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(pi)焊條(tiao)電弧焊接
藥皮焊(han)(han)條(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie),是在母材和(he)焊(han)(han)條(tiao)之(zhi)間,使(shi)其產生電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)的方法。焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi),借(jie)助焊(han)(han)條(tiao)藥皮產生的氣(qi)體和(he)熔渣(zha),把焊(han)(han)接(jie)(jie)熔池與大氣(qi)隔(ge)離(li)。因其適應性(xing)強,而(er)被(bei)廣(guang)泛(fan)采用。使(shi)用交(jiao)流(AC)或直(zhi)流(DC)電(dian)(dian)源,但(dan)廣(guang)泛(fan)普及使(shi)用的是交(jiao)流電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)機。電(dian)(dian)焊(han)(han)條(tiao)通電(dian)(dian)產生電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu),電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)分為電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)芯(xin)、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)流、電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焰三部分。因為在其周圍形成保護氣(qi)流,使(shi)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)穩定(ding)(ding)(ding)燃燒。焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi),盡量保持短弧(hu)(hu)(hu),以免發(fa)生保護氣(qi)流不(bu)穩定(ding)(ding)(ding)的現象(xiang)。要防止(zhi)空氣(qi)中(zhong)的氧(yang)(yang)及氮侵人。藥皮焊(han)(han)條(tiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)法如圖6-4所示。藥皮當中(zhong)含有(you)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)、碳酸鹽、硅(gui)酸鹽、氟化(hua)物(wu)、有(you)機物(wu)和(he)合金劑等(deng)。不(bu)銹鋼藥皮電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)條(tiao)在JIS Z3221 中(zhong)有(you)所規定(ding)(ding)(ding)。

2. 埋弧焊接
以(yi)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)作為電(dian)極,電(dian)極與母材之(zhi)間產生電(dian)弧并(bing)不(bu)斷地送敷(fu)焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)而連續進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)方法,稱(cheng)之(zhi)為埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。這種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法因其電(dian)弧肉眼看不(bu)到而獲(huo)此名稱(cheng)。焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)依(yi)靠電(dian)弧熱量成熔(rong)融(rong)焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)和熔(rong)渣(zha),后者將熔(rong)融(rong)金屬(shu)與大(da)氣(qi)隔離開來。使用大(da)電(dian)流可以(yi)高(gao)效率地進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),一般是用于(yu)中厚板(ban)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),有時亦可用于(yu)薄板(ban)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。因為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程中大(da)約損失15%的(de)鉻,應當(dang)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)(han)(han)藥(yao)中,設法補充鉻的(de)成分。埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)原理圖(tu)(tu)如(ru)圖(tu)(tu)6-5所示。

3. 氣體保護電(dian)弧焊(han)接(jie)(TIG焊(han)接(jie),MIG焊(han)接(jie))
TIG焊接(jie)(jie)(jie)(jie)是用(yong)(yong)(yong)鎢(W)電(dian)(dian)(dian)極與母材之間產生電(dian)(dian)(dian)弧,用(yong)(yong)(yong)氬(Ar)氣(qi)(qi)或(huo)氦(He)氣(qi)(qi)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)弧與空(kong)氣(qi)(qi)隔(ge)離開來,電(dian)(dian)(dian)弧將(jiang)焊絲(si)熔化完成(cheng)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)的方(fang)(fang)法。焊槍(qiang)采(cai)用(yong)(yong)(yong)水冷(leng)卻(que)(que)方(fang)(fang)式和(he)(he)空(kong)氣(qi)(qi)冷(leng)卻(que)(que)方(fang)(fang)式,鎢電(dian)(dian)(dian)極的尺寸大小根據電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)和(he)(he)板厚來選(xuan)(xuan)定。焊接(jie)(jie)(jie)(jie)機(ji)(電(dian)(dian)(dian)焊機(ji))采(cai)用(yong)(yong)(yong)交流(liu)(liu)(AC)或(huo)直(zhi)流(liu)(liu)(DC)都可以。一般情況下,不(bu)銹鋼(gang)的焊接(jie)(jie)(jie)(jie),以直(zhi)流(liu)(liu)(DC)占多數。選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)時,鎢電(dian)(dian)(dian)極的消耗(hao)量少。以提高焊接(jie)(jie)(jie)(jie)效率(lv)為目的,要將(jiang)焊絲(si)連接(jie)(jie)(jie)(jie)到(dao)負極上,如圖6-6所示(shi)。如果選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)交流(liu)(liu),因(yin)鎢電(dian)(dian)(dian)極消耗(hao)量大而不(bu)適合于不(bu)銹鋼(gang)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)。

