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。
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
浅谈焊接技术及应用 摘要:焊接专业作为制造业中的重要一环,在生产和生活中的作用十分重要。在焊接教学中应用一体化教学,为社会主义建设培养高素质高技能的焊接人才,是现阶段中等职业教育的首要任务。一体化教学强调一体化的教学场地、“双师型”教师及一体化教材的有机结合。发展一套适应中等职业教育的教学模式。 关键词:一体化教学场地双师型”教师一体化教材 1、“一体化”教学的目标 1.1 人才培养方式和教学课程的改革 改进人才培养方案,制定适合中等职业教育焊接专业“一体化”教学的人才培养方案。在原有的的国家教育部和劳动部颁发的只有中级焊工的教学大纲的基础上,制定适合培养高级工甚至技师的焊接专业的人才培养方案。 “打破原有课程体系将其分为素质课程、专业基础课程和专门工艺课程”,我们认为在这三者中应区别对待,在“专门课程”内容的制定上要体现区域经济的生产特征,结合生产产品制定相关内容和重点,有利于生产性实习或企业的定岗实习的顺利过渡而实现学与用的成功对接。制定和完善人才培养方案和培养模式,培养能满足社会需求的技能型人才。 1.2 一体化教学场地的建设 从根本上建立起黑板+粉笔教学和电化多媒体教学相结合的理论教学模式,是学生从直观上理解和接受理论知识。 校内实训基地受场地、设备等生产要素的限制,与生产车间客观上差距存在,在大型工装的应用,成型加工工件的变形与矫正等方面尤为突出。在这方面通过校企合作,将部分一体化的教学设置在与学校项邻的企业车间。 深化校企合作办学模式和工学结合人才培养模式改革。按照专业与产业对接、企业与岗位对接,专业课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接的原则,以校企合作为平台,以系统化专业建设为载体,突出教学过程的实践性、开放性和职业性,引导专业设置、课程体系、教学内容和教学方法的改革,实现“教、学、做”一体化的人才培养模式。 1.3 关于“双师型”师资队伍建设 “双师型、专业化”是职业教师发展的必经之路,在这方面注重中、青年教师在实践环节动手能力的提高,创造条件使他们带着具体的问题、任务去企业学习实践。使中青年教师在学历和理论知识占优的情况下,大幅度提高自身的实操能力。着力加强师资队伍建设,采取“引进来、送出去”、学历进修和非学历学习相结合等方式,努力培养一支优秀的专业师资队伍,加强建设培养学生创新精神与实践能力的实训平台。 2、“一体化”教学的主要过程 2.1 开发制定一体化课程教学标准 2.1.1 重构课程标准 打破原有学科体系,将课程体系分为基本素质课程、专业基础课程、专门工艺课程。 2.1.2 开展项目教学和案例教学 根据铆焊专业岗位层次的不同要求,实现课程改革与课程建设上的重大突破,完善高级铆焊专业课程体系建设,制定高中起点3年制、初中起点5年制高级铆
螺柱焊机及其焊接工艺 单位：二十二冶市政工程分公司姓名：徐升乾 时间：2010年4月 前言
所谓螺柱焊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。据报道1），日本园柱头焊钉(栓钉)的年焊接量为6000万个，异型棒状焊钉年焊接量为300万个。可见螺柱焊接在日本钢结构建筑中的应用规模。近年来我国经济建设发展迅速，使用螺柱焊接的领域也越来越广泛，因此有必要对螺柱焊接技术和焊接工艺进行深入研究，以便提高焊接质量，推广普及这种焊接技术。 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年才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，到现在也只有20来年的历史，因此螺柱焊在我国还是一种刚刚兴起的行业，不论焊接设备，还是焊接工艺都与国外有不少差距。分析这种差距，并逐步缩短这种差距，直至赶超世界水平则是我国螺柱焊接行业的神圣使命。 1.螺柱焊机的分类 螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器贮存的能量瞬间放电而进行焊接。两种焊接方式的特点及应用情况见表1。 表1 电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊的特点
塑料热风焊接技术及应 用 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
