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(dian)弧焊(han)接


藥皮焊(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)接,是(shi)在母材和焊(han)條(tiao)(tiao)之間,使(shi)(shi)其產生電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)進行(xing)焊(han)接的(de)方法。焊(han)接時(shi),借助焊(han)條(tiao)(tiao)藥皮產生的(de)氣體和熔渣(zha),把(ba)焊(han)接熔池與大氣隔(ge)離。因其適應性強(qiang),而被廣泛采用(yong)(yong)。使(shi)(shi)用(yong)(yong)交流(AC)或(huo)直流(DC)電(dian)(dian)(dian)源,但(dan)廣泛普及使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)是(shi)交流電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)接機。電(dian)(dian)(dian)焊(han)條(tiao)(tiao)通(tong)電(dian)(dian)(dian)產生電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu),電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)分為電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)芯、電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)流、電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焰三部分。因為在其周圍(wei)形成保護氣流,使(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)穩定燃燒。焊(han)接時(shi),盡量(liang)保持(chi)短(duan)弧(hu)(hu)(hu),以免發生保護氣流不穩定的(de)現象(xiang)。要防止空氣中的(de)氧及氮侵人。藥皮焊(han)條(tiao)(tiao)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)接法如(ru)圖6-4所(suo)示。藥皮當(dang)中含有氧化(hua)(hua)物、碳酸鹽、硅酸鹽、氟化(hua)(hua)物、有機物和合金劑等。不銹鋼藥皮電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)條(tiao)(tiao)在JIS Z3221 中有所(suo)規(gui)定。


圖 4.jpg


2. 埋弧焊接


以焊(han)絲作為(wei)電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)與(yu)母材之間產生電(dian)弧并不斷地送敷(fu)焊(han)藥(yao)而連續進行(xing)焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)方法,稱(cheng)之為(wei)埋弧焊(han)接(jie)(jie)。這種焊(han)接(jie)(jie)方法因其電(dian)弧肉眼看不到而獲此名稱(cheng)。焊(han)藥(yao)依靠電(dian)弧熱量成熔融(rong)焊(han)藥(yao)和熔渣,后(hou)者將(jiang)熔融(rong)金屬與(yu)大(da)(da)氣隔離(li)開來(lai)。使用(yong)大(da)(da)電(dian)流可以高效(xiao)率(lv)地進行(xing)焊(han)接(jie)(jie),一般是用(yong)于中厚板的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie),有時亦(yi)可用(yong)于薄板焊(han)接(jie)(jie)。因為(wei)焊(han)接(jie)(jie)過程中大(da)(da)約損失15%的(de)(de)(de)鉻,應當在焊(han)絲和焊(han)藥(yao)中,設法補充鉻的(de)(de)(de)成分。埋弧焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)原理(li)圖(tu)如圖(tu)6-5所示。


圖 5.jpg



3. 氣體保護電弧焊接(TIG焊接,MIG焊接)


TIG焊(han)接(jie)(jie)是用(yong)(yong)鎢(W)電(dian)(dian)(dian)(dian)極與(yu)母材之間(jian)產生電(dian)(dian)(dian)(dian)弧,用(yong)(yong)氬(Ar)氣(qi)(qi)或(huo)(huo)氦(He)氣(qi)(qi)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧與(yu)空氣(qi)(qi)隔(ge)離開來,電(dian)(dian)(dian)(dian)弧將(jiang)焊(han)絲熔化完成焊(han)接(jie)(jie)的(de)方法(fa)。焊(han)槍采用(yong)(yong)水冷卻方式和空氣(qi)(qi)冷卻方式,鎢電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)尺寸大(da)小根(gen)據電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)和板厚(hou)來選(xuan)(xuan)定(ding)。焊(han)接(jie)(jie)機(ji)(電(dian)(dian)(dian)(dian)焊(han)機(ji))采用(yong)(yong)交流(liu)(AC)或(huo)(huo)直(zhi)流(liu)(DC)都(dou)可(ke)以。一(yi)般情況下,不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie)(jie),以直(zhi)流(liu)(DC)占多(duo)數。選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)時,鎢電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)消(xiao)耗量少。以提(ti)高焊(han)接(jie)(jie)效(xiao)率為目的(de),要(yao)將(jiang)焊(han)絲連(lian)接(jie)(jie)到(dao)負極上,如圖(tu)6-6所示。如果選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)交流(liu),因鎢電(dian)(dian)(dian)(dian)極消(xiao)耗量大(da)而不(bu)適合(he)于不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)。


