螺柱焊使用及质量检验

螺柱焊使用及质量检验

【摘 要】结合实际生产过程中使用对拉弧式螺柱焊工艺原理、常见缺陷、质量检验、使用注意事项等做一简单介绍。

【关键词】螺柱焊；缺陷；检验

前言

螺柱焊工艺在国内汽车生产中已得到广泛的应用，这种工艺可以降低汽车生产成本、提高生产效率，而且在很大程度上简化车身设计工作。

1 螺柱焊使用现状

我公司螺柱焊使用是从2003年德国MAN公司引进F2000产品开始，以前产品未使用过这种新工艺，目前这一种新工艺在我厂已达到广泛的应用。我厂使用螺柱焊是半自动、手动焊机，使用设备tucke＼tail＼koco＼hbs，主要焊接螺柱M6*40、M6*20 、M6*10、M5*15、M8*15.使用过程中出现不少质量问题，螺柱脱落、虚焊、偏弧等质量问题。

2 螺柱焊的工艺基本原理

螺柱焊是指将金属螺柱或类似的其它金属紧固件（栓、钉等）焊接到工件（一般为板件）上的方法实现螺柱焊接。螺柱焊分为电弧螺柱焊、电容放电螺柱焊（包括：预接触式电容放电螺柱焊、预留间隙式电容放电螺柱焊、拉弧式电容放电螺柱焊）、短周期螺柱焊三大类，实际生产中应用较多的是拉弧式螺柱焊。

拉弧式螺柱焊这种工艺方法使用焊枪或焊接机头可以进行机械化或自动化焊接。拉弧螺柱焊的工作步骤图1举例说明。螺柱插入螺柱枪的夹持器中，将螺柱枪的枪头垂直被焊工件表面，在焊接过程开始时，螺柱被机械装置提升，开始是引导电弧，然后是主电弧，在螺柱尖端和工件间燃烧。于是螺柱端面和母材熔化。当焊接时间达到要求的时间，螺柱被作用一个极限作用力而插入熔池中，同时电流开关被关闭。各个不同工作范围，不同焊接时间和不同的电弧、熔池保护方式都有与其相适应的螺柱焊接设备。

拉弧式螺柱焊工艺参数主要有：焊接电流、焊接时间、提升速度、螺柱伸出长度、引弧电流、引弧时间以及送订时间等，对于引弧电流、引弧时间、送订时间目前基本由设备自身控制系统集成，无需进行设置。

3 螺柱焊使用常见缺陷及焊前注意事项

3.1 螺柱焊焊件常见缺陷及其产生原因和改进措施

3.2 焊前注意事项

（1）焊前去除零件待焊部位的油污、锈蚀、氧化皮及其它污物，以免接头处产生飞溅及大量气孔。

（2）检查地线夹子与工件或夹具连接处是否有油污、油漆等污物，若有应清除掉，将地线尽量对称地布置在焊接位置两侧，以免发生“磁偏吹”现象（磁偏吹现象表现为螺柱与工件间的电弧不稳定、漂移，被焊螺柱周围熔化的金属分布不均匀或不对称），导致螺柱与工件结合处金属熔化不规则，结合面面积小于螺柱面积，熔化金属飞溅加剧，接头处气孔增多等焊接质量问题。

（3）拧紧焊机上各连接夹头和地线夹子。

（4）检查焊枪设置是否正确，螺柱伸出夹头的距离是否正确。

（5）清除焊枪夹头、导向套上及夹具导套上的飞溅物。

（6）检查焊接电缆，包括电缆的破损程度，电缆接头与电源、焊枪间连接是否紧密。

（7）检查设备电源显示器/档位是否显示设置好的电压、焊接时间、焊接电流等工艺参数，以保证焊接参数输出正确。

4 螺柱焊质量检验

外观检查：螺纹无损伤，螺柱无歪斜

弯曲试验：使用尖端引弧电容放电螺柱焊和电容放电拉弧螺柱焊焊接的螺柱要被弯曲30°，使用带陶瓷套圈或保护气体的拉弧螺柱焊和短周期拉弧螺柱焊焊接的螺柱要被弯曲60°（见图2）。试验适合于作为粗略检查焊接数据（被选择的）的一个简单的基准性试验。在试验中，通过没有明确定义的方式使焊缝弯曲。如果螺柱被弯曲30°或60°后，在焊缝区没有发现裂纹，则焊缝通过了试验。如果在焊缝热影响区出现脆性断裂，那么应该检查材料的焊接性（例如硬化倾向）。

5 小结

螺柱焊是焊接紧固件的一种快速方法，不仅效率高，而且可以通过专用设备对接头质量进行有效的控制，能够得到全断面熔合的焊接接头，保证接头良好的导电性、导热性和接头强度，在紧固件固定于工件上可以代替铆接或钻孔螺丝紧固、焊条电弧焊、电阻焊、钎焊等。它可以焊接低碳钢、低合金钢、不锈钢、有色金属以及带镀（涂）层的金属等，广泛应用于汽车、仪表、造船、机车、航空、机械、锅炉、化工设备、变压器及大型建筑结构等行业。

参考文献：

[1]潘际銮.现代弧焊控制.北京：机械工业出版社，2000.

[2]宋维锡.金属学[M].北京：冶金工业出版社，2007.

[3]张义.螺柱焊焊接技术及其应用.北京：机械工业出版社，2009.

[4]陈祝年.焊接工程师手册.北京：机械工业出版社，2010.