塑料热风焊接技术及应用 newmaker 在与化工相关的行业中，普遍 使用的塑料容器、储槽以及部 分管路系统，都需要借助热风 焊接工艺，才能达到理想的连 接牢度。而热风工艺本身也因其简单实用，而被行业内专业人士广泛接受，尤其是对于PE、PP、PVC和PVDF等塑料种类的焊接，更具有独特的优势。塑料焊接，实际上就是相容的塑料材料中相互缠绕的大分子链受热之后，由于具备了足够的能量和空间，在自身的分子热运动和外在压力的作用下，相互迁移和扩散到对方的熔融区中，并随着温度的下降和时间的推移，再次发生缠绕、冷却、结晶和定型的过程。在塑料制品的诸多连接技术中，热风焊接工艺是比较常见的一种，化工行业中普遍使用的塑料容器、储槽以及部分管路系统等均可以使用该工艺。本文对几种主要的热风焊接工艺进行了简单的介绍。圆嘴热风焊接技术通常，圆嘴热风焊的工艺过程包括5个阶段，分别是：待焊部件的表面处理、加热、加压、分子链间扩散和冷却。每个阶段的具体操作要求取决于待焊部件的具体外观形状和内部结构设计。其工作原理（如图所示）是：利用加热后的风或空气，同时预热焊条与待焊的母材相应部位；待其熔融之后，操作者通过对焊条垂直施加一定的压力，将焊条的熔融区与待焊母材的熔融区进行对接，并保持一定的焊接速度，使其具有足够的承压时间；最后，进行冷却定型。 圆嘴热风焊接的工作原理示 意图 在正式焊接之前，应先对待焊部件的表面进行相关处理，这样做的目的是：一方面，为了在焊接区域加工出焊缝所需要的破口或槽口，例如V形或X形槽口（如图所示）；另一方面，为了去除材料表面的杂质、脏物或者氧化层等影响焊接质量的不利因素。
螺柱焊工艺 所谓螺柱焊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。据报道1），日本园柱头焊钉(栓钉)的年焊接量为6000万个，异型棒状焊钉年焊接量为300万个。可见螺柱焊接在日本钢结构建筑中的应用规模。近年来我国经济建设发展迅速，使用螺柱焊接的领域也越来越广泛，因此有必要对螺柱焊接技术和焊接工艺进行深入研究，以便提高焊接质量，推广普及这种焊接技术。 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年才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，到现在也只有20来年的历史，因此螺柱焊在我国还是一种刚刚兴起的行业，不论焊接设备，还是焊接工艺都与国外有不少差距。分析这种差距，并逐步缩短这种差距，直至赶超世界水平则是我国螺柱焊接行业的神圣使命。 1.螺柱焊机的分类 螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器贮存的能量瞬间放电而进行焊接。两种焊接方式的特点及应用情况见表1。 表1 电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊的特点 焊接方式焊接时间tw ms 可焊螺柱直径d mm 焊接电流I A 保护方式最低板厚 电弧螺柱焊瓷环保护＞100 3～25 300～3000 瓷环 1/4d但不能小于1mm 气体保护＞100 3～16 300～3000 气体 1/8d但不能小于1mm 短周期焊接≤100 3～12 ≤1500 不保护或气体保护 1/8d但不能小于0.6mm
哈尔滨工业大学 金属工艺学课程论文 题目：焊接技术的应用与前景 院系：能源科学与工程学院 专业：核反应堆工程系 班级：1102301 学号：1110200724 姓名：刘平成
焊接技术的工艺应用与前景 作者：刘平成 (哈尔滨工业大学能源科学与工程学院核反应堆工程专业，哈尔滨150001) 摘要：制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。本文主要介绍了焊接技术在金属工艺学中的应用，工艺特点，实践，背景与应用前景。 关键词：金属工艺学、学科交叉、工艺流程，焊接技术 Technology application and prospect of welding technology (Energy Science and Engineering, Nuclear Reactor Engineering of Harbin Institute of Technology, Harbin 150001) Abstract：The manufacturing industry is an important pillar of the modern national economy and overall national strength, Metal Technology is a comprehensive research process method for manufacturing metal parts technical disciplines. This paper describes the welding metal technology, process characteristics, practice, background and application prospects. 