对于中等直径空心Q235螺柱和45钢板的螺柱焊接,由于焊接特点及母材性能差异,导致焊接时存在偏弧,电弧不稳定,焊后接头成形质量差,接头强度低。本课题针对螺柱焊接缺陷,提出稳弧剂诱导电弧螺柱焊工艺与质量控制研究,结果表明此种工艺不仅有效地解决了螺柱焊接缺陷,还提高了接头力学性能,使接头兼具美观性与实用性。通过温度场模拟与实测数据结合分析,表明稳弧剂的使用不仅为熔池提供附加热输入,还能对接头起到一定保温作用,降低熔池冷却速度,避免焊缝组织过快冷却产生大量脆硬组织。进行稳弧剂诱导电弧螺柱焊接工艺研究,通过正交试验得到了最佳工艺参数组合:焊接电流600A、焊接时间400ms、稳弧剂添加量0.26g,有效性评定接头剪切强度平均值为307.75MPa,螺柱外部成形高度平均值为27.73mm。最佳参数下的接头断裂形式为韧性断裂。观察焊缝未发现气孔、裂纹、未焊合等焊接缺陷,与直接螺柱焊相比,焊缝中马氏体形态与数量发生改变,针状马氏体数量减少,生成了少量板条状马氏体,提高了焊缝韧性。接头冲击功最高可达到87J。结果表明,稳弧剂的使用可以起到促进电弧发射能力的作用,扩大了电弧作用面积,消除偏弧,并使电弧稳定,减少飞溅,同时为熔池提供热输入,在电弧热与力的作用下改善了熔池流动性,最终得到焊缝连续,熔池填充金属饱满的焊接接头,提高了接头质量。进行稳弧剂对熔池过程保护工艺研究,通过自主改性的稳弧剂向焊缝引入活性元素,不仅有利于电弧扩弧、促进电弧稳定,还可通过各元素的共同作用改变熔池表面张力进而改变熔池对流状态和熔滴过渡状态,在熔池边缘形成保护气氛,在熔池中心使熔滴稳定过渡减小飞溅。针对接头的质量控制进行试验,得到最佳工艺参数:焊接电流550A、焊接时间450ms、稳弧剂添加量0.20g,有效性评定接头剪切强度平均值为330MPa,接头强度有所提高;螺柱外部成形高度平均值为27.96mm,焊接无偏弧,焊缝连续,凸台包裹焊缝均匀、饱满,外观光泽度很高,更具美观性。接头断裂形式为韧性断裂。焊缝中脆硬相含量显著降低,晶粒得到细化。接头冲击功最高可达到95J。