特种焊接技术超声波焊接学习教案.pptx

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1、会计学1特种特种(tzhng)焊接技术超声波焊接焊接技术超声波焊接第一页，共29页。2111超声波焊原理超声波焊原理超声波焊原理超声波焊原理超声波焊原理超声波焊原理(yunl)(yunl)(yunl)及及及及及及分类分类分类分类分类分类一、超声波焊接的原理一、超声波焊接的原理一、超声波焊接的原理一、超声波焊接的原理一、超声波焊接的原理一、超声波焊接的原理（一）超声波特性（一）超声波特性（一）超声波特性（一）超声波特性（一）超声波特性（一）超声波特性(txng)(txng)(txng)及焊接过程及焊接过程及焊接过程及焊接过程及焊接过程及焊接过程 金属超声波焊接时，既不向工件输送金属超声波焊接时，

2、既不向工件输送(sh sn)(sh sn)电流，也不向工件引入高温热源，只是在静压力下将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随后的温升。接头间的冶金结合是在母材不发生熔化的情况下实现的。因此属于固态焊接。电流，也不向工件引入高温热源，只是在静压力下将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随后的温升。接头间的冶金结合是在母材不发生熔化的情况下实现的。因此属于固态焊接。1-1-发生器发生器发生器发生器2-2-换能器换能器换能器换能器3-3-聚能器聚能器聚能器聚能器4-4-耦合杆耦合杆耦合杆耦合杆5-5-上声极上声极上声极上声极6-6-焊件焊件焊件焊件7-7-下声级下声级下声级下声级AA-

3、振幅分布振幅分布振幅分布振幅分布FF-静压力静压力静压力静压力VV11-纵向振动方向纵向振动方向纵向振动方向纵向振动方向VV22-弯曲振动方向弯曲振动方向弯曲振动方向弯曲振动方向II-超声波震荡电流超声波震荡电流超声波震荡电流超声波震荡电流超声波焊原理图超声波焊原理图超声波焊原理图超声波焊原理图第2页/共29页第二页，共29页。3在进行超声波焊接时，通常由高频发生器产生在进行超声波焊接时，通常由高频发生器产生在进行超声波焊接时，通常由高频发生器产生在进行超声波焊接时，通常由高频发生器产生在进行超声波焊接时，通常由高频发生器产生在进行超声波焊接时，通常由高频发生器产生1660KHz1660KHz

4、1660KHz的高频电流，通过激磁线圈产生交变的高频电流，通过激磁线圈产生交变的高频电流，通过激磁线圈产生交变的高频电流，通过激磁线圈产生交变的高频电流，通过激磁线圈产生交变的高频电流，通过激磁线圈产生交变磁场，使铁磁材料在交变磁场中发生长度的交变磁场，使铁磁材料在交变磁场中发生长度的交变磁场，使铁磁材料在交变磁场中发生长度的交变磁场，使铁磁材料在交变磁场中发生长度的交变磁场，使铁磁材料在交变磁场中发生长度的交变磁场，使铁磁材料在交变磁场中发生长度的交变伸缩（磁致伸缩），超声频率的电磁能便转换成伸缩（磁致伸缩），超声频率的电磁能便转换成伸缩（磁致伸缩），超声频率的电磁能便转换成伸缩（磁致伸缩）

5、，超声频率的电磁能便转换成伸缩（磁致伸缩），超声频率的电磁能便转换成伸缩（磁致伸缩），超声频率的电磁能便转换成为振动能，再由传送器传至声极；同时通过声极为振动能，再由传送器传至声极；同时通过声极为振动能，再由传送器传至声极；同时通过声极为振动能，再由传送器传至声极；同时通过声极为振动能，再由传送器传至声极；同时通过声极为振动能，再由传送器传至声极；同时通过声极对工件加压，平行于连接面的机械振动起着破碎对工件加压，平行于连接面的机械振动起着破碎对工件加压，平行于连接面的机械振动起着破碎对工件加压，平行于连接面的机械振动起着破碎对工件加压，平行于连接面的机械振动起着破碎对工件加压，平行于连接面的机

6、械振动起着破碎和清除工件表面氧化膜的作用，并加速金属的扩和清除工件表面氧化膜的作用，并加速金属的扩和清除工件表面氧化膜的作用，并加速金属的扩和清除工件表面氧化膜的作用，并加速金属的扩和清除工件表面氧化膜的作用，并加速金属的扩和清除工件表面氧化膜的作用，并加速金属的扩散和再结晶过程。适当选择振荡频率，当发生器散和再结晶过程。适当选择振荡频率，当发生器散和再结晶过程。适当选择振荡频率，当发生器散和再结晶过程。适当选择振荡频率，当发生器散和再结晶过程。适当选择振荡频率，当发生器散和再结晶过程。适当选择振荡频率，当发生器振荡电流频率与声学系统的自振频率一致时，产振荡电流频率与声学系统的自振频率一致时，

