螺柱焊STUB WELDING
NBT47014-XXXX《《承压设备焊接工艺评定》
• 相对传统熔焊，摩擦焊具有焊接接头质量高—— 能达到焊缝强度与基体材料等强度，焊接效率高、 质量稳定、一致性好，可实现异种材料焊接等。
• 螺柱焊：螺柱焊（stud welding）是将螺 柱一端与板件（或管件）表面接触，通电 引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压力 完成焊接的方法。电弧螺柱焊用圆柱头焊 钉适用高层钢骨结构建筑、工业厂房建筑、 公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、 交通设施建筑、机场、车站、电站、管道 支架、起重机械及其它钢结构等。
NB/T47014-2011《承压设 备焊接工艺评定》
• 1、国内实施的焊接工艺评定标准
• 在锅炉、压力容器和压力管道行业内实施的焊接工艺评定标 准：
（1）JB 4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》；
（2）JB/T 4734-2002《铝制焊接容器》附录B“铝容器焊接工 艺评定”；
（3）JB/T 4745-2002《钛制焊接容器》附录B“钛容器焊接工 艺评定”；
（4）JB/T 4755-2006《铜制压力容器》附录B“铜制压力容器 的焊接工艺评定”；
（5）JB/T 4756-2006《镍及镍合金制压力容器》附录B“镍及 镍合金制压力容器的焊接工艺评定”；
（6）GB151-1999《管壳式换热器》附录B“换热管与管 板接头的焊接工艺评定”；
（7）GB150-1998《钢制压力容器》附录C“低温压力容 器”；
• Fe-3类为含Mo量等于或大于0.3%的强度钢， 按其抗拉强度级别分为： 40kgf/mm2 50kgf/mm2 60kgf/mm2 三组。
焊接专业词汇
焊接专业词汇－英中对照weldable adj. 可焊的weldless adj. 无焊缝的weldment n. 焊(接)件double-bevel groove weld 双斜边坡口焊缝, K形坡口焊缝butt weld 对接焊缝groove weld 坡口焊contour weld 特形焊接automatic spot weld 自动点焊法explosive weld 爆炸焊接gas-pressure weld 气压焊concave fillet weld 凹角焊downhand weld 平焊缝carbon arc weld 碳极弧焊braze welding 硬焊, 铜焊, 钎焊air-acetylene welding空气-乙炔焊接argon arc welding 氩弧焊automatic slag-pool welding 自动电渣焊aircomatic welding 自动调弧氩弧焊, 惰性气体保护金属极弧焊aluminothermic welding 铸焊, 铝热剂焊接butt welding 对接焊, 对焊austenite welding 不锈钢(焊条)焊接automatic submerged arc welding 自动埋弧焊argon shielded arc welding 氩护电弧焊weld all around围焊weld appearance驾吨焊缝外观welding powder 焊粉weldable steel可焊钢;焊接钢weldable copper可焊复合铜板non-weldable steel不可焊接的钢high strength weldable aluminium alloy高强度可焊铝合金weldable可焊的non-weldable不可焊接的weldable strain gauge悦焊接式应变计weldbonding粘焊(指电阻点焊与用粘胶粘接相结合的焊接)welddecay[冶]焊接区晶间腐蚀welded all around（round）沿周边焊接的lap welded casing搭焊套管welded aluminum