常见问题

什么是螺柱焊?什么是螺柱焊技术?

     螺柱焊是将螺纹螺柱,针状物(如保温钉)或垫片(如接地端子)通过一个无需附加材料的电弧焊接在金属板上的焊接工艺。
  "无需附加材料的电弧",指的是焊接电弧从引燃到放电过程中不需要其他引燃介质的帮助。
  当然,在某些情况下,可能需要一些帮助熔池更好成型的保护介质,例如气体保护螺柱焊时需要惰性气体屏蔽空气,瓷环保护螺柱焊时需要陶瓷环帮助熔池成型。
  螺柱焊可以分为两个大类:"储能式螺柱焊"和"拉弧式螺柱焊"。

什么是储能式螺柱焊?

    储能式螺柱焊又被称为电容放电螺柱焊,设备首先将预先设置好的能量额度充入电容中,随后焊接时,能量从电容中一次性全部释放出来,用于焊接,焊接时间为1-3毫秒。

   由于能量并不能源源不断地提供,所以储能式螺柱焊的焊接能力有限,一般用于焊接直径为3-10毫米的螺柱。

储能式螺柱焊的特点

 

 

焊接特性

产生影响

电源规格:

220V50Hz

 使用方便,常规电源即可驱动

焊接时间:

1-3毫秒,不可调

 发热量小,穿透性差,板材几乎不变形

瞬间电流:

 可焊低碳钢冷轧板,不锈钢,铝,黄铜板材

熔池深度:

最浅

 1. 不适合在热轧钢板上焊接螺柱

 2. 在较薄的板材上焊接强度高

最小板厚:

螺柱直径的1/10

背面印痕:

最小

 适合较薄的板材焊接

焊接方式

  储能式螺柱焊分为两种不同的焊接方式:压力式螺柱焊和提升式螺柱焊。

 

 

压力式螺柱焊

提升式螺柱焊

使用焊机:

CD1501 / CD2301 / CD3101

使用焊枪:

C08螺柱焊枪

CA08螺柱焊枪

焊接材质:

低碳钢、不锈钢、黄铜、铝

低碳钢、不锈钢、铝(强度高)

焊接时间:

2-3毫秒

1毫秒

 

什么是拉弧式螺柱焊?

   拉弧式螺柱焊又叫电弧式螺柱焊, 与储能式螺柱焊不同,拉弧式螺柱焊没有向电容充电的过程,而是通过变压器/整流器降压后直接放电,其工作原理与普通电焊焊接类似。

  由于不需要预充电,电能可以源源不断地释放,所以焊接时间长短可以控制,根据设备功率不同,可焊螺柱直径范围为3-25mm。

拉弧式螺柱焊的特点

 

焊接特性

产生影响

电源规格:

380V50Hz

 

焊接时间:

5-2000毫秒,可调整

 可焊螺柱直径范围更大,熔池更深

焊接电流:

根据设备功率

 

熔池深度:

较深

 1. 对板材厚度有要求

 2. 可在热轧板上焊接

 3. 焊接强度高

最小板厚:

短周期:螺柱直径的1/8

长周期:螺柱直径的1/4

背面印痕:

较深

 板材较薄时可能产生印痕或小范围变形

焊接强度:

非常高

 

 

焊接方式与保护方式

  根据螺柱直径不同以及使用场合不同,拉弧式螺柱焊有不同的焊接方式以及保护方式。

  焊接方式分为“短周期螺柱焊”和“长周期螺柱焊”。

  保护方式分为“无需保护”、“气体保护”和“瓷环保护”

对储能式螺柱焊强度的正确理解

许多客户有这样的疑问:储能式螺柱焊的焊接强度要比拉弧式螺柱焊差,那是不是说储能式螺柱焊焊不牢?

  前半句话没有问题,后半句话理解上有偏差。以下我们做详细分析。

大前提:

  在这里我们讨论的问题有一个重要的前提条件:排除因设备本身质量问题而导致的焊接强度不高的因素。

焊接方式一般分为3种:

  储能式螺柱焊

  短周期拉弧式螺柱焊(气体保护 / 非气体保护)

  长周期拉弧式螺柱焊(气体保护 / 瓷环保护)

1. 焊接强度的决定性因素

  简单来说,焊接方式的不同决定了熔池深度的不同,熔池深度直接决定了焊接强度的大小。

2. 如何理解满足焊接强度要求

在考察焊接强度时,我们必须同时考察三种强度因素:

  1. 螺柱本身强度(受螺柱材质硬度影响)

  2. 焊接强度(受熔池深浅影响)

  3. 板材本身强度(受板材材质硬度、厚度影响)

  焊接强度检测的过程就是这三个强度相互比较的过程。

当三者比较时,只要焊接强度不是最差,则我们可以认为焊接强度满足要求。

三者比较最弱项

强度检测结果

评价

可能原因

螺柱本身强度

合格

螺柱材质偏软

板材本身强度

合格

1. 板材材质偏软

2. 板材较薄

当三者比较时,焊接强度表现最差时,我们就认为焊接强度不能满足要求。

 

