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(yao)皮焊(han)條電弧焊(han)接


藥(yao)皮(pi)焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)接,是在母材和焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)之間(jian),使(shi)其產(chan)(chan)生(sheng)電(dian)(dian)弧進行焊(han)(han)(han)接的(de)方(fang)法。焊(han)(han)(han)接時,借助焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)藥(yao)皮(pi)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)氣體和熔(rong)渣,把焊(han)(han)(han)接熔(rong)池(chi)與大氣隔離。因(yin)其適應性強,而被廣泛采用。使(shi)用交流(AC)或直(zhi)流(DC)電(dian)(dian)源,但廣泛普及(ji)使(shi)用的(de)是交流電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)接機(ji)。電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)通電(dian)(dian)產(chan)(chan)生(sheng)電(dian)(dian)弧,電(dian)(dian)弧分(fen)為電(dian)(dian)弧芯、電(dian)(dian)弧流、電(dian)(dian)弧焰三部(bu)分(fen)。因(yin)為在其周圍形成保護氣流,使(shi)電(dian)(dian)弧穩(wen)定燃燒。焊(han)(han)(han)接時,盡量保持(chi)短(duan)弧,以(yi)免發生(sheng)保護氣流不(bu)穩(wen)定的(de)現象。要防止空氣中的(de)氧及(ji)氮侵(qin)人(ren)。藥(yao)皮(pi)焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)接法如圖(tu)6-4所示。藥(yao)皮(pi)當中含有氧化(hua)物、碳酸鹽、硅酸鹽、氟化(hua)物、有機(ji)物和合金劑等(deng)。不(bu)銹鋼藥(yao)皮(pi)電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)在JIS Z3221 中有所規(gui)定。


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2. 埋弧(hu)焊(han)接


以(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)作為(wei)電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)與母材之間產(chan)生電(dian)弧并不斷地送(song)敷焊(han)(han)(han)(han)(han)藥而連續進行(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的方法,稱之為(wei)埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。這(zhe)種焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法因其電(dian)弧肉眼看不到而獲此(ci)名稱。焊(han)(han)(han)(han)(han)藥依靠(kao)電(dian)弧熱量(liang)成(cheng)熔(rong)融(rong)焊(han)(han)(han)(han)(han)藥和熔(rong)渣(zha),后者將熔(rong)融(rong)金屬與大(da)(da)氣隔離開來。使(shi)用(yong)大(da)(da)電(dian)流可以(yi)高效率地進行(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),一般是用(yong)于中(zhong)厚板的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),有時亦可用(yong)于薄板焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。因為(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)大(da)(da)約損(sun)失15%的鉻,應當在焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)(han)(han)(han)藥中(zhong),設(she)法補(bu)充鉻的成(cheng)分。埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的原理圖如(ru)圖6-5所示(shi)。


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3. 氣(qi)體保護(hu)電弧焊(han)接(jie)(TIG焊(han)接(jie),MIG焊(han)接(jie))


TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)是用(yong)鎢(wu)(wu)(W)電(dian)(dian)極與(yu)母材之間產生電(dian)(dian)弧(hu),用(yong)氬(Ar)氣或氦(He)氣將(jiang)電(dian)(dian)弧(hu)與(yu)空氣隔離開來,電(dian)(dian)弧(hu)將(jiang)焊(han)(han)絲(si)熔化(hua)完成焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的方法。焊(han)(han)槍采(cai)用(yong)水冷(leng)卻方式(shi)和(he)空氣冷(leng)卻方式(shi),鎢(wu)(wu)電(dian)(dian)極的尺寸大小根據(ju)電(dian)(dian)流(liu)和(he)板厚來選定。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)機(電(dian)(dian)焊(han)(han)機)采(cai)用(yong)交流(liu)(AC)或直(zhi)流(liu)(DC)都可以。一般(ban)情況下,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie),以直(zhi)流(liu)(DC)占多數(shu)。選用(yong)直(zhi)流(liu)時,鎢(wu)(wu)電(dian)(dian)極的消耗(hao)量(liang)少。以提高焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)效率為目的,要將(jiang)焊(han)(han)絲(si)連(lian)接(jie)(jie)(jie)到(dao)負極上,如圖6-6所示。如果選用(yong)交流(liu),因鎢(wu)(wu)電(dian)(dian)極消耗(hao)量(liang)大而不(bu)適合于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。


