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(yao)皮焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie),是在(zai)母(mu)材和焊(han)(han)條(tiao)之(zhi)間(jian),使(shi)其(qi)(qi)產生(sheng)(sheng)電(dian)弧(hu)(hu)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)方法(fa)。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi),借助焊(han)(han)條(tiao)藥(yao)皮產生(sheng)(sheng)的(de)氣體和熔(rong)渣,把焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)池與(yu)大氣隔離。因(yin)其(qi)(qi)適應性(xing)強,而被(bei)廣(guang)泛采用(yong)。使(shi)用(yong)交流(liu)(AC)或直流(liu)(DC)電(dian)源,但廣(guang)泛普及使(shi)用(yong)的(de)是交流(liu)電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)機(ji)。電(dian)焊(han)(han)條(tiao)通電(dian)產生(sheng)(sheng)電(dian)弧(hu)(hu),電(dian)弧(hu)(hu)分(fen)為電(dian)弧(hu)(hu)芯、電(dian)弧(hu)(hu)流(liu)、電(dian)弧(hu)(hu)焰三(san)部分(fen)。因(yin)為在(zai)其(qi)(qi)周圍(wei)形成(cheng)保(bao)護氣流(liu),使(shi)電(dian)弧(hu)(hu)穩定(ding)燃(ran)燒。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi),盡量保(bao)持短(duan)弧(hu)(hu),以(yi)免發生(sheng)(sheng)保(bao)護氣流(liu)不穩定(ding)的(de)現象(xiang)。要(yao)防止空氣中(zhong)的(de)氧及氮侵人。藥(yao)皮焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)法(fa)如圖(tu)6-4所(suo)示。藥(yao)皮當中(zhong)含有(you)(you)氧化物、碳酸鹽、硅酸鹽、氟(fu)化物、有(you)(you)機(ji)物和合(he)金劑(ji)等。不銹鋼藥(yao)皮電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)條(tiao)在(zai)JIS Z3221 中(zhong)有(you)(you)所(suo)規(gui)定(ding)。

2. 埋弧焊接
以(yi)焊(han)(han)(han)(han)絲作為(wei)電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)與母材之間(jian)產(chan)生電(dian)弧(hu)并不斷地送敷焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)而連續進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa),稱(cheng)之為(wei)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。這種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)法(fa)因其(qi)電(dian)弧(hu)肉眼看不到而獲此名稱(cheng)。焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)依靠電(dian)弧(hu)熱量(liang)成熔融焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)和(he)熔渣,后者將熔融金屬與大(da)氣隔離開來(lai)。使用大(da)電(dian)流可以(yi)高效率地進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),一般是用于中厚板的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),有(you)時亦可用于薄(bo)板焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。因為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)過程中大(da)約(yue)損失(shi)15%的(de)(de)(de)(de)鉻(ge),應當(dang)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)中,設法(fa)補充鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)成分。埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)原理圖如圖6-5所示(shi)。

3. 氣體保(bao)護電弧焊接(jie)(TIG焊接(jie),MIG焊接(jie))
TIG焊(han)(han)接是用(yong)(yong)鎢(wu)(W)電(dian)(dian)極(ji)與母材之間產(chan)生電(dian)(dian)弧,用(yong)(yong)氬(Ar)氣(qi)(qi)或(huo)氦(hai)(He)氣(qi)(qi)將(jiang)電(dian)(dian)弧與空氣(qi)(qi)隔離開(kai)來,電(dian)(dian)弧將(jiang)焊(han)(han)絲熔化(hua)完成(cheng)焊(han)(han)接的(de)方法(fa)。焊(han)(han)槍采用(yong)(yong)水冷(leng)卻方式(shi)和空氣(qi)(qi)冷(leng)卻方式(shi),鎢(wu)電(dian)(dian)極(ji)的(de)尺寸大(da)小根(gen)據電(dian)(dian)流(liu)(liu)和板(ban)厚來選(xuan)定。焊(han)(han)接機(電(dian)(dian)焊(han)(han)機)采用(yong)(yong)交流(liu)(liu)(AC)或(huo)直(zhi)流(liu)(liu)(DC)都可以(yi)(yi)。一般情(qing)況下,不銹鋼的(de)焊(han)(han)接,以(yi)(yi)直(zhi)流(liu)(liu)(DC)占(zhan)多(duo)數。選(xuan)用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)時,鎢(wu)電(dian)(dian)極(ji)的(de)消耗(hao)量少。以(yi)(yi)提高焊(han)(han)接效率為(wei)目的(de),要(yao)將(jiang)焊(han)(han)絲連接到負(fu)極(ji)上,如圖6-6所示。如果選(xuan)用(yong)(yong)交流(liu)(liu),因鎢(wu)電(dian)(dian)極(ji)消耗(hao)量大(da)而(er)不適合于不銹鋼焊(han)(han)接。