7、产振荡电流频率与声学系统的自振频率一致时，产振荡电流频率与声学系统的自振频率一致时，产振荡电流频率与声学系统的自振频率一致时，产振荡电流频率与声学系统的自振频率一致时，产生共振，在配合适当压力和焊接时间，即可获得生共振，在配合适当压力和焊接时间，即可获得生共振，在配合适当压力和焊接时间，即可获得生共振，在配合适当压力和焊接时间，即可获得生共振，在配合适当压力和焊接时间，即可获得生共振，在配合适当压力和焊接时间，即可获得优质接头。焊件变形率一般低于优质接头。焊件变形率一般低于优质接头。焊件变形率一般低于优质接头。焊件变形率一般低于优质接头。焊件变形率一般低于优质接头。焊件变形率一般低于35353

8、5。超声波焊缝的形成超声波焊缝的形成超声波焊缝的形成超声波焊缝的形成超声波焊缝的形成超声波焊缝的形成(xngchng)(xngchng)(xngchng)过程主要由震动过程主要由震动过程主要由震动过程主要由震动过程主要由震动过程主要由震动剪切力、静压力和接头区的升温三个因素所决定。剪切力、静压力和接头区的升温三个因素所决定。剪切力、静压力和接头区的升温三个因素所决定。剪切力、静压力和接头区的升温三个因素所决定。剪切力、静压力和接头区的升温三个因素所决定。剪切力、静压力和接头区的升温三个因素所决定。第3页/共29页第三页，共29页。4超声波焊接中能量转换与传递超声波焊接中能量转换与传递超声波焊接

9、中能量转换与传递超声波焊接中能量转换与传递(chund)(chund)过程过程过程过程电网电网电网电网焊焊焊焊 件件件件超声波超声波超声波超声波发生器发生器发生器发生器磁致伸缩换能器磁致伸缩换能器磁致伸缩换能器磁致伸缩换能器聚能器聚能器聚能器聚能器上声极上声极上声极上声极传振杆传振杆传振杆传振杆空气空气空气空气-传播超声波声能传播超声波声能传播超声波声能传播超声波声能6080kHz电磁振荡电磁振荡电磁振荡电磁振荡50kHz6080kHz机械振动机械振动机械振动机械振动1680kHz.改变方向改变方向改变方向改变方向1680kHz.机械振动机械振动机械振动机械振动机械振动机械振动机械振动机械振动

10、超声波焊点超声波焊点超声波焊点超声波焊点区的涡流区的涡流区的涡流区的涡流(wli)(wli)状塑状塑状塑状塑性流动层性流动层性流动层性流动层第4页/共29页第四页，共29页。5超声波焊的两个阶段超声波焊的两个阶段超声波焊的两个阶段超声波焊的两个阶段超声波焊的两个阶段超声波焊的两个阶段第一阶段预压阶段。由于上声极超声振动，使其与第一阶段预压阶段。由于上声极超声振动，使其与第一阶段预压阶段。由于上声极超声振动，使其与第一阶段预压阶段。由于上声极超声振动，使其与第一阶段预压阶段。由于上声极超声振动，使其与第一阶段预压阶段。由于上声极超声振动，使其与上焊件间产生摩擦而造成暂时连接，然后通过它们直接上焊

11、件间产生摩擦而造成暂时连接，然后通过它们直接上焊件间产生摩擦而造成暂时连接，然后通过它们直接上焊件间产生摩擦而造成暂时连接，然后通过它们直接上焊件间产生摩擦而造成暂时连接，然后通过它们直接上焊件间产生摩擦而造成暂时连接，然后通过它们直接将超声波传到焊件接触面上，使其产生剧烈摩擦，清除将超声波传到焊件接触面上，使其产生剧烈摩擦，清除将超声波传到焊件接触面上，使其产生剧烈摩擦，清除将超声波传到焊件接触面上，使其产生剧烈摩擦，清除将超声波传到焊件接触面上，使其产生剧烈摩擦，清除将超声波传到焊件接触面上，使其产生剧烈摩擦，清除表面油污、氧化物等杂质，露出纯净的金属表面，其振表面油污、氧化物等杂质，露出

12、纯净的金属表面，其振表面油污、氧化物等杂质，露出纯净的金属表面，其振表面油污、氧化物等杂质，露出纯净的金属表面，其振表面油污、氧化物等杂质，露出纯净的金属表面，其振表面油污、氧化物等杂质，露出纯净的金属表面，其振幅幅幅幅幅幅(zhnf)(zhnf)(zhnf)仅为几十微米。此阶段主要是摩擦过程，相仅为几十微米。此阶段主要是摩擦过程，相仅为几十微米。此阶段主要是摩擦过程，相仅为几十微米。此阶段主要是摩擦过程，相仅为几十微米。此阶段主要是摩擦过程，相仅为几十微米。此阶段主要是摩擦过程，相对摩擦速度与摩擦焊相近。对摩擦速度与摩擦焊相近。对摩擦速度与摩擦焊相近。对摩擦速度与摩擦焊相近。对摩擦速度与摩擦

