最新螺柱焊在汽车生产中的应用

姓名：邱宏宇

专业工种：机修钳工

申报级别：技师

单位：一汽-大众

2009年度技师（高级技师）社会化考评答辩论文

引言

螺柱焊接(Stud Welding)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。

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。

目前一些高级控制策略已应用在逆变熔焊机的控制系统、模糊控制技术和人工智能技术等。而计算机的发展又带动了逆变技术的进步。利用计算机的快速运算能力和内存量大等优

研制具有有自动化功能——只需输人焊接方法、螺柱直径、焊接材料就能提供最佳焊接工艺参数。并通过实际施焊，采集螺柱焊记录数据，并能自动调节输人能量及相关参数以能稳定焊接质量已经成为螺柱焊接发展的趋势。

本人多年一直从事机械设备的维修工作，对螺柱焊设备技术有了比较深入的了解，并掌握了相关的工作技能。本文依据自己对螺柱焊技术的了解和实际操作经验，系统地阐述了螺柱焊技术在汽车生产中的应用。

目录1、螺柱焊的工作原理与特点

1.1 螺柱焊的工作原理

1.2 螺柱焊的工作特点

2、螺柱焊机的组成

2.1 PLM200螺柱焊枪

2.2ETF50送料器

2.3 DCE1500控制器

3 、PLM200螺柱焊枪的维护及保养

3.1 PLM200螺柱焊枪结构组成

3.2 PLM200螺柱焊枪保养方法

3.3 使用PLM 200 的注意事项

4、螺柱焊枪的调整

5 、螺柱焊枪的常见故障与修复

5.1 防护零件的缺失导致非必要损坏

5.2 气缸磨损导致的故障

5.3 焊接质量缺陷

参考文献

螺柱焊机在汽车生产中的应用

摘要：随着螺柱焊技术的日益成熟，该技术已经大量应用到汽车生产线上，并取得了巨大的经济和社会效益。本文系统地介绍了螺柱焊技术的发展现状和基本原理，重点阐述了螺柱焊在汽车生产中的应用和维护保养，从而总结出该技术在实践过程中出现的问题和解决方法。

1、螺柱焊的工作原理与特点

1.1螺柱焊的工作原理

螺柱焊机是一种特殊的弧焊机，焊接螺柱时，直接将螺柱瞬间焊接在母材上，有点像射钉枪射钉，就像直接将螺柱“栽（种）”在母材上。螺柱焊属于弧焊，它的起弧是依靠焊枪的提升动作和先导电流来产生的。

下面介绍螺柱焊机焊接过程：

螺钉接触到工件。所有电缆都连接正确(焊接电缆和地线) 。我们就可以接收到SOW 信号。SOW 的含义：Stud On Work –这是通过电源的正极和负极连接后发出的。一旦焊枪的灭弧罩接触到工件上，我们就会接收到一个角度信号，可以把参考值设定为：90°+/- 3°。在自动焊枪应用时，在程序中设定为90°。在启动触发后，开始加压，开始进入引弧阶段。

在引弧电流稳定一段时间之后(6-7 ms)。电磁线圈或者直线电机激活，使螺柱离开工件表面一段距离，我们可以接收到引弧电流。在引弧阶段，螺柱表面和工件表面的油污和其他一些污染的东西都被引弧电流清理掉了。引弧电流的主要任务是维持正负极之间的电流。如果引弧电流被某种原因破坏掉，将会有报警信息出现：open circuit welding。

在引弧电流结束后，将要进入主焊接电流通过阶段。主焊接拉弧时间就是weld time。在这段时间之内，在螺钉和工件表面形成焊接熔池。经过一段适当的焊接时间后，电磁线圈或者直线电机关断，螺柱开始回落，被侵入到主焊接电流融化的材料底部。

当螺柱接触到工件，拉弧电压降到零伏”zero volts“焊接电流被切断。焊接熔池开始冷却。在熔池冷却结束之后，手动焊枪或者自动焊枪离开螺柱。整个焊接过程全部完成。

1.2 螺柱焊的工作特点

焊缝全断面结合，提高了焊接部位的安全性；

焊接在瞬间完成，提高了焊接工作效率；

材料的适应性强，可适用用于多种金属材质；

热影响区小，焊接母材变形小；

焊接损伤很小，母材背面没有或只有很小的焊接损伤；

保持中空零件的密闭性；

实现单面焊接；

操作简单，焊接工人经过简单培训即可操作。

2、螺柱焊机的组成

2.1 PLM200螺柱焊枪

在焊接工艺方面采用基于回程起弧法工艺的电弧焊接技术。该技术在工艺流程中显示出

了其卓越的重复精确性工作时噪音低在自动焊接工作时可自始至终地获得高品位的焊接质量。

把销栓运动与焊接电流同步化结合起来的焊接工艺，本身就突出了它的可靠性以及准确性。

上述二种要素的精确的配合得以使螺柱焊接装置在自动、半自动以及手动工作时确保了始终如一的焊接质量。

特点

1、配备有一个无需维护保养的滑动轴承套。

2、带有直线电机，用它可十分精确地规定销栓的下落运动。

3、销栓的运动通过一个路径测量系统获得，由此可精确地控制销栓的冲程以及销栓探入液态熔池的深度。

4、通过控制-能量单元和销栓供应装置的结合，焊接枪可以按照短时-回程起弧法工艺，使用所有的焊接销栓进行焊接。

5、为了保护焊接熔池不受大气的影响，提高特别是铝制销栓的焊接质量，焊接枪可以有选择的使用保护气体装置进行工作。

6、为了使销栓笔直正确地焊入加工件，配备了一个发光二极管，以便操作人员在发出焊接指令之前检查焊接枪是否已直角对准加工件。

7、为了保证操作人员的安全，在焊枪的供应软管接收装置上配置有一个锁紧键。这样，一旦供应软管断开，装置的供应循环工作立即中断。

2.2送料器