MIG焊(han)接是用(yong)(yong)氬(Ar)或氦(He)氣將電弧與空氣隔離開來(lai),同時在焊(han)絲(si)(si)和(he)母材之間產生(sheng)電弧的焊(han)接方(fang)法。與TIG焊(han)接比較起來(lai),因(yin)為它可使用(yong)(yong)大電流(liu),焊(han)槍要采用(yong)(yong)水冷卻方(fang)式,焊(han)絲(si)(si)直(zhi)徑一般的采用(yong)(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生(sheng)產效(xiao)率高。MIG焊(han)接電焊(han)機要選用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(DC)的,和(he)TIG焊(han)接相反,要將焊(han)絲(si)(si)接到正極(圖(tu)6-5)。
TIG焊接(jie)(jie)和MIG焊接(jie)(jie)都能在焊接(jie)(jie)部分得到高質量(liang)的焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,它容易實(shi)現自(zi)動化操(cao)作,因(yin)此廣(guang)泛地應用在汽車制造(zao)(zao)行業和電(dian)機制造(zao)(zao)行業。
4. 二(er)氧化碳(tan)氣(qi)體保護電弧(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。

5. 等離子焊(han)接
等離子(zi)焊(han)(han)接(jie)(jie)是(shi)在母材和鎢電(dian)極之(zhi)間產生電(dian)弧,利用氣體(ti)冷卻將電(dian)弧拉細,使在高溫(wen)離子(zi)化的條件下進(jin)行(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie)的方法。惰性氣體(ti)的作用:一是(shi)離子(zi)化;二(er)是(shi)起(qi)保護作用。這就是(shi)和TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)的不同之(zhi)處。等離子(zi)焊(han)(han)接(jie)(jie)可以進(jin)行(xing)熔(rong)融度較深(shen)的焊(han)(han)接(jie)(jie),焊(han)(han)道(dao)寬(kuan)度比較狹(xia)窄,熱(re)影響很小(xiao),因此適(shi)合于(yu)不銹(xiu)鋼的焊(han)(han)接(jie)(jie)。因為(wei)可以使小(xiao)電(dian)流集中,使電(dian)弧易于(yu)控(kong)制,所以它亦適(shi)用于(yu)TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)不可能的超薄(bo)板焊(han)(han)接(jie)(jie)。
6. 電(dian)子束焊接
電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)是在高(gao)(gao)真(zhen)空(kong)中,使用(yong)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)發射槍將高(gao)(gao)速的(de)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)射向母材,利用(yong)其(qi)沖擊熱(re)而(er)進行(xing)(xing)(xing)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法。因為它(ta)是在高(gao)(gao)真(zhen)空(kong)中進行(xing)(xing)(xing)操作,所以(yi)即便(bian)是和大氣容(rong)易起反應(ying)(ying)的(de)材料,也可(ke)以(yi)簡單地進行(xing)(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。由于電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)的(de)磁透鏡(jing)作用(yong)可(ke)以(yi)將其(qi)拉(la)細,使其(qi)能(neng)量(liang)集中,所以(yi)就可(ke)以(yi)對高(gao)(gao)熔點材料以(yi)及(ji)熔融較深的(de)部位進行(xing)(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)由于可(ke)以(yi)實現電(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)(shu)輸出(chu)能(neng)量(liang)的(de)準確控制,所以(yi),廣泛地應(ying)(ying)用(yong)在精密(mi)零(ling)件(jian)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。
7. 電(dian)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(ying)力腐蝕(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. 焊接缺(que)陷與腐蝕(shi)(shi)-必須注意(yi)因為氣孔(kong)、咬邊等輝接缺(que)陷會造成孔(kong)腐蝕(shi)(shi)及縫間(jian)隙腐蝕(shi)(shi)。
d. 惰性(xing)氣(qi)體(ti)保(bao)護-因為氧化皮是造成焊接部位腐蝕的原(yuan)因之(zhi)一(yi),所以(yi)在焊接過(guo)程中使用氬等惰性(xing)氣(qi)體(ti)使之(zhi)與空氣(qi)隔離。