1 焊接技术的主要研究内容 焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。 1.1 焊接分类 在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类. 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝
各种电子产品焊接工具及焊接技术 doc
岳阳县职业中专教育改变生活品格造就人生专业成就卓越创新引领未来一 手机焊接技术及要领怎样拆卸集成电路块 检修时经常需要从印刷电路板上拆卸集成电路 由于集成电路引脚多又密集拆卸起来很困难有时还会损害集成电路及电路板。这里总结了几种行之有效的集成电路拆卸方法供大家参考。 1、器吸锡拆卸法。 吸锡器拆卸集成块这是一种常用的专业方法使用工具为普通吸、焊两用电烙铁功率在35W以上。拆卸集成块时只要将加热后的两用电烙铁头放在要拆卸的集成块引脚上待焊点锡融化后被吸入细锡器内全部引脚的焊锡吸完后集成块即可拿掉。 2、用空心针头拆卸法。 用8至12号空心针头几个。使用时针头的内经正好套住集成块引脚为宜。拆卸时用烙铁将引脚焊锡溶化及时用针头套住引脚然后拿开烙铁并旋转针头等焊锡凝固后拔出针头。这样该引脚就和印制板完全分开。所有引脚如此做一遍后集成块就可轻易被拿掉。 3、烙铁毛刷配合拆卸法。 法简单易行只要有一把电烙铁和一把小毛刷即可。拆卸集成块时先把电烙铁加热待达到溶锡温度将引脚上的焊锡融化后趁机用毛刷扫掉溶化的焊锡。这样就可使集成块的引脚与印制板分离。该方法可分脚进行也可分列进行。最后用尖镊子或小“一”字螺丝刀撬下集成块。 4。加焊锡融化拆卸法。岳阳县职业中专 教育改变生活品格造就人生专业成就卓越创新引领未来 法是一种省事的方法只要给待拆卸的集成块引脚上再增加一些焊锡使每列引脚的焊点连接起来这样以利于传热便于拆卸。拆卸时用电烙铁每加热一列引脚就用尖镊子或小“一”字螺丝刀撬一撬两列引脚轮换加热直到拆下为止。一般情况下每列引脚加热两次即可拆下。 5、股铜线吸锡拆卸法。 利用多股铜芯塑胶线去除塑胶外皮使用多股铜芯丝可利用短线头。使用前先将多股铜芯丝 上松香酒精溶液待电烙铁烧热后将多股铜芯丝放到集成块引脚上加热这样引脚上的锡焊就会被铜丝吸附吸上焊锡的部分可剪去重复进行几次就可将引脚上的焊锡全部吸走。有条件也可使用屏蔽线内的编织线。只要把焊锡吸完用镊子或小“一”字螺丝刀轻轻一撬集成块即可取下。集成电路的拆装方法 音响集成电路由于引脚多排列紧凑拆装不小心常会使引脚断裂烙铁焊的时间太长也会使集成电路损坏或性能变差所以如何采用更好的方法拆卸集成电路也是大家所关心的问题通常方法有下列几种。金属编织带吸锡法 取一段可焊性很好的多股金属编织带再浸上松香酒精溶液用烙铁同时加热引脚上的焊锡和编织带到一定温度后引脚上的焊锡将被编织带吸附住然后把编织带吃上锡的剪去再用同样的方法吸去其它引脚上的焊锡直至全部引脚上的焊锡被吸走这时可用小改锥把集成电路轻轻撬起即可拆下。空气负压吸锡法 利用吸锡器。吸锡器一般有三种一是本身无加热装置靠电烙铁把焊锡熔化后利用吸锡器产生的负压把熔化的焊锡从每个引脚吸走二是一体化吸锡电烙铁它本身就有热源使用更为方岳阳县职业中专教育改变生活品格造就人生专业成就卓越 创新引领未来 便三是具有烙铁头加热后自动的吸锡器但设备成本高修理部一般常用第一种和第二种吸锡器。医用空心针头法 找一支9至10号医用空心针头原则上是针尖内径刚好能套住集成电路引出脚其外径能插入引脚孔然后用小锉刀把原有尖端针口锉平再把成形的平口外圆锉成斜状使用时采用尖头烙铁把引脚焊锡化此时把针头套住引脚插入印刷板孔内然后边移开烙铁边旋转针头使熔锡凝固最后拔出针头这样访该引脚就和印刷板完全脱离。照此方法每个引脚做一遍那么整块集成电路即能自动脱离印刷板此方法简便易行。
