螺柱焊简介

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(stud welding)的原理是: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,达到焊接效果的方法。该方法适用于高层钢骨结构、厂房、公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、机场、车站、电站、管道支架和起重机械等广泛使用钢制产品的场景。

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、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,植焊机,螺钉焊机,螺丝焊机等等,均是指螺柱焊机。

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。


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1-3 ms。  

储能式螺柱焊机工作机制为:采用220 V交流电,通过变压器降压,再通过整流桥将交流电变为直流电,经过双向整流管和充电电阻向电容充电。由智能芯片精确控制可控硅,使储能电容瞬间释放全部电量完成整个焊接过程。  


螺柱焊的特点

1、极大地节省时间和成本 

所有螺柱焊的结构不需要钻孔、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1 mm。电容放电拉弧螺柱焊可以到0.6 mm,而储能式螺柱可以到0.5 mm。  

3、良好的经济性

相对于其他焊接工艺,螺柱焊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(3-980 ms)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。  


螺柱焊需注意的问题

1、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。

2、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。

3、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。


2020年04月22日

拉弧螺柱焊的电弧
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