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(han)條(tiao)電弧焊(han)接


藥(yao)(yao)皮焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),是在(zai)(zai)母材和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)之間,使其產生(sheng)電弧(hu)進行焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的方法。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,借(jie)助焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)藥(yao)(yao)皮產生(sheng)的氣(qi)體和(he)熔(rong)渣,把焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熔(rong)池(chi)與大(da)氣(qi)隔離。因(yin)其適應性強,而被(bei)廣泛(fan)采用。使用交(jiao)流(liu)(AC)或(huo)直流(liu)(DC)電源(yuan),但廣泛(fan)普及(ji)使用的是交(jiao)流(liu)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)機。電焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)通電產生(sheng)電弧(hu),電弧(hu)分(fen)為電弧(hu)芯、電弧(hu)流(liu)、電弧(hu)焰三(san)部(bu)分(fen)。因(yin)為在(zai)(zai)其周圍形成保護氣(qi)流(liu),使電弧(hu)穩定(ding)燃燒。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,盡量保持短弧(hu),以(yi)免(mian)發生(sheng)保護氣(qi)流(liu)不穩定(ding)的現象(xiang)。要防止空氣(qi)中(zhong)(zhong)的氧及(ji)氮侵人(ren)。藥(yao)(yao)皮焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)法如圖6-4所(suo)示。藥(yao)(yao)皮當中(zhong)(zhong)含(han)有(you)氧化物(wu)、碳酸鹽(yan)、硅酸鹽(yan)、氟(fu)化物(wu)、有(you)機物(wu)和(he)合金劑等。不銹鋼(gang)藥(yao)(yao)皮電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)在(zai)(zai)JIS Z3221 中(zhong)(zhong)有(you)所(suo)規定(ding)。


圖 4.jpg


2. 埋弧(hu)焊接


以焊(han)(han)(han)絲作為電(dian)極(ji),電(dian)極(ji)與母材之間產(chan)生電(dian)弧(hu)(hu)并(bing)不(bu)斷地送敷焊(han)(han)(han)藥(yao)而連續進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)(de)方法,稱之為埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)。這種焊(han)(han)(han)接(jie)方法因(yin)其電(dian)弧(hu)(hu)肉眼看不(bu)到而獲此名稱。焊(han)(han)(han)藥(yao)依靠電(dian)弧(hu)(hu)熱量成(cheng)熔(rong)融焊(han)(han)(han)藥(yao)和熔(rong)渣,后者將(jiang)熔(rong)融金屬(shu)與大(da)氣(qi)隔離(li)開來。使(shi)用(yong)大(da)電(dian)流(liu)可以高效率地進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie),一(yi)般是用(yong)于(yu)中厚(hou)板的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie),有時亦可用(yong)于(yu)薄板焊(han)(han)(han)接(jie)。因(yin)為焊(han)(han)(han)接(jie)過程中大(da)約損失15%的(de)(de)鉻,應當(dang)在焊(han)(han)(han)絲和焊(han)(han)(han)藥(yao)中,設(she)法補充鉻的(de)(de)成(cheng)分(fen)。埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)(de)原理(li)圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)6-5所示。


圖 5.jpg



3. 氣體保護電(dian)弧焊(han)接(jie)(TIG焊(han)接(jie),MIG焊(han)接(jie))


TIG焊(han)(han)接是用鎢(W)電(dian)極(ji)與母材之間產(chan)生電(dian)弧,用氬(ya)(Ar)氣或氦(He)氣將(jiang)電(dian)弧與空氣隔離開來(lai),電(dian)弧將(jiang)焊(han)(han)絲(si)熔(rong)化完成(cheng)焊(han)(han)接的(de)(de)方法。焊(han)(han)槍(qiang)采(cai)用水冷(leng)卻方式和(he)空氣冷(leng)卻方式,鎢電(dian)極(ji)的(de)(de)尺寸大小根(gen)據(ju)電(dian)流和(he)板厚來(lai)選定。焊(han)(han)接機(電(dian)焊(han)(han)機)采(cai)用交(jiao)流(AC)或直(zhi)(zhi)流(DC)都(dou)可(ke)以(yi)。一般情況下,不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接,以(yi)直(zhi)(zhi)流(DC)占(zhan)多數。選用直(zhi)(zhi)流時,鎢電(dian)極(ji)的(de)(de)消耗量少(shao)。以(yi)提高焊(han)(han)接效率為目的(de)(de),要將(jiang)焊(han)(han)絲(si)連接到(dao)負(fu)極(ji)上,如(ru)圖6-6所示。如(ru)果(guo)選用交(jiao)流,因鎢電(dian)極(ji)消耗量大而不(bu)適(shi)合于不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接。


