螺柱焊接技术的应用综述
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）。
螺柱焊在车身焊接工艺中的应用
螺柱焊在车身焊接工艺中的应用发布时间：2021-09-15T07:41:43.301Z 来源：《科技新时代》2021年6期作者： 1.宋志强2.胡春潮[导读] 汽车车身焊接工艺水平直接决定着汽车车身的安全性能和密封性能。
一汽-大众汽车有限公司天津分公司天津市 300000摘要：螺柱焊是适应焊接技术发展趋势而产生的一种新的焊接工艺。
此种焊接工艺工作效率高，可确保焊件质量，可以实现全截面焊接，达成标准化作业。
在车身焊接中融合螺柱焊技术，具有十分重要的意义。
因此，文章阐述了螺柱焊的优势，简单介绍了螺柱焊的工作原理，并对螺柱焊在车身焊接工艺中的实际应用进行了深入的研究，以供同行参考。
关键词：螺柱焊；汽车车身；焊接工艺；应用前言：汽车车身焊接工艺水平直接决定着汽车车身的安全性能和密封性能。
目前，在汽车车身焊接工艺中融入螺柱焊接工艺，可以提升工作效率，完成高质量的焊接。
施工人员应全面掌握相应的焊接知识，从而对板材进行更好的焊接。
焊接技术的出现，推动了汽车工艺的快速发展。
1 螺柱焊的概述螺柱焊接就是通过电弧让钢板的表面与螺柱的一端接触。
等到表面完全融化以后，增加螺柱压力，成功完成焊接。
螺柱焊属于压力熔焊方法，既具备熔焊的特点，也有压力焊的特点，兼备电弧焊、压力焊的双重特性。
在焊接时，会用到螺柱焊机，根据其使用原理的不同，可分为电弧螺柱焊机和储能螺柱焊机两种。
电弧螺柱焊机由焊接电源和焊枪构成。
结合电弧螺柱焊接周期，分为长周期和短周期螺柱焊接。
目前，汽车工业中采用的焊接方法很多，即逆变焊接电源的短周期电弧螺柱焊。
2螺柱焊的优点2.1经济性高高效率的螺柱焊焊接质量以及焊接效率，对材料的报废率可大幅度降低，对焊接经济效益可实现最大化。
螺柱焊枪头类型的多元化特征，与此同时，低成本的枪头以及工具。
在车身焊接过程中，螺柱焊接可以提高经济性，减少资金和资源的投入。
2.2设计结构空间大螺柱焊熔深小，焊接时间短，焊接电流大，可焊接较薄的板材。
螺柱焊在白车身制造中的应用
螺柱焊作为将金属螺柱或类似的紧固件快速焊接到冲压件上用以形成T形接头的方法被汽车制造业所大量使用,其焊接质量对整车质量有很大的影响.螺柱焊作为将金属螺柱或类似的紧固件快速焊接到冲压件上用以形成T形接头的方法被汽车制造业所大量使用，其焊接质量对整车质量有很大的影响。
本文对螺柱焊在车身制造中使用的焊接工艺选择、工艺参数的设定及检验方法进行了阐述。
螺柱焊也称植焊或螺柱植焊，以其快速、可靠、操作简便及低成本等众多优点被广泛采用。
原理是在螺柱的端面与另一板状工件之间利用电弧加热溶化并施加压力完成连接，其兼具熔焊和压焊特征，是一种加压熔焊。
本文针对汽车制造中螺柱焊的应用进行论述。
螺柱焊螺柱焊有电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊两种基本方法，两者主要区别是供电电源和燃弧时间长短不同，前者由电弧电源供电，燃弧时间约为0.1～1s；后者由电容储能电源供电，燃弧时间段约1～15ms。
1.螺柱焊焊接方式的选择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，且不需要气体保护，操作也比较简单，很适合自动化生产线的要求，被汽车主机厂广泛使用。
电容放电螺柱焊有拉弧式和储能式螺柱焊两种：拉弧式电容放电螺柱焊类似于拉弧式短周期电弧螺柱焊，其焊接时间约为3～10ms；储能式电容放电螺柱焊的特点是欲焊螺柱的端面有一引弧尖梢，它又分为接触式和间隙式两种。
目前汽车行业应用的螺柱焊工艺是拉弧式电容放电螺柱焊焊，主要采用逆变式焊接电源。
2.拉弧式电容放电螺柱焊工艺拉弧式电容放电螺柱焊是利用行程引弧的电弧法螺柱焊方法之一。
（1）设备及原理拉弧式螺柱焊设备主要由焊接电源、控制系统、焊枪以及接地钳等组成。
拉弧式螺柱焊焊接时：螺柱接触工件，通电后利用螺柱夹持机构提升螺柱（见图1a），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（见图1b），随后螺柱夹持机构压迫螺柱下沉到工件熔池（见图1c），断电后形成焊接接头（见图1d），拉弧式螺柱焊焊接过程见图1。
第六章 螺柱焊综述
第六章螺柱焊将金属螺柱或类似的其它金属紧固件（栓、钉等）焊到工件（一般为板件）上去的方法叫做螺柱焊。
螺柱焊可以代替铆接或钻孔螺丝紧固等。
实现螺柱焊的方法有电阻焊、摩擦焊、爆炸焊及电弧焊等多种，这里指的是电弧法螺柱焊。
电弧法螺柱焊在使用设备及焊接技术方法上有其特殊性，而其它螺柱焊接方法均采用传统设备，仅仅焊接夹具有所改变。
电弧螺柱焊又可根据所用焊接电源不同而分为三种基本形式：第一种是稳定电弧螺柱焊，螺柱端部与工件表面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，同时螺柱端被加热形成熔化层，在压力（弹簧等机械压力）作用下将螺柱端部浸入熔池，并将液态金属全部或部分挤出接头之外，从而形成再结晶的塑性连接或再结晶与重结晶混合连接接头。