13、焊相近。对摩擦速度与摩擦焊相近。第二阶段焊接阶段，主要是应力应变阶段。切应力第二阶段焊接阶段，主要是应力应变阶段。切应力第二阶段焊接阶段，主要是应力应变阶段。切应力第二阶段焊接阶段，主要是应力应变阶段。切应力第二阶段焊接阶段，主要是应力应变阶段。切应力第二阶段焊接阶段，主要是应力应变阶段。切应力方向每秒钟将变化几千次，造成摩擦，当焊件造成局部方向每秒钟将变化几千次，造成摩擦，当焊件造成局部方向每秒钟将变化几千次，造成摩擦，当焊件造成局部方向每秒钟将变化几千次，造成摩擦，当焊件造成局部方向每秒钟将变化几千次，造成摩擦，当焊件造成局部方向每秒钟将变化几千次，造成摩擦，当焊件造成局部连接后，振动应力

14、和应变将成为金属间冶金结合的条件。连接后，振动应力和应变将成为金属间冶金结合的条件。连接后，振动应力和应变将成为金属间冶金结合的条件。连接后，振动应力和应变将成为金属间冶金结合的条件。连接后，振动应力和应变将成为金属间冶金结合的条件。连接后，振动应力和应变将成为金属间冶金结合的条件。即在结合面上产生联生晶粒，出现再结晶、扩散、相变即在结合面上产生联生晶粒，出现再结晶、扩散、相变即在结合面上产生联生晶粒，出现再结晶、扩散、相变即在结合面上产生联生晶粒，出现再结晶、扩散、相变即在结合面上产生联生晶粒，出现再结晶、扩散、相变即在结合面上产生联生晶粒，出现再结晶、扩散、相变或金属间结合等。局部温度可达

15、金属熔点的或金属间结合等。局部温度可达金属熔点的或金属间结合等。局部温度可达金属熔点的或金属间结合等。局部温度可达金属熔点的或金属间结合等。局部温度可达金属熔点的或金属间结合等。局部温度可达金属熔点的3550%3550%3550%。第5页/共29页第五页，共29页。6超声波焊接超声波焊接超声波焊接超声波焊接(hnji)(hnji)原理原理原理原理示意图示意图示意图示意图第6页/共29页第六页，共29页。7第7页/共29页第七页，共29页。8（二）超声波焊接机理（二）超声波焊接机理（二）超声波焊接机理（二）超声波焊接机理（二）超声波焊接机理（二）超声波焊接机理111、接触塑性流动层内机械嵌合、接

16、触塑性流动层内机械嵌合、接触塑性流动层内机械嵌合、接触塑性流动层内机械嵌合、接触塑性流动层内机械嵌合、接触塑性流动层内机械嵌合在大多数超声波焊中出现，对连接强度起重要作在大多数超声波焊中出现，对连接强度起重要作在大多数超声波焊中出现，对连接强度起重要作在大多数超声波焊中出现，对连接强度起重要作在大多数超声波焊中出现，对连接强度起重要作在大多数超声波焊中出现，对连接强度起重要作用用用用用用(zuyng)(zuyng)(zuyng)，在金属与非金属焊接时起主导作用，在金属与非金属焊接时起主导作用，在金属与非金属焊接时起主导作用，在金属与非金属焊接时起主导作用，在金属与非金属焊接时起主导作用，在金属

17、与非金属焊接时起主导作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)。222、金属原子间的键合、金属原子间的键合、金属原子间的键合、金属原子间的键合、金属原子间的键合、金属原子间的键合接头中常见的是显微组织在界面消失，而连接部接头中常见的是显微组织在界面消失，而连接部接头中常见的是显微组织在界面消失，而连接部接头中常见的是显微组织在界面消失，而连接部接头中常见的是显微组织在界面消失，而连接部接头中常见的是显微组织在界面消失，而连接部位存在大量被歪曲的晶粒，其晶粒大小与原始晶粒度位存在大量被歪曲的晶粒，其晶粒大小与原始晶粒度位存在大量被歪曲的晶粒，其晶粒大小与原始晶粒度位存在大量被歪曲的晶粒，其晶

18、粒大小与原始晶粒度位存在大量被歪曲的晶粒，其晶粒大小与原始晶粒度位存在大量被歪曲的晶粒，其晶粒大小与原始晶粒度无明显差别，可认为是金属键的结合。无明显差别，可认为是金属键的结合。无明显差别，可认为是金属键的结合。无明显差别，可认为是金属键的结合。无明显差别，可认为是金属键的结合。无明显差别，可认为是金属键的结合。333、焊接过程中的金属间物理冶金反应、焊接过程中的金属间物理冶金反应、焊接过程中的金属间物理冶金反应、焊接过程中的金属间物理冶金反应、焊接过程中的金属间物理冶金反应、焊接过程中的金属间物理冶金反应接头中存在由于摩擦生热而引起的冶金反应，如接头中存在由于摩擦生热而引起的冶金反应，如接头

19、中存在由于摩擦生热而引起的冶金反应，如接头中存在由于摩擦生热而引起的冶金反应，如接头中存在由于摩擦生热而引起的冶金反应，如接头中存在由于摩擦生热而引起的冶金反应，如再结晶、扩散、相变及金属化合物的形成等。是有争再结晶、扩散、相变及金属化合物的形成等。是有争再结晶、扩散、相变及金属化合物的形成等。是有争再结晶、扩散、相变及金属化合物的形成等。是有争再结晶、扩散、相变及金属化合物的形成等。是有争再结晶、扩散、相变及金属化合物的形成等。是有争议的问题：有人认为，焊接时间短（小于议的问题：有人认为，焊接时间短（小于议的问题：有人认为，焊接时间短（小于议的问题：有人认为，焊接时间短（小于议的问题：有人认

