2。1  螺柱焊的焊接原理

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[1, 19, 20]。具体的来说，它就是先将螺柱与底部的板材相接触，然后再给螺柱通以一定大小的电流，此时螺柱与板材之间接触的地方将会产生电弧，电弧会产生大量的热量并且将该处熔化，该处熔化后形成焊接熔池，紧接着电弧熄灭，再对螺柱施加一定的压力使螺柱与板材连接在一起[6]。根据焊接过程中所用焊接电源的不同，螺柱焊可以分为三大类螺柱焊接方法：文献综述

第一种是稳定的电弧法螺柱焊。在通电条件下，螺柱端部与工件之间产生稳定的电弧，电弧作为热源使板材熔化形成熔池，同时使螺柱端部形成熔化层及塑性区。此时螺柱仍被夹持在焊枪中，它将依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，从而形成焊接接头。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、焊接逆变器或直流弧焊发电机。与焊条电弧焊一样,这种焊接方法中的电弧放电也是稳定而持续的电弧过程[11,15,18,21]。

第二种是不稳定的电弧法螺柱焊。它与上述焊接方法的不同之处在于电弧的供电电源不同，这种焊接方法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。因为电容器放电时的电弧电压是瞬间变化着的，因此它是一种不稳定的电弧过程。这种不稳定的电弧法螺柱焊一般也称作电容储能螺柱焊或电容放电螺柱焊。又因为一般用这种方法施焊时，螺柱端部中心需要加工出一个凸尖，所以也有人将它称作尖端放电螺柱焊[22,23]。

第三种电弧法螺柱焊称作短周期螺柱焊。焊接电弧由较小的先导电弧与较大的焊接电弧组成，因而它是一种短时阶段稳定的电弧法螺柱焊。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流电弧及焊接电弧供电，它们可以是两个弧焊整流器，也可以是一个整流器与一个电容器组;当采用逆变电源时不需要双电源并联[11, 15, 18, 21]。