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 MIG焊(han)(han)(han)接是用(yong)(yong)氬(ya)(Ar)或氦(He)氣將電弧與(yu)空氣隔離開來,同時(shi)在焊(han)(han)(han)絲和母材之(zhi)間產生(sheng)電弧的(de)焊(han)(han)(han)接方法。與(yu)TIG焊(han)(han)(han)接比較(jiao)起來,因為(wei)它可使用(yong)(yong)大電流(liu),焊(han)(han)(han)槍(qiang)要(yao)采用(yong)(yong)水冷卻方式,焊(han)(han)(han)絲直(zhi)(zhi)徑一般(ban)的(de)采用(yong)(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生(sheng)產效率高。MIG焊(han)(han)(han)接電焊(han)(han)(han)機要(yao)選用(yong)(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(DC)的(de),和TIG焊(han)(han)(han)接相反,要(yao)將焊(han)(han)(han)絲接到正極(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)部分得到高質量的焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭,它容易實現自動化(hua)操作,因此廣泛(fan)地應用(yong)在汽車制造行業(ye)和(he)電(dian)機制造行業(ye)。


4. 二(er)氧化碳氣體保(bao)護(hu)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。


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5. 等離子焊接


等離(li)子(zi)焊(han)接(jie)(jie)是(shi)在母材(cai)和鎢(wu)電極之(zhi)間產生電弧,利用(yong)(yong)氣體冷卻將電弧拉細,使(shi)在高(gao)溫離(li)子(zi)化(hua)的條件下進行焊(han)接(jie)(jie)的方(fang)法。惰(duo)性氣體的作用(yong)(yong):一是(shi)離(li)子(zi)化(hua);二是(shi)起保護作用(yong)(yong)。這就是(shi)和TIG焊(han)接(jie)(jie)的不同之(zhi)處。等離(li)子(zi)焊(han)接(jie)(jie)可以進行熔融度較(jiao)深的焊(han)接(jie)(jie),焊(han)道寬(kuan)度比較(jiao)狹窄,熱影響很小,因(yin)此適合于(yu)不銹鋼的焊(han)接(jie)(jie)。因(yin)為可以使(shi)小電流集中,使(shi)電弧易于(yu)控(kong)制,所(suo)以它(ta)亦適用(yong)(yong)于(yu)TIG焊(han)接(jie)(jie)不可能(neng)的超薄板焊(han)接(jie)(jie)。



6. 電子束焊接


電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)是在(zai)高(gao)真(zhen)空中(zhong),使用電(dian)子(zi)(zi)束(shu)發射槍將高(gao)速(su)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)射向(xiang)母材(cai),利(li)用其(qi)沖擊熱(re)而進(jin)行的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法。因為(wei)它(ta)是在(zai)高(gao)真(zhen)空中(zhong)進(jin)行操作,所以(yi)(yi)即便是和大氣容(rong)易起反應的(de)(de)(de)材(cai)料,也可以(yi)(yi)簡(jian)單地(di)(di)進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)(jie)。由于電(dian)子(zi)(zi)束(shu)的(de)(de)(de)磁透(tou)鏡作用可以(yi)(yi)將其(qi)拉(la)細,使其(qi)能量(liang)集中(zhong),所以(yi)(yi)就可以(yi)(yi)對高(gao)熔點材(cai)料以(yi)(yi)及熔融較深的(de)(de)(de)部位(wei)進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)(jie)。電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)由于可以(yi)(yi)實(shi)現電(dian)子(zi)(zi)束(shu)輸出能量(liang)的(de)(de)(de)準(zhun)確(que)控制,所以(yi)(yi),廣(guang)泛地(di)(di)應用在(zai)精密零件焊(han)接(jie)(jie)(jie)。



