螺柱焊接技术是为提高焊接质量和效率发展起来的一项专业焊接技术，它可以代替铆接或钻孔螺丝紧固等方法，广泛应用于汽车、造船、机车、航空、机械、锅炉、化工设备、变压器及大型建筑结构行业，具有生产效率高、焊接质量好、可靠性和重复性好、节能无污染等优点。 本文在研究电弧螺柱焊焊接机理，以及各种焊接参数对焊接效果影响的基础上，开发出一套电弧螺柱焊焊接设备，可以实现瓷环保护电弧螺柱焊、短周期螺柱焊和气体保护电弧螺柱焊。此焊机以C167cr为控制芯片，该芯片是西门子公司C166系列16位单片机的成员，CPU性能优良，具有丰富的外设资源和增强型的IO驱动能力，集成了焊接过程中要求的通用计时模块、AD模块、PWM模块等，开发容易且具有很大的扩展空间。 本课题开发出的电弧螺柱焊机采用可控硅三相全控整流，提供焊接主电流，先导电流由三相整流桥产生。硬件控制电路主要由可控硅驱动设计、焊枪控制、先导电流控制、故障诊断等几部分组成。在硬件调试完成以后，通过软件编程，基本上实现了本课题的研究目标。 通过工艺试验，进一步验证了焊机的可用性，并且对焊接样品进行了工艺检验，包括外观检验、弯曲检验，以及对焊接样品进行了金相分析。 为了进一步分析电弧螺柱焊焊接机理及焊接电流对电弧形态的影响，对短周期螺柱焊的焊接过程进行了高速摄像。通过电流波形与电弧形态的同步结合，清楚地看清了螺柱焊接过程中先导电流和主电流电弧产生、运动和发展的过程和规律。为丰富电弧螺柱焊的研究提供了坚实的基础。