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銅導(dǎo)線超聲波金屬焊接

2022-02-21 09:44
銅導(dǎo)線連接技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力電子、新能源汽車、電器醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域。主要連接方法有壓接、釬焊和超聲波焊接等。壓接在常溫下進(jìn)行，通過壓接設(shè)備使導(dǎo)線產(chǎn)生塑性變形而形成機(jī)械連接。壓接后的導(dǎo)線并非完全接觸，各連接界面處存在較高的接觸電阻，且在長(zhǎng)期接觸運(yùn)行過程中，接觸電阻會(huì)逐漸增大，導(dǎo)致接頭發(fā)熱及電能損耗增加，影響電路安全。釬焊包括火焰釬焊、電阻釬焊等。相較于壓接技術(shù)，釬焊需要焊料、溶劑等，焊接過程中消耗能量較多，可能產(chǎn)生常見的冶金缺陷，如夾渣、氣孔、偏析等。超聲波焊接利用超聲高頻振動(dòng)產(chǎn)生能量，在壓力作用下使接觸界面塑性變形并發(fā)生冶金反應(yīng)，是一種固相連接技術(shù)。焊接過程中不產(chǎn)生煙塵，不需要添加焊接劑，焊接能量?jī)H為釬焊的2%，是一種節(jié)能環(huán)保、綠色高效的焊接方法。銅導(dǎo)線超聲波焊接由于其焊接能量小、速度快、強(qiáng)度高且接頭電阻低，適用于要求抗拉強(qiáng)度高且接觸電阻小的場(chǎng)合。

超聲波金屬焊接原理


超聲焊接技術(shù)是通過對(duì)焊接件的接觸面施加水平方向上的高頻振動(dòng)從而改變其物理狀態(tài)的技術(shù)。其工作原理是通過超聲波發(fā)生器發(fā)射震蕩電流，經(jīng)換能器設(shè)備將其轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)，由變幅桿將機(jī)械振動(dòng)進(jìn)一步放大，在一定的焊接壓力下，實(shí)現(xiàn)焊件間的高頻振動(dòng)摩擦，從而使得焊接件間的溫度通過摩擦生熱得到迅速的提升產(chǎn)生塑性變形，形成牢固的焊接接頭實(shí)現(xiàn)固相連接。

超聲波金屬焊接周期短，焊接過程至少包含三個(gè)階段：局部點(diǎn)連接→振動(dòng)打碎氧化物和污染物，形成面連接→在超聲軟化和摩擦熱作用下產(chǎn)生塑性變形，形成穩(wěn)定粘結(jié)。接頭強(qiáng)度受焊接振幅、時(shí)間和壓力等多參數(shù)影響。
 
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