alloy（WAA）焊制铝合金welded and expansion joint焊接加胀接法welded and rolled tube joint焊胀welded armor焊接甲板welded attachment焊接附件welded austenitic stainless steel pipe焊接奥氏体不锈钢钢管welded bellows焊接波纹管welded body焊接车身;焊体welded bond焊接轨隙连接器welded cap焊接管封头projection welded cap凸焊帽;有凹凸的焊帽welded bridge焊接桥, 焊接桥梁welded casing焊接套管welded case焊接机匣helically-welded case螺旋焊接壳体welded chain焊接链welded cathode焊接阴极welded connection焊接合,焊接头,焊接联结shop-welded connection厂焊接头welded construction 焊接结构all-welded construction全焊结构welded contact rectifier熔接整流器welded corner joint角焊接welded crossing焊接断面welded digester焊接蒸煮锅welded elbow焊接机械肘, 焊接弯头welded encapsulation焊接封装welded ends焊接连接端welded fin tube焊片式翅片管welded fissure焊接裂缝,焊合的裂缝, 焊接裂纹welded fitting焊接式管接头welded flange焊接法兰;焊接翼缘manhole with common welded flange平焊法兰人孔manhole with butt welded flange对焊法兰人孔handhole with butt welded flange对焊法兰手孔welded flat head焊接式平盖welded frame焊接骨架, 焊接车架, 焊接隔框tubular welded frame scaffold管状焊接框架式脚手架welded frog焊接辙叉welded gasket焊接垫tie-in weld管段间焊接powder weld process粉末焊接法intermittent fillet weld断续角焊缝edge weld端接焊缝tack weld定位焊backing run; backing weld打底焊道strapped weld; strapped joint搭板对接焊缝strength weld承载焊缝lap fillet welding搭接角焊overlap welding; lap welding搭接焊magneticetic pulse welding磁力脉冲焊flywheel type friction welding; inertia welding储能摩擦焊stored energy welding储能焊percussion welding冲击焊workshop welding车间焊接explosive welding爆炸焊接blasting welding factory爆破焊接厂welded eye焊眼welded elbow; welded ell焊接直角弯头welded nut焊接螺母welded tank焊接罐welded pipe焊接管ratio-frequency welded tube高频焊管furnace butt-welded pipe对接炉焊管hammer welded pipe锻焊管lap welded casing搭焊套管concave fillet weld凹形角焊缝automatic spot weld自动点焊法butt weld对接焊缝carbon arc weld碳极弧焊concave fillet weld凹角焊contour weld特形焊接double-bevel groove weld双斜边坡口焊缝, K形坡口焊缝downhand