螺柱焊接过程及其影响参数
作为螺柱焊热源的电弧，对于使用的电流强度和电压应符合操作条件。
拉弧螺柱焊时，焊接回路由焊接电源供电，必须满足短时间和高电流强度的要求。电源在工件和焊枪或焊头之间用柔性电缆供电，电缆的截面要足够大。在拉弧螺柱焊时，焊接螺柱直径φ3mm-φ25mm，焊接电流500-3000A。对于焊接至12mm直径螺柱，电缆截面是50mm2长度20m；20mm直径螺柱需电缆截面至少70 mm2。至于95mm2截面电缆推荐焊接更大直径螺柱或较长的电缆。由于在接触部位上较高的电流密度要发热，所以，接触力要大，微小的接触力会使电缆橡胶过早硬化。地线夹仅能固定在露出金属光泽的平面，同时要夹紧好。地线夹用铜或镀黄铜表面，这样能够改善散热。
在储能式螺柱焊时，由于焊接螺柱直径较小(M3-M8)焊接电流在5000-10000A，所以焊接电缆截面一般为25-70 mm2，焊接电缆尽量短。
在储能式螺柱焊时，电容放电过程要保证迅速使电流均匀增加。此时焊接回路中不仅有电阻，还有电感。重要的是操作者不能将电缆敷设成线圈。只有在较长的放电操作时，焊接后焊接接头没有裂缝时，才能适当放长电缆并绕成螺旋形。
因此，对于电容器很高的电流强度和短的放电时间馈电给工件和螺柱的接触问题要予以特别的重视。
所有焊接电源供电电网的功率要足够大并确保安全供电。对于焊接整流器短时高的吸收功率会使电网电压下降。而储能式螺柱焊，在焊接程序进行时，电容器充电过程需要相对小的电网功率。
电弧使螺柱和工件焊接在一起必须有自由能。为此电弧要有载流子发射和电弧间隙电离化。
由于两类螺柱焊的引燃有区别，而且比电流在相关螺柱平面上的差别很似10的幂。见下表
| 拉 弧 | 拉 弧 | 拉 弧 | 储能 | |
| 螺柱直径/mm | 10 | 16 | 22 | 6 |
| 螺柱面积/mm2 | 79 | 201 | 380 | 44 |
| 推荐电流强度/A | 700 | 1300 | 2000 | 8000 |
| 比电流/(A/mm2) | 8.9 | 6.5 | 5.3 | 181 |
拉弧螺柱焊的电弧长度为几毫米，而对于储能式螺柱焊的断口部分仅1mm，从而导致不同的能量消耗和焊接结果。这可以理解为和操作过程及其影响因素有关。但重要的是电弧指标对这两类螺柱焊方法从引燃过程到短路直至浸人工件的过程要仔细的调整。
1.引弧
引弧是螺柱与工件接触时产生的。焊接电源在储备电压足够的情况下，接通微小电流(10-30A)。螺柱尖端的附加铝球或在螺柱前端平面的铝引燃层作为引燃附加物。因为铝比钢有较小的逸出功(Al：3.95eV；A12O3：3.17eV；Fe：4.79eV)。这样电弧引燃较容易，同时还可用作熔池脱氧。
对于短周期拉弧螺柱焊，螺柱向下运动的时候接通主电弧是必要的。一般的情况下，先导电弧没有焊接过程。在特殊情况时，点爆能对工件表面层造成适当干扰。而先导电弧具有较高电流时可能影响工件表面。对于自动送料焊接小直径螺柱时.先导电弧有一个电压差调整过程。例如为了匹配主电弧使用的电流强度或焊接时间以及送料时间等进行协调，根据所焊接的螺柱直径有所不同。
2.焊接电弧
拉弧螺柱焊时常用陶瓷环屏蔽。因此.不能观察到焊接电弧。有人将陶瓷环打开90°用6000幅/s高速摄影机跟踪观察焊接过程。直径22 mm平坦螺柱尖端显示起弧在螺柱中部.并且迅速向边缘运动并在该处熔化。螺柱和母材迅速铺开的熔池。呈现强烈的带有噪声沸腾的金属蒸气。在熄弧时人们观察到基于螺柱和工件位置的熔池扩大及小的熔珠滴落溶解在熔池。这种噪声和沸腾改变了电弧螺柱焊的操作过程是没有对比工艺的。形成的焊缝带有舒展的表面张力和镇静的熔池。
当选择焊接参数不当时(例如微小的提升高度、较长的焊接时间)能形成短路熔滴冲击过渡。对于标准焊接电源约等于提供1.5倍焊接电流值，而且爆炸性的短路过程会熔断。结果是形成强烈的飞溅和不良的焊接。
利用电压示波波形图观察往上、往下电弧电压的时候，螺柱焊操作按标准提升高度值时，电弧电压接近保持恒定值.大约30 V。
对于螺柱焊时用富氩混合气时，大约保持在27 V。使用附加保护气体是用于焊接较大直径的螺柱(19-20mm)，使用的电流比推荐的标准电流值约大3%焊接没有增强气孔生成。
2.2 储能式螺柱焊的电弧
1.引弧
对于储能式“直接接触”螺柱焊是螺柱尖端与工件接触。在接通电容器组和电容器开始放电时，螺柱尖端经过电阻加热变为热冲击熔化和传导电弧进人燃烧阶段。电阻加热预热持续时间取决于电容器的容量、电流回路的电阻和电感以及螺柱尖端的长度。一般在0.2-0.4ms时应当达到最大电流结束。
螺柱尖端的规格决定焊接过程，而且直接影响焊接能量。电弧燃烧时间和螺柱尖端的长度成正比例。
螺柱尖端的长度允差为±0.05 mm，直径允差为±0.08 mm。根据这个允差能够保证生产过程的稳定。
对于要焊接的螺柱.在生产时应尽可能的爱护，它们的螺柱尖端不能变形。这一点对于铝螺柱，特别有重要性。
2.焊接电弧
很短的电弧(螺柱尖端长度)控制螺柱整个前端平面并熔化。在此之际.熔化的焊缝取决于电弧功率和电弧燃烧时间。而焊接功率是由电容器放电过程期间的焊接电流和电弧电压确定。经过超前引燃，不仅电弧燃烧时间延长，而且电弧电压和焊接功率也增加。
螺柱前端面和工件表面的状态影响电弧电压。随着螺柱平面和工件熔化连接，电弧熄灭和焊接回路短路。
从螺柱尖端燃烧到法兰熔化为止是焊接时间。对于储能式“有引燃间隙”螺柱焊取决于螺柱的冲击速度，同样还有经过施加压力运动装置的加速度；已经转换的速度影响因数和运动过程间隙电压的波形对焊接质量起重要作用。
因为焊接时，螺柱冲击在工件上有自由惯性，对于结实的工件通常焊枪弹簧会跳回至螺柱夹持器的原位。但是，对于薄板在工件焊接位置上可能会有一个振荡过程，由于这个原因会对无缺陷的凝固过程受到影响。
此外，对于“直接接触焊接”随着焊接位置不同，焊接时间也会有变化。