利用(yong)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)電(dian)阻(zu)(zu)作(zuo)用(yong),使電(dian)能轉(zhuan)換成熱能的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)方法稱(cheng)為電(dian)阻(zu)(zu)焊接(jie)(jie)。電(dian)阻(zu)(zu)焊接(jie)(jie)中有點焊、縫焊(滾焊)、凸焊和對焊等方法。因為焊接(jie)(jie)時需要大(da)(da)電(dian)流,所以焊接(jie)(jie)比(bi)較(jiao)薄的(de)(de)(de)板(ban)材(cai)(cai)、管(guan)材(cai)(cai)及(ji)圓鋼(gang)等可采用(yong)這種(zhong)方法。由(you)于(yu)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)比(bi)普(pu)通鋼(gang)電(dian)阻(zu)(zu)大(da)(da)電(dian)阻(zu)(zu)焊接(jie)(jie)容易進行。因為馬(ma)氏體系列,鐵素體系列不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)自硬性,焊接(jie)(jie)的(de)(de)(de)溫度可能造(zao)成脆化,為此,有必要注(zhu)意對材(cai)(cai)料及(ji)焊接(jie)(jie)條件的(de)(de)(de)選擇(ze)(圖(tu)6-8)。
8. 激(ji)光焊接
以激(ji)光(guang)(guang)(guang)作為(wei)熱源,形成(cheng)聚光(guang)(guang)(guang)狀態下對材(cai)料進行照射,使其局部熔融后凝固,由此(ci)接合而成(cheng)焊(han)接接頭的(de)方(fang)法,稱為(wei)激(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)接。作為(wei)激(ji)光(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)器,以二氧(yang)化(hua)碳使激(ji)光(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)等(deng)稱為(wei)二氧(yang)化(hua)碳激(ji)光(guang)(guang)(guang),YAG(釔(yi)鋁(lv)柘榴石)的(de)棒狀結晶使激(ji)光(guang)(guang)(guang)振蕩(dang)稱為(wei)YAG激(ji)光(guang)(guang)(guang)。焊(han)接時,為(wei)了(le)防止(zhi)氧(yang)化(hua),使用氬或氮等(deng)作為(wei)保護氣體覆蓋焊(han)接金屬熔池,對電弧(hu)與(yu)空氣進行隔離(li)。
9. 釬(han)焊
使用比接合(he)母(mu)材(cai)金(jin)屬熔(rong)融點低的金(jin)屬或者是將這些合(he)金(jin)作為(wei)熔(rong)融添(tian)加(jia)劑,不使母(mu)材(cai)金(jin)屬熔(rong)化而進(jin)行接合(he)的方(fang)法稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)。添(tian)加(jia)的金(jin)屬稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)(han)(han)料,熔(rong)融溫度在450℃以(yi)上的稱(cheng)為(wei)“硬釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”,450℃以(yi)下的稱(cheng)為(wei)“軟釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”。有時(shi)采用“銀(yin)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”以(yi)及(ji)“錫(xi)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”等(deng)等(deng)。如(ru)果要求(qiu)具備耐腐蝕(shi)性時(shi),則需(xu)具有鎳(Ni)成(cheng)分的“銀(yin)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)”,如(ru)果要求(qiu)具備耐熱(re)性時(shi),則以(yi)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)(han)方(fang)法分為(wei)火(huo)焰式釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)、感應(ying)加(jia)熱(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)、電(dian)阻加(jia)熱(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)以(yi)及(ji)爐中加(jia)熱(re)釬(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)等(deng)。