这种螺柱焊的电源一般是弧焊整流器（可控整流或不控整流）、焊接逆变器或直流弧焊发电机，即普通弧焊电源就可以。
稳定电弧螺柱焊通常称为电弧螺柱焊，也有资料称作标准螺柱焊。
电弧螺柱焊的电弧放电是持续而稳定的电弧过程，焊接电流不经过调制，焊接过程中焊接电流基本上是恒定的。
第二种是不稳定电弧螺柱焊，与上述方法不同之处在于供电电源是电容器组，电容器在螺柱端部与工件表面间的放电过程是不稳定的电弧过程，即电弧电压与电弧电流瞬时在变化着，焊接过程是不可控的。
这种不稳定电弧螺柱焊通常称作电容放电螺柱焊或电容储能螺柱焊。
第三种电弧法螺柱焊的基本形式是电弧电流经过波形控制的电弧螺柱焊，通常称作短周期螺柱焊或短时间螺柱焊这种螺柱焊的电源一般情况下是两个并联的电源先后给电弧供电，可以是两个弧焊整流器，也可以是整流器加电容器组，只有采用逆变器作电源时可以不用双电源。
6.1电弧螺柱焊接过程6.1.1焊接过程电弧螺柱焊电弧的发生与焊条电弧焊时焊条的引弧原理是相同的，都是短路提升引弧。
不同的是螺柱被夹持在焊枪的夹头上，操作者将焊枪的支撑架定位螺柱与工件短路点。
焊枪中的磁力提升机构使螺柱上升引弧。
当提升机构的电磁铁释放时，弹簧加压使螺柱浸入熔池，断电冷却形成接头。
螺柱焊技术在岸边集装箱起重机生产中的研究及应用
0 引言随着焊接技术的不断发展，螺柱焊技术以其高效、高质量、经济、标准化作业等特性广泛应用于汽车制造、船舶、建筑等不同领域。
在岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）及卸船机等大型钢结构项目生产过程中，螺柱焊可以代替钻孔螺栓、铆接、攻螺纹等螺栓连接方式，节省大量人力和时间成本。
本文主要研究电气法兰框螺柱焊、漏沙孔封板螺柱焊、液压及润滑管卡底座螺柱焊以及电缆槽托架异形螺柱焊的应用。
1 螺柱焊螺柱焊是将金属螺柱或类似的其他金属紧固件的一端利用通电引弧，焊接至另一工件（通常为板材或管材）表面的焊接方法。
螺柱焊的基本原理是在待焊螺柱与工件表面之间引燃电弧，当螺柱与工件被加热到适当温度时，螺柱端部和相应工件表面处于熔融状态，在一定压螺柱焊技术在岸边集装箱起重机生产中的研究及应用徐建中上海振华重工（集团）股份有限公司长兴分公司 上海 201913摘 要：岸边集装箱起重机是港口集装箱装卸的主要设备，其制作流程复杂，涉及机械、电气、液压等众多领域；制作工艺复杂，涉及机加工装配、焊接、涂装、总装等环节。
在岸边集装箱起重机焊接的环节主要采用埋弧焊、气保焊，尤其是在特点构件特定位只能采用手工焊接，存在效率低、焊接质量不高、焊后打磨工作量较大等问题。
因此，从生产制作的痛点入手，以AWS D1.1标准为指导，以定制化的标书技术要求为目标，重点从技术方面研究异种材质以及同种材质螺柱焊技术，针对岸边集装箱起重机零部件制作的结构特点、制作流程、制作特点进行综合分析，旨在解决制作过程中焊接制作流程优化、质量问题、焊工短缺、焊后打磨等问题，最终实现岸边集装箱起重机制作过程中部分构件的高效和绿色焊接，推进制作工艺的创新。
关键词：螺柱焊；同种材质螺柱焊试验；异种材质螺柱焊试验；螺柱焊技术研究；流程优化中图分类号：U653.921 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2024）3-0060-07Abstract: The quayside container crane is the main equipment used in container loading and unloading in ports, and its production is complicated, involving many fields such as machinery、electrical、hydraulic, and its manufacturing process is also complicated, involving machining, assembly, welding, painting and final assembly. Submerged arc welding and gas shielded welding are mainly used in the welding of quayside container cranes, but only manual welding can be used for specific positions of characteristic components, leading to problems, such as low efficiency, poor welding quality and heavy workload of polishing after welding. Therefore, starting from the production