螺柱焊接技术介绍

螺柱焊接作为一种历史不是很久的焊接工艺 (和其他焊接相比 ),在中国广大工矿企业中得到普及使用也只有10 年多的历史。通过多年的调查统计，目前国内的螺柱焊接生产还是处于粗旷式的生产，虽然进口螺柱焊机得到广泛使用，但普遍存在使用不当，螺柱焊接生产质量不高，内耗严重的情况。本文是根据我们螺柱焊接 40 多年的技术积累和实践经验， 就螺柱焊接生产中常见的技术问题进行分析归纳和总结， 并给出解决方案，以提高广大国内客户螺柱焊接生产的质量和效率。

一、螺柱焊机使用中焊钉焊不住的技术分析

螺柱焊钉焊不住原因有很多种，以下将尽可能全面的进行螺钉焊不住的情况分析及解决方法：焊枪调整不正确大约 80%的螺钉焊不住的情况都出自于焊枪参数调整不正确，尤其在铝钉螺柱焊接时更为明显。螺柱焊枪参数调整分为压力参数调整及提升参数调整。

解决方案：根据焊机说明书调整。电压调整不正确，如果电压参数与螺钉规格不匹配，也会造成焊不住的情况。

解决方案：根据实际焊接效果微调电压参数，直到达到要求的焊接效果。

螺钉材质影响：

此种情况的发生也较为普遍，由于螺钉生产厂商的螺钉质量参差不齐，不排除某些厂商为降低生产成本而采用不符合标准的材料。

焊枪锁紧螺母未锁紧：此种情况出现在螺柱夹头装夹时的疏忽。解决方案：检查锁紧螺母是否锁紧。

焊枪提升损坏：此种情况发生在使用提升式螺柱焊枪时。

检测方法： 

（1）开机时检查焊机面板上提升线圈指示灯是否亮起，不亮说明焊枪插头未插好或焊枪提升损坏；

（2）将提升调至最大刻度 (调整提升时务必先将提升调整环向上提起， 然后再进行调节， 如果直接强行旋转提升调整环，会导致提升调整环损坏 )，将焊接电压调至最低值，试焊螺钉一次，当有明显提升感觉时说明提升未损坏，否则表示提升已损坏。解决方案：如发现焊枪提升损坏，需联系维修，私自维修可能造成更大损坏。

焊机损坏：当排除以上所有问题可能性时，应判定为设备损坏。解决方案：联系维修，私自维修可能造成更大损坏。

二、螺柱焊接中焊接效果不美观的技术分析与解决办法

螺柱焊接效果不美观包括熔池过大，熔池不均匀，焊接飞溅太多，母材背面变形四个方面，以下将做具体分析并提出相应解决方案。

1、熔池过大。此种情况出现最为普遍，但出现原因分为多种，以下作尽可能详尽的分析：

（1）能量设定过高。一般为电压值设定过高，过大的电流使螺柱尖端和法兰盘过度燃烧，造成熔池过深过大。解决方案：根据实际焊接效果微调电压参数，直到达到要求的焊接效果。

（2）提升距离或弹簧压力值不正确。此种原因最容易引起熔池过大，尤其在接触式螺柱焊枪使用过程中容易发生。解决方案：根据实际焊接效果微调参数，直到达到要求的焊接效果。

（3）焊枪提升损坏。此种情况发生在使用提升式螺柱焊枪时。检测方法：（1）开机时检查焊机面板上提升线圈指示灯是否亮起，不亮说明焊枪插头未插好或焊枪提升损坏；（2）将提升调至最大刻度 (调整提升时务必先将提升调整环向上提起，然后再进行调节，如果直接强行旋转提升调整环，会导致提升调整环损坏 )，将焊接电压调至最低值，试焊螺钉一次，当有明显提升感觉时说明提升未损坏，否则表示提升已损坏。解决方案：如发现焊枪提升损坏，需联系维修，私自维修可能造成更大损坏。

2、熔池扩散不均匀。熔池只能在一面扩散，即磁偏吹影响，原因可能是接地钳位置不正确或焊接时焊枪不垂直于母材。磁偏吹的影响较多出现在拉弧式螺柱焊接时，储能式螺柱焊接时较少出现。

