超声波金属焊接机的由来

超声波金属焊接机由来

超声波金属焊接机英文注释：ultrasonic metal welding machine，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，切向振动除去金属表面的氧化物，并使粗糙表面的---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。超声波金属焊接机原理超声波金属焊接是利用额每秒钟数万次的高频振动波传递到两个需焊接的金属工件表面，再施以一定的压力，使金属表---互摩擦而形成分子层之间的熔合，达到焊接的目的。焊接时间过长，或超声波振幅过---使焊接强度下降，甚至破坏。

超声波金属焊接机原理

超声波金属焊接是利用额每秒钟数万次的高频振动波传递到两个需焊接的金属工件表面，再施以一定的压力，使金属表---互摩擦而形成分子层之间的熔合，达到焊接的目的。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

?不同焊接方法焊接异种金属时的特点

大多数焊接方法都可用于异种金属的焊接，但在选择焊接方法及制定工艺措施时，仍应考虑异种金属焊接时的特点。根据母材和焊接接头不同的要求，熔焊、压焊及其他焊接方法在异种金属焊接中都有所应用，但也都各有其优缺点。

1.熔焊

异种金属焊接中应用较多的是熔焊方法，常用的熔焊方法有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。为了减少稀释，降低熔合比或控制不同金属母材的熔化量，通常可选用热源能量密度较高的电子束焊、激光焊等离子弧焊等方法。超声波铜管封口机封口机工作原理超声波铜管封口机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---互摩擦而形成分子层之间的熔合。

为了减小熔深，可以采取间接电弧、摆动焊丝、带状电极、附加不通电焊丝等工艺措施。但无论如何，只要是熔焊，总有部分母材熔入焊缝而引起稀释，另外，还会形成诸如金属间化合物、共晶体等。为了减轻这类不利影响，必须控制和缩短金属在液态或高温固态下的停留时间。根据母材和焊接接头不同的要求，熔焊、压焊及其他焊接方法在异种金属焊接中都有所应用，但也都各有其优缺点。

然而，尽管熔焊方法和工艺措施不断改进和完善，却仍然难以解决所有异种金属焊接时的问题，因为金属种类繁多，性能要求又多种多样，接头形式又各不相同，许多情况下还需要采用压焊或其他的焊接方法来解决特定的异种金属接头的焊接问题。

2.压焊

大多数压焊方法都只将被焊金属加热至塑性状态或甚至不加热，而以施加一定的压力为基本特征。与熔焊相比，在焊接异种金属接头时压焊具有一定的---性，只要接头形式允许，焊接又能满足要求，采用压焊往往是比较合理的选择。

压焊时，异种金属交界表面可以熔化，也可以不熔化，但由于有压力的作用，即使表面有熔化金属存在，也会被挤压而排出（如闪光焊和摩擦焊），只有少数情况下压焊后还保留了曾经熔化的金属（如点焊）。

压焊由于不加热或加热温度低，可以减轻或避免热循环对母材金属性能的不利影响，防止产生脆性的金属间化合物。某些形式的压焊甚至能将已产生的金属间化合物从接头中挤压出去。此外，压焊时也不存在因稀释而引起的焊缝金属性能变化问题。

不过，大多数压焊方法对接头形式是有一定要求的，例如点焊、缝焊、超声波焊必须用搭接接头；摩擦焊时至少有一个工件必须具有旋转体的截面。压焊设备目前也还不普及。这些无疑地都---了压焊的应用范围。

3.其他

除熔焊和压焊外，还有一些可以用于异种金属焊接的方法。例如钎焊就是钎料与母材之间的异种金属焊接方法，不过这里所讨论的则是较特殊的钎焊方法。

有一种方法称作熔焊——钎焊，即对异种金属接头中低熔点母材一侧为熔焊，对高熔点母材—侧为钎焊。而且通常是以低熔点母材相同的金属为钎料。因此，钎料与低熔点母材之间就是同种金属的熔焊过程，不存在特殊困难。6．先功放板后设备超声波焊接机的功率放大部分的故障率在整个超声波设备中占的比例---，所以先检修超声波发生器的功率放大部分往往可以---。钎料与高熔点母材之间则是钎焊过程，母材不发生熔化、结晶，可以避免许多焊接性方面的问题，但要求钎料对母材能---润湿。

