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(han)條電弧焊(han)接(jie)


藥(yao)皮焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie),是(shi)在(zai)母材和焊(han)(han)條(tiao)(tiao)之間,使(shi)其產生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)方法。焊(han)(han)接(jie)(jie)時,借助(zhu)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)藥(yao)皮產生(sheng)(sheng)的(de)氣體和熔(rong)渣,把焊(han)(han)接(jie)(jie)熔(rong)池與大氣隔離(li)。因其適應(ying)性強,而(er)被廣(guang)泛采用。使(shi)用交(jiao)(jiao)流(liu)(AC)或(huo)直流(liu)(DC)電(dian)(dian)源,但(dan)廣(guang)泛普及使(shi)用的(de)是(shi)交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)機(ji)。電(dian)(dian)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)通電(dian)(dian)產生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu),電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)分(fen)為電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)芯、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)流(liu)、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焰三部分(fen)。因為在(zai)其周圍形成保護氣流(liu),使(shi)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)穩定燃燒。焊(han)(han)接(jie)(jie)時,盡量保持短弧(hu)(hu)(hu),以免發生(sheng)(sheng)保護氣流(liu)不穩定的(de)現象。要(yao)防止空氣中的(de)氧及氮侵(qin)人。藥(yao)皮焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)法如圖6-4所示。藥(yao)皮當中含有氧化物(wu)、碳酸(suan)鹽、硅(gui)酸(suan)鹽、氟化物(wu)、有機(ji)物(wu)和合金劑等。不銹鋼(gang)藥(yao)皮電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)在(zai)JIS Z3221 中有所規(gui)定。


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2. 埋弧焊接


以(yi)(yi)焊(han)(han)絲作為電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)與(yu)母材之間產生電(dian)弧并(bing)不斷(duan)地(di)送(song)敷(fu)焊(han)(han)藥(yao)而連(lian)續進行焊(han)(han)接(jie)的(de)方法,稱(cheng)之為埋(mai)弧焊(han)(han)接(jie)。這種焊(han)(han)接(jie)方法因其電(dian)弧肉眼看(kan)不到而獲此名稱(cheng)。焊(han)(han)藥(yao)依靠電(dian)弧熱量成(cheng)熔(rong)融焊(han)(han)藥(yao)和(he)熔(rong)渣,后者將熔(rong)融金屬與(yu)大氣隔離開來。使用(yong)大電(dian)流可以(yi)(yi)高效率地(di)進行焊(han)(han)接(jie),一般是用(yong)于(yu)中厚板的(de)焊(han)(han)接(jie),有(you)時亦可用(yong)于(yu)薄(bo)板焊(han)(han)接(jie)。因為焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)中大約損失15%的(de)鉻,應當在(zai)焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)藥(yao)中,設法補(bu)充鉻的(de)成(cheng)分。埋(mai)弧焊(han)(han)接(jie)的(de)原理圖(tu)如圖(tu)6-5所示(shi)。


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3. 氣體保護電弧焊接(jie)(TIG焊接(jie),MIG焊接(jie))


TIG焊(han)接(jie)是(shi)用(yong)(yong)鎢(wu)(W)電(dian)極(ji)與母材之(zhi)間產生電(dian)弧(hu),用(yong)(yong)氬(Ar)氣或(huo)氦(He)氣將(jiang)(jiang)(jiang)電(dian)弧(hu)與空(kong)氣隔離開來,電(dian)弧(hu)將(jiang)(jiang)(jiang)焊(han)絲熔化(hua)完成焊(han)接(jie)的(de)方(fang)法。焊(han)槍采(cai)用(yong)(yong)水冷卻(que)方(fang)式和空(kong)氣冷卻(que)方(fang)式,鎢(wu)電(dian)極(ji)的(de)尺寸(cun)大小根(gen)據電(dian)流和板厚(hou)來選(xuan)定。焊(han)接(jie)機(ji)(電(dian)焊(han)機(ji))采(cai)用(yong)(yong)交(jiao)流(AC)或(huo)直(zhi)流(DC)都可以(yi)。一般情況下,不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie),以(yi)直(zhi)流(DC)占多數。選(xuan)用(yong)(yong)直(zhi)流時,鎢(wu)電(dian)極(ji)的(de)消耗量(liang)少。以(yi)提高焊(han)接(jie)效率(lv)為目(mu)的(de),要(yao)將(jiang)(jiang)(jiang)焊(han)絲連接(jie)到負極(ji)上,如(ru)圖6-6所示。如(ru)果選(xuan)用(yong)(yong)交(jiao)流,因鎢(wu)電(dian)極(ji)消耗量(liang)大而不(bu)適合于不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)。