《焊接技术应用》 技师教学方案 一、编制说明 目前,随着中国经济的发展,中国作为“世界制造工厂”,人才的需求格局发生很大的变化:人才结构不合理,实用型人才奇缺,特别就是制造业,而作为制造业中重要的焊接专业更就是奇缺。面对这样的形势,省劳动社会保障厅决定在全省几所条件较好的高级技工学校试办焊接技术应用技师班,并组织有关专家制定焊接技师培训方案,现将培训方案编制依据与思路说明如下: 1、以就业为导向,坚持正确的办学指导思想 从根本上讲,职业教育就是就业教育,就是直接为就业服务的教育。 职业教育的发展应该从劳动市场的实际需要出发,以经济结构调整与人力资源需求分析为依据,坚持培养生产与服务一线高素质劳动者。 2、能力本位的职业教育在国际上具有广泛的共识,职业能力培养就是职业教育实施素质教育的核心。 坚持以能力为本位就是真正地办真正的职业教育的体现。 3、实行产教结合,“订单”培养等新型校企合作机制 企业的发展离不开职业教育,职业教育的发展离不开企业！ 职业教育应该成为:反映企业需求;反映企业参与;反映企业满意。 4、以“必须”与“够用”为度,促进文化教育功能化 职业教育中的文化基础教育,要为提高学生的职业能力服务,要全面理解文化基础教育的涵义。职业院校要按照企业对技能型人才的实际要求安排文化基础课程,防止盲目加大普通文化基础课程的比重,削弱职业能力训练,片面追求对口升学考试的做法。 5、适应行业企业劳动组织与技术发展需要,促进专业教育实用化 要关注行业企业的最新发展,通过校企合作等形式,及时调整课程设置与教学内容; 按照职业活动的特点与要求设计(或整合)教学内容;按照实际的工作任务、工作过程与工作情境组织课程,形成围绕工作需求的新型教学与训练项目。 6、以学生为中心,实现教学过程行动化 推广“行动导向”的教学模式,为学生提供在“做”中“学”的学习机会; 让学生经历从确定任务—制定工作计划—实施计划—进行质量控制与检测—评估反馈整个工作过程。 7、促进质量评价的社会化,提高职业教育的质量与效益 衡量职业教育质量与效益最重要的标准就是能否满足经济发展的需要。 毕业生专业基本对口就业率就是质量评价的主要依据。用人单位、学生与学生家长共同参与学习评价。 二、培养目标与要求 现代社会条件下职业教育培养目标发生了重大变化,其职业能力如下:
第2章螺柱焊的过程及工艺参数 螺柱焊的过程 螺柱焊的基本过程是引弧→焊接电弧→顶锻→冷却凝固；在这一过程中，焊接电流、焊接时间以及焊接过程中电弧的形态，对焊接结果有很大影响。 螺柱焊的引弧受程序控制，先是螺钉接触到工件，当按住启动按钮后，焊机首先提供一个微小电流，之后螺钉被提升，在螺钉尖端的铝极与工件之间建立电弧。（说明：铝极是襄嵌在螺柱尖端的一部份铝材料，其作用是便于引弧及还原被氧化的铁。）当建立了电弧之后，焊机自动进入大电流焊接：螺柱端部开始熔化，工件上形成溶池。此时的燃弧过程称焊接电弧阶段。 当到达设定的焊接时间之后，电弧熄灭，螺柱在外力(一般为弹簧力)的作用下，浸入溶池。进入顶锻阶段。 然后，溶池自然冷却凝固，完成焊接过程。 螺柱焊的工艺参数 螺柱焊的工艺参数主要包括极性选取、电流和焊接时间的选择、提升高度、浸入尺寸及速度的调节。首先说明的是，螺柱直径增加时，焊接所需要的能量也增加。 1.极性 极性是指工件到焊接电源的连接方式，以工件为准：工件接正极即为正极性，工件接负即为负极性。 一般的钢质螺钉采用正极性接法。而对于铝及其合金，黄铜材料的螺钉，常采用负极性连接方式。 2.焊接电流与焊接时间 一般情况下，焊接电流正比与螺柱的公称直径。当直径小于16mm时，焊接电流一
般是公称直径的80倍，即10mm的螺钉，使用的焊接电流为800A。当直径超过16mm 时，焊接电流一般取值为公称直径的90倍。当螺钉材料为合金钢时，电流取值减少10%。焊接时间的取值也与直径成比例关系：对于公称直径小于12mm的螺柱，一般取（d为螺柱的公称直径），对于公称直径大于12mm的螺柱，一般取。 如果焊接位置不是平焊，而是横焊或仰焊，一般采用增大电流和减少焊接时间进行焊接。当工件为薄板时，为了不致工件烧穿，也采用增大电流和减少焊接时间的方法。 3.提升高度 对于不同直径形状的螺柱，要求的提升高度是不一样的，提升高度是否合适，要看是否在焊接过程中出现磁偏吹或短路。当提升高度过大时，电弧燃烧不稳定，容易产生电弧漂移和电弧偏吹。提升高度过小时，电弧容易产生短路而断弧。提升高度对于同一端部形状的螺柱来说，正比于其公称直径，一般在~4mm变化. 4.浸入尺寸和浸入速度 一般要求螺柱浸入工件尺寸为3-8mm，且正比于螺柱直径。浸入尺寸取决于螺柱下降时的速度和压力。螺柱下降速度越快，压力越大，则浸入的尺寸越大，此时飞溅越大；反之，则浸入尺寸较小，飞溅较小。但如果螺柱下降速度太小，则螺柱有可能不能浸入溶池，出现焊接不牢的现象。调节浸入速度的方法是调节焊枪阻尼。（调整方法参阅后面有关章节） 表不通螺柱直径的提升高度和浸入尺寸
