超声波金属焊接.docx

金属焊接大作业题目名称:超声波焊接的发展及展望学生姓名: 院(系):专业班级:学号(序号):目录一、摘要2二、超声波金属点焊接原理及特点2超声波金属焊接的优点2超声波金属焊接的不足3影响超声波金属焊接质量的主要因素3三、国内外研究现状4研究现状国内4国外研究现状5四、制约国内超声波金属焊接技术发展的几个关键因素7五、超声波金属焊接技术今后发展方向7六、参考文献8摘要:介绍了超声波焊接技术的基本原理、当前的发展状况,对当前国内外金属超声波焊接设备进行了简要介绍,对国内相关领域的发展进行了总结,分析了当前制约金属超声波焊接技术的关键因素和解决的对策,并对超声波技术的发展趋势进行了展望。关键词:超声波焊接;发展状况;发展趋势Thebasicprinciplesofultrasonicweldingtechniqueandthepresentresearchstatuswerepresented,themetalultrasonicweldingapparatusathomeandabroadwerebrieflyintroduced,,thekeyfactorsthatcurrentlyaffectmetalultrasonicweldingandthesolutionstotheseissueswereanalyzed,:ultrasonicwelding;developmentstatus;developmenttendency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、高级零件的密封技术方面都有很广泛的应用,量比电流焊接少得多,超声波邦定作为超声波金属焊接的一种小功率应用,常见于晶体管或集成电路引线的焊接。当用于药物和易爆材料的密封焊时,能避免一般的焊接方式因有溶解物等造成对药品的污染,不会因受热或产生火花而引发爆炸。对于中国建设资源节约型、环境友好型的现代化社会,超声波金属焊接将发挥很大的促进作用。1超声波金属焊接原理及特点超声波金属焊接原理超声波金属焊接是在19世纪30年代偶然发现的。当时在做电流点焊电极加超声振动试验时,发现不通电流也能焊接上,因而发展了超声金属冷焊技术。超声波焊接虽然发现较早,可是到当前为止,其作用机理还不是很清楚。它类似于摩擦焊,但有区别,超声波焊接时间很短,局部焊接区温度低于金属的再结晶温度;它与压力焊也不相同,因为所加的静压力比压力焊小得多。一般认为在超声波焊接过程中的初始阶段,切向振动除去金属表面的氧化物,并使粗糙表面的突出部分产生重复的微焊、变形和破坏而使接触面积增大,同时使焊区温度升高,在焊件的界面处产生塑性变形。在接触压力的作用下,相互接近到原子引力能够发生作用的距离时,即形成焊点。当前较为公认的一种对超声波金属焊接原理的解释为:焊接金属材料时,由超声波发生器产生超生频率振动电流,再由换能器利用逆压电效应使之转换成弹性机械振动能,并经过声学系统向焊件输入。两被焊工件的接触界面在静压力和弹性振动能量的共同作用下,经过摩擦、温升和变形,使氧化膜或其它表面附着物被破坏,并使纯净界面之间金属原子无限接近,产生结合与扩散,实现可靠连接。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,可经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复合材料等。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;还可进行其它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。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。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,无需像其它焊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,与焊条电弧焊、气焊相比,超声波焊能耗要小得多。⑥由于不需要添加焊剂,不污染被加工物,不产生任何焊渣、污水、有害气体等废物污染,因而是一种节能环保焊接方法。⑦由于超声波发生器是功率电子线路,易于实现电气控制,能很好地与计算机配合进行焊接控制,从