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 MIG焊接(jie)(jie)是用(yong)(yong)氬(Ar)或氦(He)氣將(jiang)電(dian)弧與空氣隔離開來,同時(shi)在焊絲(si)和母材(cai)之間產生(sheng)電(dian)弧的(de)焊接(jie)(jie)方(fang)法。與TIG焊接(jie)(jie)比較起來,因為(wei)它可使用(yong)(yong)大電(dian)流,焊槍要(yao)采用(yong)(yong)水冷卻方(fang)式,焊絲(si)直徑(jing)一般的(de)采用(yong)(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生(sheng)產效率(lv)高。MIG焊接(jie)(jie)電(dian)焊機要(yao)選(xuan)用(yong)(yong)直流(DC)的(de),和TIG焊接(jie)(jie)相反,要(yao)將(jiang)焊絲(si)接(jie)(jie)到正(zheng)極(圖6-5)。


 TIG焊(han)接和(he)MIG焊(han)接都能在焊(han)接部分得到高質量的焊(han)接接頭(tou),它容易(yi)實現自動(dong)化操作,因此(ci)廣泛地應(ying)用在汽車制造(zao)行業和(he)電機(ji)制造(zao)行業。


4. 二氧化碳氣體(ti)保護電弧焊(han)(han)接(jie)(MAG焊(han)(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。


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5. 等離子(zi)焊接


等離(li)子(zi)焊(han)(han)接(jie)是(shi)(shi)在母(mu)材和(he)鎢電極之間(jian)產(chan)生電弧(hu),利用(yong)氣(qi)體(ti)冷卻將(jiang)電弧(hu)拉(la)細,使在高溫離(li)子(zi)化的條(tiao)件下進(jin)行(xing)焊(han)(han)接(jie)的方法(fa)。惰(duo)性氣(qi)體(ti)的作(zuo)(zuo)用(yong):一是(shi)(shi)離(li)子(zi)化;二是(shi)(shi)起保護作(zuo)(zuo)用(yong)。這(zhe)就是(shi)(shi)和(he)TIG焊(han)(han)接(jie)的不(bu)同之處。等離(li)子(zi)焊(han)(han)接(jie)可以進(jin)行(xing)熔融度較深的焊(han)(han)接(jie),焊(han)(han)道(dao)寬度比較狹窄(zhai),熱影響(xiang)很小(xiao),因(yin)此適(shi)合于不(bu)銹鋼的焊(han)(han)接(jie)。因(yin)為可以使小(xiao)電流(liu)集(ji)中,使電弧(hu)易(yi)于控制,所以它亦(yi)適(shi)用(yong)于TIG焊(han)(han)接(jie)不(bu)可能的超薄板焊(han)(han)接(jie)。



6. 電(dian)子束焊接


電子束(shu)焊(han)接(jie)(jie)是在(zai)高(gao)真(zhen)空(kong)中(zhong),使(shi)用(yong)電子束(shu)發射槍將(jiang)高(gao)速的電子束(shu)射向母(mu)材(cai),利用(yong)其(qi)沖擊(ji)熱(re)而進(jin)行(xing)(xing)的焊(han)接(jie)(jie)方法。因(yin)為它是在(zai)高(gao)真(zhen)空(kong)中(zhong)進(jin)行(xing)(xing)操(cao)作,所以(yi)即便是和(he)大氣容易起反應的材(cai)料,也可以(yi)簡單地進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)。由于(yu)電子束(shu)的磁(ci)透鏡(jing)作用(yong)可以(yi)將(jiang)其(qi)拉細(xi),使(shi)其(qi)能(neng)量集中(zhong),所以(yi)就可以(yi)對高(gao)熔(rong)點(dian)材(cai)料以(yi)及熔(rong)融較深的部位進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)。電子束(shu)焊(han)接(jie)(jie)由于(yu)可以(yi)實(shi)現電子束(shu)輸(shu)出能(neng)量的準確控制,所以(yi),廣泛地應用(yong)在(zai)精密零(ling)件焊(han)接(jie)(jie)。