圖 6.jpg


 MIG焊(han)接(jie)是用(yong)氬(ya)(Ar)或氦(He)氣將(jiang)電弧與空氣隔離開來(lai),同時在焊(han)絲和(he)母材之間產生電弧的(de)焊(han)接(jie)方(fang)法。與TIG焊(han)接(jie)比較起(qi)來(lai),因為(wei)它可使用(yong)大電流,焊(han)槍要采(cai)用(yong)水冷卻方(fang)式,焊(han)絲直(zhi)徑一般的(de)采(cai)用(yong)1.2mm,1.6mm,2.0mm等,生產效率(lv)高。MIG焊(han)接(jie)電焊(han)機要選用(yong)直(zhi)流(DC)的(de),和(he)TIG焊(han)接(jie)相反(fan),要將(jiang)焊(han)絲接(jie)到正極(圖(tu)6-5)。


 TIG焊接和MIG焊接都能在(zai)焊接部分得到高質量的焊接接頭(tou),它容易實現自動化操作(zuo),因此廣泛地(di)應用在(zai)汽車制(zhi)造行業和電機制(zhi)造行業。


4. 二氧化碳氣體保護電(dian)弧(hu)焊接(jie)(jie)(MAG焊接(jie)(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。


圖 7.jpg


5. 等離子(zi)焊接


等離子焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)是(shi)在母材和鎢電(dian)極(ji)之(zhi)間產(chan)生(sheng)電(dian)弧,利用氣(qi)體冷卻將電(dian)弧拉細,使(shi)在高溫離子化的條(tiao)件下(xia)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的方(fang)法。惰性氣(qi)體的作用:一是(shi)離子化;二是(shi)起保護作用。這就是(shi)和TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的不同之(zhi)處。等離子焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)可以(yi)進行熔(rong)融(rong)度(du)較(jiao)深(shen)的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie),焊(han)(han)道寬度(du)比較(jiao)狹窄,熱影響很小,因(yin)此適(shi)(shi)合于不銹鋼(gang)的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。因(yin)為可以(yi)使(shi)小電(dian)流(liu)集(ji)中(zhong),使(shi)電(dian)弧易于控制(zhi),所以(yi)它(ta)亦(yi)適(shi)(shi)用于TIG焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)不可能的超薄板焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。



6. 電子(zi)束(shu)焊接


電(dian)(dian)(dian)子束(shu)焊接(jie)是在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)真空(kong)中,使用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)子束(shu)發射槍(qiang)將(jiang)高(gao)(gao)(gao)速(su)的電(dian)(dian)(dian)子束(shu)射向母材(cai),利用(yong)(yong)其(qi)沖(chong)擊熱而進行(xing)(xing)的焊接(jie)方(fang)法。因為它是在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)真空(kong)中進行(xing)(xing)操(cao)作(zuo),所以(yi)即便(bian)是和大氣容易(yi)起反應(ying)(ying)的材(cai)料,也(ye)可以(yi)簡(jian)單地(di)進行(xing)(xing)焊接(jie)。由于(yu)電(dian)(dian)(dian)子束(shu)的磁透鏡作(zuo)用(yong)(yong)可以(yi)將(jiang)其(qi)拉細,使其(qi)能量(liang)集中,所以(yi)就可以(yi)對(dui)高(gao)(gao)(gao)熔點材(cai)料以(yi)及熔融(rong)較深的部位(wei)進行(xing)(xing)焊接(jie)。電(dian)(dian)(dian)子束(shu)焊接(jie)由于(yu)可以(yi)實現(xian)電(dian)(dian)(dian)子束(shu)輸出能量(liang)的準確(que)控(kong)制,所以(yi),廣泛(fan)地(di)應(ying)(ying)用(yong)(yong)在(zai)(zai)精密零(ling)件焊接(jie)。



