国内外螺柱焊研究现状概况及发展趋势(2)
加压时间，这和电阻对焊中的有电顶锻的概念是一致的。
根据螺柱焊操作过程的不同，按IS04063分为两大类[7-12]
，如图1.2.1所示。
图1.2.1 螺柱焊分类
1.2.2 螺柱焊的突出特点及其应用
1.2.2.1 螺柱焊的突出特点
螺柱焊的突出特点可以归纳为几下几点：
（1）螺柱焊与一般电弧焊相比，焊接时间短，输入母材的能量很小，因而
焊缝金属和热影响区均很窄，焊件变形小；
（2）采用螺柱焊生产率高且成形规则、美观，焊接时间通常不超过1s；
（3）采用螺柱焊不仅可以节约材料，而且可以减小连接部件所需的机械加
工及焊接工作量；
（4）若采用电容贮能螺柱焊可以将小的螺柱与薄板相连接；
（5）因为螺柱焊熔深浅，焊接过程不会损害预先进行加工的结构背面，焊
后无需清理；
（6）与焊条电弧焊相比，螺柱焊所用设备轻便且便于操作；
（7）螺柱焊与螺纹拧入的螺柱相比，在满足强度的条件下所需要的母材厚
度小；
（8）烟雾、弧光、噪音三大污染较手工电弧焊大大减少，优化了工作环境。
1.2.2.2 螺柱焊的应用
（1）重型机械制造
一些重型机械机体不易穿透钻孔实现螺栓连接，可将较粗直径螺柱用电弧螺
柱焊焊接在大型母体上，用来连接其他金属或非金属零件。更重要的是，可将合
金钢、不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金等螺栓焊在同质或钢质母体上，实现与
另外材料的栓接、铆接或焊接，较加工栽丝连接省工、省事、省贵重金属和不伤
及母体。
（2）车体、船体及箱体结构
在车体、船体及箱体结构上，往往需要加内墙板（金属或非金属）和其他零
部件进行连接，采用电弧螺柱焊可省工、省事和不伤及外墙母体。
（3）锅炉和石化行业
电弧螺柱焊广泛应用在固定保温层和夹壁水冷槽。
（4）桥梁建设
现在很多公路桥大多采用钢梁与钢筋混凝土桥面组合为一体的组合结构，在
正常受力情况下主要是受剪力。上海南浦大桥就在钢梁上焊上16万个栓钉，采用
ø 22mm³200mm的MLl5材质冷拉栓钉，用FC-2000ES-2型陡降外特性电源和
FS223G型焊枪进行焊接。焊接规范为：直流正极性焊接、焊接电流1800-1850A、
焊接时间1.3-1.4s。芜湖长江大桥在玄杆上焊上28万个栓钉，与钢筋混凝土桥面
连接。
（5）高层建筑及其他工业及水工建筑工程[13]
在高层建筑及其他工业建筑工程中，几乎都有钢柱与钢筋混凝土基础或钢柱
与横向钢筋混凝土现浇构件的连接，需在钢制构件上用电弧螺柱焊焊接栓钉，在
浇灌混凝土时起预埋件作用。
1.2.3 螺柱焊的发展趋势
螺柱焊接技术发展到今天，已经成为西方发达国家的一种基本的热加工方法，
螺柱(焊钉)的焊接大约有80％以上是通过螺柱焊机完成的。而我国1986年才在成
都试制成功第一台螺柱焊机。至于螺柱焊接技术的应用，还是从上世纪的九十年
代才逐步展开的，到现在也只有20来年的历史，因此螺柱焊在我国还是一种刚刚
兴起的行业，不论焊接设备还是焊接工艺都与国外有不少差距。分析这种差距，
并逐步缩短这种差距，直至赶超世界水平则是我国螺柱焊接行业的神圣使命[14]
。
1.2.3.1 我国螺柱焊接技术的现状
螺柱焊是一项自动化程度很高的技术，焊接质量的好坏和应用范围的扩大在
很大程度上取决于焊接设备的使用性能[15-19]
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