超声波焊接概念：超声波焊接是一种利用高频小幅机械振动产生一个静态力的压力焊接工艺。它使两个工件的熔点温度之下被焊接在一起，也可使用额外加热的方法。
超声波焊接的基础：在超声波焊接中，高频发生器、换能器和振荡系统将交流电压转换成高频机械振动，通过把成型的焊接工具压入放在声波管边上的组装零件上。由于两块待接零件之间的物理和化学作用，使它们的材料被锁紧连接在一起。通常超声波焊接的半成品有箔、薄板或线材。
变换机器零件的安排和适当设计焊接工具可以获得各种尺寸的焊缝（点焊或缝焊）。超声波焊接无需材料熔化所需的能量，这是一种焊接时间很短（点焊时小于1S）的低能量焊接方法。由于一般不产生火花、火焰或烟气，使焊接过程清洁环保。超声波焊接还具有以下优点：焊接工艺过程自动化，能够与生产线进行很好的集成，能够电器监控焊接参数、储存数据和进行统计分析，而且由于耗能低，成本效益率最佳。
根据有关的工艺参数，为了实现压焊连接，利用了被焊零件之间的摩擦学效应。人们一致认为超声波焊接是固态下的一种焊接工艺。金属、合金及其结合材料的超声波焊接的可焊性主要取决于材料的硬度和晶格结构。铜、铝、金、银、镍、钯和铂，特别适合于采用超声波焊接。
工业上利用超声波焊接的主要材料类型有：纯铝－纯铝，纯铝－铝合金，铝－铜，电解铜－电解铜，紫铜－铜锌合金，紫铜－铜铍合金，黄铜－黄铜，紫铜－镍（金属涂层），紫铜－银（金属涂层），紫铜－金（通常作为金属涂层）
因此可以进行混合材料的焊接，如：铝和紫铜，或光亮或有金属涂层零件（板材、线材或绞合线的焊接）。为了避免产生不良焊接，铝材料的超声波焊接对声波管的表面有特殊的要求。强度高于铝和紫铜的金属材料，如：铁、镍、钛材料，在焊接区域需要更高的转换能量。这有时会使声波管的工作表面产生较大的热应力和机械应力。此外，超声波焊接还可用于连接板材和外有涂层的塑料、烧结的空芯模具 和铸造生产的微孔金属塑料。多孔金属材料的基底材料可以是铝、镁、紫铜、镍和钛及与钢材 的混合连接。
在超声波焊接中，施加在材料上的机械负荷有时会对材料造成局部损坏。特别是当被焊接零件的尺寸形状不太好时，被焊零件的自然振动会在焊缝处或基底材料上会产生裂缝。从超声波焊接的原理上讲，表面的质量决定了其接头形成的摩擦学特性和物理金相过程，因此，必须特别注意对要焊接的表面进行很好的处理。
铝与紫铜合金的点焊缝焊情况：
铝材料和其他混合材料的焊接，金属的超声波焊接主要用于以铝和紫铜为基础的各种材料的组合。也可进行紫铜和钢，或铝和钢的连接。通常工作的厚度为0.1－0.6MM。在特殊用途的情况下，板材的百度可达1MM，这时应用是软性材料，有时可用过滤材料。
紫铜材料不同表面的修整。人们对紫铜材料制的线材和板材的半成品材料进行了超声波焊接。镀镍和镀银之间的焊接取得了很好的结果，一部分镀锡的材料的研究结果也不错。在这方面，接头形成的机制决定性地取决于涂层的百度和接头的几何尺寸。
铜绞合线的焊接，对铜绞合线与其他铜材料之间的焊接也进行了研究。与已经在许多制造中采用超声波焊接走私可达70平方毫米的绞合线相比，形成反差的是，将铜绞合线焊接到固体材料上是比较困难的。在超声波焊接方法中，由于绞合线中许多耦合点的缓冲作用，离声波管的距离越远，摩擦的强度会降低。相应来说，绞合线与连接零件之间的连接相比，可获得的连接截积要小于绞合线与连接零件之间的接头。
塑料绝缘铜线的连接，对直径为0.3－2.0MM的塑料绝缘铜线用超声波焊接，在焊接过程中，绝缘线被从接点上拆下，将线与被连接零件焊在一起。
金属泡沫材料的超声波焊接，超声波焊接工艺绝对适用于制造金属泡沫的组合材料，因为它对基底材料的影响很小。超声波焊接不仅可以进行点焊或缝焊，而且可以进行环状焊接。采用这种技术，可以把螺纹螺栓焊接到金属泡沫零件上，从而使用泡沫零件方便地与普通零件连接在一起。
金属焊接应用举例：
绞合线和单股线的连接，超声波绞合线焊接被应用地对生产过滤的安全和效率要求高的场合，如在全世界汽车工业的电缆导线的配线生产中。根据汽车设备的不同，每部汽车的电缆配线中要有几百个焊接点。几乎所有的其名汽车制造厂都采用了这一革新的工艺，并已成功应用了多年。这一工艺不仅用于单根绞合线的最终压实，而且用于将多根绞合线连接成节点。这时，接头可以作为过滤节点或最终节点。连接部件之间的金属连接具有很好的导电特性。还可以非常经济地进行绞合线与端子之间的连接。焊接区域产生的热量较低，不会对绞合线的绝缘产生热破坏。因此，焊接后可马上进行绞合线的电缆固定。除了传统的超声波绞合线焊接，用这种方法将导线与连接片或导线与导线连接在一起也非常有效。较新的概念是将超声波焊接成功地应用于汽车电气系统的电缆配线领域。
圆柱体的焊接，超声波缝焊被广泛应用于各个工业领域。典型的应用实例，如铝板和铝化钢管的焊接、绝缘领域中铝箔的焊接，太阳能集热器制造中铜箔（吸热板）与铜管之间的焊接。采用超声波焊接的零件的稳定的高质量焊缝和足够的机械强度对用户尤其重要。此外，超声波焊接特点是环保性、节能性特别好，能量消耗只是普通缝焊工艺的六分之一。而且在上述应用的大批量焊接中无需加入填充材料。
超声波力矩焊接技术，这用于深口容器或罐（盖子的焊接）上重叠不漏气的角焊，而不用密封元素、填充材料和保护气体。这样可以延长化学成份的耐久性，焊接时间极短，从百分之几秒到十分之几秒。特别是焊接区域没有热度升高。因此，既不会在材料中，也不会在罐的容积上引起结构损坏性变化。应用领域包括电力接触点和电子元件的焊接，把钎焊端子焊接到铝材料上（如所谓散热器）、转子收集器的接触、电池盒的、铜铝的焊接和金属陶瓷的焊接。 |
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