螺柱焊机及螺柱焊技术 （成都斯达特焊接研究所成都610051） 摘要:文章介绍了螺柱焊机和螺柱焊接工艺参数,并对电弧螺柱焊机的焊接电源、栓钉穿透焊工艺以及我国螺柱焊接技术的现状作了深入的分析，阐述了螺柱焊接技术的发展趋势。 关键词：螺柱焊机螺柱焊接工艺栓钉穿透焊螺柱焊技术发展 所谓螺柱焊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。 1螺柱焊机的分类 螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器储存的能量瞬间放电而进行焊接。两种焊接方式的特点及应用情况见表1。 1.1 电弧螺柱焊机 电弧螺柱焊机是由焊接电源、控制器、焊枪、地线钳、焊接电缆等部分组成。但大多数焊接设备的焊接电源都与控制器合并为一体，称为主机。比较先进的控制方式是使用微处理器，以便精确设置和适时控制焊接过程中的焊接电流、焊接时间等参数。焊接电源一般为晶闸管控制的或逆变式的弧焊整流器。 用于螺柱焊的直流焊接电源应具有以下特点： a、焊接电源应具有下降的静外特性。只有这样才能维持电弧的稳定性，保证焊接质量。 b、焊接电源应有引弧电流（40～50A）和较高的空载电压（70～100V），以确保100％的引弧成功率，对于大直径的螺柱焊接，其空载电压甚至超过100V。只有这样才能满足提升高度较大时的需求。 c、要有较高的负载电压。按弧焊电源下降特性的定义，当焊接电流≥600A时，
第2章螺柱焊的过程及工艺参数 2.1螺柱焊的过程 螺柱焊的基本过程是引弧→焊接电弧→顶锻→冷却凝固；在这一过程中，焊接电流、焊接时间以及焊接过程中电弧的形态，对焊接结果有很大影响。 螺柱焊的引弧受程序控制，先是螺钉接触到工件，当按住启动按钮后，焊机首先提供一个微小电流，之后螺钉被提升，在螺钉尖端的铝极与工件之间建立电弧。（说明：铝极是襄嵌在螺柱尖端的一部份铝材料，其作用是便于引弧及还原被氧化的铁。） 当建立了电弧之后，焊机自动进入大电流焊接：螺柱端部开始熔化，工件上形成溶池。此时的燃弧过程称焊接电弧阶段。 当到达设定的焊接时间之后，电弧熄灭，螺柱在外力(一般为弹簧力)的作用下，浸入溶池。进入顶锻阶段。 然后，溶池自然冷却凝固，完成焊接过程。 2.2螺柱焊的工艺参数 螺柱焊的工艺参数主要包括极性选取、电流和焊接时间的选择、提升高度、浸入尺寸及速度的调节。首先说明的是，螺柱直径增加时，焊接所需要的能量也增加。 1.极性 极性是指工件到焊接电源的连接方式，以工件为准：工件接正极即为正极性，工件接负即为负极性。一般的钢质螺钉采用正极性接法。而对于铝及其合金，黄铜材料的螺钉，常采用负极性连接方式。 2.焊接电流与焊接时间 一般情况下，焊接电流正比与螺柱的公称直径。当直径小于16mm时，焊接电流一般是公称直径的80倍，即10mm的螺钉，使用的焊接电流为800A。当直径超过16mm时，焊接电流一般取值为公称直径的90倍。当螺钉材料为合金钢时，电流取值减少10%。焊接时间的取值也与直径成比例关系：对于公称直径小于12mm的螺柱，一般取0.02d（d为螺柱的公称直径），对于公称直径大于12mm的螺柱，一般取0.04d。 如果焊接位置不是平焊，而是横焊或仰焊，一般采用增大电流和减少焊接时间进行焊接。当工件为薄板时，为了不致工件烧穿，也采用增大电流和减少焊接时间的方法。 3.提升高度 对于不同直径形状的螺柱，要求的提升高度是不一样的，提升高度是否合适，要看是否在焊接过程中出现磁偏吹或短路。当提升高度过大时，电弧燃烧不稳定，容易产生电弧漂移和电弧偏吹。提升高度过小时，电弧容易产生短路而断弧。提升高度对于同一端部形状的螺柱来说，正比于其公称直径，一般在
激光焊接技术应用及其发展趋势 摘要：本文论述了激光焊接工艺的特点、激光焊接在汽车工业、微电子工业、生物医学等领域的应用以及研究现状，激光焊接的智能化控制，论述激光焊接需进一步研究与探讨的问题。关键词：激光焊接；混合焊接；焊接装置；应用领域 引言 激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的Y AG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论，包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等，并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性，焊接现象建模与数值模拟，钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接，激光接头性能评价等方面做了一定的研究。 一、激光焊接的质量与特点 激光焊接原理：激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。