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。 操作者手持焊接,适用于小批量、灵活作业(如维修、现场施工)。北京开关柜螺柱焊枪方案设计
二氧化碳气体保护焊机(CO₂焊机)与螺柱焊机是两种用途和原理完全不同的焊接设备,主要区别体现在焊接方式、适用场景和工艺特性上。
应用场景选择建议选CO₂焊机:需要长焊缝、厚板焊接(如桥梁、储罐)。预算有限,且材料为普通钢材。选螺柱焊机:需快速固定强度螺柱(如汽车安全带锚点)。薄板(<1mm)或避免背面加工的场景(如家电外壳)。
在汽车制造中:CO₂焊:用于车身骨架的连续拼接。螺柱焊:用于后续安装线束支架、内饰固定点。
CO₂焊机是“面”焊接工具,适合大范围连接;螺柱焊机是“点”焊接工具,专攻强度紧固。两者互补,根据材料、结构、效率需求选择,产线常配合使用。 北京开关柜螺柱焊枪方案设计自动焊枪:集成到机械臂或自动化产线(如汽车车身焊接)。
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)。
国际标准体系1. 工艺标准ISO 14555:2017国际通用标准,覆盖电弧螺柱焊的工艺、质量要求和人员资质,被多国直接采用(如EN ISO 14555:2006)。AWS D1.1(美国焊接学会)包含螺柱焊的工艺评定和检验要求,广泛应用于北美市场。2. 检验与认证EN 1090(欧盟钢结构认证)要求螺柱焊接工艺通过EN ISO 14555评定,并需ETA认证(如EAD 330084-00-0601)。NADCAP(航空特殊工艺认证)对航空航天领域的螺柱焊有额外严苛检测要求。3. 待完善领域超薄板(<0.3mm)焊接:现有标准对电容放电焊的极限工况覆盖不足。环保要求:如无铅镀层螺柱的焊接规范尚未统一。
双层板焊接的3种方法1. 直接拉弧式焊接适用场景:两层板总厚度≤8mm,且下层板为主承力层。步骤:清洁两层板接触面,用夹具压紧。选用大电流(比单层板增加10%~20%),延长电弧时间。螺柱带穿透齿,焊接时刺穿上层板,电弧主要熔化下层板。案例:卡车车厢双层钢板拼接(上层2mm+下层4mm,Φ8mm螺柱)。2. 穿透式螺柱焊(Through-Stud Welding)适用场景:上层板较薄(≤1.5mm),下层板较厚。步骤:使用特殊螺柱(尖部锐利),焊接时完全穿透上层板。电弧在下层板形成熔池,冷却后螺柱与两层板同步固定。案例:家电外壳(外层0.8mm装饰板+内层1.5mm结构板)。3. 预开孔焊接适用场景:上层板过厚(>3mm)或需精确定位。步骤:上层板预钻孔(孔径=螺柱直径的1.1倍)。螺柱穿过孔后,直接焊接在下层板上。案例:建筑幕墙铝板(外层开孔+内层钢结构焊接)。母材厚度:拉弧式适合≥1mm板材,过薄易烧穿(需电容放电式)。
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。
螺柱焊机无法解决的问题非金属材料连接:如塑料、陶瓷基材。极端环境焊接:水下或超高温(>500℃)需特殊工艺。微型连接(<Φ1mm):需激光焊或微铆接。
螺柱焊机的价值提质:冶金结合强度优于机械连接。增效:速度可达传统工艺的5~10倍。降本:省人工、省辅材、减维护。破界:解决薄板、异种金属、密闭空间等特殊需求。
在制造、绿色能源、智能装备等领域,螺柱焊机已成为提升产品可靠性和生产效率的关键技术装备。 应用:钢结构、船舶、压力容器等重工业。北京开关柜螺柱焊枪方案设计
手工焊枪:灵活,适合小批量维修或复杂位置(如钢结构角落)。北京开关柜螺柱焊枪方案设计
螺柱焊接对螺柱的类型、材质和标准有明确要求。
选型与焊接要点匹配焊机类型:拉弧式:选直径≥3mm、带法兰的螺柱(如建筑栓钉)。储能式:选直径≤6mm的轻型螺柱(如电子M3螺柱)。表面处理要求:焊接区需清洁(无油、锈、氧化皮),不锈钢/铝需氩气保护。标准合规性:优先选择标有ISO 13918或AWS认证的螺柱。
螺柱焊接的适用性取决于结构设计、材质、标准认证三要素。符合ISO/AWS标准的带法兰或熔池螺柱(碳钢、不锈钢、铝等)均可焊,而普通螺栓、铸铁/镀层螺柱及超尺寸件需规避。选型时务必参考行业标准并匹配焊机能力。 北京开关柜螺柱焊枪方案设计