difficulties, observing AWS D1.1 standard and technical requirements of bidding documents, stud welding technology of dissimilar materials and the same material is studied from the technical aspect. According to the structural characteristics, manufacturing process and manufacturing characteristics of parts and components of quayside container crane, analysis was carried out, aiming at solving the problems such as optimization of welding process, quality problems, shortage of welders, post-welding polishing and so on, finally realizing efficient and green welding of some components in quayside container crane manufacturing process, and promoting the innovation of manufacturing process.Keywords:stud welding; stud welding test of the same material; stud welding test of dissimilar materials; stud welding technology research: process optimization力作用下，螺柱进入工件上的焊接熔池形成焊接接头。
拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析
拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析拉弧式螺柱焊接技术是一种高效、高质的焊接方法，能够应用于多种行业和领域。
本文将对拉弧式螺柱焊接技术的应用及其效益进行分析。
1. 建筑工程：拉弧式螺柱焊接技术可以应用于建筑工程中的钢结构连接，如大跨度桥梁、大型厂房和高层建筑等。
通过该技术，可以有效地提高焊接质量，增强焊接接头的强度和稳定性。
2. 船舶制造：船舶制造中需要对船体进行各种焊接，而通过拉弧式螺柱焊接技术，可以实现高强度的船体焊接，从而提高船舶的耐久性和安全性。
3. 汽车工业：拉弧式螺柱焊接技术可应用于汽车制造中的焊接工艺，如车身焊接和车轮、发动机等关键部件的焊接。
该技术可以提高汽车结构的刚性和安全性能。
4. 石油化工：在石油化工行业中，拉弧式螺柱焊接技术广泛应用于管道、储罐等设备的焊接，能够满足高温、高压环境下的焊接要求，提高设备的可靠性和安全性。
5. 能源行业：拉弧式螺柱焊接技术在能源行业中的应用主要集中在核能、风能和太阳能等领域。
通过该技术，可以实现核电站、风力发电机组和太阳能电池板等的高强度连接。
1. 提高焊接质量：拉弧式螺柱焊接技术具有较高的稳定性和焊缝一致性，能够确保焊接接头的质量。
与传统的焊接方法相比，拉弧式螺柱焊接能够减少焊缝形变和气孔产生的概率，提高焊接接头的强度和可靠性。
2. 增强焊接接头的强度：拉弧式螺柱焊接技术可以实现焊接接头的全焊透性，提高焊缝的强度和韧性。
通过增强焊接接头的强度，可以提高设备的安全性能，减少事故风险。
3. 提高生产效率：拉弧式螺柱焊接技术具有高效、自动化的特点，可以大大提高焊接的速度和效率。
相比传统的手工焊接，拉弧式螺柱焊接技术可以减少人力投入和生产周期，降低生产成本。
4. 降低环境污染：拉弧式螺柱焊接技术采用了自动化焊接装备，能够减少焊接过程中的焊渣和废气排放，降低对环境的污染。
该技术还能够减少焊接过程中的能源消耗，提高能源利用效率。
5. 增强产品的竞争力：通过应用拉弧式螺柱焊接技术，可以提高产品的焊接质量和性能，增强产品的竞争力。
焊接螺柱国标
焊接螺柱国标
【实用版】
目录
一、焊接螺柱的概述
二、焊接螺柱的应用范围
三、焊接螺柱的规格和标准
四、焊接螺柱的生产厂家及质量保障
五、焊接螺柱的价格及选购建议
正文
一、焊接螺柱的概述
焊接螺柱，又称焊接螺钉，是一种通过焊接方式将螺纹连接到零件上的紧固件。
焊接螺柱具有连接牢固、可靠性高、耐疲劳性能好、抗拉强度高等优点，广泛应用于各种机械设备的连接和固定。
二、焊接螺柱的应用范围
焊接螺柱广泛应用于汽车、摩托车、电动车、船舶、铁路、电力、石油化工、建筑工程、家具制造等众多领域，尤其在汽车制造和工程机械领域，焊接螺柱的需求量尤为巨大。
三、焊接螺柱的规格和标准
焊接螺柱的规格主要根据其直径和长度来表示，常见的规格有 3x8、3x10、3x12、3x15、3x20、3x30 等。