三者比较最弱项

强度检测结果

评价

可能原因

建议

焊接强度

不合格

1. 板材较厚

2. 螺柱直径偏大

3. 选择了不恰当的焊接方式

选择正确的焊接方式

总结:以下是根据实际经验总结出的一般规律,仅供参考,如有疑问可致电上海琼琚,我们将为您做进一步解答。

不锈钢镜面板与拉丝面板(发纹板)的焊接要求

    不锈钢镜面板和不锈钢拉丝面板对焊接印痕的要求非常高,用户一般都要求焊接后背面在任何角度都看不出印痕,这一点较难做到。

  由于螺柱焊接时,瞬间强大的电流要将螺柱尖端金属熔化,虽然尖端很小,但瞬间也能产生几千摄氏度的高温,这一瞬间高温会很快传递到金属板材上,随即降温冷却,整个过程持续时间小于1秒。

  但即使是再短的时间也会产生热胀冷缩效应,板材会产生非常细微的冷热变形,而这样的微变形镜面板和拉丝面板很难掩盖,对光下仔细检查就能发现。

解决方案:

  1. 增加板材厚度:经过实验我们发现,在4mm厚度的镜面板上焊接M3-M4不锈钢螺柱可基本避免产生变形,4mm以下很难保证不产生微变形(当然每个厂家对微变形的接受程度不同,这里指的不产生变形,是无论从哪个角度都看不出任何的变形)。

  2. 焊接完成后重新打磨抛光。

什么是法兰?

    法兰指的是螺柱前端周围的一圈凸出的边,通常储能螺柱和短周期螺柱上有法兰,长周期螺柱上没有法兰。
  由于储能式螺柱焊和短周期螺柱焊的熔池较浅,法兰边的存在可以增大焊接截面积,提高螺柱的焊接强度。
  长周期螺柱焊由于熔池深,焊接强度足够强,故不需要法兰边。

什么是电弧偏吹?什么是磁偏吹?

电弧的弧柱偏离螺柱轴线的现象称为电弧偏吹现象。

图为长周期拉弧焊时发生的磁偏吹现象。

    当发生电弧偏吹时,螺柱会发生单侧的强烈熔化,造成螺柱一侧少量或几乎没有焊缝,而另一侧则焊缝过大,并伴有气孔产生,甚至可能导致螺柱不垂直,容易烧坏夹头,也可能会影响焊接强度。

  电弧偏吹多发生于长周期拉弧螺柱焊时,储能式螺柱焊接几乎不会发生,短周期拉弧螺柱焊较少发生。焊接时间越长,则发生电弧偏吹的可能性越大。

  以下原因可能造成电弧偏吹:

  • 螺柱材质影响(低碳钢材质容易引起电弧偏吹)

  • 磁场干扰(所以又称为“磁偏吹”)

  • 周边带电流设备干扰(如电焊机工作时产生的干扰)

  • 工件本身形状影响

  • 在工件边缘进行焊接

  • 气体保护长周期焊接时

  • 螺柱直径较大时

  电弧偏吹一般为外界因素造成,与焊机本身质量无关。

什么是熔池?什么是焊缝?

熔池和焊缝通常是指的同一产物,根据位置不同而命名方式不同。

以工件表面为界限,上半部分称为焊缝,下半部分称为熔池。

    在螺柱焊接时,由于螺柱前端和母材表面熔化,并经由外界压力挤压形成的焊接接头,焊接时间越长,熔池越大。

  熔池/焊缝的作用是提高螺柱焊接的强度。

  螺柱焊接均会产生熔池,根据焊接方式不同,熔池的形状和深度也不同。

螺柱焊接可用于哪些工艺?

    根据DIN1)的尖端引燃储能放电式螺柱焊机(TS),特别适用于厚度至少为0.5mm以上的薄板焊接;板材厚度:螺柱直径的1/10。焊接范围:M3至M8(M10)
    根据DIN1)的拉弧式螺柱焊机(DS),工艺种类: 瓷环或气体保护拉弧式螺柱焊接;短周期拉弧螺柱焊接;储能放电式拉弧螺柱焊接。特别适用于较厚板的焊接,厚度为2mm以上。最小板材厚度:螺柱直径的1/8。焊接范围:直径2至25mm(M24)

螺柱焊接的应用范围是什么?

    储能放电式螺柱焊机:钣金加工、电子行业、配电柜、实验室及医疗设备、食品行业、家电、通信工程、自动售货机、窗、玻璃结构架、保温技术、工业厨房设备等。
    拉弧式螺柱焊机:钢结构、机械制造、造船、结构及土木工程、电厂和火力发电系统、锅炉和电气设备、保温和窗户结构架、建筑。

哪些材料是可焊接的?

     一般来说,相同种类的材料均可焊接*
     根据DIN1) 2)的储能放电式螺柱焊机:钢(低碳钢和合金钢)、铝、黄铜
     根据DIN1) 2)的拉弧式螺柱焊机:钢(低碳钢和合金钢)、铝

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