螺柱焊的过程及工艺参数
第2章螺柱焊的过程及工艺参数
2.1螺柱焊的过程
螺柱焊的基本过程是引弧→焊接电弧→顶锻→冷却凝固；在这一过程中，焊接电流、焊接时间以及焊接过程中电弧的形态，对焊接结果有很大影响。
螺柱焊的引弧受程序控制，先是螺钉接触到工件，当按住启动按钮后，焊机首先提供一个微小电流，之后螺钉被提升，在螺钉尖端的铝极与工件之间建立电弧。（说明：铝极是襄嵌在螺柱尖端的一部份铝材料，其作用是便于引弧及还原被氧化的铁。）
当建立了电弧之后，焊机自动进入大电流焊接：螺柱端部开始熔化，工件上形成溶池。此时的燃弧过程称焊接电弧阶段。
当到达设定的焊接时间之后，电弧熄灭，螺柱在外力(一般为弹簧力)的作用下，浸入溶池。进入顶锻阶段。
然后，溶池自然冷却凝固，完成焊接过程。
2.2螺柱焊的工艺参数
螺柱焊的工艺参数主要包括极性选取、电流和焊接时间的选择、提升高度、浸入尺寸及速度的调节。首先说明的是，螺柱直径增加时，焊接所需要的能量也增加。
1.极性
极性是指工件到焊接电源的连接方式，以工件为准：工件接正极即为正极性，工件接负即为负极性。一般的钢质螺钉采用正极性接法。而对于铝及其合金，黄铜材料的螺钉，常采用负极性连接方式。
2.焊接电流与焊接时间
一般情况下，焊接电流正比与螺柱的公称直径。当直径小于16mm时，焊接电流一般是公称直径的80倍，即10mm的螺钉，使用的焊接电流为800A。当直径超过16mm时，焊接电流一般取值为公称直径的90倍。当螺钉材料为合金钢时，电流取值减少10%。焊接时间的取值也与直径成比例关系：对于公称直径小于12mm的螺柱，一般取0.02d（d为螺柱的公称直径），对于公称直径大于12mm的螺柱，一般取0.04d。
如果焊接位置不是平焊，而是横焊或仰焊，一般采用增大电流和减少焊接时间进行焊接。当工件为薄板时，为了不致工件烧穿，也采用增大电流和减少焊接时间的方法。
3.提升高度
对于不同直径形状的螺柱，要求的提升高度是不一样的，提升高度是否合适，要看是否在焊接过程中出现磁偏吹或短路。当提升高度过大时，电弧燃烧不稳定，容易产生电弧漂移和电弧偏吹。提升高度过小时，电弧容易产生短路而断弧。提升高度对于同一端部形状的螺柱来说，正比于其公称直径，一般在
1.5~4mm变化.
4.浸入尺寸和浸入速度
一般要求螺柱浸入工件尺寸为3-8mm，且正比于螺柱直径。浸入尺寸取决于螺柱下降时的速度和压力。螺柱下降速度越快，压力越大，则浸入的尺寸越大，此时飞溅越大；反之，则浸入尺寸较小，飞溅较小。但如果螺柱下降速度太小，则螺柱有可能不能浸入溶池，出现焊接不牢的现象。调节浸入速度的方法是调节焊枪阻尼。（调整方法参阅后面有关章节）
表2.1 不通螺柱直径的提升高度和浸入尺寸
2.3螺柱焊时的磁偏吹
螺柱焊的电弧对焊接结果具有重要意义，原因是螺柱焊时瞬间电流很大，
产生了很强的磁场。另外，过热的空气和陶瓷环产生的气流也对电弧产生影
响。这两个因素都会导致电弧沿螺柱轴线发生偏移，从而造成电弧偏吹，其
结果是栓钉单边熔化，顶锻后由于热胀冷缩不对称发生偏斜。
通常情况下，由于磁场分布不均而引起的“磁偏吹”影响较大，磁偏吹
发生时，严重影响焊接质量和合格率，有的几乎不能正常进行焊接。
彻底消除螺柱焊时的“磁偏吹”现象几乎是不可能的，人们只能从以下
几种方法中选择一两种方法来降低其影响。
1、在电弧偏吹背向端接入地线
接地端在生产过程中总是预先接好，在焊接过程中，由于工件慢慢被磁化，将发生电弧向接入端的另一面偏移。此时应尽早接入另一根规格相同的地线，长度相同，以防止工件被磁化而发生磁偏吹。
如下图2-2所示：
图2-2 在工件两端接入地线减小磁偏吹
2、结构的影响
当电弧两面为非对称结构时，磁偏吹会偏向质量（重量）较大的一面。这是因为质量较大的一面将会被更大强度地磁化，从而对电弧产生引力，当发生这一现象时，应从结构上进行修正，设计者应考虑螺柱焊施工的要求，在无法避免的情况下，焊接时应注意加入“引铁”。如图2-3所示
图2-3 在磁偏吹的背向端加入“引铁”减小磁偏吹
加入“引铁”的目的是“吸引”电弧，引铁常常加工成半圆形，厚度30mm左右，重量约为1Kg（可根据实际情况稍微做调整）。
3、焊接工装尽量采用非磁性材料。
焊接过程中经常使用一些工具，为防磁化和影响焊接效果，尽量使用塑料制品、铝、奥氏体不锈铜和铜质材料。
4、焊枪电缆也会影响电弧
焊枪电缆（尾线），在阴影区的面积越小，导致磁偏吹越严重，建议焊接时尽量控制尾线，避免焊接质量下降。如图2-4所示
注：同样道理，在临近焊接部位的地方，尽量不要设置任何导线。
图2-4 焊接电缆对磁偏吹的影响
5、焊接部位两面分布异种金属材料
此时应注意是否有材料的磁性差别，如一边是低碳钢，而另一边分布有不锈钢，尽量避免这种情况发生，如无法避免，应尝试使用引铁进行校正。
螺柱焊接技术
目前，我国汽车制造业主要应用的螺柱焊接技术是短周期拉弧式螺柱焊，辅以相关的自动控制设备，大幅提高了汽车的焊接质量，提升了汽车品质。 螺柱焊接技术由于具有快速、可靠、操作简单和成本低等优点，可替代铆接、钻孔、手工电弧焊和钎焊等连接工艺，可焊接碳钢、不锈钢、铝以及铜及其合金等金属，现在已广泛应用在汽车、船舶制造等领域。我国应用螺柱焊接技术的历史不长，但是随着我国经济的快速发展和制造业水平的不断提高，螺柱焊接技术正被越来越多的国内企业所采用。 螺柱焊接技术及原理 将螺柱或类似的金属柱状物及其他紧固件焊接在工件上的方法称为螺柱焊。实现螺柱焊的方法有多种：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊及电弧焊等。目前应用最广泛的方法是电弧法螺柱焊，根据焊接电源的不同，可细分为储能式（电容放电）螺柱焊和拉弧式螺柱焊。 