圖 6.jpg


 MIG焊(han)接(jie)(jie)是用(yong)氬(ya)(Ar)或氦(He)氣將電弧(hu)與空(kong)氣隔離開來,同時在焊(han)絲(si)(si)和母材之間產(chan)生(sheng)電弧(hu)的焊(han)接(jie)(jie)方法。與TIG焊(han)接(jie)(jie)比較起來,因為它可使(shi)用(yong)大電流(liu)(liu),焊(han)槍要采用(yong)水冷卻(que)方式,焊(han)絲(si)(si)直(zhi)徑一般的采用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生(sheng)產(chan)效率高。MIG焊(han)接(jie)(jie)電焊(han)機要選用(yong)直(zhi)流(liu)(liu)(DC)的,和TIG焊(han)接(jie)(jie)相反,要將焊(han)絲(si)(si)接(jie)(jie)到正極(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,它容易實現自(zi)動化(hua)操作,因此(ci)廣(guang)泛地應用在汽車制造行(xing)業(ye)和(he)電機制造行(xing)業(ye)。


4. 二氧化碳氣體保護電(dian)弧(hu)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(li)子焊接(jie)


等離子(zi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)是在(zai)母材和鎢(wu)電(dian)極(ji)之間(jian)產(chan)生電(dian)弧(hu),利(li)用氣(qi)體(ti)冷卻將電(dian)弧(hu)拉細,使在(zai)高溫離子(zi)化的條件(jian)下進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的方法(fa)。惰性(xing)氣(qi)體(ti)的作(zuo)用:一是離子(zi)化;二是起(qi)保護作(zuo)用。這就是和TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的不同(tong)之處。等離子(zi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)可以進行熔融度(du)較深的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie),焊(han)(han)道寬度(du)比較狹(xia)窄(zhai),熱影響很小,因此適(shi)合于(yu)不銹鋼的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。因為可以使小電(dian)流集(ji)中,使電(dian)弧(hu)易于(yu)控制,所以它亦適(shi)用于(yu)TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)不可能的超薄板(ban)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。



6. 電子束焊接


電(dian)子束焊(han)接(jie)(jie)是(shi)在(zai)高(gao)真空中(zhong),使(shi)用電(dian)子束發射槍將高(gao)速的(de)電(dian)子束射向母材,利用其沖擊(ji)熱而進(jin)(jin)(jin)行(xing)的(de)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法。因為它是(shi)在(zai)高(gao)真空中(zhong)進(jin)(jin)(jin)行(xing)操作(zuo),所(suo)(suo)(suo)以(yi)即便(bian)是(shi)和大氣容易起反應的(de)材料,也可(ke)以(yi)簡(jian)單地(di)進(jin)(jin)(jin)行(xing)焊(han)接(jie)(jie)。由(you)于(yu)電(dian)子束的(de)磁(ci)透鏡作(zuo)用可(ke)以(yi)將其拉細,使(shi)其能量(liang)集(ji)中(zhong),所(suo)(suo)(suo)以(yi)就可(ke)以(yi)對高(gao)熔點材料以(yi)及熔融(rong)較深的(de)部位進(jin)(jin)(jin)行(xing)焊(han)接(jie)(jie)。電(dian)子束焊(han)接(jie)(jie)由(you)于(yu)可(ke)以(yi)實現電(dian)子束輸出能量(liang)的(de)準確控(kong)制(zhi),所(suo)(suo)(suo)以(yi),廣泛地(di)應用在(zai)精密零件(jian)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(li)腐(fu)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(jie)缺陷與腐(fu)蝕-必須注意因為氣孔、咬邊等輝接(jie)缺陷會造成孔腐(fu)蝕及縫間隙腐(fu)蝕。


 d. 惰性氣(qi)體(ti)保(bao)護-因為氧化皮是造(zao)成焊(han)接(jie)(jie)部位腐蝕的原因之(zhi)一,所以在焊(han)接(jie)(jie)過程中使(shi)用氬等惰性氣(qi)體(ti)使(shi)之(zhi)與(yu)空氣(qi)隔離。


