螺柱焊机及螺柱焊技术
螺柱焊
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，螺柱快速下沉，在3～4ms内，螺柱浸入熔池，电弧消失，熔池冷却迅速形成焊接接头（见图1）。
图1 接触式螺柱焊接过程间隙式螺柱焊接过程和接触式螺柱焊大致相同，不过与接触式的弹簧压紧螺柱与工件接触不同的是，间隙式是通过电动或气动的方式把螺柱从工件表面提升到一定距离，然后螺柱下沉，同时电容放电，螺柱与工件之间产生电弧。
螺柱焊的焊接原理与操作流程
螺柱焊的焊接原理与操作流程螺柱焊是一种常见的焊接方法，用于将螺栓或螺柱连接到金属结构中。
它通常用于焊接螺纹孔道或洞口，以实现更强大的结构连接。
下面将详细介绍螺柱焊的焊接原理和操作流程。
焊接原理：螺柱焊的原理是通过热力作用使螺柱与基材形成永久连接。
在焊接过程中，焊条产生的热能融化金属，并与基材融合，形成焊缝。
随着焊缝的冷却和凝固，螺柱便与基材牢固连接。
焊接原理类似于其他电弧焊接过程。
操作流程：1.准备工作：首先，安全操作非常重要。
佩戴适当的个人防护设备，如焊接帽、焊接手套、护目镜等。
确保所需的工具和设备都准备好，包括电弧焊机、焊条、螺柱等。
2.准备接头：将待焊接的螺纹孔道或洞口清洁干净，去除任何油、灰尘或锈蚀物。
确保焊接表面平整，以便焊接能够牢固。
3.调整焊机参数：根据焊接材料和厚度，调整电弧焊机的参数，如电流和电压等。
根据焊接手册或经验，选择正确的焊条直径和类型。
4.定位螺柱：将螺柱放置在设计位置，并将其固定在基材上，以防止移动。
确保螺柱与待焊接的孔道或洞口的中心对齐。
5.焊接：点亮电弧，并将焊条的电极保持在离焊接位置约1-2毫米的距离。
保持稳定且均匀的焊接速度，使焊条的熔化金属充满螺柱和基材之间的空隙。
6.完成焊接：一旦焊接完成，停止电弧并移除焊枪。
让焊缝自然冷却，以确保焊缝的牢固性。
如果需要，可以在焊接后对焊缝进行清理和整理。
补充：-焊接过程中要保持连续的焊接，以确保焊缝的质量和强度。
焊接速度不宜过快或过慢，应根据焊条类型和焊接厚度进行调整。
-掌握良好的电弧焊技术非常重要。
焊接时，保持稳定的手的姿势和焊枪的角度，以获得均匀且良好的焊缝质量。
-注意安全，确保工作区域通风良好，以避免有害气体吸入或氧气不够。
确保焊接地线连接牢固且良好接地，以防止触电和其他意外事故。
-使焊接过程中的焊条保持干燥和正确存储，以防止焊缝的质量受到影响。
总结：螺柱焊是一种常用的焊接方法，用于将螺柱连接到金属结构中。
了解焊接原理和正确的操作流程对于获得坚固及高质量的焊接结果至关重要。
钢螺柱焊设备标准
钢螺柱焊设备标准1.目的规范钢螺柱焊设备，适用于应用在汽车车身零部件上钢螺柱焊接。
2.基本配置一套完整的生产用螺柱焊机包含：螺柱焊机、焊枪分配器、自动送钉系统（纯手动焊接不需要）、连接主机与分配器之间的电缆、电源接地线、带电缆的焊枪（分配器与送钉系统一对一）。
自动拉弧螺柱焊接系统构成示意图手动拉弧螺柱焊接系统构成示意图3.技术要求1)整体要求●采用拉弧式非气体保护焊；●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；●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PROFINET进行通讯；●设计固定支架和平衡器等，用于固定送钉管及电缆等；。
●主机应配备轮子；●螺柱焊设备调试数据包由乙方协助开发完成；●可以满足板厚≥0.7mm薄板螺柱焊接质量要求。
2）全自动螺柱焊机技术要求●用途：主要用于低碳钢、镀锌钢薄板，高强钢板的螺柱焊接。
●结构形式：落地可移动式。
●电源电压：400±10%，50HZ，3相,电源进线从控制母线引入。
●焊接电流范围：100A-1500A。
