1。2  螺柱焊原理及其分类

螺柱焊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，给螺柱施加一定压力而完成焊接的一种焊接方法。焊接过程如下，待焊接参数设定完成后，启动电机，焊枪中的磁力机构使螺柱上升从而引弧，在电弧作用下螺柱面与工件表面熔化；当磁力提升机构的电磁铁释放时，压缩弹簧加压使螺柱浸入熔池，并将液态金属部分挤出接头之外，从而形成再结晶和重结晶混合接头，形成凸台；当熄弧后，继续保持几秒钟的短路电流并施加顶锻力使焊缝成形稳定，从而形成螺柱焊接头。其焊接示意图[2]如图1。1。

图1。1  电弧螺柱焊的焊接过程

根据焊接电源的种类、接头保护的介质和焊接周期的长短，可将螺柱焊技术分为短周期拉弧式、气体保护式、陶瓷环保护式电弧螺柱焊和电容放电拉弧式、电容放电尖端引燃式电容储能螺柱焊五种常见的焊接方式。其在工程应用中更有着许多特点，首先，焊接结构无需钻孔、冲孔、车螺纹、铆接和精整等加工工序，节省了时间和成本，提高了效率和利润；其次，螺柱焊可用于薄板的焊接，而且能够进行平焊、仰焊、竖焊和横焊等工艺，不受焊接位置的限制，焊接接头质量较高，变形很少，无需再加工；另外，对于批量生产的工件，螺柱焊技术具有较高的焊接质量达标率和很低的产品报废率，体现了良好的经济性。当然，工程中不同的焊接方法具有不同的特性参数，如下表1。1所示[1,3,7]。

表1。1  螺柱焊特性参数

特性参数 陶瓷保护或气体保护的拉弧螺柱焊 短周期拉弧

螺柱焊 电容放电拉弧

螺柱焊 电容放电尖端引燃螺柱焊

峰值电流/A 3000 1500 5000 10000

螺柱直径/mm 3-25 3-12 2-8 2-8

焊接时间/ms 100-2000 5-100 3-10 1-3

熔池保护 陶瓷环或气体 无保护或气体 无 无

螺柱材料 含C量在0。18%以内的结构钢、镍铬钢、铝（至12mm） 含C量在0。18%以内的结构钢、镍铬钢、铜锌合金（用保护气） 含C量在0。18%以内的结构钢、镍铬钢、铜锌合金、铜、铝 含C量在0。18%以内的结构钢、镍铬钢、铜锌合金、铜、铝

最小板厚/mm d/4,用陶瓷环保护；d/8,用气体保护，但≥1mm d/8,

但≥0。6mm d/10,无保护但≥0。5mm d/10，

大约0。5mm

钣材表面 露出金属光泽，去除杂质氧化皮焊接绝缘漆 露出金属光泽，镀锌，允许有轻微矿物油层 露出金属光泽，允许有轻微矿物油层 露出金属光泽，镀锌