1．储能式螺柱焊 储能式螺柱焊由充电电容放电提供焊接所需的能量，当电容放电时，螺柱和工件之间出现很短时间的电弧，电弧会熔化工件表面和螺柱顶端的少量金属，随后螺柱浸入熔池，熔化金属迅速冷却，形成焊接接头。储能式螺柱焊的焊接时间极短，通常情况下在5ms 之内，无需保护气体；熔池浅，约0.1mm，工件背面无变形、压痕，适于薄板焊接； 可用于焊接碳钢、不锈钢、铝、铜及其合金等金属；板厚与螺柱直径比可达1∶10。 储能式螺柱焊设备根据焊枪的配置不同，可分为接触式和间隙式两种。 接触式螺柱焊依靠焊枪内置弹簧压紧螺柱，工件和螺柱之间的距离由螺柱顶部小凸台来保证，当电容放电时，小凸台迅速气化，螺柱和工件之间出现电弧，电弧产生的热量使螺柱顶部形成熔化层，工件表面形成很浅的熔池。在焊枪内置弹簧压力下，螺柱快速下
螺柱焊机及其焊接工艺
螺柱焊机及其焊接工艺 单位：二十二冶市政工程分公司姓名：徐升乾 时间：2010年4月 前言
所谓螺柱焊是指在金属或类似金属件的端面与另一金属工件表面之间产生电弧，待接合面熔化时迅速施加压力，完成焊接的一种方法。螺柱焊接方法起源于1918年,由于这种焊接新技术具有快速、可靠、简化工序、降低成本等一系列优点，因而引起了世界各国的普遍重视，经过不断地改进和完善，特别是二次世界大战后得到了迅速发展，现已广泛应用到桥梁、高速公路、房屋建筑、造船、汽车、电站、电控柜等行业。可焊接低碳钢、不锈钢、低合金钢，铜、铝及其合金材质的螺柱、焊钉、销钉、栓钉等。据报道1），日本园柱头焊钉(栓钉)的年焊接量为6000万个，异型棒状焊钉年焊接量为300万个。可见螺柱焊接在日本钢结构建筑中的应用规模。近年来我国经济建设发展迅速，使用螺柱焊接的领域也越来越广泛，因此有必要对螺柱焊接技术和焊接工艺进行深入研究，以便提高焊接质量，推广普及这种焊接技术。 螺柱焊接技术发展到今天，已经成为西方发达国家的一种基本的热加工方法，螺柱（焊钉）的焊接大约有80%以上是通过螺柱焊机完成的。而我国1986年才在成都试制成功第一台螺柱焊机。至于螺柱焊接技术的应用，还是从上世纪的九十年代才逐步展开的，到现在也只有20来年的历史，因此螺柱焊在我国还是一种刚刚兴起的行业，不论焊接设备，还是焊接工艺都与国外有不少差距。分析这种差距，并逐步缩短这种差距，直至赶超世界水平则是我国螺柱焊接行业的神圣使命。 1.螺柱焊机的分类 螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器贮存的能量瞬间放电而进行焊接。两种焊接方式的特点及应用情况见表1。 表1 电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊的特点
螺柱焊工艺
螺柱焊工艺 所谓螺柱焊是指在金属或类似金属件的端面与另一金属工件表面之间产生电弧，待接合面熔化时迅速施加压力，完成焊接的一种方法。螺柱焊接方法起源于1918年,由于这种焊接新技术具有快速、可靠、简化工序、降低成本等一系列优点，因而引起了世界各国的普遍重视，经过不断地改进和完善，特别是二次世界大战后得到了迅速发展，现已广泛应用到桥梁、高速公路、房屋建筑、造船、汽车、电站、电控柜等行业。可焊接低碳钢、不锈钢、低合金钢，铜、铝及其合金材质的螺柱、焊钉、销钉、栓钉等。据报道1），日本园柱头焊钉(栓钉)的年焊接量为6000万个，异型棒状焊钉年焊接量为300万个。可见螺柱焊接在日本钢结构建筑中的应用规模。近年来我国经济建设发展迅速，使用螺柱焊接的领域也越来越广泛，因此有必要对螺柱焊接技术和焊接工艺进行深入研究，以便提高焊接质量，推广普及这种焊接技术。 螺柱焊接技术发展到今天，已经成为西方发达国家的一种基本的热加工方法，螺柱（焊钉）的焊接大约有80%以上是通过螺柱焊机完成的。而我国1986年才在成都试制成功第一台螺柱焊机。至于螺柱焊接技术的应用，还是从上世纪的九十年代才逐步展开的，到现在也只有20来年的历史，因此螺柱焊在我国还是一种刚刚兴起的行业，不论焊接设备，还是焊接工艺都与国外有不少差距。分析这种差距，并逐步缩短这种差距，直至赶超世界水平则是我国螺柱焊接行业的神圣使命。 1.螺柱焊机的分类 螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器贮存的能量瞬间放电而进行焊接。两种焊接方式的特点及应用情况见表1。 表1 电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊的特点 焊接方式焊接时间tw ms 可焊螺柱直径d mm 焊接电流I A 保护方式最低板厚 电弧螺柱焊瓷环保护＞100 3～25 300～3000 瓷环 1/4d但不能小于1mm 气体保护＞100 3～16 300～3000 气体 1/8d但不能小于1mm 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
螺柱焊焊接质量规范
Q/CC 长城汽车股份有限公司发布
前言 在白车身焊接工艺中，螺柱焊接质量直接影响着整车的装配，为了提高螺柱焊接质量，○b规范其焊接控制方法，保证和提高整车的装配性，从而编制本标准。 本标准由长城汽车股份有限公司工程院焊装技术部提出； 本标准由长城汽车股份有限公司工程院综合技术部归口； 本标准主要起草单位：工程院焊装技术部； 本标准主要起草人：武万斌、齐庆祝、张彭、王晓阳、朱士超、刘英明。