●焊接时间范围：6ms-100ms。
●冷却方式：风冷。
●绝缘等级：F。
●采用逆变式控制电源。
●主要结构：全自动螺柱焊机由以下部分组成：➢焊接控制电源；➢全自动焊枪；➢送料器；➢电缆、送钉管、接地排、接地极及其他附件。
机器人抓枪方式机器人抓件方式●主要功能要求：➢微处理器控制；➢全面安全保护功能；➢具有抗电磁干扰的能力，能够自动补偿电网电压波动；➢具有温度和短路保护；➢保证螺柱焊后垂直于工件，焊后接头可靠，工件不变形；➢采用拉弧式非气体保护焊；➢焊机具有对螺柱长度在设计公差范围内的自适应功能。
●焊接电源和控制器要求：➢采用逆变式控制电源，控制更精密，使输出电流更加平稳；➢数字设定焊接电流和焊接时间；➢同机器人通讯采用Profinet总线形式；➢焊机的终端显示器采用中文触摸屏，能实时显示监控所有重要操作结果及预设参数（包括焊接电流和焊接时间、引弧时间、焊接电压、引弧电压和焊枪的提升推进情况等）；➢焊接参数偏离设定值时，系统具有自诊断功能，具有自动报警功能；➢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；➢每台控制器最多可配备5个可编程焊接接口（同时接5把焊枪），每个接口均可单独编程（设定不同焊接参数）；各接口之间采用并联方式，保证焊接回路一致性；➢具有防重复焊接装置；➢具有过载保护装置；➢具有抗电磁干扰的能力；➢具有应急开关（可切断电源）。
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。
拉弧式螺柱焊机工作原理
拉弧式螺柱焊机工作原理
拉弧式螺柱焊机是一种常用于焊接螺柱的设备，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 准备操作：将工件螺柱与焊针端正确连接，并设置焊接参数，如电流、焊接时间等。
2. 螺柱固定：将待焊接的螺柱放置在工作台上，并采用合适的夹具固定住。
3. 触发电弧：按下焊机的“启动”按钮，焊机开始工作，同时产生一股电弧。
4. 熔化焊材：电弧在螺柱焊接点上顶熔化工件表面，形成一个熔池。
5. 螺柱焊接：螺柱下端直接放在熔池中，并与熔池充分接触。
6. 熔池冷却：断开电弧后，熔池开始冷却，焊接点逐渐凝固。
7. 焊接完成：待焊接的螺柱与工件形成坚固的连接，焊接完成。
需要注意的是，拉弧式螺柱焊机的工作原理是通过电弧熔化焊材与螺柱焊接，因此需要采用适当的电流和焊接时间来控制焊接质量。
此外，操作者还需要掌握合适的焊接技巧，确保焊接点的质量和稳定性。
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。
螺柱焊的过程及工艺参数
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。
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由于螺柱焊机的工作原理与普通电焊机不同，同一工件上不允许同时让螺柱焊机与普通电焊机同时工作，否则可能会导致焊接不牢固，严重时，可能会引起焊机故障。
解决方案：检查同一工件上是否有其他焊机同时工作，调整工序安排错开各焊机使用时间。
螺柱焊STUB WELDING
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）。
汽车螺柱焊介绍-工作原理,工艺介绍,失效模式
储能焊需要气体保护吗？
焊接时间短，只有1～3ms，空气来
不及侵入焊接区，焊接接头已经形
成，因此无需气体保护
15
小针尖
弧隙
弹簧 焊钉
压力
电容器
接触板材
高电流脉冲
形成
剩余弹
焊钉触及 工件&电
焊缝 簧压力 弧消失