weld平焊缝explosive weld爆炸焊接gas-pressure weld气压焊groove weld坡口焊heliarc weld氦弧焊inert gas carbon-arc weld惰性气体保护碳弧焊接inert gas metal-arc weld惰性气体保护金属极弧焊intermittent weld间断焊缝lap(seam) weld搭接焊缝; 搭接焊laser weld激光焊multiple-electrode submerged arc weld多电极埋弧焊multiple-pass weld多道焊缝non-pressure weld熔焊, 不加压焊接overhead fillet weld仰焊角焊缝oxyacetylene weld氧[乙]炔焊, 气焊oxygen weld氧气焊接, 气焊projection weld凸焊resonance butt weld谐振式对接焊scarf weld斜面焊接, 两端搭接焊, 嵌接焊semi-automatic arc weld半自动电弧焊shot weld点焊fusion pressure welding熔化压接fusion thermit welding熔化铅热焊gas-electric welding气电联合焊接gas metal arc welding气体保护金属极电弧焊, 熔化极气体保护焊gas shielded arc welding气体保护焊, 气体保护弧焊gas shielded magnetic flux arc welding磁性焊剂气体保护焊gas torch welding炬焊gas tungsten arc welding钨电极惰性气体保护焊girth welding环缝焊接gravity welding重力焊, 重力式电弧焊hammer welding锻接hard facing arc welding表面加硬电弧焊heated-tool welding热烙铁焊接helium shielded welding氦气保护焊接hidden arc welding潜弧焊, 埋弧焊high-frequency induction welding高频感应焊接horizontal fillet welding水平角焊接horizontal-rolled-position welding滚动水平焊, 水平转动焊接hydrogen atomic welding原子氢焊接induction resistance welding感应电阻焊接indirect spot welding间接点焊inert gas shielded-arc welding惰性气体保护焊inert gas tungsten arc welding钨板惰性气体保护焊inertial welding惯性焊接jump welding丁字形焊。
螺柱焊技巧
螺柱焊技巧1. 引言螺柱焊是一种常见的焊接技术，用于将螺钉或螺柱固定在工件上。
它在机械制造、建筑、汽车工业等领域得到广泛应用。
本文将介绍螺柱焊的基本原理、焊接材料和设备、焊接过程以及一些常见的焊接技巧。
2. 螺柱焊的基本原理螺柱焊是通过将螺柱与工件焊接在一起，形成强固的连接。
焊接产生的热量会使螺柱和工件的材料熔化，并通过冷却形成焊接接头。
螺柱焊的焊接接头通常具有较高的强度和可靠性。
3. 焊接材料和设备3.1 焊接材料螺柱焊常用的焊接材料有焊丝和焊剂。
焊丝是用于填充焊接接头的材料，常见的焊丝有铜焊丝、铝焊丝和不锈钢焊丝等。
焊剂是用于清洁焊接接头和促进焊接的化学剂。
3.2 焊接设备螺柱焊常用的焊接设备有焊枪、焊接机和辅助工具。
焊枪是焊接过程中用于提供电流和焊丝的工具，焊接机是用于提供电能和控制焊接参数的设备。
辅助工具包括焊接夹具、钳子等，用于固定工件和焊接材料。
4. 螺柱焊的焊接过程螺柱焊的焊接过程可以分为准备工作、焊接操作和后续处理三个阶段。
4.1 准备工作在进行螺柱焊之前，需要进行以下准备工作：•清洁工件表面，去除油污和氧化物，以确保焊接接头的质量。
•预热工件，特别是对于厚度较大的工件，预热可以减少焊接应力和变形。