螺柱焊焊接质量规范○b 1 范围 本标准规定了白车身螺柱焊接的判断基准、焊接过程注意事项、螺柱焊接的检验方法、检验频次等要求。○b 本标准适用于长城汽车股份公司各制造事业部及子公司所有涉及到螺柱焊作业的部门。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 储能式螺柱焊 储能式螺柱焊：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，在外加压力的作用下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 ms～3 ms，储能式螺柱焊焊接过程见图1。 图1 储能式螺柱焊焊接过程 2.2 拉弧式螺柱焊 拉弧式螺柱焊：螺柱接触工件，通电后利用螺柱夹持机构提升螺柱，此时螺柱与工件之间出现稳定燃烧电弧，电弧热熔化螺柱顶部和工件表面，随后螺柱夹持机构压迫螺柱下沉到工件熔池，断电后形成焊接接头，拉弧式螺柱焊焊接过程见图2。 图2 拉弧式螺柱焊焊接过程 3 螺柱焊接质量判定标准○b 螺柱焊接质量判定标准见表1。○b
表1螺柱焊接质量判定标准○b 序号项目标准图片备注 1 虚焊螺柱应完全插入溶池，螺柱 周围焊接均匀 外观 2 熔池过大熔池满足实际焊接效果，表 面均匀美观 外观 3 螺柱倾斜变形焊接时螺柱应垂直焊接表 面倾斜角度为90°±5° 外观 4 母材背面变形焊件背面无严重变形，不影 响后续装配及功能要求 外观 5 焊穿焊件背面无烧穿孔外观 6 螺纹损坏焊接过程中要保证螺纹不 被损坏,用相应的螺母能 够顺利拧入视为合格 外观 7 倾斜检验捶击检验时，当螺柱倾斜角 度不小于30°时，螺柱无裂 纹或假焊等缺陷。 强度 8 扭力扳手检验最小抗扭力值满足相关标 准要求（见表4） 强度
螺柱焊的过程及工艺参数
第2章螺柱焊的过程及工艺参数 螺柱焊的过程 螺柱焊的基本过程是引弧→焊接电弧→顶锻→冷却凝固；在这一过程中，焊接电流、焊接时间以及焊接过程中电弧的形态，对焊接结果有很大影响。 螺柱焊的引弧受程序控制，先是螺钉接触到工件，当按住启动按钮后，焊机首先提供一个微小电流，之后螺钉被提升，在螺钉尖端的铝极与工件之间建立电弧。（说明：铝极是襄嵌在螺柱尖端的一部份铝材料，其作用是便于引弧及还原被氧化的铁。）当建立了电弧之后，焊机自动进入大电流焊接：螺柱端部开始熔化，工件上形成溶池。此时的燃弧过程称焊接电弧阶段。 当到达设定的焊接时间之后，电弧熄灭，螺柱在外力(一般为弹簧力)的作用下，浸入溶池。进入顶锻阶段。 然后，溶池自然冷却凝固，完成焊接过程。 螺柱焊的工艺参数 螺柱焊的工艺参数主要包括极性选取、电流和焊接时间的选择、提升高度、浸入尺寸及速度的调节。首先说明的是，螺柱直径增加时，焊接所需要的能量也增加。 1.极性 极性是指工件到焊接电源的连接方式，以工件为准：工件接正极即为正极性，工件接负即为负极性。 一般的钢质螺钉采用正极性接法。而对于铝及其合金，黄铜材料的螺钉，常采用负极性连接方式。 2.焊接电流与焊接时间 一般情况下，焊接电流正比与螺柱的公称直径。当直径小于16mm时，焊接电流一
般是公称直径的80倍，即10mm的螺钉，使用的焊接电流为800A。当直径超过16mm 时，焊接电流一般取值为公称直径的90倍。当螺钉材料为合金钢时，电流取值减少10%。焊接时间的取值也与直径成比例关系：对于公称直径小于12mm的螺柱，一般取（d为螺柱的公称直径），对于公称直径大于12mm的螺柱，一般取。 如果焊接位置不是平焊，而是横焊或仰焊，一般采用增大电流和减少焊接时间进行焊接。当工件为薄板时，为了不致工件烧穿，也采用增大电流和减少焊接时间的方法。 3.提升高度 对于不同直径形状的螺柱，要求的提升高度是不一样的，提升高度是否合适，要看是否在焊接过程中出现磁偏吹或短路。当提升高度过大时，电弧燃烧不稳定，容易产生电弧漂移和电弧偏吹。提升高度过小时，电弧容易产生短路而断弧。提升高度对于同一端部形状的螺柱来说，正比于其公称直径，一般在~4mm变化. 4.浸入尺寸和浸入速度 一般要求螺柱浸入工件尺寸为3-8mm，且正比于螺柱直径。浸入尺寸取决于螺柱下降时的速度和压力。螺柱下降速度越快，压力越大，则浸入的尺寸越大，此时飞溅越大；反之，则浸入尺寸较小，飞溅较小。但如果螺柱下降速度太小，则螺柱有可能不能浸入溶池，出现焊接不牢的现象。调节浸入速度的方法是调节焊枪阻尼。（调整方法参阅后面有关章节） 表不通螺柱直径的提升高度和浸入尺寸
螺柱焊机及螺柱焊技术
螺柱焊机及螺柱焊技术 （成都斯达特焊接研究所成都610051） 摘要:文章介绍了螺柱焊机和螺柱焊接工艺参数,并对电弧螺柱焊机的焊接电源、栓钉穿透焊工艺以及我国螺柱焊接技术的现状作了深入的分析，阐述了螺柱焊接技术的发展趋势。 关键词：螺柱焊机螺柱焊接工艺栓钉穿透焊螺柱焊技术发展 所谓螺柱焊是指在金属或类似金属件的端面与另一金属工件表面之间产生电弧，待接合面熔化时迅速施加压力，完成焊接的一种方法。螺柱焊接方法起源于1918年,由于这种焊接新技术具有快速、可靠、简化工序、降低成本等一系列优点，因而引起了世界各国的普遍重视，经过不断地改进和完善，特别是二次世界大战后得到了迅速发展，现已广泛应用到桥梁、高速公路、房屋建筑、造船、汽车、电站、电控柜等行业。可焊接低碳钢、不锈钢、低合金钢，铜、铝及其合金材质的螺柱、焊钉、销钉、栓钉等。 1螺柱焊机的分类 螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器储存的能量瞬间放电而进行焊接。两种焊接方式的特点及应用情况见表1。 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。 用于螺柱焊的直流焊接电源应具有以下特点： 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，