7. 電阻(zu)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(jie)缺陷與(yu)腐(fu)蝕-必須注(zhu)意因(yin)為氣孔、咬邊等輝接(jie)缺陷會(hui)造成孔腐(fu)蝕及縫間隙腐(fu)蝕。


 d. 惰性氣(qi)(qi)體保護-因為氧化皮是造成焊接(jie)部位腐蝕的原因之(zhi)一,所以在焊接(jie)過程中使用氬(ya)等惰性氣(qi)(qi)體使之(zhi)與空氣(qi)(qi)隔離。


圖 8.jpg


  利用材(cai)料的(de)(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)作用,使電(dian)(dian)能(neng)(neng)轉換成(cheng)熱能(neng)(neng)的(de)(de)(de)焊(han)接方(fang)法稱為(wei)電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)接。電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)接中有(you)點(dian)焊(han)、縫焊(han)(滾焊(han))、凸焊(han)和對(dui)焊(han)等方(fang)法。因為(wei)焊(han)接時(shi)需要(yao)大電(dian)(dian)流,所以焊(han)接比較薄的(de)(de)(de)板(ban)材(cai)、管材(cai)及(ji)圓鋼(gang)等可采用這種方(fang)法。由于不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)比普通鋼(gang)電(dian)(dian)阻(zu)大電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)接容易進行。因為(wei)馬(ma)氏體(ti)(ti)系(xi)列,鐵素體(ti)(ti)系(xi)列不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)自硬性,焊(han)接的(de)(de)(de)溫度可能(neng)(neng)造(zao)成(cheng)脆化,為(wei)此,有(you)必要(yao)注意對(dui)材(cai)料及(ji)焊(han)接條件的(de)(de)(de)選(xuan)擇(圖6-8)。



8.  激光焊(han)接


以激光(guang)(guang)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)熱源,形成(cheng)聚(ju)光(guang)(guang)狀態下對材料進(jin)行照射,使其局(ju)部熔融(rong)后(hou)凝(ning)固,由此接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)合而成(cheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)方法,稱為(wei)(wei)(wei)激光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。作(zuo)為(wei)(wei)(wei)激光(guang)(guang)振蕩器,以二氧化碳(tan)使激光(guang)(guang)振蕩等稱為(wei)(wei)(wei)二氧化碳(tan)激光(guang)(guang),YAG(釔鋁柘(zhe)榴石)的(de)(de)棒狀結晶使激光(guang)(guang)振蕩稱為(wei)(wei)(wei)YAG激光(guang)(guang)。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時,為(wei)(wei)(wei)了防止氧化,使用氬(ya)或(huo)氮等作(zuo)為(wei)(wei)(wei)保護(hu)氣(qi)(qi)體覆蓋(gai)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)金(jin)屬(shu)熔池(chi),對電弧與空氣(qi)(qi)進(jin)行隔離。


9. 釬焊


使用比(bi)接(jie)合母材金屬(shu)(shu)熔(rong)融(rong)點(dian)低的金屬(shu)(shu)或者是將這些合金作為(wei)熔(rong)融(rong)添加(jia)劑,不(bu)使母材金屬(shu)(shu)熔(rong)化而進行接(jie)合的方法(fa)稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)。添加(jia)的金屬(shu)(shu)稱(cheng)為(wei)釬(han)(han)料(liao),熔(rong)融(rong)溫度在450℃以(yi)上的稱(cheng)為(wei)“硬(ying)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)”,450℃以(yi)下的稱(cheng)為(wei)“軟釬(han)(han)焊(han)(han)(han)”。有時(shi)采用“銀(yin)(yin)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)”以(yi)及“錫釬(han)(han)焊(han)(han)(han)”等(deng)等(deng)。如果要求具(ju)備耐腐(fu)蝕性時(shi),則需(xu)具(ju)有鎳(Ni)成分(fen)的“銀(yin)(yin)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)”,如果要求具(ju)備耐熱(re)(re)性時(shi),則以(yi)Ni-Cr系列,銅系列,銀(yin)(yin)錳系列的釬(han)(han)料(liao)為(wei)適宜。釬(han)(han)焊(han)(han)(han)方法(fa)分(fen)為(wei)火焰式釬(han)(han)焊(han)(han)(han)、感應加(jia)熱(re)(re)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)、電阻加(jia)熱(re)(re)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)以(yi)及爐中加(jia)熱(re)(re)釬(han)(han)焊(han)(han)(han)等(deng)。