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


藥皮(pi)(pi)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie),是在母(mu)材和焊(han)(han)條(tiao)(tiao)之(zhi)間,使(shi)(shi)其產生(sheng)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)進(jin)行焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方法。焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi),借助(zhu)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)藥皮(pi)(pi)產生(sheng)的(de)(de)氣(qi)體(ti)和熔渣(zha),把焊(han)(han)接(jie)(jie)熔池(chi)與大氣(qi)隔(ge)離。因(yin)其適(shi)應(ying)性(xing)強,而被(bei)廣(guang)泛(fan)采用。使(shi)(shi)用交流(liu)(AC)或直流(liu)(DC)電(dian)(dian)(dian)源(yuan),但廣(guang)泛(fan)普及使(shi)(shi)用的(de)(de)是交流(liu)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)機(ji)。電(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)通電(dian)(dian)(dian)產生(sheng)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu),電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)分為電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)芯、電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)流(liu)、電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焰(yan)三部分。因(yin)為在其周圍形成保(bao)(bao)護(hu)(hu)氣(qi)流(liu),使(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)穩定(ding)燃燒(shao)。焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi),盡量保(bao)(bao)持短弧(hu)(hu),以免發(fa)生(sheng)保(bao)(bao)護(hu)(hu)氣(qi)流(liu)不穩定(ding)的(de)(de)現(xian)象。要防止空氣(qi)中的(de)(de)氧及氮侵人。藥皮(pi)(pi)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)法如圖(tu)6-4所示。藥皮(pi)(pi)當中含有(you)氧化物(wu)、碳酸(suan)鹽(yan)、硅酸(suan)鹽(yan)、氟化物(wu)、有(you)機(ji)物(wu)和合金(jin)劑等。不銹鋼藥皮(pi)(pi)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)在JIS Z3221 中有(you)所規定(ding)。


圖 4.jpg


2. 埋(mai)弧焊接


以焊(han)(han)(han)(han)絲(si)作為(wei)電(dian)(dian)(dian)極(ji),電(dian)(dian)(dian)極(ji)與(yu)母(mu)材之間產生電(dian)(dian)(dian)弧(hu)并(bing)不斷地(di)送敷焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)而(er)連續進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)的方(fang)法,稱(cheng)之為(wei)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。這種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法因其電(dian)(dian)(dian)弧(hu)肉眼看不到而(er)獲此名稱(cheng)。焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)依(yi)靠電(dian)(dian)(dian)弧(hu)熱量成熔融焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)和熔渣,后者將熔融金屬與(yu)大氣隔離開來。使用大電(dian)(dian)(dian)流可(ke)以高(gao)效(xiao)率地(di)進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie),一般是用于(yu)中厚板的焊(han)(han)(han)(han)接(jie),有時亦(yi)可(ke)用于(yu)薄(bo)板焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。因為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程中大約損失15%的鉻,應當在焊(han)(han)(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)中,設(she)法補充鉻的成分。埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)的原理圖如圖6-5所示。


圖 5.jpg



3. 氣體保(bao)護電(dian)弧焊接(jie)(jie)(TIG焊接(jie)(jie),MIG焊接(jie)(jie))


TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)是(shi)用鎢(wu)(wu)(W)電(dian)(dian)極(ji)與母材之間產生電(dian)(dian)弧(hu),用氬(ya)(Ar)氣(qi)或(huo)氦(He)氣(qi)將(jiang)電(dian)(dian)弧(hu)與空(kong)氣(qi)隔(ge)離開來,電(dian)(dian)弧(hu)將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)熔化完成(cheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的方(fang)法(fa)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍采(cai)用水冷卻方(fang)式和空(kong)氣(qi)冷卻方(fang)式,鎢(wu)(wu)電(dian)(dian)極(ji)的尺寸大(da)小根(gen)據電(dian)(dian)流(liu)和板厚來選(xuan)定。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)機(電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)機)采(cai)用交流(liu)(AC)或(huo)直流(liu)(DC)都可(ke)以(yi)。一般情況下(xia),不銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),以(yi)直流(liu)(DC)占多數。選(xuan)用直流(liu)時,鎢(wu)(wu)電(dian)(dian)極(ji)的消耗量少。以(yi)提高焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)效率為目(mu)的,要將(jiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)連(lian)接(jie)(jie)(jie)到負極(ji)上,如圖(tu)6-6所示。如果選(xuan)用交流(liu),因(yin)鎢(wu)(wu)電(dian)(dian)極(ji)消耗量大(da)而不適合于不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。