螺柱焊的过程及工艺参数
第2章螺柱焊的过程及工艺参数 2.1螺柱焊的过程 螺柱焊的基本过程是引弧→焊接电弧→顶锻→冷却凝固；在这一过程中，焊接电流、焊接时间以及焊接过程中电弧的形态，对焊接结果有很大影响。 螺柱焊的引弧受程序控制，先是螺钉接触到工件，当按住启动按钮后，焊机首先提供一个微小电流，之后螺钉被提升，在螺钉尖端的铝极与工件之间建立电弧。（说明：铝极是襄嵌在螺柱尖端的一部份铝材料，其作用是便于引弧及还原被氧化的铁。） 当建立了电弧之后，焊机自动进入大电流焊接：螺柱端部开始熔化，工件上形成溶池。此时的燃弧过程称焊接电弧阶段。 当到达设定的焊接时间之后，电弧熄灭，螺柱在外力(一般为弹簧力)的作用下，浸入溶池。进入顶锻阶段。 然后，溶池自然冷却凝固，完成焊接过程。 2.2螺柱焊的工艺参数 螺柱焊的工艺参数主要包括极性选取、电流和焊接时间的选择、提升高度、浸入尺寸及速度的调节。首先说明的是，螺柱直径增加时，焊接所需要的能量也增加。 1.极性 极性是指工件到焊接电源的连接方式，以工件为准：工件接正极即为正极性，工件接负即为负极性。一般的钢质螺钉采用正极性接法。而对于铝及其合金，黄铜材料的螺钉，常采用负极性连接方式。 2.焊接电流与焊接时间 一般情况下，焊接电流正比与螺柱的公称直径。当直径小于16mm时，焊接电流一般是公称直径的80倍，即10mm的螺钉，使用的焊接电流为800A。当直径超过16mm时，焊接电流一般取值为公称直径的90倍。当螺钉材料为合金钢时，电流取值减少10%。焊接时间的取值也与直径成比例关系：对于公称直径小于12mm的螺柱，一般取0.02d（d为螺柱的公称直径），对于公称直径大于12mm的螺柱，一般取0.04d。 如果焊接位置不是平焊，而是横焊或仰焊，一般采用增大电流和减少焊接时间进行焊接。当工件为薄板时，为了不致工件烧穿，也采用增大电流和减少焊接时间的方法。 3.提升高度 对于不同直径形状的螺柱，要求的提升高度是不一样的，提升高度是否合适，要看是否在焊接过程中出现磁偏吹或短路。当提升高度过大时，电弧燃烧不稳定，容易产生电弧漂移和电弧偏吹。提升高度过小时，电弧容易产生短路而断弧。提升高度对于同一端部形状的螺柱来说，正比于其公称直径，一般在
(完整版)螺柱焊结构及原理
螺柱焊（stud welding） 将螺柱一端与板件 (或管件 )表面接触并通电引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压 力完成焊接的方法。 螺柱焊钉 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。 简介主要由螺柱焊电源和焊枪组成. 电弧螺柱焊的基本原理是在待焊螺柱与工件间引燃电弧，当螺柱与工件被加热到合适温度时，在外力作用 下，螺柱送入工件上的焊接熔池形成焊接接头。根据焊接过程中所用焊接 电源的不同，传统电弧螺柱焊可以分为普通电弧螺柱焊和电容储能电弧螺 柱焊两种基本方法 螺柱焊原理分析螺柱焊是将金属螺柱或其他紧固件焊接在工件上的方法。 实现螺柱焊接的方法有多种，如：拉弧式螺柱焊、储能式螺柱焊、电阻焊、 螺柱焊机、储能式凸焊等。与之相对应的焊机也有所不同，分别为拉弧式 螺柱焊机、电阻焊机、凸焊机等。 [1] 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。 储能式螺柱焊机 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。 储能式螺柱焊机的工作原理简图如下：
螺柱焊原理图 储能式螺柱焊机采用 220V交流电，通过变压器 1降压，再通过整流桥 2将交流电变为直流电，经过双向整流管3和充电电阻向电容 6充电。由智能芯片精确控制可控硅 5，使储能电容 6瞬间释放全部电量完成整个焊接过程。 储能式螺柱焊机广泛运用于钣金工程、电子业开关柜、试验和医疗设 备、食品工业、家电工业、通讯工程、工业全套炊具、办公室和银行设备、 投币式督货机、玻璃幕墙结构和绝缘技术等。 螺柱焊的特点 1.非常节省时间和成本所有螺柱焊的结构不用钻孔，冲孔，车螺纹，铆接，拧螺纹和精整等步骤。 2.不断扩展结构设计的应用潜力在螺柱焊时起焊接过程是短时间，大电 流和较小的熔深。因此，可以焊接到很薄的板材上。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。电容放电拉弧螺柱焊可以到0.6mm，而储能式螺柱可以到0.5mm。 螺柱焊的工件必须是从一侧焊接。 能在全位置焊接，借助于扩展器可以焊接到受限制的垂直隔板上。 由于是短时间焊接且焊后很少变形，故不需要修整。 因为焊接的结构不需要钻孔，故不会造成泄漏。 螺柱焊的接头可以达到很高的强度，即螺柱焊的接头强度大于螺柱本 身强度。 在镀层或高合金板材焊接后，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，在于焊接功率上。对于批量生产 的工件，在很短的焊接时间（ 3-980ms）内可打到 8-40个/min（根据不同 直径螺柱和不同焊接功率）。而自动送料螺柱焊机可以达到 60个/min 的超高效率。 标准的螺柱是低成本的。 螺柱焊设备和焊枪具有多种类型，设备的购置费用相对较低。
螺柱焊机及其焊接技术
