了解超声波金属焊接技术
定义:
超声波金属焊接利用高频振动波传递到需焊接的金属表面,在加压的情况下,使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
原理:
超声波金属焊接是利用超声频率的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法。金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将机械能转变为内能、形变能及有限的温升.两母材达到再结晶温度下发生的固相焊接。
在超声焊接过程中,换能器把高频电信号转化为超声振动信号,高频振动通过焊接工具头传递到待焊金属表面,界面金属氧化膜在一定的压力和超声振动的剧烈摩擦作用下破碎,界面洁净金属接触并在摩擦和超声软化的共同作用下,进一步产生塑性流动和扩散使连接面积逐渐增大最终形成可靠的连接。
超声波金属焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面,在加压的情况下,使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。这种焊接方法不向工件输送电流或高温热源,而是在静压力之下,将机械能转变为内能、形变能及有限的温升,从而实现固相焊接。
超声波金属焊接的工作过程
超声波金属焊接的工作过程可以分为以下几个步骤:
机械能转化为内能和形变能:超声波发生器将电能转换为机械振动能量,通过换能器和变幅杆传递到焊头。焊头将振动能量传递到待焊接的金属表面,使其相互摩擦产生热量和形变。
接头间的冶金结合:在静压力下,两个金属表面的分子层之间发生熔合,形成冶金结合。这种结合方式不需要熔化金属,而是在低于熔点的温度下发生再结晶过程。
克服飞溅和氧化现象:由于超声波焊接过程中不产生飞溅和氧化现象,因此可以有效地连接同种或异种金属。这种方法适用于铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料的焊接。
超声波金属焊接的优缺点
超声波金属焊接的优点包括:
快速:焊接过程迅速,适合大规模生产。
节能:不需要高温热源,能耗较低。
熔合强度高:接头强度接近母材强度。
导电性好:适用于导电材料的焊接。
无火花:焊接过程中不会产生火花,适合易燃易爆环境的焊接。
缺点包括:
适用范围有限:适用于薄材料和小焊点,不适用于厚材料和大焊点。
需要加压:焊接过程中需要施加压力。