超声波金属焊接是19世纪30年代偶然发现的。它类似于摩擦焊，但有区别，超声焊接时间很短，温度低于再结晶;它与压力焊也不相同，因为所加的静压力比压力焊小的多。一般认为在超声波焊接过程中的初始阶段，切向振动出去金属表面的氧化物，并是粗糙表面的突出部分产生反复的微焊和破坏的过程而使接触面积增大，同时使焊区温度升高，在焊件交界面产生塑性变形。这样在接触压力的作用下，相互接近到原子引力能够发生作用的距离时，即形成焊点。焊接时间过长，或超声波振幅过大会使焊接强度下降，甚至破坏。

原理

超声波金属焊接机是利用超声频率（16KHz）的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法．金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将框框振动能量转变为工作间的摩擦功、形变能及有限的温升．接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接．因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象．超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接．可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。

焊接优点

1）、焊接材料不熔融，不脆弱金属特性。

2）、焊接后导电性好，电阻系数极低或近乎零。

3）、对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接。

4）、焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料。

5）、焊接无火花，环保安全。

适用产品

1）、镍氢电池镍氢电池镍网与镍片互熔与镍片互熔。.

2）、锂电池、聚合物电池铜箔与镍片互熔，铝箔与铝片互熔。.

3）、电线互熔，偏结成一条与多条互熔。

4）、电线与名种电子元件、接点、连接器互熔。

5）、名种家电用品、汽车用品的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢心的互熔。

6）、电磁开关、无熔丝开关等大电流接点，异种金属片的互熔。

7）、金属管的封尾、切断可水、气密。

故障分析

1、发热

焊头在工作时会有一定的发热现象，这是由于材料本身的机械损耗及焊件发热传导所致。焊头发热是否正常判断标准为不带负载(即不接触工件)时，连续发射超声波半小时以上，温度不能够超过50-70℃，如发热厉害，证明焊头已损坏或材料不合格，需要更换。

2.啸叫

当焊头工作时出现啸叫时，应分析以下原因:

①安装螺丝是否已松动

②焊头是否产生裂纹

③焊头是否和不应接触的物件相接触。

2、过载

当发生器发出过载警报时，应按如下步骤进行检查:

①空载测试，如工作电流正常，则可能是焊头接触到不应接触的物件或焊头与焊座之间的参数调节出现故障。

②空载测试不正常时，应首先观察焊头是否有裂纹，安装是否牢固，然后拆下焊头再进行空载测试，排除是否是换能器+变幅杆出现问题，一步步进行排除。排除掉换能器+变幅杆出现故障的可能性后，将新的焊头拆换以判断。

③有时会出现空载测试正常，而不能正常工作的情况，有可能是焊头等声能原件内部发生变化，导致声能传递不畅，这里有一个比较简单的判断方法:手触摸法。正常工作的焊头或变幅杆表面工作时振幅是非常均匀的，手摸上去是丝绒般的顺滑，当声能传递不畅时，用手摸上去会有气泡或毛刺的感觉，这时就要采用排除法去排除有问题的部件。发生器不正常时，也能产生同样的情况，因为正常来说检测换能器输入波形时应为顺滑的正弦波，当正弦波上有尖峰或不正常波形时也能产生这种现象，这时可以用另外一整枝声能元件替换以判别。

发热

焊头在工作时会有一定的发热现象，这是由于材料本身的机械损耗及焊件发热传导所致。焊头发热是否正常判断标准为不带负载（即不接触工件）时，连续发射超声波半小时以上，温度不能够50-70℃，如发热历害，证明焊头已损坏或材料不合格，需要更换。

啸叫

当焊头工作时出现啸叫时，应分析以下原因：①安装螺丝是否已松动②焊头是否产生裂纹③焊头是否和不应接触的物件相接触。

过载

当发生器发出过载警报时，应按如下步骤进行检查：

①空载测试，如工作电流正常，则可能是焊头接触到不应接触的物件或焊头与焊座之间的参数调节出现故障。

②空载测试不正常时，应首先观察焊头是否有裂纹，安装是否牢固，然后拆下焊头再进行空载测试，排除是否是换能器＋变幅杆出现问题，一步步进行排除。排除掉换能器＋变幅杆出现故障的可能性后，将新的焊头拆换以判断。

③有时会出现空载测试正常，而不能正常工作的情况，有可能是焊头等声能原件内部发生变化，导致声能传递不畅，这里有一个比较简单的判断方法：手触摸法。正常工作的焊头或变幅杆表面工作时振幅是非常均匀的，手摸上去是丝绒般的顺滑，当声能传递不畅时，用手摸上去会有气泡或毛刺的感觉，这时就要采用排除法去排除有问题的部件。发生器不正常时，也能产生同样的情况，因为正常来说检测换能器输入波形时应为顺滑的正弦波，当正弦波上有尖峰或不正常波形时也能产生这种现象，这时可以用另外一整枝声能元件替换以判别。