螺柱焊机及其焊接技术 前言 所谓螺柱焊是指在金属或类似金属件的端面与另一金属工件表 面之间产生电弧，待接合面熔化时迅速施加压力，完成焊接的一种方法。螺柱焊接方法起源于1918年,由于这种焊接新技术具有快速、可靠、简化工序、降低成本等一系列优点，因而引起了世界各国的普遍重视，经过不断地改进和完善，特别是二次世界大战后得到了迅速发展，现已广泛应用到桥梁、高速公路、房屋建筑、造船、汽车、电站、电控柜等行业。可焊接低碳钢、不锈钢、低合金钢，铜、铝及其合金材质的螺柱、焊钉、销钉、栓钉等。近年来我国经济建设发展迅速，使用螺柱焊接的领域也越来越广泛，螺柱焊接技术发展到今天，已成为一种基本的热加工方法，螺柱（焊钉）的焊接大约有90%以上是通过螺柱焊机完成的。 1.螺柱焊机的分类 螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器贮存的能量瞬间放电而进行焊接。两种焊接方式的特点及应用情况见表1。 表1 电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊的特点：
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ISO14555的规定。用于螺柱焊的直流焊接电源应具有以下特点： 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
螺柱焊接工艺
一螺柱焊的原理与用途 采用螺柱焊的连接方法可将金属螺柱、销钉或类似连接紧固件焊至工件上的焊接方法。 焊接时螺柱被夹持在焊枪的夹持器内，操作者或机器人将焊枪移至焊接位置，螺柱与工件接触。焊枪中的磁力提升机构使螺柱上升与工件脱离接触，控制机构同时在螺柱与工件间施加一引弧电压，在螺柱端面与工件间引出电弧，电弧使螺柱端面与工件熔化。随着螺柱被提升到设定的高度，工件间的电压被加到焊接电压，焊接时间达到预设时间，焊接电压被切断并同时提升机构的电磁铁被断电，螺柱在焊枪的弹簧机构的弹力作用下浸入工件熔化形成的熔池，螺柱将部分液态金属挤出，熔池金属冷却结晶形成螺柱与工件的共同连接接头。 二焊接设备及焊接定位夹具 螺柱焊接系统包括焊接电源、焊接控制器、送料机构、焊枪、手工焊接需采用焊接定位夹具确保螺柱焊接位置的准确。 三焊接工艺参数 根据螺柱的型号、直径，焊接工件的材料、厚度等条件选择下列螺柱焊工艺参数：引弧电压、螺柱提升高度、焊接电压、焊接电流、焊接时间。 四焊接操作 1接通焊机电源，检查焊接电缆是否可靠连接，送料机构里螺柱品种是否正确、数量合适，送钉正常。 2焊接时保证焊枪与工件表面垂直，如不垂直要及时调整焊枪的焊接角度。 3进行焊接。焊接过程中要定期检查螺柱夹持器的烧损情况，及时更换。定期清理防护套内壁上的焊接飞溅。 4焊后清理工件表面上的焊接飞溅。 五. 焊工 焊工必须经过专门的训练并具备下列专业知识和技能： (1)熟悉焊机基本技术性能； (2)熟知焊机维护,使用及调整方法； (3)熟知被焊总成的技术要求,装配要点及使用情况； (4)了解工艺参数的选择原则，协助设备调整人员对工艺参数进行调整。
螺柱焊接原理简介
螺柱焊接原理简介 ——供稿人：集团技术管理部刘春峰 螺柱焊接是将直径2－25mm的螺柱或柱状金属高效、低成本、全断面融合地焊接在金属表面的一种特种焊接工艺方法。此项技术的应用可替代一些传统的加工方法，例如：钻孔、攻丝、手工焊接、焊后处理等。 螺柱焊接过程：首先，将焊接螺柱（或柱状金属）放置于焊接母材上；随后，提升焊接螺柱，同时导通电流，在焊接螺柱和焊接母材之间激发电弧，电弧将焊接螺柱端部和焊接母材表面溶化，并形成焊接熔池；接下来，焊接螺柱和焊接母材相对运动，焊接螺柱在一定速度下受控地插入熔池；最后，焊接电流终止，电弧熄灭，同时熔池凝固，焊接过程完成，形成全断面熔合的焊缝。 螺柱焊接优点：①焊缝全断面熔合，提高了焊接部位的安全性；②焊接在瞬间完成，提高了焊接工作效率；③可适应多种金属材料；④热影响区小，焊接母材变形小；⑤焊接损伤很小，母材背面没有或只有很小的焊接损伤；⑥保持中空零件的密闭性；⑦实现单面焊接； ⑧操作简便。 螺柱焊接分类：根据焊接的特性和电源原理，我们通常将螺柱焊接分为电容储能式螺柱焊接和拉弧式螺柱焊接，前者焊接在0.003秒内完成，用于在薄板上焊接螺柱，后者焊接时间在0.1-1.5秒内完成，用于在更复杂的环境下焊接螺柱。 电容储能式螺柱焊接具体可分为：①接触式螺柱焊接；②间隙式螺柱焊接。 拉弧式螺柱焊接具体可分为：①陶瓷保护环模式螺柱焊接；②气体保护模式螺柱焊接； ③短周期模式螺柱焊接（分为有气体保护和无气体保护二种）。 无论采用哪种螺柱焊接工艺，要想取得理想的焊接效果，都需要我们对以下参数严格控制： 例如：焊接时间，焊接电流，运动的可控性，设备的易操作性，被焊金属材料的成分等。
螺柱焊接方法分类及应用
螺柱焊接方法分类及应用 ——摘自《焊接设备选用手册》 金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。实现螺柱焊接的方法根据热源分类，可以有电阻法、摩擦法、****法及电弧法等多种焊接方法。这里指的是电弧法螺柱焊（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）。 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。 三种基本焊接方法各有不同的焊接特点及不同的最佳应用领域如表8-1所示。
螺柱焊结构及原理