20、为，焊接时间短（小于议的问题：有人认为，焊接时间短（小于2s2s2s）再结晶、）再结晶、）再结晶、）再结晶、）再结晶、）再结晶、扩散、相变难以实现。扩散、相变难以实现。扩散、相变难以实现。扩散、相变难以实现。扩散、相变难以实现。扩散、相变难以实现。444、也有人提出界面有微区熔化现象。、也有人提出界面有微区熔化现象。、也有人提出界面有微区熔化现象。、也有人提出界面有微区熔化现象。、也有人提出界面有微区熔化现象。、也有人提出界面有微区熔化现象。第8页/共29页第八页，共29页。9二、超声波焊的分类二、超声波焊的分类二、超声波焊的分类二、超声波焊的分类二、超声波焊的分类二、超声波焊的分类(fnli

21、)(fnli)(fnli)（一）根据超声波弹性振动（一）根据超声波弹性振动（一）根据超声波弹性振动（一）根据超声波弹性振动（一）根据超声波弹性振动（一）根据超声波弹性振动(zhndng)(zhndng)(zhndng)能量转入焊能量转入焊能量转入焊能量转入焊能量转入焊能量转入焊件的方向不同分件的方向不同分件的方向不同分件的方向不同分件的方向不同分件的方向不同分111、振动、振动、振动、振动、振动、振动(zhndng)(zhndng)(zhndng)能量由切能量由切能量由切能量由切能量由切能量由切向转入焊件表面使界向转入焊件表面使界向转入焊件表面使界向转入焊件表面使界向转入焊件表面使界向转入焊件

22、表面使界面产生相对摩擦，图面产生相对摩擦，图面产生相对摩擦，图面产生相对摩擦，图面产生相对摩擦，图面产生相对摩擦，图aaa）。）。）。）。）。）。适用于金属材适用于金属材适用于金属材适用于金属材适用于金属材适用于金属材料的焊接；料的焊接；料的焊接；料的焊接；料的焊接；料的焊接；222、振动、振动、振动、振动、振动、振动(zhndng)(zhndng)(zhndng)能量垂直能量垂直能量垂直能量垂直能量垂直能量垂直于焊件表面方向转入于焊件表面方向转入于焊件表面方向转入于焊件表面方向转入于焊件表面方向转入于焊件表面方向转入焊件，图焊件，图焊件，图焊件，图焊件，图焊件，图b bb）适于塑适于塑适于塑

23、适于塑适于塑适于塑料的焊接。料的焊接。料的焊接。料的焊接。料的焊接。料的焊接。第9页/共29页第九页，共29页。10（二）根据接头形式分（二）根据接头形式分（二）根据接头形式分（二）根据接头形式分（二）根据接头形式分（二）根据接头形式分111、点焊、点焊、点焊、点焊、点焊、点焊按能量按能量按能量按能量按能量按能量(nngling)(nngling)(nngling)传递方式可分单侧和双侧两类。当传递方式可分单侧和双侧两类。当传递方式可分单侧和双侧两类。当传递方式可分单侧和双侧两类。当传递方式可分单侧和双侧两类。当传递方式可分单侧和双侧两类。当振动能量振动能量振动能量振动能量振动能量振动能量(n

24、ngling)(nngling)(nngling)值通过上声极导入时为单侧式点焊；值通过上声极导入时为单侧式点焊；值通过上声极导入时为单侧式点焊；值通过上声极导入时为单侧式点焊；值通过上声极导入时为单侧式点焊；值通过上声极导入时为单侧式点焊；分别由上下声极导入为双侧式点焊。前者最常用。分别由上下声极导入为双侧式点焊。前者最常用。分别由上下声极导入为双侧式点焊。前者最常用。分别由上下声极导入为双侧式点焊。前者最常用。分别由上下声极导入为双侧式点焊。前者最常用。分别由上下声极导入为双侧式点焊。前者最常用。第10页/共29页第十页，共29页。11222、缝焊、缝焊、缝焊、缝焊、缝焊、缝焊缝焊时超声波

25、通过旋转运动的圆盘状声极传输给工件，缝焊时超声波通过旋转运动的圆盘状声极传输给工件，缝焊时超声波通过旋转运动的圆盘状声极传输给工件，缝焊时超声波通过旋转运动的圆盘状声极传输给工件，缝焊时超声波通过旋转运动的圆盘状声极传输给工件，缝焊时超声波通过旋转运动的圆盘状声极传输给工件，形成具有密封性的连续焊缝。形成具有密封性的连续焊缝。形成具有密封性的连续焊缝。形成具有密封性的连续焊缝。形成具有密封性的连续焊缝。形成具有密封性的连续焊缝。缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹持缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹持缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹持缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹持

26、缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹持缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹持(ji(ji(jich)ch)ch)在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式下声在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式下声在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式下声在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式下声在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式下声在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式下声极。极。极。极。极。极。第11页/共29页第十一页，共29页。12333、环焊、环焊、环焊、环焊、环焊、环焊用环焊方法可以一次形成封用环焊方法可以一次形成封用环焊方法可以一次形成封用环焊方法可以一次形成封