7. 電阻焊接(jie)


  a. 晶(jing)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. 焊接缺(que)陷與腐(fu)蝕-必須注意因為氣孔(kong)、咬邊等輝(hui)接缺(que)陷會(hui)造成孔(kong)腐(fu)蝕及(ji)縫間隙腐(fu)蝕。


 d. 惰性氣(qi)體保(bao)護-因為氧化皮是造成焊接部位腐蝕的原因之一,所以(yi)在焊接過程中使用氬(ya)等惰性氣(qi)體使之與空氣(qi)隔(ge)離。


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  利用(yong)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)作用(yong),使電(dian)(dian)能轉換成熱能的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)稱為(wei)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)中有點焊(han)(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)(han)(滾焊(han)(han)(han)(han))、凸焊(han)(han)(han)(han)和(he)對(dui)焊(han)(han)(han)(han)等方(fang)法(fa)。因(yin)為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時需要大電(dian)(dian)流,所(suo)以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)比較薄的(de)板材(cai)(cai)(cai)、管材(cai)(cai)(cai)及圓鋼等可采(cai)用(yong)這(zhe)種方(fang)法(fa)。由于不(bu)銹(xiu)鋼比普通鋼電(dian)(dian)阻(zu)(zu)大電(dian)(dian)阻(zu)(zu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)容易進行。因(yin)為(wei)馬(ma)氏體(ti)系(xi)列(lie),鐵(tie)素(su)體(ti)系(xi)列(lie)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)自硬性,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)溫度可能造成脆(cui)化,為(wei)此,有必要注(zhu)意對(dui)材(cai)(cai)(cai)料(liao)及焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)條件的(de)選(xuan)擇(圖6-8)。



8.  激光焊接


以激(ji)光作(zuo)為(wei)熱源,形成聚(ju)光狀態下對材料進行照射,使其局部熔融后(hou)凝(ning)固,由此接(jie)合而成焊接(jie)接(jie)頭的方法,稱(cheng)為(wei)激(ji)光焊接(jie)。作(zuo)為(wei)激(ji)光振(zhen)蕩(dang)器,以二氧化碳(tan)使激(ji)光振(zhen)蕩(dang)等稱(cheng)為(wei)二氧化碳(tan)激(ji)光,YAG(釔鋁(lv)柘(zhe)榴(liu)石)的棒狀結(jie)晶(jing)使激(ji)光振(zhen)蕩(dang)稱(cheng)為(wei)YAG激(ji)光。焊接(jie)時(shi),為(wei)了防(fang)止氧化,使用(yong)氬或氮等作(zuo)為(wei)保護氣(qi)體覆蓋焊接(jie)金屬熔池(chi),對電弧(hu)與空氣(qi)進行隔離。


9. 釬焊(han)


使用比接(jie)合母材金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)融(rong)點(dian)低的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)或者是(shi)將這些合金(jin)作為熔(rong)融(rong)添(tian)加(jia)劑,不使母材金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)化而進行接(jie)合的(de)(de)方法稱為釬(han)(han)(han)焊(han)(han)。添(tian)加(jia)的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)稱為釬(han)(han)(han)料,熔(rong)融(rong)溫度在(zai)450℃以上(shang)的(de)(de)稱為“硬釬(han)(han)(han)焊(han)(han)”,450℃以下(xia)的(de)(de)稱為“軟釬(han)(han)(han)焊(han)(han)”。有(you)(you)時(shi)(shi)采用“銀釬(han)(han)(han)焊(han)(han)”以及“錫釬(han)(han)(han)焊(han)(han)”等等。如果要求具(ju)備耐(nai)腐(fu)蝕性時(shi)(shi),則(ze)需具(ju)有(you)(you)鎳(Ni)成分(fen)的(de)(de)“銀釬(han)(han)(han)焊(han)(han)”,如果要求具(ju)備耐(nai)熱(re)性時(shi)(shi),則(ze)以Ni-Cr系(xi)列,銅系(xi)列,銀錳(meng)系(xi)列的(de)(de)釬(han)(han)(han)料為適(shi)宜(yi)。釬(han)(han)(han)焊(han)(han)方法分(fen)為火焰式釬(han)(han)(han)焊(han)(han)、感應加(jia)熱(re)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)、電阻加(jia)熱(re)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)以及爐中加(jia)熱(re)釬(han)(han)(han)焊(han)(han)等。