螺柱焊（stud welding ） 将螺柱一端与板件(或管件)表面接触并通电引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压 力完成焊接的方法。 螺柱焊钉 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。 简介主要由螺柱焊电源和焊枪组成. 电弧螺柱焊的基本原理是在待焊螺柱与工件间引燃电弧，当螺柱与工件被加热到合适温度时，在外力作用下，螺柱送入工件上的焊接熔池形成焊接接头。根据焊接过程中所用焊接电源的不同，传统电弧螺柱焊可以分为普通电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱焊两种基本方法 螺柱焊原理分析螺柱焊是将金属螺柱或其他紧固件焊接在工件上的方法。实现螺柱焊接的方法有多种，如：拉弧式螺柱焊、储能式螺柱焊、电阻焊、凸焊等。与之相对应的焊机也有所不同，分别为拉弧式螺柱焊机、储能式螺柱焊机、电阻焊机、凸焊机等。 [1]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。 储能式螺柱焊机 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。 储能式螺柱焊机的工作原理简图如下：
螺柱焊原理图 储能式螺柱焊机采用220V交流电，通过变压器1降压，再通过整流桥2将交流电变为直流电，经过双向整流管3和充电电阻向电容6充电。由智能芯片精确控制可控硅5，使储能电容6瞬间释放全部电量完成整个焊接过程。 储能式螺柱焊机广泛运用于钣金工程、电子业开关柜、试验和医疗设备、食品工业、家电工业、通讯工程、工业全套炊具、办公室和银行设备、投币式督货机、玻璃幕墙结构和绝缘技术等。 螺柱焊的特点 1.非常节省时间和成本所有螺柱焊的结构不用钻孔，冲孔，车螺纹，铆接，拧螺纹和精整等步骤。 2.不断扩展结构设计的应用潜力在螺柱焊时起焊接过程是短时间，大电流和较小的熔深。因此，可以焊接到很薄的板材上。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。电容放电拉弧螺柱焊可以到0.6mm，而储能式螺柱可以到0.5mm。 螺柱焊的工件必须是从一侧焊接。 能在全位置焊接，借助于扩展器可以焊接到受限制的垂直隔板上。 由于是短时间焊接且焊后很少变形，故不需要修整。 因为焊接的结构不需要钻孔，故不会造成泄漏。 螺柱焊的接头可以达到很高的强度，即螺柱焊的接头强度大于螺柱本身强度。 在镀层或高合金板材焊接后，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，在于焊接功率上。对于批量生产的工件，在很短的焊接时间（3-980ms）内可打到8-40个/min（根据不同直径螺柱和不同焊接功率）。而自动送料螺柱焊机可以达到60个/min的超高效率。 标准的螺柱是低成本的。 螺柱焊设备和焊枪具有多种类型，设备的购置费用相对较低。
螺柱焊焊接质量规范(110320)
药品追溯 长城汽车股份有限公司企业标准 Q/CC Q/CC G Y041—2010 2010-09-20发布 2010-09-27实施
药品追溯 前言 在白车身焊接工艺中，螺柱焊接质量直接影响着整车的装配，为了提高螺柱焊接质量，○b规范其焊接控制方法，保证和提高整车的装配性，从而编制本标准。 本标准由长城汽车股份有限公司工程院焊装技术部提出； 本标准由长城汽车股份有限公司工程院综合技术部归口； 本标准主要起草单位：工程院焊装技术部； 本标准主要起草人：武万斌、齐庆祝、张彭、王晓阳、朱士超、刘英明。
螺柱焊焊接质量规范○ b 1 范围 本标准规定了白车身螺柱焊接的判断基准、焊接过程注意事项、螺柱焊接的检验方法、检验频次等要求。○b 本标准适用于长城汽车股份公司各制造事业部及子公司所有涉及到螺柱焊作业的部门。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 储能式螺柱焊 储能式螺柱焊：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，在外加压力的作用下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 ms～3 ms，储能式螺柱焊焊接过程见图1。 图1 储能式螺柱焊焊接过程 2.2 拉弧式螺柱焊 拉弧式螺柱焊：螺柱接触工件，通电后利用螺柱夹持机构提升螺柱，此时螺柱与工件之间出现稳定燃烧电弧，电弧热熔化螺柱顶部和工件表面，随后螺柱夹持机构压迫螺柱下沉到工件熔池，断电后形成焊接接头，拉弧式螺柱焊焊接过程见图2。 图 2 拉弧式螺柱焊焊接过程 3 螺柱焊接质量判定标准○b 螺柱焊接质量判定标准见表1。○b 表1螺柱焊接质量判定标准○b 序 号 项目标准图片备注 1虚焊螺柱应完全插入溶池， 螺柱周围焊接均匀 外观
如何提高螺柱焊接工艺水平,进行优质螺柱焊接生产
如何提高螺柱焊接工艺水平，进行优质螺柱焊接生产 螺柱焊接作为一种历史不是很久的焊接工艺(和其他焊接相比),在中国广大工矿企业中得到普及使用也只有10年多的历史。通过多年的调查统计，目前国内的螺柱焊接生产还是处于粗旷式的生产，虽然进口螺柱焊机得到广泛使用，但普遍存在使用不当，螺柱焊接生产质量不高，内耗严重的情况。本文是根据我们泰勒公司40多年的技术积累和实践经验，就螺柱焊接生产中常见的技术问题进行分析归纳和总结，并给出解决方案，以提高广大国内客户螺柱焊接生产的质量和效率。 一螺柱焊机使用中焊钉焊不住的技术分析 螺柱焊钉焊不住原因有很多种，以下将尽可能全面的进行螺钉焊不住的情况分析及解决方法： 焊枪调整不正确 大约80%的螺钉焊不住的情况都出自于焊枪参数调整不正确，尤其在铝钉螺柱焊接时更为明显。螺柱焊枪参数调整分为压力参数调整及提升参数调整。 解决方案：根据焊机说明书调整。 电压调整不正确 如果电压参数与螺钉规格不匹配，也会造成焊不住的情况。 解决方案： 根据实际焊接效果微调电压参数，直到达到要求的焊接效果。 螺钉材质影响 此种情况的发生也较为普遍，由于螺钉生产厂商的螺钉质量参差不齐，不排除某些厂商为降低生产成本而采用不符合标准的材料。 解决方案：使用符合ISO13918标准的螺钉。 磁偏吹影响 磁偏吹的影响较多出现在拉弧式螺柱焊接时，储能式螺柱焊接时较少出现。 解决方案：参见ISO14555焊接标准。 母材放置不稳 此原因出自用户本身，与其他因素无关，但也不能被忽视。 解决方案：更换母材夹具，使母材固定不动。 接地钳松动 此种问题可能会引起接地钳钳口打火，从而将接地钳钳口烧变形造成接地钳报废。