27、用环焊方法可以一次形成封用环焊方法可以一次形成封闭形焊缝，采用的是扭转振动闭形焊缝，采用的是扭转振动闭形焊缝，采用的是扭转振动闭形焊缝，采用的是扭转振动闭形焊缝，采用的是扭转振动闭形焊缝，采用的是扭转振动系统。焊接时焊盘扭转，振动系统。焊接时焊盘扭转，振动系统。焊接时焊盘扭转，振动系统。焊接时焊盘扭转，振动系统。焊接时焊盘扭转，振动系统。焊接时焊盘扭转，振动振幅相对于声极轴线呈对称线振幅相对于声极轴线呈对称线振幅相对于声极轴线呈对称线振幅相对于声极轴线呈对称线振幅相对于声极轴线呈对称线振幅相对于声极轴线呈对称线性分布，轴心区振幅为零，焊性分布，轴心区振幅为零，焊性分布，轴心区振幅为零，焊性分布

28、，轴心区振幅为零，焊性分布，轴心区振幅为零，焊性分布，轴心区振幅为零，焊盘边缘振幅最大。显然环焊最盘边缘振幅最大。显然环焊最盘边缘振幅最大。显然环焊最盘边缘振幅最大。显然环焊最盘边缘振幅最大。显然环焊最盘边缘振幅最大。显然环焊最适用于微电子器件的封装工艺。适用于微电子器件的封装工艺。适用于微电子器件的封装工艺。适用于微电子器件的封装工艺。适用于微电子器件的封装工艺。适用于微电子器件的封装工艺。有时有时有时有时有时有时(yush)(yush)(yush)环焊也用于对气密环焊也用于对气密环焊也用于对气密环焊也用于对气密环焊也用于对气密环焊也用于对气密要求特别高的直线焊缝场合，要求特别高的直线焊缝场

29、合，要求特别高的直线焊缝场合，要求特别高的直线焊缝场合，要求特别高的直线焊缝场合，要求特别高的直线焊缝场合，此时可采用部分重叠环焊方法，此时可采用部分重叠环焊方法，此时可采用部分重叠环焊方法，此时可采用部分重叠环焊方法，此时可采用部分重叠环焊方法，此时可采用部分重叠环焊方法，类似缝焊获得连续直线焊缝。类似缝焊获得连续直线焊缝。类似缝焊获得连续直线焊缝。类似缝焊获得连续直线焊缝。类似缝焊获得连续直线焊缝。类似缝焊获得连续直线焊缝。第12页/共29页第十二页，共29页。13444、线焊、线焊、线焊、线焊、线焊、线焊线焊可以看成是线焊可以看成是线焊可以看成是线焊可以看成是线焊可以看成是线焊可以看成是

30、点焊方法的延伸。点焊方法的延伸。点焊方法的延伸。点焊方法的延伸。点焊方法的延伸。点焊方法的延伸。利用线状上声极或利用线状上声极或利用线状上声极或利用线状上声极或利用线状上声极或利用线状上声极或将多个焊点叠合在将多个焊点叠合在将多个焊点叠合在将多个焊点叠合在将多个焊点叠合在将多个焊点叠合在一起，在一个焊接一起，在一个焊接一起，在一个焊接一起，在一个焊接一起，在一个焊接一起，在一个焊接循环循环循环循环循环循环(xnhun)(xnhun)(xnhun)内形内形内形内形内形内形成一条直线焊缝。成一条直线焊缝。成一条直线焊缝。成一条直线焊缝。成一条直线焊缝。成一条直线焊缝。现已经可以通过线现已经可以通过

31、线现已经可以通过线现已经可以通过线现已经可以通过线现已经可以通过线状上声极上次获得状上声极上次获得状上声极上次获得状上声极上次获得状上声极上次获得状上声极上次获得150mm150mm150mm长的线状焊长的线状焊长的线状焊长的线状焊长的线状焊长的线状焊缝。这种方法最适缝。这种方法最适缝。这种方法最适缝。这种方法最适缝。这种方法最适缝。这种方法最适用于金属箔片的线用于金属箔片的线用于金属箔片的线用于金属箔片的线用于金属箔片的线用于金属箔片的线状封口。状封口。状封口。状封口。状封口。状封口。第13页/共29页第十三页，共29页。14222超声波焊特点超声波焊特点超声波焊特点超声波焊特点超声波焊特点

32、超声波焊特点(tdin)(tdin)(tdin)及及及及及及应用应用应用应用应用应用一、超声波焊接的特点一、超声波焊接的特点一、超声波焊接的特点一、超声波焊接的特点一、超声波焊接的特点一、超声波焊接的特点111、超声波焊的优点、超声波焊的优点、超声波焊的优点、超声波焊的优点、超声波焊的优点、超声波焊的优点111）可适用于多种组合材料的焊接。）可适用于多种组合材料的焊接。）可适用于多种组合材料的焊接。）可适用于多种组合材料的焊接。）可适用于多种组合材料的焊接。）可适用于多种组合材料的焊接。222）由于是固相焊接方法）由于是固相焊接方法）由于是固相焊接方法）由于是固相焊接方法）由于是固相焊接方法）

