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超聲波金屬焊接缺點(diǎn)分析

2021-07-28 15:06
超聲波金屬焊接是一種特種連接技術(shù)，自1950年美國(guó)人發(fā)明該技術(shù)以來(lái)，已在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。超聲波金屬焊接原理是利用超聲波頻率（超過(guò)16kHz）的機(jī)械振動(dòng)能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。在對(duì)金屬進(jìn)行超聲波焊接時(shí)，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩?，只是在靜壓力作用之下，將彈性振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜ缑骈g的摩擦功、形變能及有限的溫升，使得焊接區(qū)域的金屬原子被瞬間激活，兩相界面處的分子相互滲透，最終實(shí)現(xiàn)金屬焊件的固態(tài)連接。
 

超聲波金屬焊接的不足


①把超聲波應(yīng)用于金屬材料焊接中，雖然可以得到很好的焊接效果，但是超聲波發(fā)生器和聲學(xué)系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)相結(jié)合的整個(gè)系統(tǒng)，其穩(wěn)定性、可操作性、可靠性等方面還存在問(wèn)題。所以聲學(xué)系統(tǒng)（換能器、變幅桿、連接部分）的設(shè)計(jì)，以及聲學(xué)系統(tǒng)與試件的連接方式等，都是十分關(guān)鍵的問(wèn)題。

②對(duì)金屬超聲波焊接機(jī)理的認(rèn)識(shí)不足。超聲金屬焊接是否無(wú)金屬熔化，僅僅是一種固相焊接方法，或者說(shuō)是金屬間的“鍵和”過(guò)程，還有待進(jìn)一步研究。

③超聲波金屬焊接影響工藝參數(shù)因素較多，不易進(jìn)行總結(jié)。

④由于焊接所需的功率隨工件厚度及硬度的提高而呈指數(shù)增加，而大功率超聲波焊機(jī)的制造困難，且成本很高。隨著焊接功率的進(jìn)一步提高，不僅在聲學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及制造方面將會(huì)面臨一系列較難解決的問(wèn)題，而且未必能取得預(yù)期的工藝效果。因此目前僅限于焊接絲、箔、片等細(xì)薄件。

⑤超聲波焊機(jī)的“開(kāi)敞性”比較差，工件的伸入尺寸也不能超過(guò)焊接系統(tǒng)所允許的范圍。接頭形式目前只限于搭接接頭。

⑥焊點(diǎn)表面容易出高頻機(jī)械振動(dòng)而引起邊緣的疲勞破壞，對(duì)焊接硬而脆的材料不利。

⑦目前來(lái)講，對(duì)超聲波金屬焊接的焊接質(zhì)量的檢測(cè)還是比較難做的，無(wú)損檢測(cè)設(shè)備還沒(méi)有普及，常用方法無(wú)法用來(lái)監(jiān)控，這也給大批量生產(chǎn)造成一定困難。