異種合金材料超聲波金屬焊接技術(shù)
隨著工業(yè)化水平的提高，目前超聲輔助加工技術(shù)在工業(yè)上得到廣泛運(yùn)用，國內(nèi)外的尖端科技如航天工業(yè)、生物工程和儀器儀表等行業(yè)都離不開這項(xiàng)技術(shù)。超聲加工是在物體上施加超聲振動(dòng)使其物理狀態(tài)發(fā)生改變的應(yīng)用技術(shù)。其原理是通過超聲波電源設(shè)備產(chǎn)生超聲電能，由換能器轉(zhuǎn)化電能為機(jī)械能，變幅桿將振幅進(jìn)一步放大，焊件在高頻振動(dòng)摩擦的作用下，使得被焊金屬界面得到清理從而兩純凈金屬表面貼近，在有限的溫升和塑性變形的情況下被焊工件發(fā)生金屬鍵合與擴(kuò)散作用，而形成了牢靠地固相連接。
傳統(tǒng)的異種金屬材料焊接由于受到金屬組織性質(zhì)差異的影響，使得兩種性質(zhì)相差很多的金屬焊接成為難題。相比之下，超聲金屬焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：第一，可焊接材料范圍廣，不受材料本身性能的限制，如鎂、鋁、鈦合金等材料的焊接使用；第二，可數(shù)字式控制焊接工藝，減少焊接缺陷，提高生產(chǎn)效率，降低成本；第三，焊接機(jī)理不同于傳統(tǒng)焊接，焊接過程中產(chǎn)生的溫度不到被焊件熔點(diǎn)的30%~50%，防止焊接母材性質(zhì)發(fā)生嚴(yán)重改變；第四，超聲焊接不需要對被焊件進(jìn)行特殊的表面處理，不需要添加助焊劑，焊接點(diǎn)牢固可靠、節(jié)能、無污染是一種環(huán)保型工藝技術(shù)。國外對超聲焊接技術(shù)方面的研究比較早，而我國在這方面的研究一直到80年代才逐漸開始。
隨著我國工業(yè)方面的發(fā)展，有色合金金屬在很多領(lǐng)域都被廣泛使用，這也推動(dòng)了超聲金屬焊接技術(shù)的發(fā)展。金屬極片焊接是鋰電池制造環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵一步，對超聲焊接技術(shù)的研究應(yīng)用將提高鋰電池制造質(zhì)量和效率，它作為一種高效、低能耗、清潔的固相連接技術(shù)，其使用在鋰電池極片的焊接方式已受到國內(nèi)外汽車制造商和鋰電池制造企業(yè)的關(guān)注，是現(xiàn)階段極片連接的主要工藝方法。
超聲波金屬焊接是在超聲焊接頻率（大于 15KHz ）與焊接載荷的共同作用下，對不同 種類金屬、半導(dǎo)體甚至是異種材料如金屬 - 陶瓷材料等進(jìn)行焊接的加工技術(shù)。超聲焊接擁有 顯著的優(yōu)點(diǎn)，在焊接過程中不需要額外電流輸入，也不用引入高溫?zé)嵩春洼o助焊接劑。在 焊頭壓力的作用下利用其高頻振動(dòng)將超聲能量向下傳遞至焊件表面之間，實(shí)現(xiàn)將超聲振動(dòng) 能量轉(zhuǎn)換為焊件結(jié)合面的摩擦功，塑性變形能以及局部瞬間的溫升從而實(shí)現(xiàn)固態(tài)連接。