圖 6.jpg


 MIG焊(han)(han)接(jie)是用(yong)氬(Ar)或氦(He)氣將電(dian)弧與(yu)空(kong)氣隔離開來(lai),同時在焊(han)(han)絲和母材之(zhi)間產(chan)生電(dian)弧的焊(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)。與(yu)TIG焊(han)(han)接(jie)比較起來(lai),因為它可使用(yong)大電(dian)流,焊(han)(han)槍要采用(yong)水(shui)冷(leng)卻方(fang)式,焊(han)(han)絲直徑一般的采用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生產(chan)效率高(gao)。MIG焊(han)(han)接(jie)電(dian)焊(han)(han)機(ji)要選用(yong)直流(DC)的,和TIG焊(han)(han)接(jie)相(xiang)反,要將焊(han)(han)絲接(jie)到正(zheng)極(圖6-5)。


 TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)和MIG焊(han)(han)接(jie)(jie)都(dou)能在焊(han)(han)接(jie)(jie)部分得(de)到高(gao)質量的焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou),它容(rong)易實現自動(dong)化(hua)操作,因此(ci)廣(guang)泛地應用在汽車制(zhi)造行業(ye)和電機制(zhi)造行業(ye)。


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。


圖 7.jpg


5. 等(deng)離子焊接(jie)


等離(li)子焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)是在母(mu)材和(he)鎢電(dian)(dian)(dian)極之間產(chan)生電(dian)(dian)(dian)弧(hu),利(li)用氣體冷卻將電(dian)(dian)(dian)弧(hu)拉細,使(shi)在高溫離(li)子化(hua)的(de)(de)條件下進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方(fang)法。惰(duo)性(xing)氣體的(de)(de)作用:一是離(li)子化(hua);二是起保護(hu)作用。這就是和(he)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)可以進行(xing)熔融(rong)度(du)(du)較深的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),焊(han)(han)(han)(han)道寬度(du)(du)比較狹窄,熱影響很(hen)小,因(yin)此適合(he)于(yu)不銹(xiu)鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。因(yin)為(wei)可以使(shi)小電(dian)(dian)(dian)流集中,使(shi)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)易于(yu)控制,所以它亦適用于(yu)TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)不可能的(de)(de)超薄板焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。



6. 電子束焊接


電(dian)子(zi)(zi)束焊(han)(han)接(jie)是在高(gao)真(zhen)(zhen)空中,使用電(dian)子(zi)(zi)束發(fa)射(she)槍將高(gao)速的電(dian)子(zi)(zi)束射(she)向母材(cai),利用其(qi)沖擊熱而進(jin)行的焊(han)(han)接(jie)方法。因(yin)為它是在高(gao)真(zhen)(zhen)空中進(jin)行操作,所(suo)以(yi)(yi)即便是和大氣(qi)容易起反應的材(cai)料,也可(ke)(ke)以(yi)(yi)簡(jian)單地進(jin)行焊(han)(han)接(jie)。由(you)于電(dian)子(zi)(zi)束的磁透鏡作用可(ke)(ke)以(yi)(yi)將其(qi)拉細,使其(qi)能(neng)(neng)量集中,所(suo)以(yi)(yi)就可(ke)(ke)以(yi)(yi)對高(gao)熔點(dian)材(cai)料以(yi)(yi)及熔融較深的部(bu)位(wei)進(jin)行焊(han)(han)接(jie)。電(dian)子(zi)(zi)束焊(han)(han)接(jie)由(you)于可(ke)(ke)以(yi)(yi)實現(xian)電(dian)子(zi)(zi)束輸出(chu)能(neng)(neng)量的準確控制,所(suo)以(yi)(yi),廣泛地應用在精(jing)密(mi)零件焊(han)(han)接(jie)。



7. 電阻焊接


  a. 晶間腐(fu)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(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(han)接(jie)缺陷與腐蝕(shi)-必須注(zhu)意因為氣孔、咬邊等輝(hui)接(jie)缺陷會(hui)造(zao)成(cheng)孔腐蝕(shi)及縫間隙腐蝕(shi)。


 d. 惰性(xing)氣體保護-因(yin)為氧化皮是造成焊接(jie)部(bu)位腐蝕的原因(yin)之(zhi)一,所(suo)以在焊接(jie)過程中使用(yong)氬等惰性(xing)氣體使之(zhi)與空氣隔(ge)離。


