異種合金材料超聲波金屬焊接技術(shù)
隨著工業(yè)化水平的提高，目前超聲輔助加工技術(shù)在工業(yè)上得到廣泛運(yùn)用，國內(nèi)外的尖端科技如航天工業(yè)、生物工程和儀器儀表等行業(yè)都離不開這項(xiàng)技術(shù)。超聲加工是在物體上施加超聲振動使其物理狀態(tài)發(fā)生改變的應(yīng)用技術(shù)。其原理是通過超聲波電源設(shè)備產(chǎn)生超聲電能，由換能器轉(zhuǎn)化電能為機(jī)械能，變幅桿將振幅進(jìn)一步放大，焊件在高頻振動摩擦的作用下，使得被焊金屬界面得到清理從而兩純凈金屬表面貼近，在有限的溫升和塑性變形的情況下被焊工件發(fā)生金屬鍵合與擴(kuò)散作用，而形成了牢靠地固相連接。
傳統(tǒng)的異種金屬材料焊接由于受到金屬組織性質(zhì)差異的影響，使得兩種性質(zhì)相差很多的金屬焊接成為難題。相比之下，超聲金屬焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：第一，可焊接材料范圍廣，不受材料本身性能的限制，如鎂、鋁、鈦合金等材料的焊接使用；第二，可數(shù)字式控制焊接工藝，減少焊接缺陷，提高生產(chǎn)效率，降低成本；第三，焊接機(jī)理不同于傳統(tǒng)焊接，焊接過程中產(chǎn)生的溫度不到被焊件熔點(diǎn)的30%~50%，防止焊接母材性質(zhì)發(fā)生嚴(yán)重改變；第四，超聲焊接不需要對被焊件進(jìn)行特殊的表面處理，不需要添加助焊劑，焊接點(diǎn)牢固可靠、節(jié)能、無污染是一種環(huán)保型工藝技術(shù)。國外對超聲焊接技術(shù)方面的研究比較早，而我國在這方面的研究一直到80年代才逐漸開始。
隨著我國工業(yè)方面的發(fā)展，有色合金金屬在很多領(lǐng)域都被廣泛使用，這也推動了超聲金屬焊接技術(shù)的發(fā)展。金屬極片焊接是鋰電池制造環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵一步，對超聲焊接技術(shù)的研究應(yīng)用將提高鋰電池制造質(zhì)量和效率，它作為一種高效、低能耗、清潔的固相連接技術(shù)，其使用在鋰電池極片的焊接方式已受到國內(nèi)外汽車制造商和鋰電池制造企業(yè)的關(guān)注，是現(xiàn)階段極片連接的主要工藝方法。
超聲波金屬焊接是在超聲焊接頻率（大于 15KHz ）與焊接載荷的共同作用下，對不同 種類金屬、半導(dǎo)體甚至是異種材料如金屬 - 陶瓷材料等進(jìn)行焊接的加工技術(shù)。超聲焊接擁有 顯著的優(yōu)點(diǎn)，在焊接過程中不需要額外電流輸入，也不用引入高溫?zé)嵩春洼o助焊接劑。在 焊頭壓力的作用下利用其高頻振動將超聲能量向下傳遞至焊件表面之間，實(shí)現(xiàn)將超聲振動 能量轉(zhuǎn)換為焊件結(jié)合面的摩擦功，塑性變形能以及局部瞬間的溫升從而實(shí)現(xiàn)固態(tài)連接。