•选择合适的焊接材料和设备，根据工件材料和焊接要求选择合适的焊丝和焊剂。
•调整焊接参数，包括电流、电压和焊接速度等，以保证焊接接头的质量。
4.2 焊接操作螺柱焊的焊接操作步骤如下：1.将螺柱与工件对齐，并使用焊接夹具或钳子固定住。
2.使用焊枪将焊丝送入焊接接头，同时提供所需的电流。
3.移动焊枪，使焊丝在螺柱和工件之间形成焊接接头。
4.控制焊接速度和焊丝供给速度，以保证焊接接头的质量。
5.焊接完成后，停止供电并等待焊接接头冷却。
4.3 后续处理焊接完成后，还需要进行一些后续处理工作：•对焊接接头进行清理，去除焊渣和氧化物。
•对焊接接头进行检查，确保焊接质量符合要求。
•如有需要，可以进行热处理或机械加工，以进一步提高焊接接头的性能。
螺柱焊的过程及工艺参数
螺柱焊的过程及工艺参数螺柱焊是一种常见的焊接工艺，用于连接螺柱与工件的焊接。
本文将介绍螺柱焊的过程及工艺参数。
螺柱焊的过程通常包括准备工作、焊接操作和后续处理。
准备工作是螺柱焊的第一步。
首先，需要选择适当的焊接设备和材料。
焊接设备包括焊接机和焊接电极。
焊接材料通常是金属焊丝。
然后，需要对工件进行预处理，包括清洁和去除表面氧化物。
这可以通过使用溶剂或机械方法来完成。
最后，还需要准备焊接区域，确保焊接区域的平整度和对齐度。
焊接操作是螺柱焊的核心步骤。
首先，需要将螺柱与工件进行对位，并使用夹具将其固定。
然后，将焊接电极与焊接区域接触，形成电弧。
在焊接过程中，需要控制电弧的稳定性和焊接速度。
同时，还需要保持适当的焊接电流和电压，以确保焊接质量。
焊接完成后，需要等待焊缝冷却，并进行质量检查。
螺柱焊的工艺参数对焊接质量和效率起着重要作用。
其中，焊接电流和电压是两个关键参数。
焊接电流决定焊接强度和渗透深度，一般根据工件材料的特性和要求来确定。
焊接电压影响电弧的稳定性和焊接速度，一般需要根据焊接电流来调整。
此外，还需要注意焊接速度、焊接时间和焊接角度等参数，以确保焊接质量和效率。
除了电流和电压，还有一些其他的工艺参数也需要考虑。
例如，焊接电极的直径和材料选择，会影响焊接质量和稳定性。
焊接速度和焊接时间的选择，也会对焊缝的形成和焊接效果产生影响。
此外，环境条件（如温度和湿度）也需要考虑，以避免对焊接质量产生不利影响。
螺柱焊是一种重要的焊接工艺，用于连接螺柱与工件。
通过适当的准备工作和控制工艺参数，可以实现高质量的螺柱焊接。
同时，需要注意安全操作和质量检查，以确保焊接质量和工作效率。
螺柱焊机及其焊接工艺
短周期焊接≤100 3～12 ≤1500不保护或气体保护1/8d但不能小于0.6mm
拉弧式电容放电螺柱焊＜10 3～10 ≤3000（峰值）不保护1/10d但不能小于0.5mm
注：最低板厚是指避免烧穿的厚度。
1.1电弧螺柱焊机
电弧螺柱焊机是由焊接电源、控制器、焊枪、地线钳、焊接电缆等部分组成。但大多数焊接设备的焊接电源都与控制器合并为一体，称为主机。比较先进的控制方式是使用微处理器，以便精确设置和适时控制焊接过程中的焊接电流、焊接时间等参数。焊接电源一般为晶闸管控制的或逆变式的弧焊整流器。逆变式的弧焊整流器体积小、重量轻、动特性好，无疑是焊机的首选，但受大功率器件的限制，所以目前大容量的焊机还是以晶闸管控制的弧焊整流器为主。但不论那种结构的焊接电源，其安全要求都应符合GB15579的规定。用于螺柱焊的直流焊接电源应具有以下特点：
d、焊柱的提升高度正比于螺柱的直径，大约为1.5～7mm.提升高度主要是为了防止熔滴过渡时造成短路而影响电弧的稳定性及焊缝质量。维持电弧的稳定，为焊接提供足够的能量至关重要。因为弧柱的温度远比阳极或阴极的温度要高。穿透焊接时，要加大提升高度，利用电弧的高温迅速烧穿镀锌板，以获得满意的接头。当然增加提升高度也有害处，一方面会增加电弧的长度，使之更易受磁场的影响，发生磁偏吹；另一方面也会增加焊缝的气孔。
a、焊接电源应具有下降的静外特性。只有这样才能维持电弧的稳定性，保证焊接质量。