另一种方法称作共晶钎焊或共晶扩散钎焊。这是将异种金属接触表面加热到一定温度，使两种金属在接触表面处形成低熔点的共晶体，该低熔点共晶体在此温度下呈液态，实质上成了一种不用外加钎料的钎焊方法。

当然，这要求两种金属之间能够形成低熔点的共晶体。异种金属扩散焊时加入中间层材料，在很低压力下加热使中间层材料熔化，或与被焊金属接触形成低熔点共晶体，此时形成的薄层液体，经一定时间的保温过程，使中间层材料全部扩散到母材中并均匀化，就能形成没有中间材料的异种金属接头。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。

这类方法在焊接过程中都会出现少量液态金属。因而又被称作液相过渡焊，他们的共同特点就是接头中不存在铸造组织。

2.1 换能器

通过逆压电效应将来自于发生器的超声频电压转化为同频率的超声机械振动。它由夹于两金属（通常是钛）块之间的若干压电陶瓷片组成。片与片之间有一薄金属板形成电极。在正弦电信号经由电极提供给换能器时，压电片膨胀和收缩，产生 15~20 μm 的轴向峰到峰运动。7．先普遍后特殊因装配配件或制造工艺方面而引起的故障，超声波维修一般占常见故障的50%左右。换能器是精密设备，应小心处理。

2.2 变幅杆

变幅杆有两个作用。其主要作用是放大换能器端部产生的机械振动并将振动传给焊头。另一作用是提供固定套件于焊接压力机上的位置。在换能器施加超声能量时，变幅杆也膨胀和收缩。与焊接套件中的其它零件一样，变幅杆是调谐装置，因而它也必须在特定频率共振以便将超声能量从换能器传至焊头。1、超声波塑料焊接机一般情况下不能应用在几片厚度为2-3mm之间的塑料焊接，但不排除特殊条件下的，如结构/焊接方式/超声波机功率等都有影响。为了有效地发挥作用，变幅杆必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长的整---。一般为半波长。

2.3 焊头

焊头是焊接套件中向待焊零件提供能量的部分。与变幅杆一样，焊头也是调谐装置，在大部分应用中也提供机械放大，焊头的长度必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长

的整---。这---焊头端部有足够的振幅实现焊接。振幅一般为 30~120 μm。待焊零件和接头设计决定焊头的尺寸和式样。焊头的形状---，因为焊头的轴向膨胀和收缩产生的应力会在高振幅情况下造成开裂。在某些应用中，焊头加工有多个轴向狭槽。这是为了---振幅位于纵向。2：焊接工艺的认识误区：超声波焊接方式有很多种，有人认为只要是塑料材质，超声波塑料焊接机就可以---地焊接，这也是一种误识。焊头端部将超声能量传给待焊零件。端部应专门设计以匹配零件来---焊头和零件之间实现能量传递。通常焊头端部做成匹配零件轮廓的型材。

为防止产生压痕和减少磨损，铝必须镀镍或铬。在需耐冲击或耐磨以及焊接填充塑料或者埋植金属嵌件时，需用钢焊头。钢焊头疲劳强度低，只用于低振幅场合。复杂零件、特型的或大尺寸零件通常需要复合式焊头（子母焊头），这时基底焊头采用铝质，钛或钢次级焊头与基底焊头相连并引导能量。通常定位设计为直口形、凸凹形、双v型槽形、加强肋形或直口内的定位销结构。台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

超声波焊接机

超声波当物体振动时会发出声音。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为16hz～20khz(千赫兹)。因此，当物体的振动超过一定的频率，即高于人耳听阈上---，人们便听不出来了，这样的声波称为“超声波”。焊后热处理或高温运行过程中碳迁移会导致在熔合线两侧分别形成增碳层和脱碳层。通常用于医学诊断的超声波频率为1～5兆赫。

虽然说人类听不出超声波，但不少动物却有此本领。它们可以利用超声波“导航”、追捕食物，或避开危险物。大家可能看到过夏天的夜晚有许多---在庭院里来回飞翔，它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢？原因就是---能发出2～10万赫兹的超声波，这好比是一座活动的“雷达站”。---正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫，或是障碍物的。为了---的让用户了解其中的不同，小编为大家整理下超声波塑料、金属焊接机的焊接原理及区别。