图1显示在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段[2]，激光焊接的机理有两种： 1、热传导焊接 当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能而加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后将两焊件熔接在一起。 2、激光深熔焊 当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿人更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件焊接在—起。 这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择，通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式最基本的区别在于：前者熔池表面保持封闭，而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小，因为激光束的辐射没有穿透被焊材料，所以，在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入；而深熔焊时，小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换，由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，然后再转变为小孔方式。 1、激光焊接的焊缝形状 对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处的熔化金属，由于材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔，随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金属不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝，其焊缝形状深而窄，即具有较大的熔深熔宽比，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：l，最高可达10：1。图2显示四种焊法在316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截面形
本文由ｚｈｓｙｉｂ２４２０贡献 本文由水瓶＿天蝎贡献 ｄｏｃ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机查看。 电子焊接技术 １，焊接的概念 焊接，一般是用加热的方式使两件金属物体结合起来；如果在焊接的过程 需要熔人第三种物质， 则称之为 ＂钎焊＂ 所加熔上去的第三种物质称为 ， ＂焊料＂ ． 按焊料熔点的高低又将钎焊分为＂硬焊＂和＂软钎焊＂，通常以 ４５０℃为界，低 于 ４５０℃的称为＂软钎焊＂．电子产品安装工艺中的所谓＂焊接＂就是软钎焊的 一种，主要用锡，铅等低熔点合金做焊料，因此俗称＂锡焊＂． ２，焊接的原理是 焊接技术是电子制作中的基本技能．常用的焊接工具是电烙铁；焊接用料是锡铅 合金，焊接的焊剂．焊接的原理就是用高温将固态焊料加热熔化成液态，在焊剂 的配合下，使液态的焊料在焊接物表面形成不同金属的良好熔合．而选择良好的 焊料是确保焊接质量的前提． 许多初接触焊接的人对焊料的成分及特性等了解甚少，为此，下面对常 用焊料及配合使用的焊剂等进行简单介绍，让大家明白基本的焊接原理，常用焊 料和焊剂的正确选用等， 做到心中有数， 尽快在实际操作中提高自己的焊接水平． 最常用的焊料——焊锡 最常用的焊料见图 １，它是由锡和铅两种金属按照一定比例熔合而成的锡铅合 金，其中锡为主料，因此通常称这种焊料为焊锡．纯锡（Ｓｎ）为银白色，有光泽， 富有延展性，在空气中不易氧化，它的熔点为 ２３２．锡能与大多数金属熔融成合 金．但纯锡材料呈脆性，为增加焊料的柔韧性并降低焊料的熔化温度，必须用另 一种金属与锡熔合，以缓和锡的性能．铅就是一种很不错的配料，纯铅（Ｐｂ）为 青灰色，质软而重，有延展性，但容易氧化，有毒性，它的熔点为 ３２７℃．当锡 和铅按比例熔合后，就构成了我们最常用的锡铅合金焊料——焊锡，此时此刻熔 点温度变低，使用方便，并能与大多数金属结合，具有价格低，导电性好和连接 电子元器件可靠等特点． 焊接是一个比较复杂的物理，化学过程，当用焊锡焊接金属铜时，随着 电烙铁的加热和焊剂的帮助，焊锡先对焊接表面产生润湿，并逐渐向金属扩散， 在焊锡与金属铜的接触面形成附着层，冷却后即形成牢因可靠的焊接点．