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超声波焊接铝合金的工艺

发表时间:2019-10-14 17:41

超声波焊是属于固态焊接,它是将两个工件放在一起,用局部高频振动能,在压力作用下是零件结合。这种焊接方法可用来焊接铝合金的薄板及箔材,虽然所有的铝合金都能用超声波焊接,但其可焊性的程度是随着合金种类和热处理方法而变化的。

。对于较低强度的铝合金,超声波点焊和电阻点焊或缝焊的强度大致相同。然而在较高强度的铝合金中,超声波焊的强度可以超过电阻焊的强度。这种迁都提高的主要原因是超声波焊接材料不熔化和无热影响区,并且焊点的尺寸一般都较大。

超声波焊与普通的冷压焊比较,其优势为:不必仔细的表面准备;表面变形量微小(低于5%);只要使用低的静压力。一般超声波焊的焊缝表面准备程度,比任何一种焊接方法都低。但除油污时必须的,在复杂热处理和合金中含镁较多时会形成一层厚的氧化膜,为了获得优质的接头,焊前应将其清除。然而,对于大多数铝合金,在轧制状态下,可以进行焊接。

超声波焊焊的主要参数是:焊接功率,它取决于焊件的的厚度δ和材料的硬度H,一般来说,功率大小随焊件厚度和硬度的增加而增加。振动频率,它包括谐振频率的数值和谐振频率的精度,频率的选择主要依据焊件的厚度和物理性能,一般控制在15~75kHz。总的来说,焊件越薄频率越高。振幅,其大小由有焊件的厚度和材质决定的,其大小范围是5~25μm,随着焊件厚度和硬度的增加,振幅相应增大。静压力,其大小取决于材料的厚度、硬度、接头形式、和超声波功率,它是直接用来向焊件传递超声振动能量。焊接时间,他是随焊件的厚度和材料性质而定的,超声波焊的焊点形成有一个*小焊接时间,小于这个时间不足以破坏金属表面氧化膜而无法焊接;通常随着焊接时间的增加,接头强度增加到稳定值;但当焊接时间过长时反而使焊点强度下降,因为焊件受热加剧,塑性区扩大,引起焊点表面和内部的组织粗化,降低街头强度。具体焊接参数见图1

超声波焊的主要变量是焊接功率、焊接时间、接触的压力,当三者都适宜时,焊接接头强度**,抗裂强度和抗剪强度高。


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