b、焊接电源应有引弧电流（40～50A）和较高的空载电压（70～100V）。以确保100％的引弧成功率，对于大直径的螺柱焊接，其空载电压甚至超过100V.只有这样才能满足提升高度较大时的需求。
c、要有较高的负载电压。按弧焊电源下降特性的定义，当焊接电流≥600A时，其负载电压应保持44V不变。在施工现场使用的焊机，其焊接电缆较长，有的长达50m，电压降很大。如果不增加负载电压加以补偿，就势必会降低其焊接能力，若不按照ISO14555规定配制焊接电缆的截面积，情况就会更加严重，甚至无法焊接。这就是为什么不同厂家制造的同一电流等级的焊机，其焊接螺柱的最大直径有较大差异的主要原因之一。
螺柱焊讲解
操作技能等。此外，在某些情况下，螺柱焊可能会导致氢脆等问题，需
要注意采取相应的预防措施。
02 螺柱焊设备结构 与功能
设备组成及主要部件
控制系统
控制焊接过程，包括电流、电 压、时间等参数的设定和调整 。
焊枪
夹持焊丝，传导电流，将焊丝 熔化并与母材形成焊缝。
焊接电源
提供焊接所需的电能，一般采 用直流或交流电源。
关键技巧分享
选择合适的螺柱和母材
根据实际需求选择合适的螺柱材质、 直径和长度，以及与之相匹配的母材 。
控制焊接变形
采用合理的焊接顺序、预热和后热等 措施，有效控制焊接变形，确保产品 质量。
提高焊接效率
通过优化焊接参数、提高操作熟练度 等方式，提高焊接效率，降低成本。
确保焊缝质量
注意观察焊缝成形情况，及时调整焊 接参数和操作方式，确保焊缝质量符 合要求。
能源领域
在石油、天然气管道建设中 ，螺柱焊可实现管道的快速 、高效连接，确保能源传输 的安全与稳定。
行业发展趋势分析
自动化与智能化
随着工业4.0的发展，螺柱焊将向 自动化、智能化方向迈进，提高
生产效率和焊接质量。
绿色环保
环保意识的提高促使螺柱焊向低能 耗、低污染的方向发展，推动绿色 制造技术的进步。
遵守安全操作规程
严格遵守安全操作规程和相关 安全制度，确保安全生产。
06 螺柱焊质量检查 与评估方法
外观质量检查标准
焊缝形状
焊缝应呈现均匀、连续的 鱼鳞状，无明显的凸起、 凹陷或裂纹。
焊缝颜色
焊缝颜色应与母材相近， 无明显的色差或氧化现象 。
焊缝宽度与高度
焊缝的宽度和高度应符合 设计要求，且宽高比应适 中，以保证焊接强度。
螺柱焊技术培训
ETF送料器/ PKE转接器
F1 Fuse +Ul -Ul K
Weld cable焊接线
- Measurement cable测量线 + Common measurement cable接地测量线
PK/PLM/LM焊枪
Cable package线束
Earth cable接地线
Workpiece工件
1）单工件多极(接地测量线串联，并联亦可)
二.螺柱焊分类
按照焊接过程的不同，螺柱焊可分为拉弧式螺柱焊和
储能式螺柱焊（也称尖端引弧螺柱焊）两大类。 拉弧式螺柱焊分为短周期螺柱焊、电容放电拉弧螺柱 焊、陶瓷环或气体保护拉弧螺柱焊。 储能式螺柱焊按照焊枪的配置不同又分为接触式和间 隙式电容放电螺柱焊。
三.螺柱焊设备
1.设备连接
DCE主机
Hybrid cable控制线
磁偏吹影响
焊穿
工件表面油污等杂质较 焊前清理工件表面 多 焊接电流较大 调整规范 焊接时间较大 调整规范
地线对称地布置在 焊接位置两侧
焊缝凸起不均或气孔 磁偏吹影响
螺柱焊焊件常见缺陷及其产生原因和改进措施（2）
调整和检查螺柱夹 螺柱悬空、未插入熔 螺柱夹头与套圈夹头不 头与套圈夹头的同 池 同心 心度 调整焊枪的角度调 螺柱不垂直 焊枪与工件不垂直 节旋钮 调整电流和/或时 焊接能量不够 间 螺柱长度太长 在烘箱中烘干陶瓷 陶瓷环没有烘干 环 螺柱长度太短 焊环不对中 插入速度太高 磁偏吹影响 调整插入速度
地线对称地布置在 焊接位置两侧
谢谢
1)陶瓷环或气体保护拉弧螺柱焊、短周期拉弧螺 柱焊、工艺参数设定： （1）陶瓷环或气体保护拉弧螺柱焊，可根据以 下公式估计焊接电流、焊接时间： I（A）=80×d（mm）——螺柱直径d≤16mm、 I（A）=90×d（mm）——螺柱直径d＞16mm。 t（s）=0.02×d（mm）——螺柱直径d≤12mm、 t（s）=0.04×d（mm）——螺柱直径d＞12mm。