螺柱焊接技术
螺柱焊接技术介绍 螺柱焊接作为一种历史不是很久的焊接工艺(和其他焊接相比),在中国广大工矿企业中得到普及使用也只有10年多的历史。通过多年的调查统计，目前国内的螺柱焊接生产还是处于粗旷式的生产，虽然进口螺柱焊机得到广泛使用，但普遍存在使用不当，螺柱焊接生产质量不高，内耗严重的情况。本文是根据我们螺柱焊接40多年的技术积累和实践经验，就螺柱焊接生产中常见的技术问题进行分析归纳和总结，并给出解决方案，以提高广大国内客户螺柱焊接生产的质量和效率。 一螺柱焊机使用中焊钉焊不住的技术分析 螺柱焊钉焊不住原因有很多种，以下将尽可能全面的进行螺钉焊不住的情况分析及解决方法： 焊枪调整不正确 大约80%的螺钉焊不住的情况都出自于焊枪参数调整不正确，尤其在铝钉螺柱焊接时更为明显。螺柱焊枪参数调整分为压力参数调整及提升参数调整。 解决方案：根据焊机说明书调整。 电压调整不正确
如果电压参数与螺钉规格不匹配，也会造成焊不住的情况。 解决方案： 根据实际焊接效果微调电压参数，直到达到要求的焊接效果。螺钉材质影响 此种情况的发生也较为普遍，由于螺钉生产厂商的螺钉质量参差不齐，不排除某些厂商为降低生产成本而采用不符合标准的材料。 解决方案：使用符合ISO13918标准的螺钉。 磁偏吹影响 磁偏吹的影响较多出现在拉弧式螺柱焊接时，储能式螺柱焊接时较少出现。 解决方案：参见ISO14555焊接标准。 母材放置不稳 此原因出自用户本身，与其他因素无关，但也不能被忽视。 解决方案：更换母材夹具，使母材固定不动。 接地钳松动 此种问题可能会引起接地钳钳口打火，从而将接地钳钳口烧变形造成接地钳报废。 解决方案：合理调整接地钳，确保接地钳牢固夹紧母材。 与其他焊机共用接地
螺柱焊工艺规程
螺柱焊工艺规程 目录 一螺柱焊的原理与用途 二焊接设备及焊接夹具 三焊接工艺参数 四焊接操作 五焊工 六焊接质量及检查 拟定：于立建审核：刁立新 校对：赵起超批准：安铁成 焊装车间：修俊一
一螺柱焊的原理与用途 采用螺柱焊的连接方法可将金属螺柱、销钉或类似连接紧固件焊至工件上的焊接方法。 焊接时螺柱被夹持在焊枪的夹持器内，操作者或机器人将焊枪移至焊接位置，螺柱与工件接触。焊枪中的磁力提升机构使螺柱上升与工件脱离接触，控制机构同时在螺柱与工件间施加一引弧电压，在螺柱端面与工件间引出电弧，电弧使螺柱端面与工件熔化。随着螺柱被提升到设定的高度，工件间的电压被加到焊接电压，焊接时间达到预设时间，焊接电压被切断并同时提升机构的电磁铁被断电，螺柱在焊枪的弹簧机构的弹力作用下浸入工件熔化形成的熔池，螺柱将部分液态金属挤出，熔池金属冷却结晶形成螺柱与工件的共同连接接头。 二焊接设备及焊接定位夹具 螺柱焊接系统包括焊接电源、焊接控制器、送料机构、焊枪、机器人等。 手工焊接需采用焊接定位夹具确保螺柱焊接位置的准确。 三焊接工艺参数 根据螺柱的型号、直径，焊接工件的材料、厚度等条件选择下列螺柱焊工艺参数：引弧电压、螺柱提升高度、焊接电压、焊接电流、焊接时间。 四焊接操作 1接通焊机电源和压缩空气气路，检查焊接电缆是否可靠连接，送料机构里螺柱品种是否正确、数量合适，送钉正常。 2焊接时保证焊枪与工件表面垂直，如不垂直要及时调整焊枪的焊接角度。 3进行焊接。焊接过程中要定期检查螺柱夹持器的烧损情况，及时更换。定期清理防护套内壁上的焊接飞溅。 4焊后清理工件表面上的焊接飞溅。 五.焊工 焊工必须经过专门的训练并具备下列专业知识和技能： (1)熟悉焊机基本技术性能； (2)熟知焊机维护,使用及调整方法； (3)熟知被焊总成的技术要求,装配要点及使用情况；
螺栓焊接原理
螺柱焊接原理简介 螺柱焊接是将直径2－25mm的螺柱或柱状金属高效、低成本、全断面融合地焊接在金属表面的一种特种焊接工艺方法。此项技术的应用可替代一些传统的加工方法，例如：钻孔、攻丝、手工焊接、焊后处理等。 螺柱焊接过程：首先，将焊接螺柱（或柱状金属）放置于焊接母材上；随后，提升焊接螺柱，同时导通电流，在焊接螺柱和焊接母材之间激发电弧，电弧将焊接螺柱端部和焊接母材表面溶化，并形成焊接熔池；接下来，焊接螺柱和焊接母材相对运动，焊接螺柱在一定速度下受控地插入熔池；最后，焊接电流终止，电弧熄灭，同时熔池凝固，焊接过程完成，形成全断面熔合的焊缝。 螺柱焊接优点：①焊缝全断面熔合，提高了焊接部位的安全性；②焊接在瞬间完成，提高了焊接工作效率； ③可适应多种金属材料；④热影响区小，焊接母材变形小；⑤焊接损伤很小，母材背面没有或只有很小的焊接损伤；⑥保持中空零件的密闭性；⑦实现单面焊接；⑧操作简便。 螺柱焊接分类：根据焊接的特性和电源原理，我们通常将螺柱焊接分为电容储能式螺柱焊接和拉弧式螺柱焊接，前者焊接在0.003秒内完成，用于在薄板上焊接螺柱，后者焊接时间在0.1-1.5秒内完成，用于在更复杂的环境下焊接螺柱。 电容储能式螺柱焊接具体可分为：①接触式螺柱焊接；②间隙式螺柱焊接。 拉弧式螺柱焊接具体可分为：①陶瓷保护环模式螺柱焊接；②气体保护模式螺柱焊接；③短周期模式螺柱焊接（分为有气体保护和无气体保护二种）。 无论采用哪种螺柱焊接工艺，要想取得理想的焊接效果，都需要我们对以下参数严格控制： 例如：焊接时间，焊接电流，运动的可控性，设备的易操作性，被焊金属材料的成分等。 以下图示了几种常用的螺柱焊接工艺方法： ●接触式电容储能螺柱焊接： 是一种最常用的电容储能螺柱焊接方法（从下图0.001秒开始工作）