焊接螺柱的生产和验收需遵循国家标准 GB900，以及行业标准 JB/T 3293-2016 等。
四、焊接螺柱的生产厂家及质量保障
焊接螺柱的生产厂家主要包括吴江市联信达精密五金厂等。
这些厂家具有完整的质量管理体系，可以确保产品质量可靠。
此外，他们还具备强
大的研发能力，能够根据客户需求生产各种非标准件。
五、焊接螺柱的价格及选购建议
焊接螺柱的价格受其规格、材料、生产厂家等因素影响，具体价格需咨询相关厂家。
拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析
拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析拉弧式螺柱焊接技术是一种新兴的焊接技术，利用电弧产生的高温和高能量，通过电极与工件之间的电弧短路，使焊接材料瞬间熔化并与工件熔合。
这种焊接技术具有焊接速度快、焊接强度高、热影响区小等优点，广泛应用于船舶、汽车、机械等行业。
拉弧式螺柱焊接技术能够提高焊接效率。
相对于传统的手工焊接和气体保护焊接，拉弧式螺柱焊接技术具有高效的特点。
在焊接过程中，电弧的热能可在短时间内集中到焊接接头的局部区域，使焊接速度大幅度提高。
通过实验数据可以看出，拉弧式螺柱焊接技术的焊接速度是手工焊接的数倍，可以大大缩短焊接周期，提高生产效率。
拉弧式螺柱焊接技术能够提高焊接质量。
传统的焊接方法在焊接过程中易产生气孔、夹渣、焊缝不均匀等质量问题，而拉弧式螺柱焊接技术通过优化电弧和焊接参数，能够有效地控制熔池形成和凝固过程，减少焊接缺陷的产生。
而且，由于拉弧式螺柱焊接技术焊接速度快，热输入较小，热影响区也相对较小，从而降低了焊接接头的应力集中和变形，提高了焊接接头的抗拉强度和疲劳寿命。
拉弧式螺柱焊接技术还能够提高焊接环境的安全性。
由于拉弧式螺柱焊接技术焊接速度快，电弧运行稳定，能量集中，焊接过程中产生的气体、溅射和火花较少，从而减少了焊接过程中可能引起的安全事故和环境污染。
拉弧式螺柱焊接技术的应用范围广泛。
由于拉弧式螺柱焊接技术具有上述优点，被广泛应用于各个行业。
在船舶制造领域，拉弧式螺柱焊接技术能够提高焊接速度和质量，适用于大型船舶的焊接工艺，提高了生产效率和工艺水平。
在汽车制造领域，拉弧式螺柱焊接技术可以焊接汽车车身、发动机和车轮等部件，提高焊接质量和车辆的安全性能。
在机械制造领域，拉弧式螺柱焊接技术可以焊接各种金属材料，包括钢、铝、铜等，提高产品的质量和可靠性。
拉弧式螺柱焊接技术在提高焊接效率、焊接质量和焊接环境安全性方面具有明显优势，并且在船舶、汽车和机械等行业的应用广泛，对提高生产效率和产品质量具有重要意义。
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。
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。
拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析
拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析拉弧式螺柱焊接技术是一种先进的焊接方法，它结合了拉力和电弧熔化两种焊接方法的优点，适用于焊接薄壁结构的螺柱连接。
该技术在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域得到了广泛应用，本文将对拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益进行分析。
1. 航空航天领域在航空航天领域，要求零部件具有轻质、高强度、高可靠性和耐腐蚀等特点。
而拉弧式螺柱焊接技术正是能够满足这些要求的一种焊接方法。
在航空发动机、飞机机身、航空航天设备的制造中，拉弧式螺柱焊接技术得到了广泛应用，能够有效提高零部件的结构强度和耐久性，并且能够减少焊接变形和残余应力，保证零部件的精准度和稳定性。
2. 汽车制造领域在汽车制造领域，拉弧式螺柱焊接技术也有着广泛的应用。
在汽车车身的焊接中，使用该技术能够减少焊接变形和残余应力，提高零部件的结构强度和耐久性。
该技术还能够提高焊接效率，减少生产成本，对于现代汽车制造企业来说具有非常大的意义。
3. 建筑工程领域在建筑工程领域，随着建筑结构的不断创新和发展，对于焊接技术的要求也越来越高。
拉弧式螺柱焊接技术能够满足建筑工程领域的多种要求，例如对焊接变形的要求、结构强度的要求、耐久性的要求等。
在建筑工程领域，拉弧式螺柱焊接技术也得到了广泛的应用。
1. 质量控制拉弧式螺柱焊接技术能够有效控制焊接变形和残余应力，保证焊接零部件的精准度和稳定性。
这对于零部件的质量控制具有非常重要的意义，能够大大提高产品的质量水平。
2. 生产效率相比传统的焊接方法，拉弧式螺柱焊接技术能够提高焊接效率，减少生产成本。
这对于企业来说是非常有利的，能够提高企业的竞争力和盈利能力。