螺柱焊的焊接原理与操作流程图
讲师：陈真 做成日期：2012-10-28
1、什么是螺柱焊接
1、螺柱焊（stud welding)是将金属螺柱一端 与版件（或管件）表面接触，通过电弧，待接触 面融化后，给螺柱一定的压力完成的方法。
2、螺柱焊的非正规叫法有以下几种：种钉机 、种焊机、植焊机、植钉机、螺钉焊机、螺丝焊 机等。
问题点：由于压持力度不够导致 气孔的出现。
对策：调
通过学习螺柱焊的原理与故障处理流程来 达到以下效果：
1、降低故障处理时间 2、节省成本 3、产线停止时间递减 4、品质提升
敬請指教
知识回顾 Knowledg敬e請指教 Review
埃姆哈特植 钉枪
尼尔森植钉 枪
3-3、植钉枪的操作要领
错误操作
正确操作
角度偏差
角度垂直
3-4、品质良好的植钉
熔接外圈 铁水均匀
分布
熔接背面 无针孔或
穿孔
3-5、品质异常的植钉处理对策
熔深不 够
对策：调整作业角 度，植钉套筒角度
验证
对策：将电流加大 调整至合适值。
偏弧， 单边熔
接
3-5、品质异常的植钉处理对策
2、螺柱焊的焊接原理
1、螺柱焊（植焊）的基本原理是待焊螺 柱与工件之间 引燃电弧，当螺柱与工件被加 热到合适温度时，在外力作用下，螺栓送入工 件上的焊接熔池形成焊接接头。
2、传统螺柱焊机一般分为以下两种：普 通电弧螺柱焊和电容储能螺柱焊。
3-1、植钉的装夹要领
3-2、植焊枪植钉突出量调整要领
植钉突出量为1 ~ 2mm
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螺柱焊属结构加工制造的高速发展和技术进步对将金属螺柱（或类似的金属紧固件如栓、钉、锚等）焊到板件（或管件）上去形成T形接头的连接方法不断提出新的要求，于是逐渐产生并形成了一种特殊的焊接技术，即螺柱焊，也称作植焊。
螺柱焊接技术虽然建立在其他成熟的焊接方法的原理基础上，但它毕竟有自己特殊的工艺规律及需要专用的设备，因而形成了一门有别于其他焊接技术的独立学科或技术分支。
螺柱焊是将金属螺柱或其他紧固件焊接在工件上的方法，主要由螺柱焊电源和焊枪组成实现螺柱焊接的方法根据热源分类，可以有电阻法、摩擦法、及电弧法等多种焊接方法.螺柱焊机在国内有多种非正规称法，如种焊机，植焊机，种钉机，植钉机，植焊机，螺钉焊机，螺丝焊机等等，均是指螺柱焊机。
电弧法螺柱焊（stud arc welding），因为只有电弧法螺柱焊才有其技术及焊接设备的特殊性。
电弧法螺柱焊又根据所采用的供电电源可分为三大类螺柱焊接方法。
第一种是稳定的电弧法螺柱焊。
螺柱端部与工件之间，产生稳定的电弧过程，电弧作为热源在工件上形成熔池，同时在螺柱端部形成熔化层及塑性区，螺柱被夹持在焊枪中，靠焊枪中的弹簧压力或其他机械压力作用将螺柱压入熔池，并且将部分或全部熔化金属挤出熔池进入陶瓷环成形槽中，从而形成再结晶的塑性连接或再结晶和重结晶的混合连接接头。
这种螺柱焊的电源一般是具有下降伏安特性的弧焊整流器（可控及不可控整流器）、焊接逆变器或直流弧焊发电机。
如同焊条电弧焊一样，电弧放电是稳定而持续的电弧过程。
稳定的电弧法螺柱焊也称作电弧螺柱焊（arc stud welding）。
第二种是不稳定电弧法螺柱焊。
与前者的不同之处在于电弧的供电电源是电容器组。
电容器在螺柱端部与工件之间放电，实现螺柱焊接。
因为电容放电是不稳定的电弧过程，即电弧电压与焊接电源是瞬间变化着的，过程是不可控的。
这种不稳定的电弧法螺柱焊一般称作电容储能螺柱焊或电容放电螺柱焊（capacitance discharge stud welding）。
又因为用这种方法施焊的螺柱端部中心必须加工出一个凸尖，所以也有人称作尖端放电螺柱焊（peak discharge stud welding）。
储能式螺柱焊机采用大容量电容作为焊接能量的来源，通过可控硅精确控制放电时间，以瞬间低电压-强电流的方式将螺柱尖端迅速熔化，使螺柱和工作面间隙快速合并，将螺柱牢固的焊接在工作面上，整个过程持续约1-3ms。