融化焊钉 底基和焊 钉下工件 表面区域
引出电弧
焊钉快速 推向工件
2--3ms
小 针 汽 化
弹簧
螺柱焊？
3
白车身：轮罩内板、前围板、地板、前围板、中央通道、加强 件等。
4
快速
低 成本
可靠
简便
实现螺柱与板材连接的方式有：凸焊（电阻焊）、粘接、
铆接、爆炸焊、摩擦焊、电弧螺柱焊等方式。
5
传统电弧螺柱焊根据焊接过程中所用焊接电源的不同，可 以分为：
380 拉弧式螺柱焊 220 电容储能螺柱焊
6
二、拉弧式螺柱焊
带有一圈法兰 (可以增大焊接截面积，提高螺柱的 焊接强度)与储能螺柱相似
熔池深，焊接强度足够强，故 不需要法兰边
10
短 周 期
法兰圈 长 周 期
陶瓷环
11
短 周 期
12
长 周 期
13
三、储能式螺柱焊
储能式螺柱焊机 储能式螺柱焊标准中文名称为电容放电尖端引燃螺柱焊，设备首先将预先设置 好的能量额度充入电容中，随后焊接时，能量从电容中一次性全部释放出来， 用于焊接，焊接时间为1-3毫秒。
长周期拉弧焊 100
2000
1、什么是熔池？ 2、熔池保护？
熔池 保护
保护方式分为“无需保护”、“气体保护”和“瓷 环保护”
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。
螺柱焊接技术的应用综述
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，螺柱快速下沉，在3～4ms内，螺柱浸入熔池，电弧消失，熔池冷却迅速形成焊接接头（见图1）。
图1 接触式螺柱焊接过程间隙式螺柱焊接过程和接触式螺柱焊大致相同，不过与接触式的弹簧压紧螺柱与工件接触不同的是，间隙式是通过电动或气动的方式把螺柱从工件表面提升到一定距离，然后螺柱下沉，同时电容放电，螺柱与工件之间产生电弧。
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
螺柱焊机的操作方法
螺柱焊机的操作方法螺柱焊机是一种常见的焊接设备，用于焊接螺柱和螺母。
下面，我将向你介绍螺柱焊机的操作方法。
1. 焊机准备首先，将螺柱焊机放置在平稳的台面上，确保焊接台面稳定。
然后，接通电源并打开焊机的电源开关。
2. 准备螺柱和螺母根据需要焊接的螺柱和螺母的规格和型号，准备好相应的螺柱和螺母。
确保螺柱和螺母没有损坏或者其它质量问题。
3. 调整焊接参数根据螺柱和螺母的规格和材质，以及焊接的需求，调整焊接参数。
这些参数包括焊接电压、电流和焊接时间等。
通常，焊接参数应根据螺柱和螺母的规格来预设。
4. 安装螺柱和螺母将需要焊接的螺柱和螺母安装在焊接台面的对应位置上。
确保它们与焊接电极的接触面光洁。
5. 开始焊接按下焊接按钮，开始进行焊接。
焊接过程中，焊机会施加电流和电压在螺柱和螺母上，使它们略微熔化并焊接在一起。
6. 等待焊接完毕焊接时间取决于所使用的焊接参数和螺柱螺母的材质和规格。
在焊接过程中，注意观察焊接状态。
当焊接时间到达预设的时间后，松开焊接按钮。
7. 检查焊接质量焊接完成后，将焊接好的螺柱和螺母从焊接台面上取下。
进行目视检查和物理检测，确保焊接质量符合要求。
如果焊接质量有问题，需要及时进行修复或更换。
8. 关闭焊机焊接完成后，关掉焊机的电源开关，拔掉电源插头，进行必要的清洁工作。
确保焊机妥善存放。
需要注意的是，在操作螺柱焊机时，必须注意以下几点：- 严格按照操作规程和安全操作要求进行操作，确保人身安全和设备安全。
- 在焊接过程中，尽量避免使用过高的焊接电流和电压，以防止过热和烧坏螺柱和螺母。
- 焊接操作过程中，必须配戴防护用品，如焊接面罩、耐热手套等，以避免受到焊接过程中的灼伤。
- 定期对焊机进行维护和保养，保持其正常的工作状态。
综上所述，以上就是螺柱焊机的操作方法。
希望能对你有所帮助！。
螺柱焊讲解
