目前国内和国际在螺柱焊接领域的工艺标准和检验标准已形成较为完整的体系,但仍存在部分细分领域的空白(如铝合金螺柱焊)。
国内标准体系1. 工艺标准GB/T 41984-2022《电弧螺柱焊工艺方法》国家标准,修改采用ISO 14555:2017,涵盖焊接技术评审、工艺规程、设备要求等,适用于金属材料的电弧螺柱焊。归口单位:全国焊接标准化技术委员会(TC55)。T/CSAE 441-2025《铝合金螺柱焊接质量要求及试验方法》填补了铝合金螺柱焊的空白,规定外观、强度(弯矩/扭矩)等要求,适用于汽车轻量化领域。GB/T 902系列(如GB/T 902.4-2010)针对短周期电弧螺柱焊用螺柱的尺寸和制造要求。 带导向套筒,确保螺柱垂直基板。宁夏拉弧螺柱焊枪答疑解惑
螺柱焊接中,螺柱直径(D)与母材板厚(T)的匹配关系是确保焊接质量的参数,需同时满足 强度需求 和 工艺可行性。
行业规范参考ISO 14555:2017:规定螺柱直径与板厚比(D/T)≤5(拉弧式),否则需工艺评定。AWS D1.1:钢结构栓钉焊接要求:板厚≥1/3栓钉直径(如Φ19mm栓钉→板厚≥6.4mm)。
实用建议设计阶段:优先按 D/T≈3~4(拉弧式) 或 D/T≈6~8(储能式) 匹配。工艺验证:对临界值(如Φ12mm螺柱+3mm板厚)需做 试焊+破坏性测试(拉伸/弯曲)。异常工况:薄板焊大螺柱(如1mm板+Φ8mm螺柱)→改用 穿透式螺柱焊(需背面垫板)。 宁夏拉弧螺柱焊枪答疑解惑大电流焊枪配备水冷通道(如铜管循环冷却),防止过热。
螺柱焊机作为一种高效、高精度的金属连接设备,能够解决传统紧固和连接工艺中的诸多痛点。
解决生产效率与成本的矛盾大批量生产节拍慢问题:人工拧螺栓速度<10个/分钟。解决:自动化螺柱焊可达30个/分钟(如汽车生产线)。高精度装配需求问题:螺栓累积误差影响装配精度。解决:焊接位置精度±0.2mm(如航空器仪表支架)。
解决环境与可靠性挑战防腐/密封要求问题:螺栓缝隙易渗水腐蚀。解决:焊缝致密无间隙(如海上风电塔筒焊接)。动态载荷场景问题:振动导致螺栓松动。解决:焊接接头抗疲劳性强(如高铁轨道固定件)。
螺柱焊接的可焊外径主要取决于焊接工艺类型(拉弧式或储能式)、设备功率及结构设计。
超大直径(>Φ30mm)的替代方案若需焊接超规格螺柱,可考虑:螺栓焊接复合工艺:先预钻孔,再用电弧焊填充(类似塞焊)。摩擦焊:适合实心大直径棒材(如Φ50mm以上)。
选型注意事项母材匹配:拉弧式焊Φ25mm螺柱需母材厚度≥6mm(钢)或≥8mm(铝)。设备要求:焊接Φ20mm以上螺柱需配备:大电流电源(如1500A逆变器);重型气动焊枪(压力≥500N)。 家电钣金件:焊接M4~M6接地螺柱,替代传统铆接或攻丝工艺。
螺柱焊接既适用于单层板也适用于双层板,但需根据板材组合和结构需求调整工艺。
双层板焊接的关键条件板厚要求:总厚度需满足螺柱直径(D)与板厚(T)的常规比例(如拉弧式:T≥1/4D)。单层厚度:至少一层板厚≥1mm(防止烧穿)。层间状态:紧密贴合:两层板之间需无缝隙(必要时用夹具压紧)。无涂层/氧化层:接触面需清洁,避免电阻增大导致焊接不良。螺柱类型:优先选择带穿透齿的螺柱(可刺破上层板,确保电弧作用于下层板)。 螺柱焊枪广泛应用于需要高效、可靠固定螺柱或类似紧固件的工业领域。宁夏拉弧螺柱焊枪答疑解惑
表面处理:焊接区需清洁(无油污、氧化层)。宁夏拉弧螺柱焊枪答疑解惑
螺柱焊接(Stud Welding)之所以被采用,是因为它解决了传统紧固方式(如钻孔攻丝、铆接、胶粘或螺栓连接)的诸多痛点,同时具备高效和工艺灵活性等独特优势。
1. 需求领域案例:汽车安全带固定点、建筑剪力栓钉。原因:焊接接头抗拉强度可达螺柱本体的90%以上,远超铆接或胶粘。2. 薄板或空间受限结构案例:家电钣金(0.5mm薄板)、电子机箱。原因:储能式螺柱焊可焊0.3mm超薄板,且无需背面操作。3. 防腐/密封要求高案例:船体不锈钢螺柱、户外电力柜。原因:焊缝无缝隙,避免腐蚀介质渗入。4. 自动化大批量生产案例:汽车生产线(每分钟焊接20~30个螺柱)。原因:机器人集成简单,节拍远超手动拧螺栓。 宁夏拉弧螺柱焊枪答疑解惑