焊接范围：种钉机的螺柱焊接范围是有限的，一般为M3-M8，较少用于焊接M10或以上的螺柱焊钉，原因有三个：第一，种钉机每次焊接的所需的能量来自于电容，电容所能存储的能量是有限的，如果焊接太大的螺柱会造成能量不足的缺陷从而导致焊接强度不够或不稳定。
第二，螺柱焊钉直径越大，则其法兰盘也越大，而种钉机焊接的时间只有1－3ms，法兰盘过大容易使部分表面在焊接时未和母板完全焊接在一起，造成虚焊，焊接强度不佳。
有一种解决方法是使用不含法兰盘的焊钉，这样可以一定程度上减小法兰盘的焊接面积，不至于造成虚焊。
第三，种钉机用于薄板焊接，母板厚度一般在3mm以下，并且植钉机焊接熔池较浅，小于螺柱直径的1/10，使用M8的螺柱焊钉焊接薄板已经完全满足应用需求。
如果用于焊接3mm以上的厚板，则会因为熔池过浅而导致焊接强度不够的问题（在不虚焊的情况下）。
实现螺柱焊接的方法根据热源分类，可以有电阻法、摩擦法、及电弧法等多种焊接方法.螺柱焊机在国内有多种非正规称法，如种焊机，植焊机，种钉机，植钉机，植焊机，螺钉焊机，螺丝焊机等等，均是指螺柱焊机。
电弧法螺柱焊（stud arc welding），因为只有电弧法螺柱焊才有其技术及焊接设备的特殊性。
电弧法螺柱焊又根据所采用的供电电源可分为三大类螺柱焊接方法。
第一种是稳定的电弧法螺柱焊。
螺柱端部与工件之间，产生稳定的电弧过程，电弧作为热源在工件上形成熔池，同时在螺柱端部形成熔化层及塑性区，螺柱被夹持在焊枪中，靠焊枪中的弹簧压力或其他机械压力作用将螺柱压入熔池，并且将部分或全部熔化金属挤出熔池进入陶瓷环成形槽中，从而形成再结晶的塑性连接或再结晶和重结晶的混合连接接头。
这种螺柱焊的电源一般是具有下降伏安特性的弧焊整流器（可控及不可控整流器）、焊接逆变器或直流弧焊发电机。
如同焊条电弧焊一样，电弧放电是稳定而持续的电弧过程。
稳定的电弧法螺柱焊也称作电弧螺柱焊（arc stud welding）。
第二种是不稳定电弧法螺柱焊。
与前者的不同之处在于电弧的供电电源是电容器组。
电容器在螺柱端部与工件之间放电，实现螺柱焊接。
因为电容放电是不稳定的电弧过程，即电弧电压与焊接电源是瞬间变化着的，过程是不可控的。
这种不稳定的电弧法螺柱焊一般称作电容储能螺柱焊或电容放电螺柱焊（capacitance discharge stud welding）。
又因为用这种方法施焊的螺柱端部中心必须加工出一个凸尖，所以也有人称作尖端放电螺柱焊（peak discharge stud welding）。
储能式螺柱焊机采用大容量电容作为焊接能量的来源，通过可控硅精确控制放电时间，以瞬间低电压-强电流的方式将螺柱尖端迅速熔化，使螺柱和工作面间隙快速合并，将螺柱牢固的焊接在工作面上，整个过程持续约1-3ms。
焊接范围：种钉机的螺柱焊接范围是有限的，一般为M3-M8，较少用于焊接M10或以上的螺柱焊钉，原因有三个：第一，种钉机每次焊接的所需的能量来自于电容，电容所能存储的能量是有限的，如果焊接太大的螺柱会造成能量不足的缺陷从而导致焊接强度不够或不稳定。
第二，螺柱焊钉直径越大，则其法兰盘也越大，而种钉机焊接的时间只有1－3ms，法兰盘过大容易使部分表面在焊接时未和母板完全焊接在一起，造成虚焊，焊接强度不佳。
有一种解决方法是使用不含法兰盘的焊钉，这样可以一定程度上减小法兰盘的焊接面积，不至于造成虚焊。
第三，种钉机用于薄板焊接，母板厚度一般在3mm以下，并且植钉机焊接熔池较浅，小于螺柱直径的1/10，使用M8的螺柱焊钉焊接薄板已经完全满足应用需求。
如果用于焊接3mm以上的厚板，则会因为熔池过浅而导致焊接强度不够的问题（在不虚焊的情况下）。
第三种电弧法螺柱焊称作短周期螺柱焊（short cycle stud welding）或短时螺柱焊（short time stud welding）。
焊接电弧经过了电流波形调制，由较小的先导电弧电流及较大的焊接电弧电流两部分组成。
因而是短时阶段稳定或不稳定电弧法螺柱焊。
短周期螺柱焊的供电电源一般由两个并联的电源分别先后给先导电弧及焊接电弧供电。
可以是两个弧焊整流器（可控或不控），也可以是整流器和电容器组，只有采用逆变电源是才可以不用双电源并联。
