焊钉属于一种高强度刚度连接的紧固件,焊钉是电弧螺柱焊用圆柱头焊钉(英文Cheese head studs for arc stud welding)的简称,焊钉的规格为公称直径Ф10~Ф25mm, 焊接前总长度40~300 mm。焊钉具有头部顶面用凸字制出制造者的识别标志,焊钉的用途十分广泛。
焊钉的现行标准使用质量检验检疫总局于2002年12月5日发布,于2003年6月1日正式实施的电弧螺柱焊用圆柱头焊钉(Cheese head studs for arc stud welding)标GB/T10433-2002,同时废止了GB/T10433-1989这个圆柱头焊钉老标准,这个新标适用于土木建筑工程中各类结构的抗剪件,埋设件及锚固件。GB/T10433-2002非等效采用际标准ISO13918:1998《焊接 电弧螺柱焊用螺柱和磁环》,SD型剪切件(焊钉),和日本工业标准JIS B1198-1995《圆柱头焊钉》。
适用范围
电弧螺柱焊用圆柱头焊钉适用高层钢骨结构建筑、工业厂房建筑、公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、交通设施建筑、机场、车站、电站、管道支架、起重机械及其它各类钢结构等工程。
焊前检查
(1)焊接前,应对焊钉行检查,并保证无锈蚀、氧化皮、油脂、受潮或其他对焊接质量造成影响的缺陷。
(2)焊接用的瓷环应保持干燥,若由于包装损坏而导致瓷环受潮,则应在焊前行烘干,烘干温度为120℃,保温两小时。
(3)在焊钉施焊处50mm范围内不应有氧化皮、锈或潮湿等影响焊接质量的有害物质。
(4)馈电导线长度小于50mm时,其截面不应小于35mm2;同时,必须采用足够容量的用电源,其容量一般为100KVA-150KVA,并应防雨和防晒,配电箱应在栓焊机附近,便于出现故障时迅速切断电源。焊机机体距离墙体或其他障碍物的小距离为20cm,以保证焊机周围空气流通,有利于散热。
储能式螺柱焊不用气体保护,操作也比较简单,很适合自动化产品线的要求,所以这种焊接技术已广泛应用于汽车焊接产品线。螺柱焊接的产品率依赖于电容器的充电速度,手工焊可以达到8个/min,自动焊为60个/min。
储能式螺柱焊有提升式螺柱焊和压力式螺柱焊两种。
提升式螺柱焊类似于拉弧式短周期电弧螺柱焊,很适合用于铝螺柱和黄铜螺柱的焊接,其焊接时间约1毫秒。焊接时,焊先将螺钉提起一个高度(此提升高度可以按照螺钉直径的不同而随意调节,调节精度为0.2mm),随后在弹簧的压力下瞬间向下冲击,强大的冲击和电流通过焊钉头部并使之熔化,使焊钉和工作面之间被离子化,通过焊钉和工作面之间间隙中的离子化产生电弧,其结果是在短的时间内(约1毫秒)使螺柱的法兰盘浸入熔池,在氧化皮薄膜形成之前完成焊接过程。
压力式螺柱焊的焊接时间约3毫秒,适合用于不锈钢螺柱和低碳钢镀铜螺柱的焊接。
什么是焊钉正确的焊接方法:
焊钉焊接分为电弧焊钉焊和储能焊钉焊两种:
1、电弧焊钉焊。是将栓钉端头置于陶瓷保护罩内与母材接触并通以直流电,以使栓钉与母材之间激发电弧,电弧产生的热量使栓钉和母材熔化,维持一定的电弧燃烧时间后将栓钉压入母材局部熔化区内。陶瓷保护罩的作用是集中电弧热量,隔离外部空气,保护电弧和熔化金属免受氮、氧的侵入,并防止熔融金属的飞溅。
2、储能栓钉焊。储能栓钉焊是利用交流电使大容量的电容器充电后向栓钉与母材之间瞬时放电,达到熔化栓钉端头和母材的目的。由于电容放电能量的限制,一般用于小直径(小于或等于12mm)栓钉的焊接。
储能式螺柱焊机采用大容量电容作为焊接能量的来源,通过可控硅精控制放电时间,以瞬间低电压-强电流的方式将螺柱迅速熔化,使螺柱和工作面间隙快速合并,将螺柱牢固的焊接在工作面上,整个过程持续约1-10ms。
储能式螺柱焊机的工作原理简图如下:
储能式螺柱焊机采用220V交流电,通过变压器1降压,再通过整流桥2将交流电变为直流电,经过双向整流管3和充电电阻向电容6充电。由智能芯片精控制可控硅5,使储能电容6瞬间释放全部电量完成整个焊接过程。
储能式螺柱焊机广泛运用于钣金工程、电子业开关柜、试验和设备、食品工业、电工业、通讯工程、工业炊具、办公室和银行设备、式督货机、玻璃幕墙结构和绝缘技术等。
折叠编辑本段特点
非常节省时间和成本
所有螺柱焊的结构不用钻孔,冲孔,车螺纹,铆接,拧螺纹和精整等步骤。
不断扩展结构设计的应用潜力
在螺柱焊时起焊接过程是短时间,大电流和较小的熔深。因此,可以焊接到很薄的板材上。对于使用陶瓷环拉弧螺柱焊和短周期拉弧螺柱焊的板厚可以到1mm。电容放电拉弧螺柱焊可以到0.6mm,而储能式螺柱可以到0.5mm。
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