超声波金属焊接的研究现状与展望

超声波金属焊接的节能、环保、操作方便等突出优点,越来越受到人们的重视。超声波金属的焊接已广泛应用在众多领域。本文简单介绍了超声波金属焊接基本原理和优缺点。概述了超声波金属焊接的国内外发展现状。并对超声波金属焊接的发展前景做了具体的展望。

Wed g eh o g o. N . D e 2 1 li cn l y V 1 9 o1 nT o 3 2 e. 0 0文章编号：0 2 0 5 (0 01— 0 10 10 - 2 X2 1)2 0 0— 6

题综述 1专

超声波金属焊接的研究现状与展望朱政强，吴宗辉，范静辉(昌大学机电工程学院，江西南昌 3 0 3 )南 3 0 1

摘要：超声波金属焊接的节能、环保、操作方便等突出优点，越来越受到人们的重视。超声波金属的焊接已广泛应用在众多领域。本文简单介绍了超声波金属焊接基本原理和优缺点。概述了超声波金属焊接的国内外发展现状。并对超声波金属焊接的发展前景做了具体的展望。

关键词：超声波；金属焊接；研究现状；展望中图分类号：T 4 39 G 5 .文献标志码：A

0序言

超声波金属焊接是一种特种连接技术，自 1 5 90年美国人发明该技术以来，已在工业上得到了广泛的应用

超声波金属焊接还在电子工业、电器制造、新材料的制备、航空航天及核能工业、食品包装盒、高级幽 1超声渡金属焊摄原理不薏图

零件的密封技术方面都有很广泛的应用，加上其节能、环保、操作方便等突出优点，对于我国建设资源节约型、环境友好型的现代化社会，超声波金属焊接

11超声波金属焊接的优点 .

①超声波金属焊接压力小，能耗低，且能焊接异种金属材料。基于这些特点，可通过综合利用超声波金属焊接技术和数控铣削技术来使金属零件快速成形。并在成形过程中埋入功能器件来制作智能金属基

将发挥很大的促进作用。

1超声波金属焊接原理及特点

复合材料等。

超声波金属焊接原理是利用超声波频率 (过超1 Hz)的机械振动能量，连接同种金属或异种金 6k属的一种特殊方法。在对金属进行超声波焊接时，既

②金属超声波焊机可进行点焊、连续焊，其焊接速度快。在应用范围方面，即使材料间的物理性能相差悬殊 .也能很好地焊接：还可进行其他方法无法奏效的金属箔片、细丝、微小的器件及厚薄悬殊、多层金属片的焊接。

不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力作用之下。将弹

性振动能量转变为工件界面

间的摩擦功、形变能及有限的温升，使得焊接区域的金属原子被瞬间激活，两相界面处的分子相互渗透，

③超声波金属焊接焊点强度高，且其稳定性好，具有高抗疲劳强度特征。

最终实现金属焊件的固态连接。其焊接原理示意图如图 l所示。

④焊接过程无需采用水冷和气体保护，被焊工件的变形很小 .焊接完成后工件无需进行退火等热处理。超声波金属焊接过程本身包含着对焊接件表面氧化层的破碎清理作用。焊面清洁美观，无需像其他焊

收稿日期：2 l一 9 2 OO 0—9

基金项目：国家自然基金资助项目 (0 6 0 7;江西省青年科学 5850 )家 (冈之星 )培养对象计划资助；江西省教育厅井2 1年度重点科技项目 ( J10 3 00 G J0 1 )

接方法那样进行焊后清理。

⑤金属的超声波焊接不用焊条，焊接区不通电，不直接对被焊金属加热。焊接同一工件金属，与焊