MIG焊(han)(han)(han)接是用(yong)(yong)氬(Ar)或氦(He)氣(qi)將電(dian)弧(hu)與空氣(qi)隔離開來(lai),同時(shi)在(zai)焊(han)(han)(han)絲(si)和母材之間產生(sheng)電(dian)弧(hu)的(de)焊(han)(han)(han)接方法。與TIG焊(han)(han)(han)接比(bi)較起(qi)來(lai),因(yin)為它(ta)可使用(yong)(yong)大電(dian)流,焊(han)(han)(han)槍要(yao)(yao)采(cai)用(yong)(yong)水冷卻方式,焊(han)(han)(han)絲(si)直(zhi)徑一(yi)般的(de)采(cai)用(yong)(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生(sheng)產效率高(gao)。MIG焊(han)(han)(han)接電(dian)焊(han)(han)(han)機要(yao)(yao)選用(yong)(yong)直(zhi)流(DC)的(de),和TIG焊(han)(han)(han)接相(xiang)反(fan),要(yao)(yao)將焊(han)(han)(han)絲(si)接到正極(ji)(圖6-5)。
TIG焊(han)(han)接(jie)和(he)MIG焊(han)(han)接(jie)都能在焊(han)(han)接(jie)部(bu)分(fen)得到高質量的焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭,它容(rong)易實現自動化(hua)操作,因此廣泛地(di)應(ying)用在汽車(che)制造行業和(he)電(dian)機制造行業。
4. 二氧化碳氣體保(bao)護電弧焊接(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。

5. 等離子焊接
等離子焊(han)接(jie)是(shi)(shi)在母材和鎢電極(ji)之(zhi)間產生電弧,利用氣體冷卻將電弧拉細,使(shi)在高(gao)溫離子化的(de)條件下進行焊(han)接(jie)的(de)方(fang)法(fa)。惰性(xing)氣體的(de)作(zuo)用:一是(shi)(shi)離子化;二是(shi)(shi)起保護作(zuo)用。這就是(shi)(shi)和TIG焊(han)接(jie)的(de)不(bu)同之(zhi)處。等離子焊(han)接(jie)可以進行熔融度較深的(de)焊(han)接(jie),焊(han)道寬度比較狹窄(zhai),熱影響很小(xiao),因(yin)(yin)此適(shi)合于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie)。因(yin)(yin)為可以使(shi)小(xiao)電流(liu)集中,使(shi)電弧易(yi)于(yu)控制,所以它(ta)亦(yi)適(shi)用于(yu)TIG焊(han)接(jie)不(bu)可能的(de)超薄板(ban)焊(han)接(jie)。
6. 電子(zi)束焊接
電(dian)子束焊接是(shi)在(zai)高真空(kong)中,使(shi)用(yong)電(dian)子束發(fa)射槍(qiang)將高速的(de)(de)電(dian)子束射向母材(cai),利用(yong)其(qi)沖擊熱而進行(xing)的(de)(de)焊接方法。因為它是(shi)在(zai)高真空(kong)中進行(xing)操作(zuo),所以(yi)(yi)即便(bian)是(shi)和大氣容(rong)易(yi)起(qi)反應的(de)(de)材(cai)料,也可(ke)以(yi)(yi)簡(jian)單地進行(xing)焊接。由于(yu)電(dian)子束的(de)(de)磁(ci)透鏡作(zuo)用(yong)可(ke)以(yi)(yi)將其(qi)拉(la)細,使(shi)其(qi)能(neng)量集中,所以(yi)(yi)就可(ke)以(yi)(yi)對高熔(rong)(rong)點材(cai)料以(yi)(yi)及(ji)熔(rong)(rong)融較深的(de)(de)部位(wei)進行(xing)焊接。電(dian)子束焊接由于(yu)可(ke)以(yi)(yi)實現電(dian)子束輸出能(neng)量的(de)(de)準確控制,所以(yi)(yi),廣泛地應用(yong)在(zai)精密零件焊接。
7. 電阻焊接
a. 晶間(jian)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. 應力(li)腐(fu)蝕(shi)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(jie)缺(que)陷與(yu)腐(fu)蝕-必須注意因為氣孔、咬邊(bian)等(deng)輝接(jie)缺(que)陷會(hui)造成孔腐(fu)蝕及縫間隙腐(fu)蝕。
d. 惰性氣(qi)體(ti)保護-因(yin)為氧化皮是造成焊接部位腐蝕(shi)的原因(yin)之一(yi),所以在焊接過程中使(shi)(shi)用氬等惰性氣(qi)體(ti)使(shi)(shi)之與空氣(qi)隔離。