其过程 可分为以下三步： 第一步，润湿．润湿过程是指已经熔化了的焊锡借助毛细管力沿着被焊金 属表面细微的凹凸和结晶的间隙向四周漫流，从而在被焊金属表面形成附着层， 使焊锡与被焊接金属的原子相互接近，达到原子引力起作用的距离．引起润湿的 环境条件是：被焊金属的表面必须清洁，不能有氧化物或污染物．读者不妨通过 形象比喻来理解润湿，我们把水滴到荷花叶上形成水珠，就是水不能润湿荷花； 而把水滴到毛巾止，水就渗透到毛巾里面去了，这就是说水能润湿毛巾． 第二步，扩散．伴随着润湿的进行，焊锡与被焊接金属原子间的相互扩 散现象开始发生．通常原子在晶格点阵中处于热振动状态，一旦温度升高，原子 活动加剧， 就会使熔化的焊锡与被焊接金属中的原子相互越过接触面进入对方的 晶格点阵，而原子的移动速度与数量决定于加热的温度与时间． 第三步，冶金结合．由于焊锡与被焊金属相互扩散，在接触面之间就形 成了一个中间层——金属化合物． 可见要获得良好的焊点，被焊金属与焊锡之间必须形成金属化合物，从而使焊接 点达到牢固的冶金结合状态． 综上所述，某种金属是否能够焊接，是否容易焊接，取决于两个因素： 一是所用焊料是否能与焊件形成化合物；二是要有除去接头上污锈的焊剂．焊接 时，焊锡能与大多数金属（如金，银，铜，铁，锌等）反应生成一种相当硬而脆 的金属化合物，这种化合物就是焊料与焊件结合的粘合剂，但有些金属（如钛， 硅，铬等）不能与焊锡反应，因而焊接这些金属时就不能采用焊锡这种焊料． ３，焊接的分类 （１）手工焊接 一，接触焊接 接 触焊接 是在 加 热的烙 铁嘴（ｔｉｐ）或 环（ｃｏｌｌａｒ）直 接接 触 焊接点 时完 成的．烙铁嘴或环安装在焊接工具上．焊接嘴用来加热单个的焊接点，而 焊接环用来同时加热多个焊接点．对单嘴焊接工具和焊接嘴，有多种的设 计结构． 对烙铁环形式的焊接嘴也有多种设计结构．有两或四面的离散环，主 要用于元件拆除．环的设计主要用于多脚元件，如集成电路（（ＩＣ）；可是， 它们也可用来拆卸矩形和圆柱形的元件．烙铁环对取下已经用胶粘结的元 件非常有用．在焊锡熔化后，烙铁环可拧动元件，打破胶的连接． 四边元件，如塑料引脚芯片载体（ＰＬＣＣ），产生一个问题，因为烙铁环 很难同时接触所有的引脚．如果烙铁环不接触所有引脚，则不会发生热传 导，这意味着一些焊点不熔化．特别是在 Ｊ 型引脚元件上，所有引脚可能 不在同一个参考平面上，这使得烙铁环不
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。 （2）工艺参数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。以下是通过解决螺柱脱落问题的经验总结。 ①焊接电流主要根据螺柱顶部法兰直径来选择，普通低碳钢焊接电流和螺柱直径的关系为：
螺柱焊（stud welding） 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。 螺柱焊钉 螺柱焊（ stud welding）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的方法。电弧螺柱焊用圆柱头焊钉适用高层钢骨结构建筑、工业厂房建筑、公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、交通设施建筑、机场、车站、电站、管道支架、起重机械及其它钢结构等。 简介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 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、 螺柱焊机、储能式凸焊等。与之相对应的焊机也有所不同，分别为拉弧式 螺柱焊机、电阻焊机、凸焊机等。 [1] 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。 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工程、电子业开关柜、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。 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。
