鍋爐鋼管中20G最為常用，其含碳量較低，有較佳的塑性和韌性，其冷熱成形和焊接性能良好，應用較廣。因此選取管道外徑為219mm，壁厚為16mm的20G鋼管，作為典型鍋爐鋼管材料進行鍋爐鋼管閃光對焊工藝的闡述。

        鑒于閃光對焊焊接參數繁多，且相互關聯，影響接頭質量。因此采用正交試驗方法設計閃光對焊工藝，從而確定鋼管閃光對焊最優工藝。根據20G鍋爐鋼特點和閃光對焊特殊工藝特點，選取頂鍛留量、帶電頂鍛時間、低速閃光留量、低速閃光電流四個焊接參數作為關鍵影響因子，設計20G鋼管閃光對焊正交實驗。20G鋼管閃光對焊正交試驗的因素水平見表7-5。20G鋼管閃光對焊正交試驗設計見表7-6。頂鍛留量和帶電頂鍛時間都決定著接頭液態金屬是否能夠完全排出和接頭塑性變形的大小。頂鍛留量太小和帶電頂鍛時間太短，液態金屬無法完全排出；而頂鍛留量太大和帶電頂鍛時間太長時，接頭塑性變形太大。因此20G閃光對焊的最小頂鍛距離設計為4mm，****頂鍛距離設計為8mm，最短帶電頂鍛時間設定為0.4s，最長帶電頂鍛時間設定為0.8s。低速閃光留量決定著待焊鋼管經過閃光燒化結束后，焊接端面的雜物和污跡是否燒化干凈，同時是否達到塑性變形的溫度，直接影響接頭的焊接質量。閃光留量太小，則無法達到上述要求；閃光留量太大又會造成材料的浪費和生產效率低。針對20G鍋爐鋼特點，其低速閃光留量最低值設定為13mm，最高值設定為19mm。低速閃光電流的設定直接控制焊件在低速閃光階段的進給速度。當檢測到的低速閃光電流值低于設定電流值時，焊件保持原來速度進給；當檢測到的低速閃光電流值超過設定電流值時，焊件的進給速度逐漸降低直至為0，甚至后退，進而保證閃光的強烈和穩定。針對20G鍋爐鋼特點，其低速閃光電流設定為250A、270A和290A三個水平。

  根據正交試驗方法，設計了上述9種焊接參數進行閃光對焊，管道閃光對焊設備K584ch，如圖7-3所示。不同焊接參數閃光對焊接頭外觀形貌如圖7-4所示，接頭都是毛刺凸起，熱過渡范圍寬，而且肉眼可明顯區別。1#和5#工藝的接頭熱過渡范圍最寬，3#、6#和8#工藝的接頭熱過渡范圍最窄，說明閃光留量這一焊接參數對接頭的熱過渡范圍影響較大。3#、6#、9#工藝的毛刺凸起最高，1#和7#工藝的毛刺凸起較低，說明頂鍛留量這一焊接參數對接頭凸起的影響較大。