wei)(wei)了防(fang)止氧化,使用氬或氮等(deng)作為(wei)(wei)(wei)保護氣體(ti)覆蓋(gai)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)金(jin)屬熔池,對(dui)電弧與空(kong)氣進(jin)行(xing)隔離。
9. 釬焊(han)
使(shi)用比(bi)接合母材金(jin)屬(shu)熔(rong)融點低的(de)金(jin)屬(shu)或者(zhe)是將這(zhe)些合金(jin)作為熔(rong)融添(tian)加劑,不使(shi)母材金(jin)屬(shu)熔(rong)化而進行接合的(de)方(fang)法(fa)稱為釬焊(han)(han)(han)。添(tian)加的(de)金(jin)屬(shu)稱為釬料,熔(rong)融溫(wen)度(du)在450℃以上的(de)稱為“硬釬焊(han)(han)(han)”,450℃以下的(de)稱為“軟釬焊(han)(han)(han)”。有時采用“銀(yin)(yin)釬焊(han)(han)(han)”以及“錫(xi)釬焊(han)(han)(han)”等(deng)等(deng)。如果要求具備耐腐蝕性(xing)時,則需具有鎳(Ni)成分的(de)“銀(yin)(yin)釬焊(han)(han)(han)”,如果要求具備耐熱性(xing)時,則以Ni-Cr系(xi)列(lie),銅(tong)系(xi)列(lie),銀(yin)(yin)錳(meng)系(xi)列(lie)的(de)釬料為適宜。釬焊(han)(han)(han)方(fang)法(fa)分為火(huo)焰(yan)式釬焊(han)(han)(han)、感應加熱釬焊(han)(han)(han)、電阻加熱釬焊(han)(han)(han)以及爐中加熱釬焊(han)(han)(han)等(deng)。