33、由于是固相焊接方法(fngf)(fngf)(fngf)，不受冶金，不受冶金，不受冶金，不受冶金，不受冶金，不受冶金焊接性的约束，不会对半导体等材料引起高温污染焊接性的约束，不会对半导体等材料引起高温污染焊接性的约束，不会对半导体等材料引起高温污染焊接性的约束，不会对半导体等材料引起高温污染焊接性的约束，不会对半导体等材料引起高温污染焊接性的约束，不会对半导体等材料引起高温污染及损伤。微电子器件中，半导体硅片与金属细丝及损伤。微电子器件中，半导体硅片与金属细丝及损伤。微电子器件中，半导体硅片与金属细丝及损伤。微电子器件中，半导体硅片与金属细丝及损伤。微电子器件中，半导体硅片与金属细丝及损伤。微电

34、子器件中，半导体硅片与金属细丝（AuAuAu、AgAgAg、AlAlAl、PtPtPt、TaTaTa）的精密焊接是超声波焊）的精密焊接是超声波焊）的精密焊接是超声波焊）的精密焊接是超声波焊）的精密焊接是超声波焊）的精密焊接是超声波焊接方法接方法接方法接方法接方法接方法(fngf)(fngf)(fngf)最重要和最成功的一个应用领域。最重要和最成功的一个应用领域。最重要和最成功的一个应用领域。最重要和最成功的一个应用领域。最重要和最成功的一个应用领域。最重要和最成功的一个应用领域。333）适于焊接高热导率及高电导率的材料。例）适于焊接高热导率及高电导率的材料。例）适于焊接高热导率及高电导率的材料

35、。例）适于焊接高热导率及高电导率的材料。例）适于焊接高热导率及高电导率的材料。例）适于焊接高热导率及高电导率的材料。例如金、银、铜、铝等材料在电阻点焊中是比较难焊如金、银、铜、铝等材料在电阻点焊中是比较难焊如金、银、铜、铝等材料在电阻点焊中是比较难焊如金、银、铜、铝等材料在电阻点焊中是比较难焊如金、银、铜、铝等材料在电阻点焊中是比较难焊如金、银、铜、铝等材料在电阻点焊中是比较难焊的，使用超声波焊接，这些金属成为最容易焊接的的，使用超声波焊接，这些金属成为最容易焊接的的，使用超声波焊接，这些金属成为最容易焊接的的，使用超声波焊接，这些金属成为最容易焊接的的，使用超声波焊接，这些金属成为最容易焊接

36、的的，使用超声波焊接，这些金属成为最容易焊接的几种材料。几种材料。几种材料。几种材料。几种材料。几种材料。第14页/共29页第十四页，共29页。15444）与电阻点焊相比，耗用功率仅为电阻点焊）与电阻点焊相比，耗用功率仅为电阻点焊）与电阻点焊相比，耗用功率仅为电阻点焊）与电阻点焊相比，耗用功率仅为电阻点焊）与电阻点焊相比，耗用功率仅为电阻点焊）与电阻点焊相比，耗用功率仅为电阻点焊的的的的的的5%5%5%左右。变形小于左右。变形小于左右。变形小于左右。变形小于左右。变形小于左右。变形小于35%35%35%。焊点强度及强度稳。焊点强度及强度稳。焊点强度及强度稳。焊点强度及强度稳。焊点强度及强度稳。

37、焊点强度及强度稳定性平均提高约定性平均提高约定性平均提高约定性平均提高约定性平均提高约定性平均提高约151515202020。555）对工件表面的清洁度要求不高，允许少）对工件表面的清洁度要求不高，允许少）对工件表面的清洁度要求不高，允许少）对工件表面的清洁度要求不高，允许少）对工件表面的清洁度要求不高，允许少）对工件表面的清洁度要求不高，允许少量的氧化膜及油污等存在。甚至量的氧化膜及油污等存在。甚至量的氧化膜及油污等存在。甚至量的氧化膜及油污等存在。甚至量的氧化膜及油污等存在。甚至量的氧化膜及油污等存在。甚至(shnzh)(shnzh)(shnzh)可以焊接可以焊接可以焊接可以焊接可以焊接可

38、以焊接带漆及聚合物薄膜的金属。根据这一特点，近年带漆及聚合物薄膜的金属。根据这一特点，近年带漆及聚合物薄膜的金属。根据这一特点，近年带漆及聚合物薄膜的金属。根据这一特点，近年带漆及聚合物薄膜的金属。根据这一特点，近年带漆及聚合物薄膜的金属。根据这一特点，近年来发展了先胶后点焊的超声波胶点焊方法。来发展了先胶后点焊的超声波胶点焊方法。来发展了先胶后点焊的超声波胶点焊方法。来发展了先胶后点焊的超声波胶点焊方法。来发展了先胶后点焊的超声波胶点焊方法。来发展了先胶后点焊的超声波胶点焊方法。222、超声波焊的缺点、超声波焊的缺点、超声波焊的缺点、超声波焊的缺点、超声波焊的缺点、超声波焊的缺点金属超声波焊

