螺柱焊的焊接原理与操作流程

STUDWELDING螺柱焊的焊接原理与操作流程原理·分类·参数·流程·质量2026年内容导览01原理认知螺柱焊核心原理与技术特点02技术分类拉弧式与储能式对比03参数设定关键工艺参数与计算依据04操作流程焊前准备到焊后检查05质量保障检验方法与缺陷控制CHAPTER01原理认知加压熔焊，单侧连接先懂原理，再谈操作螺柱焊的定义与属性螺柱焊是将金属螺柱端部与工件表面接触，通电引弧，待接触面熔化后施加压力完成连接的焊接方法，属于

加压熔焊

，兼具熔焊与压焊双重特征。从属性到工艺，再到强度与表面，四个维度完整刻画螺柱焊的本质特征。“理解核心：一侧引弧熔化，一侧加压成型，无需钻孔与螺纹加工。”双重属性区别于凸焊的电阻焊属性，熔焊与压焊特征兼备。工艺特征焊接时间短、电流大、熔深小，可焊薄板并实现单侧焊接。接头强度接头强度大于螺柱本身强度，连接可靠。表面质量镀层板焊接后背面无印痕，外观完整。拉弧式焊接四步过程引弧原理与焊条电弧焊相同，均为短路提升引弧“引弧原理与焊条电弧焊相同，均为短路提升引弧。”第1步接触短路接触短路螺柱在焊枪驱动下与工件表面接触，形成电气回路。第2步提升引弧提升引弧电磁线圈将螺柱拉离，以约

40-50A

小电流引燃电弧，清理表面杂质。第3步主弧加热主弧加热大电流主电弧点燃，迅速熔化螺柱端部与工件待焊表面，形成熔池。第4步下落熔合下落熔合弹簧或气缸力将螺柱以

100-200mm/s

压入熔池，电弧熄灭完成凝固。瓷环保护与熔池成型瓷环兼具保护、成型、防氧化三重作用长周期拉弧焊需使用

陶瓷环（瓷环）

保护，电弧在瓷环内燃烧形成熔池4项保护机制电弧在瓷环内燃烧形成熔池，隔离空气排气平衡锯齿状排气孔排出高温气体，平衡内外压力，阻止大气侵入熔池成型螺柱高速插入，液态金属挤出并充填成型槽，形成焊环同轴度要求与螺柱同轴度需控制在

≤0.5mm，避免焊环成形不均CHAPTER02技术分类能量来源决定工艺边界选对路线，事半功倍拉弧式与储能式的差异对比维度拉弧式（电弧式）储能式（电容放电式）能量来源晶闸管整流或IGBT逆变电源大容量电容放电焊接时间短周期

20-100ms，长周期200-2000ms极短，1-3ms峰值电流短周期约1500-2000A极高，5000-10000A熔深较深，约

0.4mm

以上极浅，约

0.1-0.5mm根本区别在能量来源：拉弧式来自持续直流电源，储能式来自电容器瞬间放电选型核心：厚板高强度选拉弧式，薄板无痕选储能式两大路线应用定位两条路线，各得其所：厚板高强度靠拉弧，薄板无痕靠储能01路线一拉弧式定位可焊板厚/螺柱直径比例达

1:4，适配厚板与高强度场景。长周期使用瓷环，短周期（10-100ms）为汽车行业

主流工艺。典型场景：钢结构建筑、桥梁、船舶、汽车结构件。02路线二储能式定位可焊最薄板厚

0.5mm，无需保护气体，热影响区小。背面几乎无印痕，适合表面质量要求高场景。典型场景：钣金工程、开关柜、家电、玻璃幕墙。产能参考批量

8-40个/min，自动送料

60个/minCHAPTER03参数设定参数是质量的先决条件数据说话，精准施焊关键参数与计算公式关键原则：参数按直径匹配，焊接前必须试焊验证引弧阶段采用高电压小电流（约40-50A），防止螺柱端部与工件粘连四大参数，公式支撑：电流、时间、提升高度、伸出长度算计算公式焊接电流碳钢，d≤16mm，d为螺柱直径mmI=80×d焊接时间d≤12mm，单位st=0.02×d艺工艺参数提升高度φ6-25mm螺柱取2.0-2.5mm，对应电弧电压约20-25V，全范围1.5-8mm伸出长度应大于焊接余量（一般4-6mm），否则螺柱无法落入熔池，产生未熔合与咬边典型工艺参数示例螺柱直径（mm）电流（A）时间（ms）保护方式8640160瓷环12960240M21混合气电流随时间按螺柱直径同步递增，保护方式依直径与材质切换记法：直径每增

4mm，电流约增

320A，时间约增

80msCHAPTER04操作流程规范操作是质量的生命线步步到位，一次焊牢焊前准备与检查试焊验证：正式焊接前用同材质废料试焊，确认焊接质量合格母线原则：任何一项未达标，不得进入施焊环节环境检查作业区无易燃易爆物地面干燥通风良好设备检查电源电压匹配电缆无破损接地线连接牢固夹头无烧损工件准备打磨至Sa2.5级清除油污、铁锈、涂层显露金属本色材料准备螺柱规格匹配表面无氧化长周期焊接安装瓷环并保证同轴度定位与参数设定垂直度与参数锁定，是操作一致性的双重保障01焊枪定位螺柱端部垂直对准焊接位置，保持焊枪与工件表面垂直。偏斜角度超过

2.5°

即显著影响焊接质量，导致偏焊与飞边不完整。02参数设定按WPS输入电流、时间、提升高度等参数，不得随意更改。03磁偏吹控制对称布置接地夹（间距

≤300mm），采用双接地减少磁场干扰。避免电缆环绕铁磁性材料。执行焊接与焊后检查1执行焊接启动焊接按下焊枪开关设备自动完成

短路、引弧、主弧加热、落钉压入

全流程2执行焊接稳定保持焊接周期中保持焊枪

稳定不晃动，直至焊接周期完全结束3执行焊接垂直撤离完成后垂直向上

移开焊枪，禁止左右晃动CHAPTER05质量保障检验闭环，缺陷归零焊得牢，更要验得准检验项目与判定标准三类检验从外到内逐层把关，不合格项需复试相邻螺柱检验闭环：单个不合格复试相邻两个，批量不合格停机排查参数检验项目方法合格标准外观目视焊环均匀连续，无裂纹弯曲试验30°/60°弯曲无开裂（按直径选角度）金相检测10倍放大镜缺陷总面积≤焊缝宽度

20%常见缺陷与改善对策缺陷皆可控：参数、定位、清洁三者俱备，质量自然稳定缺陷一未熔合与虚焊成因热输入不足，电流过小或时间过短对策采用大电流短时间模式，电流≥直径×

100A缺陷二焊穿与变形成因热输入过大，薄板散热快对策分阶段间歇焊接，背面