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19世纪超声波金属焊机的发展历史

发布时间:2021-07-11 08:00:00

超声波金属焊接是19世纪30年代偶然发现的。与摩擦焊相似,但不同的是,超声波焊接时间很短,焊接温度低于再结晶温度;它也不同于压力焊,因为静压比压力焊小得多。一般认为,在超声波焊接过程的初始阶段,切向振动可以去除金属表面的氧化物,这是反复微焊接的过程,损伤了粗糙表面的突出部分,导致接触面积增大,焊接区温度升高,焊件界面塑性变形。这样,在接触压力的作用下,当它们接近原子重力作用的距离时,形成焊点。如果焊接时间过长或超声波幅值过大,焊接强度会降低甚至损坏。

超声波金属焊机的起源:

超声波金属焊接机是18世纪30年代偶然发现的。当时,在进行电流点焊和超声波振动试验时,发现电极可以无电流焊接,于是发展了超声波金属冷焊技术。超声波焊接虽然发现较早,但其机理至今尚不十分清楚。与摩擦焊相似,但不同的是,超声波焊接时间很短,焊接温度低于再结晶温度;它也不同于压力焊,因为静压比压力焊小得多。一般认为,在超声波焊接过程的初始阶段,切向振动可以去除金属表面的氧化物,这是反复微焊接的过程,损伤了粗糙表面的突出部分,导致接触面积增大,焊接区温度升高,焊件界面塑性变形。这样,在接触压力的作用下,当它们接近原子重力作用的距离时,形成焊点。如果焊接时间过长或超声波幅值过大,焊接强度会降低甚至损坏。

超声波金属焊机原理:

超声波金属焊接是利用每秒数以万计的高频振动波传递到两个被焊接的金属工件表面,然后施加一定的压力使金属表面摩擦并形成分子层间的熔合,从而达到焊接的目的。

超声波金属焊机的特点及优缺点:

(1) 粘接时间短,粘接部位无铸造组织(粗糙表面)缺陷。

(2) 与电阻焊相比,超声波焊接具有模具寿命长、模具修复和更换时间短、易于实现自动化等优点。

(3) 超声波焊接可以在同一种金属和不同的金属之间进行,比电焊消耗更少的能量。

(4) 与其它压力焊接相比,超声波焊接所需压力小,变形量小于10%,而冷压焊接所需变形量为40%-90%。

(5) 超声波焊接与其它焊接一样,不需要对被焊表面进行预处理和焊后处理。

(6) 不需要助焊剂、金属填料、外部加热等外部因素。

(7) 超声波焊接可以_限度地减小材料的温度效应,从而不改变金属结构,非常适合电子领域的焊接应用。

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