超声波金属焊接的原理

超声波金属焊接是19世纪30年代偶然发现的。当时在作电流点焊电极加超声振动试验时,发现不通电流也能焊接上,因而发展了超声金属冷焊技术。超声波焊接虽然发现较早,但是到目前为止,其作用机理还不是很清楚。它类似于摩擦焊,但有区别,超声焊接时间很短,温度低于再结晶;它与压力焊也不相同,因为所加的静压力比压力焊小的多。一般认为在超声波焊接过程中的初始阶段,切向振动出去金属表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分产生反复的微焊和破坏的过程而使接触面积增大,同时使焊区温度升高,在焊件交界面产生塑性变形。这样在接触压力的作用下,相互接近到原子引力能够发生作用的距离时,即形成焊点。焊接时间过长,或超声波振幅过大会使焊接强度下降,甚至破坏。

超声波金属焊接的特点是不需要焊剂和外加热，不因加热而变形，无残留力对焊件表面的焊前处理要求不高。不仅同类金属，异类金属也可以焊接连接。薄片或细丝可焊接在厚板上。超声焊接良好导电体的能量远低于电流焊接，常用于晶体管或集成电路的导线焊接。密封焊接药物和易爆材料时，可避免一般焊接因溶解物而污染药物，不会因加热而爆炸。

超声波金属焊有点焊、滚焊、密封、线束四大系列，应用广泛，超声金属焊接适用于汽车、制冷、太阳能、电池、电子等领域：

E.太阳能电池、平板太阳能吸热板、铝塑复合管滚焊、铜、铝板拼接

F.焊接电磁开关、无熔丝开关等大电流接触、接触、异种金属片的焊接

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