螺柱焊的快速、简便和低成本等特点使得目前螺柱焊技术已经应用于多种领域。例如对于汽车工业而言，最必不可少的焊接设备就是螺柱焊机了。在汽车工业中，大多是在薄板上进行焊接，所使用的焊机几乎全是自动送钉、可靠性很高的拉弧式螺柱焊机。现如今为了减少在车身上开孔开口，此时螺柱焊无孔连接的特点令其快速发展。 所有螺柱焊的结构瞬间即可完成，不用进行一系列工序，比如钻孔、冲孔、车螺纹、铆接、拧螺纹和精整等，达到低成本又高效的目的[2]。在坦克装甲车和造船业中，螺柱焊的应用更是随处可见，例如车体炮塔内都焊有的螺柱型的附座，数量都在上百个，这是一种用于安装控制系统、操纵系统、仪器仪表的零件。在造船业中也是如此，大量的各种挂件、固定件也是通过螺柱焊技术来实现，达到高效、高质量焊接的目的。

近些年来旋转磁场的焊接技术被德国索亚公司研制成功，达到了改善外观成型的成果，获得了良好的焊接质量。由于电弧等离子体的良好导电性，提供了外部磁场对它的可作用性，也就是可以通过外部磁场来改变电弧的形状和位置，或者控制电弧的运动[3]。这就为通过外部磁场对焊接工艺进行控制提供了可能性，也为实现空心螺柱的焊接提供了条件。研究发现焊接技术在外加磁场作用下，会使得电弧焊的电弧形态受到改变，母材熔化和焊缝成形由于电磁搅拌作用受到影响，改变熔池液态金属结晶过程中的传质和传热过程，从而改变晶粒的结晶方向，组织得到细化，减小偏析，使焊缝的力学性能得到提高，降低焊接缺陷的敏感性[4]。

1。2  螺柱焊技术研究

在焊接过程中使用的焊接电源有所不同，所以传统的电弧螺柱焊可以分为两种基本方法，分别是普通电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱焊。两种方法特点各异，使用于不同材质的焊接。储能式焊接主要用于薄板焊接，因为其熔深小；而拉弧式则相反，其焊接熔深大，所以适用于重工业生产。储能式螺柱焊的焊接能量来源于大容量电容，放电时间可被可控硅精确控制，接着用低电压、强电流迅速熔化螺柱尖端，快速熔合螺柱和工作面，使螺柱在工作面牢牢的焊上，过程持续1-3ms[5]。

当前，焊接技术研究的热点和趋势是使用焊接工艺为复合热源的方法。美国焊接学会给“复合焊接”下定义：一种新的焊接工艺方法由两种明显不同的焊接工艺方法所组成[6]。将焊接热源替换为复合热源，经常能避免某些单一热源常常出现的焊接工艺问题，但是这就对焊枪及其它一些相关的设备的设计提出了更高的要求。这里主要探讨复合热源焊接工艺的主要研究方向，主要包括了感应热源与电弧热源复合、等离子与电弧热源复合、激光与电弧热源复合等技术[7-9]。论文网

（1）激光和电弧复合

一般来说，激光焊具有许多优点，例如：快速、易于自动化、可精确控制、变形小等。但是激光焊花费高、要求的焊接装配条件也高、容易产生焊接缺陷比如气孔。所以为了改善激光焊的不足，发挥其优点，激光和电弧复合技术得到发展[10]。

将激光与电弧一起复合作为焊接热源，可以达到使电弧稳定的目的，对焊缝的对中要求也能得到降低，使焊接适应性增强，焊接的效率得到大大的提高。另一方面，可以使激光起到对焊接进行预热和保温的功能，使焊接性能得到改善[11]。

（2）感应热源和电弧复合

近年来提出了将感应热源和电弧复合的螺柱焊技术，在惰性气体和陶瓷套的保护下，在焊钳利用感应热源进行预热，使工件加热到一定温度后，再通过电弧对工件进行焊接，减缓焊后的冷却速度。在进行螺柱与厚大工件的焊接过程中，复合热源的优势得到体现，它不仅有效的解决了焊接缺陷如未熔合、夹渣等，这些焊接缺陷是由于热传导不均匀而产生的，还解决了接头高拘束度、高碳当量在中厚板中因快速冷却或加热可能产生的冷裂纹缺陷及脆性组织。使得接头组织性能得到改善，裂纹和气孔的倾向降低以及使得焊接效率得到进一步的提高。因此，在容易出现焊接裂纹的高合金钢、高碳钢进行焊接时，选用这种焊接工艺方法十分合适[12-14]。