39、的一个主要缺点是焊接需用功率金属超声波焊的一个主要缺点是焊接需用功率金属超声波焊的一个主要缺点是焊接需用功率金属超声波焊的一个主要缺点是焊接需用功率金属超声波焊的一个主要缺点是焊接需用功率金属超声波焊的一个主要缺点是焊接需用功率随工件厚度及硬度的提高呈指数剧增，因而只限随工件厚度及硬度的提高呈指数剧增，因而只限随工件厚度及硬度的提高呈指数剧增，因而只限随工件厚度及硬度的提高呈指数剧增，因而只限随工件厚度及硬度的提高呈指数剧增，因而只限随工件厚度及硬度的提高呈指数剧增，因而只限用于丝、箔、片等薄件。此外，虽然近年来已发用于丝、箔、片等薄件。此外，虽然近年来已发用于丝、箔、片等薄件。此外，虽然近年

40、来已发用于丝、箔、片等薄件。此外，虽然近年来已发用于丝、箔、片等薄件。此外，虽然近年来已发用于丝、箔、片等薄件。此外，虽然近年来已发明了超声波对焊方法，但绝大多数情况下超声波明了超声波对焊方法，但绝大多数情况下超声波明了超声波对焊方法，但绝大多数情况下超声波明了超声波对焊方法，但绝大多数情况下超声波明了超声波对焊方法，但绝大多数情况下超声波明了超声波对焊方法，但绝大多数情况下超声波焊只适用于搭接接头。焊只适用于搭接接头。焊只适用于搭接接头。焊只适用于搭接接头。焊只适用于搭接接头。焊只适用于搭接接头。第15页/共29页第十五页，共29页。16二、超声波焊的应用二、超声波焊的应用二、超声波焊的应用

41、二、超声波焊的应用二、超声波焊的应用二、超声波焊的应用(yngyng)(yngyng)(yngyng)111、电子工业、电子工业、电子工业、电子工业、电子工业、电子工业广泛应用于微电子器件、集成电路元件、晶体管广泛应用于微电子器件、集成电路元件、晶体管广泛应用于微电子器件、集成电路元件、晶体管广泛应用于微电子器件、集成电路元件、晶体管广泛应用于微电子器件、集成电路元件、晶体管广泛应用于微电子器件、集成电路元件、晶体管芯的焊接。芯的焊接。芯的焊接。芯的焊接。芯的焊接。芯的焊接。111）在）在）在）在）在）在1mm21mm21mm2硅片上，有数百条硅片上，有数百条硅片上，有数百条硅片上，有数百条硅

42、片上，有数百条硅片上，有数百条2550m2550m2550m的的的的的的AlAlAl或或或或或或AuAuAu丝通过超声波焊将焊点部位相互连接。丝通过超声波焊将焊点部位相互连接。丝通过超声波焊将焊点部位相互连接。丝通过超声波焊将焊点部位相互连接。丝通过超声波焊将焊点部位相互连接。丝通过超声波焊将焊点部位相互连接。222）锂电池中金属锂片与不锈钢底座之间的连接，）锂电池中金属锂片与不锈钢底座之间的连接，）锂电池中金属锂片与不锈钢底座之间的连接，）锂电池中金属锂片与不锈钢底座之间的连接，）锂电池中金属锂片与不锈钢底座之间的连接，）锂电池中金属锂片与不锈钢底座之间的连接，以前是嵌合，质量不可靠、电阻大

43、，超声波焊质量以前是嵌合，质量不可靠、电阻大，超声波焊质量以前是嵌合，质量不可靠、电阻大，超声波焊质量以前是嵌合，质量不可靠、电阻大，超声波焊质量以前是嵌合，质量不可靠、电阻大，超声波焊质量以前是嵌合，质量不可靠、电阻大，超声波焊质量可靠、生产率提高。可靠、生产率提高。可靠、生产率提高。可靠、生产率提高。可靠、生产率提高。可靠、生产率提高。222、电器、电器、电器、电器、电器、电器(dinq)(dinq)(dinq)制造制造制造制造制造制造超声波胶点焊在中国制造的超声波胶点焊在中国制造的超声波胶点焊在中国制造的超声波胶点焊在中国制造的超声波胶点焊在中国制造的超声波胶点焊在中国制造的505050

44、万千伏超高电压变万千伏超高电压变万千伏超高电压变万千伏超高电压变万千伏超高电压变万千伏超高电压变压器屏蔽构件中获得成功应用。压器屏蔽构件中获得成功应用。压器屏蔽构件中获得成功应用。压器屏蔽构件中获得成功应用。压器屏蔽构件中获得成功应用。压器屏蔽构件中获得成功应用。第16页/共29页第十六页，共29页。17333、新材料制备、新材料制备、新材料制备、新材料制备、新材料制备、新材料制备可在玻璃、陶瓷或硅片的热喷涂表面上连接金属箔及丝；可在玻璃、陶瓷或硅片的热喷涂表面上连接金属箔及丝；可在玻璃、陶瓷或硅片的热喷涂表面上连接金属箔及丝；可在玻璃、陶瓷或硅片的热喷涂表面上连接金属箔及丝；可在玻璃、陶瓷或