3）、开机前关好设备门，防止焊接飞溅及灰尘进入。 4）、开机前检查周边环镜，是否有易燃易爆物品及强 腐蚀性物品。 2、使用中注意事项 1)、使用过程中严禁拽拉电缆。 2）、使用过程中要保证焊接参数无误，非专业人员不 得随意更改焊接参数，及在焊接过程中严禁插拔插头。 3）、焊接过程中若出好故障记录。 ４）、焊接过程中要保证焊钉和工件保持垂直，焊接 完毕后拔枪时的方向应与焊钉的中心线一致。 3、焊接完毕后 1）、整理好现场，整理好焊枪，各电缆线不要绞在一 起。 2）、关闭主电源，拉下电闸。
二、螺柱焊的分类
根据螺柱焊机工作原理的不 同，一般将螺柱焊机分为 储能 式螺柱焊机 和 拉弧式螺柱焊机 两大类。我们公司所采用的是拉 弧式螺柱焊接。
1、电容储能放电螺柱焊
电容放电螺柱焊是储能电容快速放电产生的电弧作为热源。其特点是焊 接时间短、不需保护、但需使用专用螺柱。
2、拉弧式焊机焊接过程
• 1、焊接工艺的前提条件是焊接螺柱接触工件表 面。 • 2、起始电源稳定之后，焊枪的电磁线圈使螺柱 离开工件，引燃起始电流的电弧。 • 3、焊接螺柱达到其回程高度后，主焊接电流即 接流，它将强化电弧，使得螺柱端面和工件表 面熔化。 • 4、电弧在工件上以及螺柱端面生成一个熔池。 螺柱通过一个压缩弹簧压入熔池。
焊接过程示意图
1开始焊接
2拉弧电压
3焊接电压
4焊接完成
三、螺柱焊机介绍
1、螺柱焊机的组成
• 螺柱焊机由 主机（主控 制器+驱动电路） 和 手
动焊枪 组成。
2、焊机控制面板介绍
外形
保护方式选择 电源指示灯 温度指示灯
螺栓下落速 度选择钮
电流选择钮
故障指示灯
电源开关
根据螺栓直 径选择电流
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。
RSN-800电弧螺柱焊机使用说明(1)
1概述1.1焊接过程与焊接方式RSN-800是一种采用微处理器的数字式电弧螺柱焊机，焊接能量直接由三相电源通过焊机内部的变压器和整流器供给。
焊接开始前，将装有螺柱的焊枪置于工件的某一位置上，当扣压焊枪按钮时，螺柱受到提拉，迅速脱离工件，在螺柱端头与工件之间流过的预焊电流引燃电弧，接着导通主焊电流，电弧扩展到整个螺柱端面，使端面与螺柱下方的工件表面形成熔池，电弧按设定时间熄灭后，螺柱在弹簧的作用下被迅速压入熔池并与工件融焊成一体。
见图1。
图1 焊接过程示意图本焊机可提供三种不同的焊接方式，供用户按不同的情况进行选择：1.短周期方式―――这是本焊机特有的一种焊接方式，焊接时间不超过100ms，适用于M6以下（含M6）和螺柱或其他相应尺寸的紧固件，因焊接时间非常短，故无须加保护气体或保护套圈仍可获得满意的焊接效果。
此外，采用这种焊接方式，还可将螺柱焊在0.6～0.8mm的薄板上，而不会出现反面焊穿的情况。
2.保护气体方式―――当螺柱直径超过6mm时，建议采用这种方式，以保证焊缝成形的均匀性和致密性。
3.保护套圈方式―――采用这种方式，有以下作用：●减少空气进入焊接区域，降低熔化金属被氧化的程度；●防止熔化金属流淌，有利于焊缝在平焊、竖焊、仰焊等各种空间位置的良好成形。
1.2应用场合与范围采用这种电弧螺柱焊时，工件表面除平面外，还可以是曲面，如管子、圆筒或圆形容器表面等。
对工件表面清洁度要求不高，当表面存在氧化、油膜、或是经过镀锌和其他电镀处理后，也可以施焊。
螺柱或紧固件的焊接端面不需要加工成特定的形状，只要成某种锥形或楔形，能够引弧就行，便于螺柱的加工。
根据工件的不同方位，除常用的平焊外，还可以进行竖焊或仰焊，但对后两种位置，须配用保护圈套，以防止熔化金属流淌，有助于焊缝的均匀成形。
紧固件的焊接部位，除一般的圆形截面外，也可以是非圆形截面的。
当然，在后一种情况下，须根据截面的具体形状，配用专门的导电夹持器。
