螺柱焊

螺柱焊

一.定义

在螺柱的端面与另一板件之间利用电弧热使之熔化并施加压力完成连接的焊接方法。

二.分类

根据采用不同的熔池保护方式和焊接时间，螺柱焊可分为：电弧螺柱焊和电容放电式螺柱焊。两者主要区别是供电电源和燃弧时间长短不同，前者由弧焊电源供电，燃弧时间约为0.1-1s之间。后者由电容储能电源供电，燃弧时间非常短，约为1-15ms。

三.焊接过程及原理

a.螺柱与工件接触

b.按下开关接通电源，将螺柱从工件表面提升，同时引燃焊接电弧。

c.电弧燃烧，熔化螺柱的尖端部分，最后螺柱被压入工件的熔池中。

d.熔池金属凝固，螺柱被牢固地焊接在工件表面上。

四.焊接工艺参数的选择

获得优质电弧螺柱焊接头的基本条件是输入足够的能量，而这个能量大小取决于螺柱的横截面积。而输入焊接区的总能量与焊接电流、电弧电压和燃弧时间有关。电弧电压决定于电弧长度和螺柱焊枪调定的提升高度。当提升高度决定后，电弧能量就由焊接电流和焊接时间决定。

由于相同的输入能量可用不同的焊接电流和焊接时间组合获得，所以在一定范围内，改变焊接时间有可能补偿低或高的焊接电流。

五．焊接设备

电弧螺柱焊接设备

1.焊枪

电弧螺柱焊的焊枪分为手持式和固定式两种。其中手持式普遍使用。焊枪上可调参数有：螺柱提升高度、螺柱外伸长度、螺柱与套圈夹头的同轴度。

2.电源

对电源的要求有：

（1）.必须为直流电源

（2）.要有较高的空载电压（70-100V）。

（3）.具有陡降的外特性。

（4）.能在短时间内输出大电流并迅速达到设定值。

六.应用

螺柱焊在安装螺柱或类似的紧固件方面可代取铆接、钻孔、和攻螺纹、焊条电弧焊、电阻焊或钎焊。在船舶、锅炉、压力容器车辆、航空、石油、建筑等工业部门应用广泛。

一、螺柱焊机介绍：

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

二、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。

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，螺钉焊机，螺丝焊机等等，均是指螺柱焊机。

1、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加工、电梯制造、铝幕墙加工、电气开关柜、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。

三、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。

根据产品，可以制成多工位自动焊机，或高精度龙门式数控自动焊机。

螺柱焊具有较高的质量再现率和较小的废品率。

四、注意事项：

螺柱焊在应用中要注意：螺柱焊也和其他熔化焊一样，对钢中的含碳量有一定限制——对于结构钢螺柱，含碳量应在0.18%以内，而母材的含碳量应在0.2%以内。

要根据螺柱焊的不同方法，按推荐的螺柱材料和母材组合可焊性施焊，否则螺柱和母材相互之间会有不熔性。

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。