拉弧式螺柱焊机的短周期焊接的焊接时间为5－100ms，适合在厚板上焊接直径较小的螺柱焊钉。
三种电弧法焊接的适用场合和特点：电弧螺柱焊适用于φ以上φ以下的大直径螺柱在中厚钢板上的焊接。
一般应用于大型金属构件的植钉。
如锅炉、化工炉的保温层固定，造船、铁路、客车、桥梁及粮食钢板仓库的建造等场合，φφ的螺柱用得最多；高层建筑金属构架、电力变压器、高速公路护栏以及建筑工程上的预埋件结构等，用φφ的螺柱河钢筋较多。
电容放电螺柱焊适用于非镀层薄钢板上的植钉。
如机箱、仪表箱、橱具、家电、超市货架等薄壁结构φ以下的螺柱较多。
其中拉弧式电容放电螺柱焊却可以焊接锌层薄钢板。
短周期螺柱焊主要用于镀层薄钢板上的植钉。
如汽车车身、通讯设备的机箱、机柜、箱式变电站等场合。
电弧螺柱焊（）作为熔化焊接方法之一，同样存在如何保护熔池不受空气的侵犯的问题。
这里基本上没有采用传统的渣保护、气保护或渣之联合保护等方法，而使用了陶瓷环的机械保护法。
它基本上可以满足结构钢（低碳钢及普低钢）的植焊质量要求。
而且成本低，每个陶瓷环仅合人民币角钱左右，焊后瓷环破碎作为垃圾清除。
对有色金属或不锈钢或其他材料，用氩气（）保护是比较理想的，自然成本略高。
电容储能螺柱焊和短周期螺柱焊则不采用任何保护措施，因为电弧燃烧时间极短（前者约为，后者为）在引发电弧和电弧由小电流到大电流迅速膨胀过程中，将接头区的空气排挤出去，电离化的金属蒸汽充满了电弧空间并具有一定的负压，当被排挤出的空气重新回来恢复到新的平衡时，焊接过程已经结束。
这个时间临界值为。
所以短周期螺柱焊不能焊φ以上的螺柱也是受到了燃弧时间会超过临界无保护时间的的限制。
材质范围：种焊机对材质没有选择性，低碳钢、不锈钢、铝、黄铜都可以焊接，只需要配合相应的焊枪就可以了，焊枪分为提升式螺柱焊枪和压力式螺柱焊枪两种，提升式螺柱焊枪适合焊接低碳钢、不锈钢、铝、黄铜四种材质的螺柱焊钉，压力式焊枪适合焊接低碳钢、不锈钢和黄铜三种材质的螺柱焊钉。
螺柱焊的特点1.非常节省时间和成本•1 所有螺柱焊的结构不•2 用钻孔，•3 冲孔，•4 车螺纹，•5 铆接，•6 拧螺纹和精整等步骤。
2.不断扩展结构设计的应用潜力•1 在螺柱焊时起焊接过程是短时间，•2 大电流和较小的熔深。
因此，•3 可以焊接到很薄的板•4 材上。
对于使用陶瓷环拉弧螺柱焊和短周期拉弧螺柱焊的板厚可以到1mm。
电容放电拉弧•5 螺柱焊可以到0.6mm，而•6储能式螺柱可以到0.5mm。
螺柱焊的工件必须是从一侧焊接。
•1 能在全位置焊接，•2 借助于扩展器可以焊接到受限制的垂直隔板上。
•3 由于是短时间焊接且焊后很少变形，•4 故不•5 需要修整。
•6 因为焊接的结构不•7 需要钻孔，•8 故不•9 会造成泄漏。
•10 螺柱焊的接头可以达到很高的强度，•11 即螺柱焊的接头强度大于螺柱本身强度。
•12 在镀层或高合金板材焊接后，•13背面没有印痕。
3.良好的经济性螺柱焊相对于其他焊接方法的优点，•2 在于焊接功率上。
对于批量生产的工件，•3 在很短的焊接时间（3-980ms）内可打到8-40个/min（根据不同•4 直径螺柱和不同•5 焊接功率）。
而•6 自动送料螺柱焊机可以达到60个/min的超高效率。
•7 标•8 准的螺柱是低成本的。
•9 螺柱焊设备•10和焊枪具有多种类型，•11 设备•12 的购置费用相对较低。
•13 根据产品，•14可以制成多工位自动焊机，•15 或高精度龙门式数控自动焊机。
•16 螺柱焊具有较高的质量再现率和较小的废品率。
•17 但是，•18螺柱焊在应用中要注意：螺柱焊也和其他熔化焊一样，•19 对钢中的含碳量有一定限制——对于结构钢螺柱，•20含碳量应在0.18%以内，而•21 母材的含碳量应在0.2%以内。
•22 要根据螺柱焊的不同•23方法，•24 按推荐的螺柱材料和母材组合可焊性施焊，•25 否则螺柱和母材相互之间会有不•26 熔性。
•27 超出推荐范围以外的螺柱材料和母材组合要通过试验确定可焊性和产品设计要求进行相关检验评定可能性。