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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，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。
d、焊接电流要有陡升的前沿。
螺柱焊接的最大特点是瞬间大电流，因此要求焊接电源在接通后的32ms之内，焊接电流应达到其峰值。
对于短周期螺柱焊而言，其焊接电流的上升时间应该更短，否则就有可能出现焊接时间已到，但焊接电流还没有达到其峰值的现象。
设定的焊接电流与螺柱焊接所得到的能量不成比例，则很难保证其焊接质量。
提高焊接电流上升速度的唯一办法是减小电抗器的电感量。
普通弧焊整流器之所以要加大电抗器，除了滤波之外还要限制短路电流的上升速度和短路电流的峰值，以降低引弧时的冲击电流，减小飞溅和弧坑，并避免烧穿工件。
螺柱焊则不同，是按照已设定的引弧、螺柱提升、接通主电源等逻辑顺序进行的。
也就是说，在螺柱与工件有一定间隙的情况下才接通焊接主电源的，因而避免了引弧时的飞溅。
其实螺柱焊的最大“飞溅”是发生在螺柱插入熔池时，瞬间发生的喷溅物。
e、电源要有较小的内阻抗。
焊接电源主电路的电气绝缘，采用H级耐热等级与B级相比，具有体积小重量轻的优点，倍受人们的推崇。
但深入分析后发现，也并非完美无缺。
GB11021规定：H、B级耐热等级的最高温度分别为180℃和130℃，H级比B 级允许的温度约高40％。
也就是说，在主电路设计时，其线圈的电流密度可以大幅度提高，以减小导线的截面积。
随之而来的是导线的电阻，也即电路的阻抗增加。
这对于大电流焊接的螺柱焊机而言，则是致命的缺点。
假如焊接电源主电路的绝缘由B级改为H 级，次级回路所有导线截面积的减小而导致总电阻的增加那怕只有0.006Ω，按2500A 焊接电流计算，其增加的功耗为37.5kw，再加上主变压器初级增加的功耗，则是相当可观的。
焊接电源主电路的功耗增加，势必减小输出的焊接功率，使焊接能力下降，这便是体积、重量的减小付出的代价。
也就是说，焊接同一直径的螺柱，H级比B级绝缘的焊机需要更高的功率才能达到同一效果，效率明显下降。
成都斯达特焊接研究所研制的RST-3150-3电弧螺柱焊机，B级绝缘，能焊接d=30mm的焊钉，这是同等级的H级绝缘的电弧螺柱焊机难以达到的。
f、供电的电源柜（箱）应有足够的容量，电弧螺柱焊机的负载持续率很低，一般都小于15％，消耗的平均功率较低，但瞬间功率却很大，大直径螺柱焊接时，瞬间功率甚至超过300kw，这就要求供电的电源柜（箱）应有足够的容量，以满足螺柱焊接的要求。
如果供电电源的容量小，在焊接时，电源电压的降低达到其额定值的15％以下，超过了整流管的调压稳流的范围，就很难保证焊接质量，有些焊机甚至按照已设定的电源电压限值强迫停机。
架设专线，提高电源柜（箱）的容量或错开用电高峰是解决问题的好办法。
1.2 电容放电螺柱焊机电容放电螺柱焊的特点是时间短，热变形小，很适合薄板的螺柱焊接，在造船、汽车、电控柜、橱柜等行业应用很广。
电容放电螺柱焊不用气体保护，操作也比较简单，很适合自动化生产线的要求，所以这种焊接技术已广泛应用于汽车焊接生产线。
螺柱焊接的生产率依赖于电容器的充电速度，可以达到15个/分钟（手工焊），30个/分钟（自动焊）。
电容放电螺柱焊有拉弧式和引弧式两种。
拉弧式电容放电螺柱焊类似于拉弧式短周期电弧螺柱焊，其焊接时间约3～10ms，见表1。
引弧式电容放电螺柱焊的特点是欲焊螺柱的端面有一引弧点，它又分为接触式和间隙式两种。
接触式螺柱焊的焊接时间≤3ms ，而间隙式螺柱焊的焊接时间大约1ms 。
采用间隙式电容放电螺柱焊，即使焊接铝及其合金也可以不用气体保护。