螺柱焊机及其焊接技术 前言 所谓螺柱焊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。近年来我国经济建设发展迅速，使用螺柱焊接的领域也越来越广泛，螺柱焊接技术发展到今天，已成为一种基本的热加工方法，螺柱（焊钉）的焊接大约有90%以上是通过螺柱焊机完成的。 1.螺柱焊机的分类 螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器贮存的能量瞬间放电而进行焊接。两种焊接方式的特点及应用情况见表1。 表1 电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊的特点：
注：最低板厚是指避免烧穿的厚度。 1.1 电弧螺柱焊机 电弧螺柱焊机是由焊接电源、控制器、焊枪、地线钳、焊接电缆等部分组成。但大多数焊接设备的焊接电源都与控制器合并为一体，称为主机。比较先进的控制方式是使用微处理器，以便精确设置和适时控制焊接过程中的焊接电流、焊接时间等参数。焊接电源一般为晶闸管控制的或逆变式的弧焊整流器。逆变式的弧焊整流器体积小、重量轻、动特性好，无疑是焊机的首选，但受大功率器件的限制，所以目前大容量的焊机还是以晶闸管控制的弧焊整流器为主。但不论那种结构的焊接电源，其安全要求都应符合ISO14555的规定。用于螺柱焊的直流焊接电源应具有以下特点： a、焊接电源应具有下降的静外特性。只有这样才能维持电弧
机床行业焊接技术的应用 机床行业的焊接技术的应用是随着国外引进产品技术发展起来的。同时，国内焊接技术的发展也促进了机床行业焊接技术的应用。目前，在机床行业中应用的主要焊接技术有以下几个方面: 1.钢板预处理技术应用 机床行业的钢板预处理生产线，是1993年由济南第二机床厂开始使用的，它是在造船行业、重机行业、矿山行业使用的基础上开始的。该预处理生产线是由该厂和青岛第三铸造机械厂联合开发制造，其主要工艺流程为：钢板校平、预热、抛丸除锈、自动喷漆、烘干，全长60米。主要技术参数为：钢板校平厚度8～40mm，校平宽度３ｍ；预处理钢板厚度8～160mm，有效宽度3ｍ；处理结构件最大规格为1500（宽）×800（高）；预处理速度为0～4m/min；年处理能力为４万吨/年；采用了PC自动控制和手动控制两种方式。该钢板预处理生产线,解决了原材料的锈蚀、氧化皮等不良因素，提高了数控切割落料质量和机床产品的外观质量。 2.数控切割技术应用 1982年由济南第二机床厂开始将国产数控切割机应用于钢板零件的切割落料之中，1988年开始应用了计算机自动编程套料技术，使钢板利用率由70％提高到74％；1992年济南第一机床厂引进了美国等离子数控切割机和激光数控切割机，开始了机床行业数控等离子和激光切割的应用，使厚度为0.5～8mm的薄钢板切割精度达到了0.5～1mm。"七五"期间，济南第二机床厂开发研究了厚钢板数控精密切割技术，使厚钢板数控精密切割厚度达到了275mm，该项目获得了机械部机床行业"七五"工艺成果一等奖。1993年，济南第二机床厂通过引进数控水下氧气等离子切割机，使机床行业数控等离子碳钢切割厚度由8ｍｍ提高到了25mm，减少了中厚板的切割变形，提高了中厚钢板零件的切割精度和切割质量。
螺柱焊接原理简介 ——供稿人：集团技术管理部刘春峰 螺柱焊接是将直径2－25mm的螺柱或柱状金属高效、低成本、全断面融合地焊接在金属表面的一种特种焊接工艺方法。此项技术的应用可替代一些传统的加工方法，例如：钻孔、攻丝、手工焊接、焊后处理等。 螺柱焊接过程：首先，将焊接螺柱（或柱状金属）放置于焊接母材上；随后，提升焊接螺柱，同时导通电流，在焊接螺柱和焊接母材之间激发电弧，电弧将焊接螺柱端部和焊接母材表面溶化，并形成焊接熔池；接下来，焊接螺柱和焊接母材相对运动，焊接螺柱在一定速度下受控地插入熔池；最后，焊接电流终止，电弧熄灭，同时熔池凝固，焊接过程完成，形成全断面熔合的焊缝。 螺柱焊接优点：①焊缝全断面熔合，提高了焊接部位的安全性； ②焊接在瞬间完成，提高了焊接工作效率；③可适应多种金属材料； ④热影响区小，焊接母材变形小；⑤焊接损伤很小，母材背面没有或只有很小的焊接损伤；⑥保持中空零件的密闭性；⑦实现单面焊接； ⑧操作简便。
螺柱焊接分类：根据焊接的特性和电源原理，我们通常将螺柱焊接分为电容储能式螺柱焊接和拉弧式螺柱焊接，前者焊接在0.003秒内完成，用于在薄板上焊接螺柱，后者焊接时间在0.1-1.5秒内完成，用于在更复杂的环境下焊接螺柱。 电容储能式螺柱焊接具体可分为：①接触式螺柱焊接；②间隙式螺柱焊接。 拉弧式螺柱焊接具体可分为：①陶瓷保护环模式螺柱焊接；②气体保护模式螺柱焊接；③短周期模式螺柱焊接（分为有气体保护和无气体保护二种）。 无论采用哪种螺柱焊接工艺，要想取得理想的焊接效果，都需要我们对以下参数严格控制： 例如：焊接时间，焊接电流，运动的可控性，设备的易操作性，被焊金属材料的成分等。 以下图示了几种常用的螺柱焊接工艺方法： ●接触式电容储能螺柱焊接： 是一种最常用的电容储能螺柱焊接方法（从下图0.001秒开始工作） ●间隙式电容储能螺柱焊接：