超声波金属焊接原理
1.昆山雷保为你分析出金属焊接的三种方式
金属焊接，根据工艺特点分为熔焊、压力焊接和铜焊三类。
1.1熔焊
加热要连接的工件，使其局部熔化，形成熔池。熔池冷却并凝固，然后加入。如有必要，可以在无压力的情况下将其添加到各种金属和合金的焊接过程中。焊缝接触面为液体和液体。
1.2焊接
在加热或不加热的情况下，对组合焊接件施加一定的压力，以引起塑性变形或熔化，并通过再结晶和扩散，一种焊接方法，使两个独立表面的原子达到金属键的形成并结合。焊接触面坚固耐用。
1.3焊接
熔点低于基底金属的金属材料用作铜焊材料，基底材料被液体铜焊材料浸湿，并且通过毛细管作用将铜焊材料吸入到接头接触面之间的间隙中，并且基底金属被扩散以实现连接焊接。焊缝接触面为液体和固体。
超声波金属焊接机，通过对工件施加超声波振动，去除金属表面的氧化膜，从而分散表层的杂质，金属原子之间的重力被用来形成固相结合状态。焊接的结果是熔点为1/3，温度约为so工件的热效应小。在焊接过程中，焊接接触面是坚固的，因此属于压力焊接。
2.超声波金属焊接原理
2.1电能转化为机械能
超声波发生器将工业用电 (220伏或380伏) 转换为高频高压交流电 (如20千赫、数千电压)，并将其传输到传感器，并通过内部压电陶瓷片，即超声波振动，将其转化为机械振动。
超声波振动通过喇叭 (喇叭) 传递到工件。在垂直焊接压力的作用下，在焊接界面处形成金属粘合。
2.2热量和摩擦热量是
为了完成超声波金属焊接，焊接界面需要摩擦产生热量。摩擦热需要以下3个基本条件:
连续振动能量 (能量)
活化材料原子活动的振幅
挤压工件产生塑性变形所需的力。

2.3金属再结晶
焊接界面的高温是多少？
界面金属表面发生了什么变化？
超声波金属焊接机的本质是什么？
超声波金属焊接性质这是一个金属再结晶过程。这里不介绍金属结合结构和金属再结晶的理论。以下是焊接发生时的整个过程:
步骤1当金属材料相互接触时，接口处会发生局部接触。
步骤2在垂直焊接压力和横向超声波高频振动下，金属接口开始相互摩擦。
步骤3局部接触点、氧化膜和涂层被破坏和分散，界面处形成清洁的金属表面。
进一步的塑性变形和蠕变发生在step 4界面，金属彼此无限靠近，在金属分子之间产生重力，焊接是在固态下进行的 (低于母材的熔点)。
以上是焊接界面的微观过程。发生在基底金属中的熔点为1/3，温度约为，高频和高温使得结合的接触面被金属离子破坏，并且具有超声波能量的自由电子逐渐被削弱，金属离子和自由电子逐渐结合，形成新的金属键，完成再结晶过程。
这给我们带来了在一个条件下再结晶形成3个固体金属键的金属 :同时很好地解释了为什么超声波焊接可以用于金属焊接。
金属键的高速运动 (超声波高频振荡)
金属键破坏的温度 (高频摩擦产生热量)
具有自由电子的金属原子的吸引力 (适当的外部压力)
下图是超声波金属焊接后的电子显微镜和连接示意图。可以看出，在焊接界面，铜和铍铜原子共享电子形成金属连接。


2.4再结晶温度和材料要求
一般认为再结晶温度为 (0.3 ~ 0.5)Tm。Tm-金属熔点。

超声波金属焊接对金属材料有特殊要求: 金属材料必须具有一定的延展性和一定的纯度。有色金属是超声波焊机最理想的材料，如金、银、铜、铝和镍。下图显示了不同金属在超声波金属焊接中的兼容性。

3.超声波金属焊接特性
焊接温度低于材料的熔点 (降低热量对材料的影响)
不需要填充材料
导电性比熔焊和铜焊好得多
清洁焊接表面的氧化层或油
健康无损害
焊接质量可以控制
焊接过程中没有电流通过焊接工件
能耗小 (仅适用于1/10的电阻焊接)