3. 环保节能拉弧式螺柱焊接技术采用了高效的电弧熔化和拉力焊接方法，能够有效减少能源的消耗，降低对环境的影响，达到了节能环保的效果。
4. 可靠性拉弧式螺柱焊接技术能够保证焊接零部件的结构强度和耐久性，提高产品的可靠性和稳定性，从而降低产品的维修率和故障率。
螺柱焊接在AP1000工程中的应用
发 明螺柱 焊 接技术 以来 ， 柱焊 接工 艺 的应 用 已 螺 从 单一 的造船 行业 扩展 到汽 车 、机 车轨 道交 通 、 电站 、 电工 程 、 结构 等行业 。 国对 螺柱 焊接 核 钢 我 技术 的研 究 和商业 化应 用相对 较 晚 。 随着我 国制 造业 日趋 发达 。 螺柱 焊接 技术 已被越 来越 多 的 中
焊 接大 体上 可分 为三 种基本 形式 ： 第 一种 是稳定 电弧螺柱 焊 。 在螺柱 端 部与工
件 表 面之 间产生稳 定 的 电弧 ， 电弧作 为热 源在 使 工 件 上形 成 熔 池 ，同时 螺 柱端 被 加 热 形 成熔 化
储能 式螺 柱焊 机 的工作 原理 见 图１
层， 然后 施 加压力 （ 簧等机 械 压力 ） 螺柱 端部 弹 将 浸 入熔 池 ， 将液 态金 属全 部 或部 分挤 出接 头之 并
１ 引 言
２ 世 纪 上 半 叶 美 国 尼 尔 森 工 程 师 制 造 战 舰 ０
外 ． 而形 成再 结 晶的塑 性 连接 或再 结 晶与重 结 从
晶混合 连 接接头 。 种螺 柱焊 的 电源一般 采用 弧 这
焊整 流器 （ 可控 整流 或不 可控 整 流 ） 焊接 逆变 器 、 或直 流 电弧发 电机 等普通 弧焊 电源 。 稳 定 电弧 螺柱 焊通 常 称作 电弧螺 柱 焊 （ Ｒ Ａ Ｃ Ｓ Ｕ Ｌ Ｉ Ｇ）也称作标 准螺柱焊 。其特点 是 Ｔ Ｄ ＷＥ Ｄ Ｎ ， 电弧放 电是持 续而稳 定 的电弧过程 。焊接 电流 不 需要 调整 ， 焊接过程 中焊接 电流基本上是恒 定的 。 第 二种 是不 稳定 电弧 螺柱 焊 。 稳定 电弧 螺 与 柱 焊 的不 同之处 在于 供 电电源是 电容器组 。 电容 器 在 螺 柱端 部 与 工件 表 面 间 的放
螺柱焊用途
螺柱焊用途一、引言螺柱焊是一种常用的焊接工艺，用于将螺柱固定在钢结构中，可广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
本文将详细介绍螺柱焊的用途及其特点。
二、螺柱焊的定义和分类1. 定义螺柱焊是通过电弧加热将螺柱与钢结构连接起来的一种焊接方法。
2. 分类根据不同的连接方式，螺柱焊可以分为直接连接和间接连接两种。
三、螺柱焊的特点1. 高强度：由于采用了电弧加热焊接技术，使得焊缝牢固，具有高强度和高刚性。
2. 耐久性：经过严格的质量控制和检测，保证了螺柱与钢结构之间的牢固连接，并具有较长的使用寿命。
3. 环保性：采用了无污染、无废气排放的电弧加热技术，符合环保要求。
4. 经济性：相比传统的机械紧固方式，螺柱焊具有较低的成本，且施工速度快，提高了工作效率。
四、螺柱焊的应用领域1. 建筑领域：螺柱焊可用于建筑物的梁、柱、墙等钢结构连接。
2. 桥梁领域：螺柱焊可用于桥梁的主梁、支座等部位的连接。
3. 机械制造领域：螺柱焊可用于机械设备的框架、支撑等部位的连接。
4. 能源领域：螺柱焊可用于风电塔架、太阳能支架等部位的连接。
五、螺柱焊施工过程1. 准备工作：清理钢结构表面，确定螺柱位置和数量，并进行标记。
2. 焊接前检查：检查钢结构和螺柱是否符合要求，准备好所需材料和设备。
3. 焊接操作：采用电弧加热技术进行焊接，保证焊缝牢固，并进行质量检测。
4. 收尾工作：清理现场，记录相关数据并进行归档。
六、注意事项1. 施工前需对钢结构和螺柱进行严格的检查，确保符合要求。
2. 焊接过程中需注意安全，避免发生意外事故。
3. 焊接后需进行质量检测，保证焊缝的牢固性和耐久性。
七、结论螺柱焊是一种高效、环保、经济的连接方式，可广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
在施工过程中需注意安全，并进行严格的质量控制和检测，以确保焊缝牢固并具有较长的使用寿命。
电弧螺柱焊技术的发展与应用
焊接电流 螺柱位移 电弧电压
!
先导电流
! J ?@
图# 短周期拉弧螺柱焊焊接过程示意图
短周期拉弧螺柱焊分为普通电弧式和电容储能式两种， 不同之处在于电容储能式方法中的焊接电流是通过电容放电 获得，电流为一脉冲电流，大小及波形难于控制，它实际上 就是在常规拉弧式电容储能电弧螺柱焊中增加了先导电流， 可以对电容的放电时间更好地控制。与两种传统螺柱焊方法 进行比较，可以充分证明短周期拉弧螺柱焊的优点。 （ G） 相 同 直 径 的 螺 柱 采 用 短 周 期 拉 弧 螺 柱 焊 焊 接 ， 所 用 时间比采用普通电弧螺柱焊所用时间少得多。由于其焊接时 间短，接头的热输入量减少，热影响区较小，所以比普通电 弧螺柱焊更适宜焊接一些易出现淬硬组织的高合金钢、有色 金属如铝合金等材料。气体保护短周期拉弧螺柱焊是焊接高 合金钢常用的方法，熔池的深度较普通电弧螺柱焊浅得多， 所以适合焊接螺柱与母材径厚比大的工件。