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超声波金属焊接机的原理与特点

2019-06-19

(1)原理与特点:

超声金属焊接机是通过超声振动的作用,使金属焊件在固体状态下连接起来的一工艺这程。主要是由超声波发生器、换能振动系统、加压装置、时间控超声频电功率及电声能量转换,并把此能量输入焊区;加压装置提供焊接时所需要的压力;时间控制装置包括自动控制预压、焊接、保持、去压和间隔时间。

(2)超声金属焊接的机理比较复杂,到目前为止,作用机理还不十分清楚。它类似于摩擦

、但又有区别;超声焊接时间很短(1s左右),温度低于再结晶温度;它与压力悍也不同,因为所加的静压力比压力焊小得多。目前被大家普遍接受的解释是:超声换能振动系统产生纵向振动,位移振幅经放大后传递给焊接工具头并带动上焊件振动。这种振动使两悍件交界面产生类似摩擦的作用。这种摩擦作用在超声焊接过程初始阶段可以破除金属表面的氧化膜,并使粗糙表面的凸出部分产生反复的微焊和破坏,此过程的反复进行而使接触面积增相接近到原子引力能够发生作用的距离时,它们之间便会产生金属连接,形成焊点。形成悍超声金属焊接的特点是:既不需要向工件输入电流,也不需要向工件引人高温热源,且不需要焊剂,只是在静压力下将振动能量转化为工件间的摩擦能、形变能及有限的升温,因而几平没有热变形,没有残余应力;对焊件表面的焊前处理要求不高;易于实现异类金属之破坏。

需要注意的是,如果焊接时间过长,或超声振动幅度过大都会导致焊接强度下降,甚至破坏。