所謂螺柱焊機是指在金屬或類(lèi)似金屬件的端面與另一金屬工件表面之間產(chǎn)生電弧，待接合面熔化時(shí)迅速施加壓力，完成焊接的一種方法。螺柱焊接方法起源于1918年，由于這種焊接新技術(shù)具有快速、可靠、簡(jiǎn)化工序、降低成本等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而引起了世界各國的普遍重視，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和完善，特別是二次世界大戰后得到了迅速發(fā)展，現已廣泛應用到橋梁、高速公路、房屋建筑、造船、汽車(chē)、電站、電控柜等行業(yè)?？珊附拥吞间?、不銹鋼、低合金鋼，銅、鋁及其合金材質(zhì)的螺柱、焊釘、銷(xiāo)釘、栓釘等。據報道1），日本園柱頭焊釘（栓釘）的年焊接量為6000萬(wàn)個(gè)，異型棒狀焊釘年焊接量為300萬(wàn)個(gè)?？梢?jiàn)螺柱焊接在日本鋼結構建筑中的應用規模。近年來(lái)我國經(jīng)濟建設發(fā)展迅速，使用螺柱焊接的領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，因此有必要對螺柱焊接技術(shù)和焊接工藝進(jìn)行深入研究，以便提高焊接質(zhì)量，推廣普及這種焊接技術(shù)。螺柱焊接技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)成為西方發(fā)達國家的一種基本的熱加工方法，螺柱（焊釘）的焊接大約有80％以上是通過(guò)螺柱焊機完成的。而我國1986年才在成都試制成功第一臺螺柱焊機。至于螺柱焊接技術(shù)的應用，還是從上世紀的九十年代才逐步展開(kāi)的，到現在也只有20來(lái)年的歷史，因此螺柱焊在我國還是一種剛剛興起的行業(yè)，不論焊接設備，還是焊接工藝都與國外有不少差距。分析這種差距，并逐步縮短這種差距，直至趕超世界水平則是我國螺柱焊接行業(yè)的神圣使命。

1。螺柱焊機的分類(lèi)

螺柱焊機分為電弧螺柱焊機和電容放電螺柱焊機兩大類(lèi)，前者以弧焊整流器作為電源進(jìn)行焊接，后者則以電容器貯存的能量瞬間放電而進(jìn)行焊接。兩種焊接方式的特點(diǎn)及應用情況見(jiàn)表1。

表1電弧螺柱焊和電容放電螺柱焊的特點(diǎn)焊接方式焊接時(shí)間TWMS可焊螺柱直徑DMM焊接電流IA保護方式最低板厚電弧螺柱焊瓷環(huán)保護》1003～25300～3000瓷環(huán)1／4D但不能小于1MM氣體保護》1003～16300～3000氣體1／8D但不能小于1MM短周期焊接≤1003～12≤1500不保護或氣體保護1／8D但不能小于0.6MM拉弧式電容放電螺柱焊《103～10≤3000（峰值）不保護1／10D但不能小于0.5MM注：最低板厚是指避免燒穿的厚度。

1.1電弧螺柱焊機

電弧螺柱焊機是由焊接電源、控制器、焊、地線(xiàn)鉗、焊接電纜等部分組成。但大多數焊接設備的焊接電源都與控制器合并為一體，稱(chēng)為主機。比較先進(jìn)的控制方式是使用微處理器，以便精確設置和適時(shí)控制焊接過(guò)程中的焊接電流、焊接時(shí)間等參數。焊接電源一般為晶閘管控制的或逆變式的弧焊整流器。逆變式的弧焊整流器體積小、重量輕、動(dòng)特性好，無(wú)疑是焊機的首選，但受大功率器件的限制，所以目前大容量的焊機還是以晶閘管控制的弧焊整流器為主。但不論那種結構的焊接電源，其安全要求都應符合GB15579的規定。用于螺柱焊的直流焊接電源應具有以下特點(diǎn)：

A、焊接電源應具有下降的靜外特性。只有這樣才能維持電弧的穩定性，保證焊接質(zhì)量。

B、焊接電源應有引弧電流（40～50A）和較高的空載電壓（70～100V）。以確保100％的引弧成功率，對于大直徑的螺柱焊接，其空載電壓甚至超過(guò)100V。只有這樣才能滿(mǎn)足提升高度較大時(shí)的需求。

C、要有較高的負載電壓。按弧焊電源下降特性的定義，當焊接電流≥600A時(shí)，其負載電壓應保持44V不變。在施工現場(chǎng)使用的焊機，其焊接電纜較長(cháng)，有的長(cháng)達50M，電壓降很大。如果不增加負載電壓加以補償，就勢必會(huì )降低其焊接能力，若不按照ISO14555規定配制焊接電纜的截面積，情況就會(huì )更加嚴重，甚至無(wú)法焊接。這就是為什么不同廠(chǎng)家制造的同一電流等級的焊機，其焊接螺柱的最大直徑有較大差異的主要原因之一。

D、焊接電流要有陡升的前沿。螺柱焊接的最大特點(diǎn)是瞬間大電流，因此要求焊接電源在接通后的32MS之內，焊接電流應達到其峰值。對于短周期螺柱焊而言，其焊接電流的上升時(shí)間應該更短，否則就有可能出現焊接時(shí)間已到，但焊接電流還沒(méi)有達到其峰值的現象。設定的焊接電流與螺柱焊接所得到的能量不成比例，則很難保證其焊接質(zhì)量。

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