漫談 不鏽鋼與碳鋼之銲接

劉澤山  技師

不鏽鋼有著外觀漂亮又不生鏽的優點，因此大量使用在景觀、造型或是護欄上面。但是使用時，與其他結構物的固定方式，是否可以採用銲接？卻是一個要考慮的問題。

不鏽鋼與鋼結構銲接，基本上要考慮幾個不利的因素：

1. 不鏽鋼的基本性質，與碳鋼有許多不同的地方，造成銲接的困難。例如兩者熔點並不一致，熱膨脹係數也差距很大。因此銲接中或銲接後，都容易造成銲道及母材的變形甚至龜裂。因此除非很有經驗的銲工，不然要把銲道銲好，有一定的難度。

2. 銲接本身是一種互相溶解的過程，不鏽鋼與碳鋼的成分相互稀釋的結果，銲道成分將不再能視為是不銹鋼，表面的氧化鉻保護層被破壞，因此銲接後必須考慮防蝕的問題。

3. 迦凡尼電位差的腐蝕(Galvanized corrosion)問題，每一種金屬都有一定的迦凡尼電位，當兩者接觸時，電位較高的較易腐蝕，從而保護電位較低的金屬。例如鋅的電位較高，因此可以保護鐵不受腐蝕。但是不鏽鋼的電位較鐵低，兩者接觸時，在外部有電解液(水)存在的環境，形成電池電路，從而造成鐵金屬的腐蝕。因此必須將兩者，採用例如油漆的方式，加以與空氣隔絕，以阻斷電池的電路形成。但這似乎又與我們採用不銹鋼的理由背道而馳。

因此如有將不銹鋼固定的需求時，個人建議的處理方式如下:

1. 採用一般基礎螺栓的方式錨定於混凝土中。

2. 採用螺栓或類似基礎螺栓，以底座接合的方式與型鋼連接，但接觸面須採用尼龍墊片之墊圈，以避免直接接觸的問題。

3. 採用剪力接合的方式，接觸面間以一定厚度之漆膜隔離。

4. 將不鏽鋼與碳鋼整體都包覆起來，與外界隔離，可以阻斷電流迴路，則不會發生腐蝕。

雖說不銹鋼與碳鋼銲接，有以上所說的諸多不利點，但是銲材廠仍開發了一系列的銲條可以施銲。與常見的鋼結構的銲接方式不同，一般以氬銲(MIG)或鎢極(TIG)電銲較為普遍，使用前須對其銲接程序(WPS)作一確認。

參考文獻

[1]劉澤山(2018)。「鋼結構施工」。