利用(yong)(yong)材(cai)料的電阻作用(yong)(yong),使電能轉換成(cheng)熱能的焊(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)稱為(wei)電阻焊(han)(han)接(jie)。電阻焊(han)(han)接(jie)中有點焊(han)(han)、縫焊(han)(han)(滾焊(han)(han))、凸(tu)焊(han)(han)和對(dui)(dui)焊(han)(han)等(deng)方(fang)法(fa)。因(yin)為(wei)焊(han)(han)接(jie)時需(xu)要大電流,所(suo)以(yi)焊(han)(han)接(jie)比較(jiao)薄(bo)的板材(cai)、管材(cai)及圓鋼(gang)等(deng)可采用(yong)(yong)這(zhe)種方(fang)法(fa)。由于不銹鋼(gang)比普通鋼(gang)電阻大電阻焊(han)(han)接(jie)容易進(jin)行。因(yin)為(wei)馬氏體系列,鐵素(su)體系列不銹鋼(gang)的自硬性,焊(han)(han)接(jie)的溫度可能造成(cheng)脆(cui)化,為(wei)此,有必要注意對(dui)(dui)材(cai)料及焊(han)(han)接(jie)條件的選擇(ze)(圖6-8)。
8. 激光焊接(jie)
以(yi)激(ji)光作(zuo)為熱源,形成聚(ju)光狀態(tai)下對材料進行(xing)照射,使其(qi)局部熔融(rong)后凝(ning)固,由(you)此(ci)接(jie)(jie)合而成焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)方法,稱為激(ji)光焊(han)接(jie)(jie)。作(zuo)為激(ji)光振(zhen)蕩(dang)器,以(yi)二(er)氧化碳使激(ji)光振(zhen)蕩(dang)等稱為二(er)氧化碳激(ji)光,YAG(釔(yi)鋁柘榴(liu)石)的(de)棒狀結(jie)晶(jing)使激(ji)光振(zhen)蕩(dang)稱為YAG激(ji)光。焊(han)接(jie)(jie)時,為了(le)防(fang)止氧化,使用氬或氮(dan)等作(zuo)為保護氣(qi)體(ti)覆(fu)蓋焊(han)接(jie)(jie)金屬熔池,對電弧與(yu)空氣(qi)進行(xing)隔(ge)離(li)。
9. 釬焊
使用比接合母材金(jin)(jin)(jin)屬熔(rong)(rong)融點低的金(jin)(jin)(jin)屬或(huo)者是將(jiang)這些(xie)合金(jin)(jin)(jin)作(zuo)為(wei)熔(rong)(rong)融添加劑,不使母材金(jin)(jin)(jin)屬熔(rong)(rong)化而進行接合的方法(fa)(fa)稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)。添加的金(jin)(jin)(jin)屬稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)(han)(han)料,熔(rong)(rong)融溫度在450℃以上的稱(cheng)為(wei)“硬釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”,450℃以下的稱(cheng)為(wei)“軟釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”。有(you)時采(cai)用“銀(yin)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”以及“錫釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”等等。如果(guo)要求具備耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)時,則需具有(you)鎳(Ni)成(cheng)分(fen)的“銀(yin)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)”,如果(guo)要求具備耐(nai)熱(re)(re)性(xing)時,則以Ni-Cr系(xi)列(lie),銅系(xi)列(lie),銀(yin)錳系(xi)列(lie)的釬(han)(han)(han)(han)料為(wei)適宜。釬(han)(han)(han)(han)焊(han)方法(fa)(fa)分(fen)為(wei)火焰式釬(han)(han)(han)(han)焊(han)、感應加熱(re)(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)、電阻加熱(re)(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)以及爐中加熱(re)(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)等。