螺柱焊结构及原理
螺柱焊结构及原理
将螺柱一端与板件（或管件）表 面接触并通电引弧，待接触面熔 化后，给螺柱一定压力完成焊接 的方法。 螺柱焊钉 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。 简介主要由螺柱焊电源和焊枪组成?电弧螺柱焊的基本原理是在待焊 螺柱与工件间引燃电弧，当螺柱与工件被加热到合适温度时，在外力作用下，螺柱送入工件上的焊接熔池形成焊接接头。根据焊接过程中所用焊接电源的不同，传统电弧螺柱焊可以分为普通电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱焊两种基本方法 螺柱焊原理分析螺柱焊是将金属螺柱或其他紧固件焊接在工件上的方法。实现螺柱焊接的方法有多种，如：拉弧式螺柱焊、储能式螺柱焊、电阻焊、凸焊等。与之相对应的焊机也有所不同，分别为拉弧式螺柱焊机、储能式 螺柱焊机、电阻焊机、凸焊机等。 ⑴ 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。 储能式螺柱焊机 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。 储能式螺柱焊机的工作原理简图如下：
螺柱焊原理图 储能式螺柱焊机采用220V交流电，通过变压器1降压，再通过整流桥2将交流电变为直流电，经过双向整流管3和充电电阻向电容6充电。由智能 芯片精确控制可控硅5，使储能电容6瞬间释放全部电量完成整个焊接过程。 储能式螺柱焊机广泛运用于钣金工程、电子业开关柜、试验和医疗设备、食品工业、家电工业、通讯工程、工业全套炊具、办公室和银行设备、投币式督货机、玻璃幕墙结构和绝缘技术等。 螺柱焊的特点 1.非常节省时间和成本所有螺柱焊的结构不用钻孔，冲孔，车螺纹，铆 接，拧螺纹和精整等步骤。 2.不断扩展结构设计的应用潜力在螺柱焊时起焊接过程是短时间，大电 流和较小的熔深。因此，可以焊接到很薄的板材上。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电容放电拉弧螺柱焊可以到 0.6mm,而储能式螺柱可以到0.5mm。 螺柱焊的工件必须是从一侧焊接。 能在全位置焊接，借助于扩展器可以焊接到受限制的垂直隔板上。 由于是短时间焊接且焊后很少变形，故不需要修整。 因为焊接的结构不需要钻孔，故不会造成泄漏。 螺柱焊的接头可以达到很高的强度，即螺柱焊的接头强度大于螺柱本身强度。 在镀层或高合金板材焊接后，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，在于焊接功率上。对于批量生产的工件，在很短的焊接时间（3-980ms）内可打到8-40个/min （根据不同 直径螺柱和不同焊接功率）。而自动送料螺柱焊机可以达到60个/min的超 高效率。
螺柱焊要求
5.11螺柱焊设备及附件 5.11.1总体要求： -- 采用拉弧式非气体保护焊。 -- 所有货物及备件要求为原装进口。 -- 适用于镀锌钢板、普通钢板及高强钢板上的螺柱焊接。 -- 保证螺柱焊接后垂直于工件，焊后接头可靠,工件不变形。 -- 要求对螺柱焊数量有计数功能，焊接螺柱数量能设置并在计数器上显示。如实际焊接树与设定不符，声光报警。 -- 螺柱与工件在垂直范围内（螺柱和板件垂直方向之间的角度偏差小于3°）才能焊接。 -- 设备与机器人系统采用PROFIBUS进行通讯。 -- 焊接不合格率要保证小于0.05%。 -- 设计固定支架和平衡器等，用于固定送钉管及电缆等。 -- 保护等级：IP21以上 -- 主机应配备轮子。 -- 螺柱焊设备调试数据包由机器人投标方协助开发完成。 5.11.2自动螺柱焊控制器（含电源） -- 具备防止电压波动对焊接质量影响的能力，具有抗电磁干扰的能力，能够自动补偿电网电压波动。 -- 每台控制器至少可以同时接5把焊枪，每把焊枪均可单独编程（设定不同焊接参数）。 -- 可通过外部编程器，直接设定焊接电流、焊接时间等所有焊接参数。 -- 数字设定焊接电流和焊接时间，能实时中文显示监控所有重要操作结果及预设参数。 -- 对二次输出焊接参数进行实时反馈，补偿，保障焊接质量。 -- 焊接参数偏离设定值时，系统具有自诊断功能，自动报警功能。 -- 具有防重复焊接装置。 -- 具有螺柱识别功能，防止误焊，出现螺柱与实际不符，声光报警。 -- 具有过载保护装置。
-- 根据需要配置2-6根地线，电缆规格根据设备厂家推荐尺寸。 5.11.3螺柱送料器 -- 保证信号的正确性以及快速性并可避免电磁干扰。 -- 具有手动和自动功能，便于工作状态的维修及故障排除。 -- 能自动监控螺柱是否需要补充，可人工设定。 5.11.4全自动螺柱焊枪 -- 具有防堵塞装置，保证稳定的自动送料和接料。 -- 螺柱焊枪、自动送钉枪的工作范围：送钉管长度满足工艺使用要求。-- 焊枪的提升及下落动作应精确到0.1mm以内。 -- 采用伺服方式送钉焊接。 -- 能对送钉功能进行空焊测试。 --最高焊接速度：≥30个/min。