短周期拉弧螺柱 焊可以将 G0 ?? 的螺柱成功地焊到 G.E ?? 的薄板上，而采用普 通 电 弧 螺 柱 焊 则 母 板 最 小 厚 度 为 C ?? ， 这 承 袭 了 电 容 储 能 电 弧螺柱焊的优点。接头熔化金属的减少，使焊接过程中不必 再使用瓷圈保护，简化了焊接工艺。有研究证明，直径不大 于 G0 ?? 的螺柱，不使用瓷圈，采用气体保护方式，利用短周 期拉弧螺柱焊可得到理想的焊接接头，甚至可以在立焊和仰 焊位置实现焊接过程，获得较高的焊接质量。 （ 0 ）电容 储 能 电 弧 螺 柱 焊 虽 然 也 具 有 焊 接 时 间 短 的 特 点 ， 但是其存在着一些难以克服的缺点。以拉弧式电容储能电弧 螺柱焊为例，它对引弧间隙要求严格，带来了螺柱加工精度 问题，同时必须以精确的焊枪控制为前提，无疑给焊接增加 了困难。短周期拉弧螺柱焊对引弧间隙及螺柱加工精度没有
螺柱焊在车身制造中的应用
螺柱焊在车身制造中的应用摘要：螺柱焊是汽车车身制造中最为重要的焊接工艺之一。
本文系统阐述了螺柱焊在车身焊接中的工作原理及过程，并对螺柱焊作业过程中的关键点给出建议。
总结了螺柱焊设备的常见故障以及相应的快速解决方法。
关键词：螺柱焊；车身焊接；设备故障1前言随着社会的发展进步，人们对汽车的舒适型和安全性提出了更高的要求，这对汽车的密封性和NVH特性也提出了更多要求，需要在设计上更多考虑密封性能和防噪等性能。
因此在车身构件上要尽可能减少开口，螺柱焊就能够满足以上需求，不仅焊接速度快，而且质量可靠，得到迅速的推广与使用，逐渐替代了其他的连接技术如铆接、钻孔等。
螺柱焊在汽车企业中有着广泛的应用，符合当代汽车行业的技术要求[1,2]。
2螺柱焊技术2.1螺柱焊的工作原理螺柱焊是利用螺柱和车身板材之间的电弧热将金属熔化进而实现焊接的方法。
原理是使螺柱焊接端凸台或尖端与工件表面接触，提升焊接螺柱至一定高度,同时在螺柱与焊接工件之间施加一定的电压，并在这两者之间把电弧引出，进而使接触面熔化。
随着间距调整，将电压增大到焊接电压，达到一定的焊接时间后，断开焊接电流，螺柱进入金属熔池，熔池冷却形成可靠的螺柱焊接头[3,4]。
2.2螺柱焊焊接过程第一步，螺柱与工件接触。
螺柱接触到工件，焊接电缆和接地电缆等所有电缆都正确连接，系统会反馈SOW（stud on work）信号。
第二步，引弧电流阶段。
螺柱接触到工件时，引弧电流(固定为30A)通过内部启动焊接信号被触发。
在引弧电流稳定一段时间(15ms)之后,直线电机开始工作，将螺柱提升一段距离，此时电弧开始对螺柱和工件表面的油污进行清理。
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，即开路焊接。
第三步，主电流阶段。
在引弧电流结束后(40ms),进入主焊接电流通过阶段，电弧热在螺柱和工件表面形成焊接熔池。
螺柱焊接技术介绍
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。
拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析
拉弧式螺柱焊接技术的应用与效益分析随着现代工业的不断发展，越来越多的行业开始追求高效、高质、低成本的生产方式。
在这种背景下，拉弧式螺柱焊接技术逐渐成为了重要的焊接技术之一。
下文将就其应用和效益进行分析。
拉弧式螺柱焊接技术是一种应用直流或交流弧焊原理完成的自动化焊接技术。
它主要应用于船舶制造、桥梁建设、钢结构制造、管道工程等大型重型行业。
在这些行业中，钢结构的连接焊接工作是至关重要的环节。
而传统的手工焊接会存在焊缝质量难以保证，生产效率低的弊端。
拉弧式螺柱焊接技术可以一定程度上解决这些问题，它具有以下特点：1. 焊接效率高。
拉弧式螺柱焊接技术采用自动化机械焊接，可以大幅缩短焊接时间，提高生产效率。
2. 焊缝质量好。
由于拉弧式螺柱焊接技术实现了直接和螺栓的扣板焊接，焊缝质量更稳定、更均匀、无气孔、无裂纹、无变形，可完美保留钢材的性能。
3. 经济效益好。
拉弧式螺柱焊接技术可以在保证质量的前提下，节省劳动力成本，并能够减少不必要的焊材和设备消耗，降低生产成本，提高企业经济效益。
拉弧式螺柱焊接技术的应用，可以产生巨大的经济效益，主要表现在以下几个方面：1. 提高了生产效率。
采用拉弧式螺柱焊接技术，可以大幅缩短焊接时间，提高焊接效率。
传统手工焊接需要费时费力，无法满足大规模生产的需要。
而拉弧式螺柱焊接技术可以实现自动化生产，不仅提高了焊接效率，而且降低了人员成本。
2. 降低了生产成本。
拉弧式螺柱焊接技术能够有效降低生产成本。
首先，它采用自动化生产方式，减少了劳动力成本。
其次，它能够减少焊材和设备的消耗，降低了生产成本。
最后，由于焊缝质量好，避免了焊缝重做的情况，从而更好地控制了生产成本。
3. 保障了产品质量。
拉弧式螺柱焊接技术的应用，避免了传统手工焊接所存在的焊接不牢、焊缝不饱满、裂纹、变形等问题，提高了产品质量。