圖 8.jpg


  利用材料(liao)(liao)的電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)作用,使電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)轉換成(cheng)熱能(neng)(neng)的焊接(jie)(jie)方(fang)法稱(cheng)為電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊接(jie)(jie)。電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊接(jie)(jie)中有點焊、縫焊(滾焊)、凸(tu)焊和(he)對焊等方(fang)法。因為焊接(jie)(jie)時需要大(da)電(dian)(dian)(dian)流(liu),所(suo)以(yi)焊接(jie)(jie)比(bi)(bi)較薄的板材、管(guan)材及(ji)(ji)圓鋼等可(ke)采用這種方(fang)法。由于不銹鋼比(bi)(bi)普(pu)通鋼電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)大(da)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊接(jie)(jie)容易進(jin)行(xing)。因為馬氏體系(xi)列,鐵素體系(xi)列不銹鋼的自(zi)硬(ying)性(xing),焊接(jie)(jie)的溫度可(ke)能(neng)(neng)造成(cheng)脆化,為此,有必要注意對材料(liao)(liao)及(ji)(ji)焊接(jie)(jie)條件的選擇(圖6-8)。



8.  激光焊接


以激光(guang)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)熱源,形成聚光(guang)狀(zhuang)態下(xia)對材料進行照射,使(shi)其局部(bu)熔融后凝固,由(you)此接合(he)而成焊(han)接接頭的方法,稱(cheng)為(wei)激光(guang)焊(han)接。作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)激光(guang)振(zhen)蕩器,以二氧(yang)化(hua)碳使(shi)激光(guang)振(zhen)蕩等稱(cheng)為(wei)二氧(yang)化(hua)碳激光(guang),YAG(釔鋁(lv)柘榴(liu)石)的棒狀(zhuang)結晶(jing)使(shi)激光(guang)振(zhen)蕩稱(cheng)為(wei)YAG激光(guang)。焊(han)接時,為(wei)了(le)防止氧(yang)化(hua),使(shi)用氬(ya)或氮等作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)保護氣體覆蓋焊(han)接金屬(shu)熔池,對電弧與空氣進行隔離。


9. 釬(han)焊


使用(yong)比接(jie)合(he)母材金(jin)屬熔(rong)融點低的(de)(de)(de)金(jin)屬或者是將這些合(he)金(jin)作為(wei)(wei)(wei)熔(rong)融添加(jia)劑,不使母材金(jin)屬熔(rong)化而進行接(jie)合(he)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)釬(han)(han)焊(han)。添加(jia)的(de)(de)(de)金(jin)屬稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)釬(han)(han)料,熔(rong)融溫度在450℃以(yi)上的(de)(de)(de)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)“硬(ying)釬(han)(han)焊(han)”,450℃以(yi)下(xia)的(de)(de)(de)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)“軟釬(han)(han)焊(han)”。有時(shi)采(cai)用(yong)“銀(yin)釬(han)(han)焊(han)”以(yi)及(ji)“錫(xi)釬(han)(han)焊(han)”等(deng)等(deng)。如(ru)果要求具(ju)(ju)備耐(nai)腐蝕性時(shi),則需具(ju)(ju)有鎳(Ni)成分(fen)的(de)(de)(de)“銀(yin)釬(han)(han)焊(han)”,如(ru)果要求具(ju)(ju)備耐(nai)熱(re)性時(shi),則以(yi)Ni-Cr系列(lie),銅系列(lie),銀(yin)錳(meng)系列(lie)的(de)(de)(de)釬(han)(han)料為(wei)(wei)(wei)適宜。釬(han)(han)焊(han)方(fang)法(fa)(fa)分(fen)為(wei)(wei)(wei)火(huo)焰式釬(han)(han)焊(han)、感應加(jia)熱(re)釬(han)(han)焊(han)、電阻加(jia)熱(re)釬(han)(han)焊(han)以(yi)及(ji)爐中(zhong)加(jia)熱(re)釬(han)(han)焊(han)等(deng)。