3、焊接飞溅过大。此种情况多发生在铝钉的焊接时。解决方案：焊接前在工件表面用无应力水润湿；焊接前在工件表面涂易挥发的轻质油。

4.母材背面变形。母材变形实际上指的就是焊接背面有印痕，背面印痕有两种表现形式：凸起和凹陷，而形成背面印痕的因素也分为很多种。

（1）焊接电流过大。焊接参数调整不正确不仅会导致焊接熔池过大，而且还可能造成背面印痕过深。解决方案：经过多次的焊接实验进行微调，直到达到理想的焊接效果。

（2）焊枪参数调整不正确。焊枪参数调整不正确分为焊枪压力过大或焊枪提升过大，不正确的焊枪参数同样会造成焊接不牢固或者背面印痕过大的影响。解决方案：经过多次的焊接实验进行微调，直到达到理想的焊接效果。

（3）磁偏吹影响。此种情况发生的可能性比较小，如果发生主要会影响焊接强度或焊缝外观。解决方案：详见 ISO14555 焊接标准。

（4）母材过薄或表面光洁度要求高。最容易造成背面印痕的原因在于此， 一般来说，低于 1mm 厚度的母材， 非常容易造成背面印痕的影响，由于焊接时瞬间通过的电流强度非常大 (约几千到上万安培 )，焊接的变形主要是热变形为主， 过薄的板材 (约1mm 以下)会在背面形成凹陷， 稍厚的板材会形成一定的凸起。 一般来说， 普通的板材厚度达到 1mm 以上，基本上看不见明显的背面印痕，但并非总是如此，焊接螺柱的直径大小也会对背面印痕产生一些影响，因为螺柱直径越大，则焊接电流越大。

而对于镜面板来说，即使是焊接 M3 的焊钉，都很容易对背面产生不小的影响，因为镜面板对光洁度要求非常高，稍微一点点瑕疵就会被镜面反光表现得一清二楚。一般来说要达到基本的背面无印痕效果，板材厚度最少要在 1.5mm 以上，如果螺柱直径更大，则需要更厚的板材。如果要达到完全无印痕的效果，可能需要 3mm 以上的板材。

解决方案：背面印痕的要求最终应由客户决定。

（1）在满足焊接强度的前提下使用较低的焊接电流可以在一定程度上缓解背面印痕的影响。

（2）焊机本身质量也成为影响背面印痕的重要因素之一， 如有条件可更换性能质量更好的焊机进行测试。

（3）上述两种方法无法达到理想的效果，则需要增加板厚。

三、螺柱焊接中焊接背面有印痕技术分析与解决方案

焊接背面有印痕的因素有很多种，大多数是因为操作不当引起的，也有部分原因是本身固有的，以下将做逐一分析：

1.板材过薄

使用厚度在 1mm 以下的薄板，在焊接直径较大的螺柱时背面印痕将比较明显， 这种印痕称之为热变形。焊接热变形影响：焊枪在进行焊接时，焊接电流通过焊钉，以极快的速度 (1-3ms)释放，瞬间释放电流达到 5000-10000A ，强大的电流势必带来较大的热量，加上焊枪本身的压力以及焊枪的提升线圈引起的焊钉向下冲击力，导致板材变形，这种变形是微量的，但是在较薄的金属板或者要求较高的镜面板上变形将比较明显 (镜面板上会体现出极为细小的瑕疵，因此任何细微变形在镜面板上都会相对明显。

2.镜面板焊接

原因如上所描述， 在要求非常苛刻的情况下 (指要求在多侧面择光观察下背面达到完全没有印痕 )，2mm以下厚度的镜面板在焊接时，很难做到完全意义上的背面无印痕效果，板材越薄，则印痕越明显。以上为焊接本身固有原因导致的背面印痕影响，以下将为您分析由于操作不当而导致的背面印痕过大问题。

（1）焊接电压过大

焊接电压过大是造成背面印痕过大的主要原因，并非焊接电压越大，焊接越牢固，相反的，使用过大的电压进行焊接，不仅影响焊接表面质量，更可能影响焊接强度。过强的电压会使焊钉的法兰盘过度燃烧，导致法兰盘烧毁，不仅焊缝不美观，强度也不能达到预期的效果。

（2）焊枪压力过大

此并非主要原因，但在焊接相对较薄的板材时会有一定的影响，如果减小焊枪的压力，在焊接较薄的板材时可适当减轻背面印痕，但相对的，焊接牢固程度可能会略受影响。镜面板和拉丝面板是冷轧板中的一种，材质一般为铝或者不锈钢，常用于铝幕墙行业和表面质量要求很高的不锈钢金属饰品。