这对于构建安全、可靠的钢结构体系，具有重要意义。
综上所述，拉弧式螺柱焊接技术的应用，可以优化生产过程，提高生产效率，降低生产成本，保证焊缝质量，并且为企业带来了显著的经济效益。
螺柱焊在车身焊接工艺中的应用
116AUTO TIMEAUTOMOTIVE TECHNOLOGY | 汽车技术螺柱焊在车身焊接工艺中的应用汽车车身属于焊接结构件当中的一种，这种构件的构成主要由低碳钢组成，焊接性能相对较好。
而汽车的车身就是由数百种薄板件所连接而成的。
在车身焊接的过程中，主要应用了电阻焊、螺柱焊以及电弧焊等多种工艺。
近年来，人们对车辆性能要求逐渐提升，尤其是对整车密封性要求较高，所以，在车身设计方面，需要对整车的密封性以及防噪性加以考虑，为此，需要减少车身件上的开孔，提升气密性。
1 螺柱焊的基本介绍螺柱焊实际上是一种压力熔焊法，焊接的主要操作是利用螺柱的一端与板件的表面接触，使用电引弧将接触面熔化，并给螺柱施加压力，从而完成焊接。
这种焊接方法兼有熔焊以及压焊的双重特征，因此，其属性也具有弧焊和压力焊的属性。
螺柱焊使用的设备主要是螺柱焊机，根据不同的焊接原理，可以将螺柱焊机分为两种类型，一种是储能式螺柱焊机，一种是拉弧式螺柱焊机。
拉弧式螺柱焊机由螺柱焊电源以及焊枪组成，这种焊机应用的领域是异型钉以及螺柱圆柱头焊钉等焊接，一般将焊接的直径控制在30mm 以下3mm 以上。
通常情况下，螺柱焊接的实现方式则是通过拉弧式螺柱焊、储能式螺柱焊、电阻焊以及凸焊等方式来完成的。
由于拉弧式螺柱焊的周期长短不同，根据这一特征可以将拉弧式螺柱焊分为长周期螺柱焊以及短周期螺柱焊两种类型。
如今，汽车领域中应用最为普遍的焊接方式是逆变衣统帅上汽通用汽车有限公司整车制造工程部车身工艺科室 上海市 201201摘 要： 随着焊接技术的发展，螺柱焊以其标准化作业、全截面焊接以及焊接效率高等优势被广泛应用于汽车车身的焊接工艺当中。
本文就螺柱焊的工作原理以及主要特征进行介绍，进而对螺柱焊在车身焊接工艺中的具体应用以及需要注意的事项加以详细的分析。
关键词：螺柱焊；车身焊接；工艺；应用式焊接电源下的短周期拉弧式螺柱焊。
2 螺柱焊的工作原理及主要特征分析2.1 螺柱焊的工作原理介绍螺柱焊的种类不同时，其工作原理往往是不一样的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
这种焊接方式与接触式相比，焊接时间更短。
（1）焊接工艺参数。
储能式螺柱焊的工艺参数主要有：螺柱直径、焊接电压、焊接时间和螺柱伸出长度。
储能式螺柱焊只有一个显著的特点：电容放电过程不可控，焊接时间不可调。
螺柱伸出长度可以根据经验来确定，通常在1.0～1.5mm 之间。
储能式螺柱焊的焊接能量是由螺柱焊机的电容组的电容量和充电电压决定：W＝CU2，其中，W-焊接设备的额定储存能量，C-电容器组的总电容量，U-充电电压。
储能式螺柱焊设备的瞬间焊接电流峰值约为1000～10000A，这取决于设备电容量、充电电压、焊接回路电阻和电感。
一般来讲，从保护操作者和设备本身的安全性考虑，充电电压通常在200V之内。
由于设备出厂时，电容量已经固定，所以实际工作时，只能调节充电电压，根据螺柱直径大小和工件板厚，确定合适的电压值。
（2）设备组成及特点。
储能式螺柱焊设备由焊接电源、焊枪、地线钳以及混合电缆等部分组成。
增加自动送料器等辅助设备可配置成半自动或自动螺柱焊接设备。
根据焊接电源和螺柱规格的不同，手工焊接效率可达15个/min左右，自动焊接可达50个/min左右。
储能式螺柱焊设备操作简单，设备轻巧，适用于直径≤10mm、对连接强度要求不高的螺柱焊接。
图2 短周期螺柱焊接过程2．拉弧式螺柱焊拉弧式螺柱焊接与储能式焊接的电容放电不同，它是通过晶闸管控制的直流电源或逆变式焊接电源来进行焊接。
拉弧式螺柱焊接工艺，螺柱和工件的金属熔化量比储能式螺柱焊多，熔深较深，影响焊接质量的参数较为复杂，螺柱所能承受的强度也更大。
拉弧式螺柱焊根据焊接时间的长短，可细分为长周期螺柱焊和短周期螺柱焊。
拉弧式螺柱焊的工作过程是（见图2）：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。
短周期螺柱焊与长周期螺柱焊不同的地方是焊接时间仅为长周期螺柱焊的十分之一到几十分之一。
另外短周期螺柱焊在焊接电弧出现之前有一个引导电弧，其作用是清除工件或螺柱顶部表面的油污、油脂或涂层。
（1）焊接工艺参数。
拉弧式螺柱焊接工艺参数主要有：焊接电流、焊接时间、引弧电流、引弧时间、提升高度、螺柱伸出长度以及送钉时间等。
焊接电流——主要根据螺柱顶部法兰直径来选择，就普通低碳钢而言，焊接电流和螺柱直径的关系为：短周期螺柱焊，I＝（95～110）d，d＝3～15mm；长周期螺柱焊，I＝（50～100）d，d＝16～30mm。
对于镀锌螺柱或焊接在镀锌工件上的螺柱而言，焊接电流需要增加20%。
当然在实际操作中，可以根据工件厚度来调整焊接时间。
焊接时间——短周期螺柱焊，Tw＝（4～5）d，d＝3～15mm；长周期螺柱焊，Tw＝（10～100）d，d≥16mm。
