超聲波焊接機理是什么?本質(zhì)上是將金屬間的距離壓縮到“原子間距”的水平,從而實現(xiàn)連接。一般來說,有三種方法可以實現(xiàn)該過程——單獨施加熱量、單獨施加載荷,施加超聲振動和載荷。例如,大型壓機通過大載荷將多個金屬壓縮到一起,激光和電弧焊接是通過施加足夠熱量熔化金屬實現(xiàn)連接。
超聲金屬焊接是有效的方式,超聲振動大大減少了實現(xiàn)“原子間距”所需要的載荷和熱量??梢灾挥貌蛔?000N的壓力,以及只有0.3-0.5倍金屬熔點的熱量,實現(xiàn)多達80層金屬箔片的金屬焊接。
超聲波金屬焊接有一個限制條件,就是要求被連接的金屬是具有延展性的有色金屬(軟金屬)。除了施加載荷,和超聲振動產(chǎn)生的少量熱量,還需要金屬產(chǎn)生形變。這樣,才能實現(xiàn)金屬間距離減小到“原子間距”的水平。
超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機械振動能量,連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。金屬在進行超聲波焊接時,既不向工件輸送電流,也不向工件施以高溫?zé)嵩?,只是在靜壓力之下,將框框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鏖g的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接。它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象,超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接。可廣泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

引起焊接電弧偏吹的因素有以下三種:
(1)焊條藥皮偏心量過大引起電弧偏吹:焊條電弧焊時,焊條藥皮的熔化速度比焊芯熔化速度慢,在焊接過程中焊條藥皮形成一個套管,有利于保護電弧。當焊條藥皮厚薄不均勻時,厚藥皮的熔化速度慢于薄藥皮,則在焊接過程中的藥皮套管長度方向出現(xiàn)偏斜,勢必引起電弧偏向藥皮薄的方向。
(2)電弧區(qū)域磁場強度不均勻引起的電弧偏吹:由于電弧軸線兩側(cè)受到不對稱磁場作用力,電弧偏向磁場強度弱的方向。電弧區(qū)的一側(cè)有良好導(dǎo)體(如筋板)存在時,則電弧偏向?qū)w一側(cè)。假如連接工件的電纜線接到電弧軸線的左側(cè),則電弧向右側(cè)偏吹。
(3)電弧周圍的氣流干擾引起電弧偏吹:電弧順著氣流方向偏吹,即從強氣流向弱氣流方向偏吹。電弧偏吹的結(jié)果:破壞了電弧的穩(wěn)定性,使電弧區(qū)保護不良,飛濺嚴重,可造成氣孔、未焊透等焊接缺陷。