电容放电螺柱焊的焊接时间都是不可调节的。
电容放电螺柱焊的焊接能量依赖于电容器的电容量和充电电压，可按下式进行计算： W=21CU 2 （1） 式中：W —焊机的额定储存能量，J ；C —电容器组的总电容量， F ；U —充电电压，V 。
电容放电螺柱焊的焊接电流的峰值约为1000～10000A ，这依赖于电容器的电容量、充电电压和焊接回路的电感和电阻。
从安全方面考虑，充电电压一般不超过200V 。
电容放电螺柱焊机都应设有限流保护装置或恒流充电装置以及自动放电装置，以保护人身和设备的安全。
1.3 焊接极性一般地讲，焊接黑色金属时，应采用“直流正接”，即螺柱（焊枪）接焊接电源的负极，工件接正极，这样可以增加熔深。
因为焊接时，阳极的温度高于阴极的温度。
若焊接铜、铝及其合金时，则应“直流反接”，即螺柱接正极，工件接负极。
这样可以利用正离子的轰击雾化作用，清除工件表面的氧化层，提高焊接质量。
使用电弧螺柱焊机或电容放电螺柱焊机焊接时，其极性都应如此。
2 电弧螺柱焊的焊接工艺参数电弧螺柱焊的焊接工艺参数有焊接电流、焊接电压、焊接时间、提升高度、伸出长度、插入速度等。
a 、 焊接电流主要根据螺柱的直径进行调节，大约为300～3000A 。
对于非合金钢， 在已知螺柱直径d 时，可以用下式估算焊接电流2）：I （A ）=80×d （mm ） d ≤16mm （2）I （A ）=90×d （mm ） d ＞16mm （3）对于合金钢，其焊接电流大约比上式计算值少10％。
短周期电弧螺柱焊的焊接电流（600～1500A ）与电源有关，是固定的，因此，焊接能量仅依赖于焊接时间。
b 、 电弧电压与焊接电流的关系是由焊接电源的静外特性决定的。
电弧电压主要 取决于提升高度和焊接电流，其值一般为20～40V 。
焊接时，工件表面上的油或油脂会增加弧压，而惰性气体则会降低电弧电压。
c 、 对于平焊（工件焊接平面平行于地平面），其焊接时间可用下式进行估算： tw （s ）=0.02×d （mm ） d ≤12mm （4）tw （s ）=0.04×d （mm ） d ＞12mm （5）对于横焊（工件焊接平面垂直于地平面），其焊接时间应该减小。
短周期焊接时间小于100ms ，这不仅依赖于螺柱直径，而且还与电流强度有关。
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。
e 、 螺柱的伸出长度正比于螺柱的直径，一般为1～8mm 。
当使用瓷环对熔池进行 保护时，也与要求的焊缝四周焊脚的形状有关。
当要求周边的焊脚高而宽时，螺柱的伸出长度应该增加，反之则可以减小。
螺柱的伸出长度略大于螺柱的熔化长度。
此值若设计的过长，在螺柱提升后螺柱端面与工件之间的距离过短，使之无法形成稳定的电弧，造成大量的金属飞溅并出现夹渣缺陷；反之若螺柱伸出长度过短，金属熔化量不足，其焊缝成型肯定不良。
f、螺柱插入熔池是采用挤压的方式，在焊缝成型前的瞬间将熔化的有害物质挤出焊缝，以便形成良好的焊接接头。
但插入速度又不可太快，以防止形成大量的喷溅。
螺柱的插入速度，当螺柱的直径d≤14mm时，大约为200mm/s；当d ＞14mm时，为100mm/s。
焊枪一般都带有可调节的阻尼装置，以满足上述要求。
螺柱焊接时，金属的熔化量正比于伸出长度和螺柱的直径，因此大直径螺柱焊接时，因金属熔化量多，应该调低螺柱的插入速度，以减小这种喷溅。
焊接电流、焊接时间、提升高度和伸出长度是电弧螺柱焊的四个主要焊接工艺参数，应根据螺柱的直径，工件的材质进行设定。
对于同一螺柱直径的焊接，使用不同厂家制造的焊接设备，其焊接工艺参数也不尽相同，因此应进行多次试焊，并对焊缝的外观和成型、螺柱焊后高度和力学性能（拉伸、锤击、弯曲、扭力等）评定后，才能选定一组最佳的工艺参数进行焊接。