7. 電阻焊接(jie)


  a. 晶間腐蝕(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(ying)力腐蝕斷裂(lie)-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(yu)腐蝕-必須注意(yi)因(yin)為氣孔、咬邊等輝接缺陷會造成(cheng)孔腐蝕及縫間隙腐蝕。


 d. 惰性氣體(ti)保護-因為氧(yang)化(hua)皮是造(zao)成焊接(jie)部(bu)位腐蝕的原(yuan)因之一,所以(yi)在焊接(jie)過程中使(shi)用(yong)氬(ya)等惰性氣體(ti)使(shi)之與空氣隔離。


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  利用材(cai)(cai)料的(de)電(dian)阻(zu)作用,使電(dian)能轉換成熱(re)能的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)(fa)稱為電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)中有點焊(han)(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)(han)(滾(gun)焊(han)(han)(han)(han))、凸焊(han)(han)(han)(han)和對(dui)焊(han)(han)(han)(han)等方法(fa)(fa)。因為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時需(xu)要(yao)(yao)大電(dian)流(liu),所以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)比較薄的(de)板材(cai)(cai)、管材(cai)(cai)及圓鋼等可采用這種(zhong)方法(fa)(fa)。由于(yu)不(bu)銹鋼比普通(tong)鋼電(dian)阻(zu)大電(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)容(rong)易(yi)進行。因為馬氏(shi)體(ti)系列,鐵素(su)體(ti)系列不(bu)銹鋼的(de)自硬性(xing),焊(han)(han)(han)(han)接(jie)的(de)溫(wen)度(du)可能造成脆化(hua),為此,有必要(yao)(yao)注意對(dui)材(cai)(cai)料及焊(han)(han)(han)(han)接(jie)條(tiao)件的(de)選(xuan)擇(圖6-8)。



8.  激(ji)光焊接


以激(ji)光(guang)(guang)(guang)作為熱源,形成聚(ju)光(guang)(guang)(guang)狀態下(xia)對材(cai)料進行(xing)照射,使其局(ju)部熔融(rong)后凝(ning)固,由此接(jie)合而成焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的方法(fa),稱為激(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)接(jie)。作為激(ji)光(guang)(guang)(guang)振(zhen)蕩(dang)器,以二(er)氧化碳(tan)使激(ji)光(guang)(guang)(guang)振(zhen)蕩(dang)等(deng)(deng)稱為二(er)氧化碳(tan)激(ji)光(guang)(guang)(guang),YAG(釔鋁柘榴石)的棒狀結晶使激(ji)光(guang)(guang)(guang)振(zhen)蕩(dang)稱為YAG激(ji)光(guang)(guang)(guang)。焊(han)接(jie)時,為了防止(zhi)氧化,使用氬或(huo)氮等(deng)(deng)作為保護氣體覆蓋焊(han)接(jie)金屬(shu)熔池,對電(dian)弧與空氣進行(xing)隔離。


9. 釬(han)焊


使用比(bi)接(jie)合母材金(jin)屬熔(rong)融(rong)點低的金(jin)屬或者(zhe)是(shi)將(jiang)這些合金(jin)作為(wei)熔(rong)融(rong)添加劑(ji),不使母材金(jin)屬熔(rong)化而(er)進行接(jie)合的方法稱為(wei)釬焊(han)(han)(han)(han)。添加的金(jin)屬稱為(wei)釬料,熔(rong)融(rong)溫度在(zai)450℃以(yi)上的稱為(wei)“硬釬焊(han)(han)(han)(han)”,450℃以(yi)下的稱為(wei)“軟釬焊(han)(han)(han)(han)”。有(you)(you)時(shi)采(cai)用“銀釬焊(han)(han)(han)(han)”以(yi)及(ji)“錫釬焊(han)(han)(han)(han)”等等。如(ru)果要求具備耐腐蝕(shi)性時(shi),則需具有(you)(you)鎳(Ni)成分的“銀釬焊(han)(han)(han)(han)”,如(ru)果要求具備耐熱(re)性時(shi),則以(yi)Ni-Cr系列,銅系列,銀錳系列的釬料為(wei)適宜。釬焊(han)(han)(han)(han)方法分為(wei)火(huo)焰(yan)式(shi)釬焊(han)(han)(han)(han)、感應(ying)加熱(re)釬焊(han)(han)(han)(han)、電(dian)阻(zu)加熱(re)釬焊(han)(han)(han)(han)以(yi)及(ji)爐中加熱(re)釬焊(han)(han)(han)(han)等。