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，且在長期接觸運(yùn)行過程中，接觸電阻會逐漸增大，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，焊接能量僅為釬焊的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合。

超聲波金屬焊接原理

超聲焊接技術(shù)是通過對焊接件的接觸面施加水平方向上的高頻振動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，由變幅桿將機(jī)械振動進(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階段：局部點(diǎn)連接→振動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、時間和壓力等多參數(shù)影響。

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