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螺柱焊在西方已经广泛应用，每年生产的螺柱约70%都用于螺柱焊。但是，直到上世纪末，螺柱焊在我国才被广泛使用。目前，螺柱焊主要应用于汽车制造行业、核设施和其他大型建筑中[4]。在汽车行业里，现代轿车车身上有很多螺柱起着固定线路和内饰的作用，这些螺柱受力不大，是通过螺柱焊固定到车身上的[5]。在建筑行业，螺柱焊经常用于钢筋与钢件的连接，比较出名的工程有北京国家体育馆和上海世博园。22764
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1 电弧螺柱焊原理
螺柱焊的主要热源是电弧，电弧是一种气体放电现象，会产生强光和热量，具有低压、大电流的特点。在焊接过程中，螺柱和待焊的工件表面被电弧加热熔化，然后快速的挤压在一起冷却、凝固，形成焊缝。依据螺柱焊设备中以不同的方式提供能量，电弧螺柱焊可以分为拉弧式电弧螺柱焊和储能式电弧螺柱焊，这两种螺柱焊接方法都是采用直流电源产生电弧[6,7]。
对于拉弧式电弧螺柱焊，是利用晶闸管等整流器件对电网电压进行整流，来获得所需的焊接能量。储能式电弧螺柱焊的电源是低压储能装置，它的电弧是电容快速放电产生的[8]。
拉弧式电弧螺柱焊焊接开始时，待焊工件和螺柱通电，短暂接触后快速拉开，在两者之间形成电弧，待工件和螺柱加热到一定温度后，在外力作用下，螺柱进入工件表面的熔池经快速挤压形成焊接接头。储能式电弧螺柱焊引燃电弧时依靠的是大场强击穿气体间隙，引起大量带电粒子的定向运动，在焊接电压和焊接电流的作用下文持焊接电弧的燃烧，而不需要待焊工件和螺柱接触。储能式电弧螺柱焊的工艺参数主要有充电电压、放电电流、放电时间。论文网
图1.1所示为螺柱焊焊接过程，见下。
(a)准备阶段 （b)拉弧阶段
（c)焊接阶段 （d)预锻阶段
1.1 摩擦螺柱焊焊接过程
2 螺柱焊的特点
螺柱焊在瞬间完成，节省时间，提高了工作效率；标准螺柱的成本很低，用螺柱焊代替所需结构和板材连接，可以节省钻孔、铆接、拧螺纹等工序，具有良好的经济性；螺柱焊的操作简单，工人只需经过短暂培训就可以操作。
1.2.3 电弧螺柱焊的缺点
依据焊接所需时间的不同，拉弧式电弧螺柱焊又可以分为标准和短周期两种模式。标准拉弧式电弧螺柱焊的焊接时间一般是0.2~2s，储能式电弧螺柱焊的焊接时间一般是1~10ms。标准式电弧螺柱焊与储能式电弧螺柱焊相比，螺柱和工件的熔化量更多，熔深较深，螺柱所承受的力也大得多，接头强度较高，对待焊工件的表面要求较低，主要应用于建筑、造船、桥梁和重型机械的生产中。储能式电弧螺柱焊主要应用在薄板的螺柱焊中，它的不足是焊接过程不能控制，工件与螺柱的接触面积未经过燃烧清理，有杂质存在，易氧化，工件与螺柱等紧固件之间未能充分熔化和熔合，因此焊接的牢固不够，耐久性差[9]。
而且，对于厚度大于1.0mm的母材一般能调整焊接参数来满足生产，对于0.7mm的薄板，电流波动将影响焊接质量。当电流大时会导致工件焊透或者击穿；电流小时会导致虚焊现象。因此，薄板的电弧螺柱焊难以实现。