对于短周期螺柱焊来言，焊接时间通常在20～100ms之间；长周期螺柱焊，通常对于焊接强度要求高，熔池深，焊接时间为200～2000ms。
无论短周期螺柱焊或长周期螺柱焊，其焊接时间与焊接电流共同组成焊接输入热量，可以互相配合、灵活调节。
引弧电流和引弧时间——这两个工艺参数仅在短周期拉弧式螺柱焊中出现，目的是清除工件表面与螺柱顶部法兰的油污、油脂或涂层。
引弧电流一般为30～50A，可调范围比较小；引弧时间通常为20～40ms。
目前很多品牌焊机的引弧电流和引弧时间在出厂时已设为固定值，不可调节。
图3 轿车制造常用螺柱类型提升高度——螺柱提升高度是决定焊接质量的一个重要参数。
它与螺柱直径成正比。
提升高度能有效防止因熔滴过渡时短路所造成的电弧不稳和焊接成形不良。
但是，过高的提升高度也有不利的一面：一是由于电弧的增长易发生磁偏吹现象，影响焊接质量；二是增加焊缝气孔数量。
这是一个较敏感的影响焊接质量的因素。
对于短周期螺柱焊来说，利用电磁感应提升螺柱的焊枪，提升高度通常为1.2mm，利用伺服电机提升螺柱的焊枪，提升高度通常为1.5mm。
螺柱伸出长度——螺柱伸出长度对于长周期螺柱焊来说，是螺柱熔化的长度与工件熔池深度之和，与螺柱直径成正比，经验值在1.5～6mm；对于短周期螺柱焊接而言，电磁式焊枪的螺柱伸出长度是螺柱熔化的长度加工件熔深，通常为1.2mm；伺服电机式焊枪的螺柱，其伸出枪嘴端面一定的长度，仅仅是便于螺柱与工件接触，而形成稳定的电路短路，通常为2.2～3mm。
伺服电机式焊枪的螺柱熔化长度与工件熔池深度为单独的参数值，与螺柱伸出长度没有直接关系。
焊接电流、焊接时间、螺柱提升高度和螺柱伸出长度是拉弧式螺柱焊接工艺的4个重要参数，在实际工作中应根据螺柱直径和工件厚度、材质来设定。
要进行多次试焊，根据焊接效果调节出合适的工艺参数。
（2）设备组成及特点。
拉弧式螺柱焊设备主要由焊接电源、控制系统、焊枪以及接地钳等组成，根据要求还可以配备自动送钉的送料设备。
通常焊接电源都与控制系统结合在一起，称为焊接主机。
目前先进焊机都采用了微处理器和液晶显示屏，可以直观、精确地设置和记录、存储焊接参数，并能在焊接过程中实时监控、数字显示。
大部分焊机电源采用的是晶闸管控制弧焊整流器；先进的焊机电源采用了逆变式直流电源。
为了得到稳定的电弧，螺柱焊电源为直流电源，具有陡降外特性，较高的空载电压。
拉弧式螺柱焊的最大特点是瞬间大电流，所以要求焊接电源在很短时间内焊接电流达到设定值，短周期螺柱焊机电流上升的时间更短，如果供电电网电源的容量不足会导致焊接电源的电压不稳，而造成焊接质量不良。
目前就焊枪而言，长周期螺柱焊以手工送钉的电磁感应式焊枪为主；短周期螺柱焊在生产节拍高的位置以自动送钉的伺服电机式焊枪为主，当然短周期螺柱焊在生产节拍不高的位置可以使用手工焊枪。
螺柱焊接技术在汽车行业的应用螺柱焊接具有快速、可靠、操作简单及无孔连接等优点，正在替代汽车制造中的铆接、攻螺纹和钻孔等连接工艺。
目前螺柱在轿车车厢内的作用是固定线束、内饰件和地毯等；在车厢外的作用是固定线束、油管、制动油管以及隔热板、导流板等底盘附件。
现在螺柱在轿车制造中的使用量日益增长，以神龙公司的车型为例，爱丽舍的螺柱使用量是50多个，标致307的螺柱使用量为106个，雪铁龙C5的螺柱使用量为187个。
轿车制造中常用螺柱类型如图3所示。
储能式螺柱焊焊接时间、焊接电流不可调，熔深很浅，在汽车行业的应用很少。
目前汽车行业应用的螺柱焊工艺是短周期拉弧式螺柱焊，主要采用逆变式焊接电源。
焊接主机采用了计算机技术、自动化技术，具有参数编制软件，编程操作非常直观，同时具备故障自我诊断系统，便于设备维修。
焊接主机可通过RS232接口与笔记本电脑相连。
一台焊接主机可连接5把焊枪，大大提高了焊接主机的利用率。
最近几年，焊枪由气动发展到电动，内部具有螺柱提升行程测量系统，与伺服电机技术相结合精确控制螺柱提升高度，确保焊接质量。
此外，螺柱焊接设备可以与自动化设备相结合形成全自动螺柱焊接，在神龙汽车2号平台地板合装线，就应用了螺柱焊设备与PLC控制装置相结合的全自动螺柱焊接。
螺柱焊接设备与机器人技术相结合而形成的机器人螺柱焊在汽车制造业已经得到应用，如德国大众公司已经采用了这项技术。
螺柱焊接技术的发展趋势随着计算机技术、自动化技术及电子电力技术的不断发展，目前焊接设备正在向自动化、智能化和数字化的方向发展，螺柱焊接技术作为一种焊接技术工艺当然也在顺应着这个趋势。
IGBT逆变式焊接电源正在取代晶闸管控制的焊接电源，控制系统采用了微处理器和液晶显示屏，使焊接参数编程操作简单直观。
伺服电机控制的焊枪正在取代弹簧机械式焊枪，可以精确控制螺柱的提升行程，使焊接质量更可靠。
结语相对于熔化极气体保护焊、TIG焊和埋弧焊等电弧焊接方式，国内研究应用电弧螺柱焊接技术的时间只有十几年，不过国内对于螺柱焊技术与设备的研究已有了很大进展，国内厂家已经推出性能比较完善的螺柱焊接设备。
但是设备厂家尚不具备伺服电机式焊枪的生产能力，应加大研究力度，早日推出与国外先进水平相媲美的产品。