圖 8.jpg


  利用(yong)(yong)材(cai)料的(de)電(dian)(dian)阻作用(yong)(yong),使電(dian)(dian)能(neng)轉換成(cheng)熱能(neng)的(de)焊(han)(han)接(jie)方法稱為(wei)電(dian)(dian)阻焊(han)(han)接(jie)。電(dian)(dian)阻焊(han)(han)接(jie)中(zhong)有點焊(han)(han)、縫焊(han)(han)(滾焊(han)(han))、凸焊(han)(han)和對焊(han)(han)等方法。因為(wei)焊(han)(han)接(jie)時(shi)需(xu)要(yao)大電(dian)(dian)流,所以焊(han)(han)接(jie)比較薄的(de)板(ban)材(cai)、管材(cai)及圓鋼(gang)(gang)等可采用(yong)(yong)這種(zhong)方法。由于不銹鋼(gang)(gang)比普(pu)通鋼(gang)(gang)電(dian)(dian)阻大電(dian)(dian)阻焊(han)(han)接(jie)容(rong)易進行。因為(wei)馬氏體(ti)(ti)系列,鐵素(su)體(ti)(ti)系列不銹鋼(gang)(gang)的(de)自硬性,焊(han)(han)接(jie)的(de)溫度(du)可能(neng)造(zao)成(cheng)脆化,為(wei)此(ci),有必要(yao)注意對材(cai)料及焊(han)(han)接(jie)條件的(de)選(xuan)擇(圖6-8)。



8.  激光(guang)焊接


以(yi)激(ji)光作(zuo)為(wei)熱源,形成聚光狀(zhuang)態下對(dui)材料進行照(zhao)射(she),使(shi)(shi)其局部熔融后凝固,由此接合而(er)成焊接接頭的方(fang)法,稱為(wei)激(ji)光焊接。作(zuo)為(wei)激(ji)光振蕩器,以(yi)二氧(yang)(yang)化碳(tan)使(shi)(shi)激(ji)光振蕩等稱為(wei)二氧(yang)(yang)化碳(tan)激(ji)光,YAG(釔(yi)鋁柘榴石(shi))的棒狀(zhuang)結(jie)晶(jing)使(shi)(shi)激(ji)光振蕩稱為(wei)YAG激(ji)光。焊接時,為(wei)了防(fang)止氧(yang)(yang)化,使(shi)(shi)用氬或(huo)氮等作(zuo)為(wei)保護氣體覆蓋(gai)焊接金屬熔池,對(dui)電弧與空氣進行隔離(li)。


9. 釬焊


使用比接合(he)母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)融(rong)點低的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或者是將這些合(he)金(jin)(jin)作為(wei)(wei)(wei)熔(rong)融(rong)添(tian)加(jia)劑,不使母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)化而進行接合(he)的方法稱為(wei)(wei)(wei)釬(han)焊(han)(han)。添(tian)加(jia)的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)稱為(wei)(wei)(wei)釬(han)料,熔(rong)融(rong)溫度在450℃以(yi)上的稱為(wei)(wei)(wei)“硬(ying)釬(han)焊(han)(han)”,450℃以(yi)下的稱為(wei)(wei)(wei)“軟釬(han)焊(han)(han)”。有(you)時(shi)采用“銀(yin)(yin)釬(han)焊(han)(han)”以(yi)及“錫釬(han)焊(han)(han)”等等。如(ru)(ru)果要求具備耐(nai)腐蝕性(xing)時(shi),則(ze)需具有(you)鎳(Ni)成(cheng)分的“銀(yin)(yin)釬(han)焊(han)(han)”,如(ru)(ru)果要求具備耐(nai)熱性(xing)時(shi),則(ze)以(yi)Ni-Cr系(xi)列,銅(tong)系(xi)列,銀(yin)(yin)錳系(xi)列的釬(han)料為(wei)(wei)(wei)適宜。釬(han)焊(han)(han)方法分為(wei)(wei)(wei)火焰式(shi)釬(han)焊(han)(han)、感(gan)應(ying)加(jia)熱釬(han)焊(han)(han)、電阻加(jia)熱釬(han)焊(han)(han)以(yi)及爐中(zhong)加(jia)熱釬(han)焊(han)(han)等。