45、硅片的热喷涂表面上连接金属箔及丝；可在玻璃、陶瓷或硅片的热喷涂表面上连接金属箔及丝；也可实现超导材料之间及超导材料与导电材料之间的连接；也可实现超导材料之间及超导材料与导电材料之间的连接；也可实现超导材料之间及超导材料与导电材料之间的连接；也可实现超导材料之间及超导材料与导电材料之间的连接；也可实现超导材料之间及超导材料与导电材料之间的连接；也可实现超导材料之间及超导材料与导电材料之间的连接；铝塑复合管的焊接；物理性能相差悬殊材料制成的双金属接铝塑复合管的焊接；物理性能相差悬殊材料制成的双金属接铝塑复合管的焊接；物理性能相差悬殊材料制成的双金属接铝塑复合管的焊接；物理性能相差悬殊材料制成的双金

46、属接铝塑复合管的焊接；物理性能相差悬殊材料制成的双金属接铝塑复合管的焊接；物理性能相差悬殊材料制成的双金属接头等。头等。头等。头等。头等。头等。如太阳能热水器铜集板与铜管之间的焊接。如太阳能热水器铜集板与铜管之间的焊接。如太阳能热水器铜集板与铜管之间的焊接。如太阳能热水器铜集板与铜管之间的焊接。如太阳能热水器铜集板与铜管之间的焊接。如太阳能热水器铜集板与铜管之间的焊接。444、航空、航天及核能工业、航空、航天及核能工业、航空、航天及核能工业、航空、航天及核能工业、航空、航天及核能工业、航空、航天及核能工业宇宙飞船宇宙飞船宇宙飞船宇宙飞船宇宙飞船宇宙飞船(yzhufichun)(yzhufich

47、un)(yzhufichun)中的核电转换装置中，铝与中的核电转换装置中，铝与中的核电转换装置中，铝与中的核电转换装置中，铝与中的核电转换装置中，铝与中的核电转换装置中，铝与不锈钢组件、导弹的接地线、卫星上的铍窗等。不锈钢组件、导弹的接地线、卫星上的铍窗等。不锈钢组件、导弹的接地线、卫星上的铍窗等。不锈钢组件、导弹的接地线、卫星上的铍窗等。不锈钢组件、导弹的接地线、卫星上的铍窗等。不锈钢组件、导弹的接地线、卫星上的铍窗等。555、封装工业的包装材料、封装工业的包装材料、封装工业的包装材料、封装工业的包装材料、封装工业的包装材料、封装工业的包装材料从软箔小包装到密封管壳等均可采用超声波环焊、缝焊

48、从软箔小包装到密封管壳等均可采用超声波环焊、缝焊从软箔小包装到密封管壳等均可采用超声波环焊、缝焊从软箔小包装到密封管壳等均可采用超声波环焊、缝焊从软箔小包装到密封管壳等均可采用超声波环焊、缝焊从软箔小包装到密封管壳等均可采用超声波环焊、缝焊和线焊焊接密性封装结构。和线焊焊接密性封装结构。和线焊焊接密性封装结构。和线焊焊接密性封装结构。和线焊焊接密性封装结构。和线焊焊接密性封装结构。第17页/共29页第十七页，共29页。18根据焊件的接头形式，超声波焊机可分为点焊机、根据焊件的接头形式，超声波焊机可分为点焊机、根据焊件的接头形式，超声波焊机可分为点焊机、根据焊件的接头形式，超声波焊机可分为点焊机

49、、根据焊件的接头形式，超声波焊机可分为点焊机、根据焊件的接头形式，超声波焊机可分为点焊机、缝焊机、环焊机和线焊机等。主要由超声波发生器、缝焊机、环焊机和线焊机等。主要由超声波发生器、缝焊机、环焊机和线焊机等。主要由超声波发生器、缝焊机、环焊机和线焊机等。主要由超声波发生器、缝焊机、环焊机和线焊机等。主要由超声波发生器、缝焊机、环焊机和线焊机等。主要由超声波发生器、电电电电电电-声换能耦合器（声学系统声换能耦合器（声学系统声换能耦合器（声学系统声换能耦合器（声学系统声换能耦合器（声学系统声换能耦合器（声学系统(xtng)(xtng)(xtng)）、加压机构、）、加压机构、）、加压机构、）、加压机

50、构、）、加压机构、）、加压机构、焊接时间及加压程序定是控制装置等组成。焊接时间及加压程序定是控制装置等组成。焊接时间及加压程序定是控制装置等组成。焊接时间及加压程序定是控制装置等组成。焊接时间及加压程序定是控制装置等组成。焊接时间及加压程序定是控制装置等组成。333超声波焊设备超声波焊设备超声波焊设备超声波焊设备超声波焊设备超声波焊设备(shbi)(shbi)(shbi)及及及及及及工艺工艺工艺工艺工艺工艺一、超声波焊设备一、超声波焊设备一、超声波焊设备一、超声波焊设备(shbi)(shbi)A A-发生器发生器发生器发生器B B-声学系统声学系统声学系统声学系统C C-加压机构加压机构加压机