《超声波焊接工艺》课件

超声波焊接工艺本演示文稿介绍了超声波焊接的原理、工艺特点及应用领域，并分析了其优势和局限性课程大纲超声波焊接简介超声波焊接机理介绍超声波焊接的基本概念、原深入探讨超声波焊接的物理过程理以及在工业领域的应用，包括界面热熔理论和塑性流变理论超声波焊接设备焊接工艺参数介绍超声波焊接设备的主要组成阐述影响焊接质量的关键工艺参部分，如发生器、传感器和焊头数，如焊接时间、压力和振幅超声波焊接简介

1.超声波焊接是一种利用高频振动能量将材料熔合在一起的连接技术该技术广泛应用于塑料、金属、纺织品等材料的焊接，具有高效、清洁、环保等优点什么是超声波焊接

1.1定义工作原理超声波焊接是一种利用高频振动能量，使塑料或金属材料在接触超声波发生器将电能转换为高频机械振动，通过焊头传递到工件面产生摩擦热，实现快速熔接的焊接方法，使接触面产生摩擦热，从而实现材料熔接超声波焊接的优点

1.2焊接速度快焊接精度高能量消耗低超声波焊接速度比传统焊接方法快很多，超声波焊接可以实现精确的控制，适用于超声波焊接是一种节能环保的焊接方法，可以提高生产效率对精度要求高的场合可以降低生产成本超声波焊接机理

2.界面热熔理论塑性流变理论超声波振动产生的摩擦热使接触面熔超声波振动产生的压力和摩擦力使材化，形成熔接料发生塑性变形，形成熔接界面热熔理论

2.1摩擦生热材料熔化12超声波振动在焊接界面产生摩摩擦热使材料达到熔点，形成擦热熔融层界面结合3熔融层冷却固化后，形成牢固的焊接界面塑性流变理论

2.2塑性变形分子扩散超声波振动使焊件表面产生剧烈摩擦，导致材料发生塑性变形，形塑性变形过程中，材料分子相互扩散，形成牢固的连接，实现焊接成熔接界面超声波焊接设备

3.超声波焊接设备主要包括超声波发生器、超声波传感器和超声波焊头三部分超声波发生器超声波传感器超声波焊头将电能转换为超声波将超声波振动能量传将超声波振动能量传振动能量递至焊头递至焊接件超声波发生器

3.1功率输出频率控制参数调节负责产生高频振荡信号，将电能转换为机精确控制输出频率，确保焊接效果，并防提供焊接时间、压力、振幅等参数调节功械能，为超声波传感器提供能量止设备过载能，方便用户根据材料特性调整焊接工艺超声波传感器

3.2能量转换频率控制将电能转化为机械振动能量，并将其确保传感器工作在最佳频率，以实现传递给焊头高效焊接信号放大放大来自超声波发生器的信号，以驱动传感器振动超声波焊头

3.3焊头类型材料选择超声波焊头根据应用需求和焊接材料，可以分为多种类型，例如焊头材料通常选用高强度、高耐磨性、耐腐蚀性的金属材料，如圆形焊头、矩形焊头、锥形焊头、台阶式焊头等钛合金、不锈钢、硬质合金等焊接工艺参数焊接参数是影响焊接质量的关键因素合理的参数设置可以确保焊接接头的强度和可靠性焊接时间焊接压力振幅大小焊接时间是指超声波焊接压力是指焊头对振幅是指超声波振动作用于工件的时间，工件的压力，压力过的幅度，振幅过大容控制焊接时间可以保大容易造成工件变形易导致工件损坏，过证焊接接头完全熔合，过小则无法实现焊小则无法有效地熔化接材料焊接时间影响因素控制精度12焊接时间受多种因素影响，例精确控制焊接时间对确保焊缝如焊头功率、材料类型、焊缝质量至关重要，过短会导致焊厚度等缝强度不足，过长会造成材料过度熔化经验积累3通过多次试验和观察，积累经验，确定最佳焊接时间范围焊接压力

4.2压力大小压力均匀性焊接压力影响着焊头与工件的接焊接压力应均匀分布在整个焊缝触面积，以及声能的传递效率区域，避免局部压力过大或过小压力控制使用压力传感器等设备实时监控焊接压力，确保其稳定性振幅大小

4.3超声波振幅调整影响焊缝深度根据材料特性和焊接要求调整振幅范围一般在微米之间10-30焊接质量控制超声波焊接质量是产品可靠性的重要保障，需要进行严格控制界面温度监控焊缝形态检测焊接过程中实时监测界面温度，确保检查焊缝的完整性、平整度和均匀性达到最佳焊接温度，确保焊缝质量符合要求界面温度监控温度传感器温度控制系统温度数据分析123实时监测焊接界面温度，防止过热根据预设温度范围，自动调整焊接记录并分析焊接过程中的温度变化或过冷参数，确保焊接质量，优化工艺参数焊缝形态检测外观检查显微镜观察射线检测X肉眼观察焊缝表面，判断是否有裂纹、气使用显微镜放大观察焊缝的微观结构，判利用射线穿透焊缝，检查内部结构是否X孔、未熔合等缺陷断焊缝的熔合程度、晶粒尺寸等存在缺陷，如气孔、夹杂物等拉伸强度测试

5.3测试方法数据分析使用专门的拉伸试验机，将焊接通过记录断裂时的力值和试样的试样固定，施加拉伸力直至断裂尺寸，计算出焊接接头的拉伸强度评估标准将测试结果与材料规格要求进行对比，评估焊接接头的强度是否符合标准焊接缺陷及原因分析焊接缺陷会影响焊接接头的强度和可靠性，因此需要进行仔细的分析和控制常见缺陷类型缺陷成因分析焊缝气孔超声波振幅过高••焊缝裂纹焊接时间过长••焊缝虚焊焊接压力不足••焊缝咬边焊接材料问题••常见缺陷类型

6.1焊缝裂纹气孔未熔合焊接过程中，由于热量集中，焊缝区域可焊接过程中，空气或气体进入焊缝，导致焊接过程中，由于压力不足或温度不够，能出现裂纹气孔产生导致焊缝两侧材料未完全熔合缺陷成因分析焊接压力不足焊接时间过短会导致焊缝强度降低，甚至出现开裂现象会导致焊接界面熔化不充分，形成虚焊振幅过大材料特性不匹配会导致材料过度熔化，产生毛刺或烧焦现象不同材料的熔点和塑性不同，焊接参数需要调整焊接过程优化参数调整策略工艺改进措施焊接时间、压力、振幅等参数对焊接焊接夹具、焊头设计、材料预处理等质量影响很大，需要根据实际情况进方面进行改进，提升焊接效率和质量行调整参数调整策略振幅大小焊接时间焊接压力振幅过大，会造成焊件过度熔化，影响焊焊接时间过长，会造成焊件过度熔化，影焊接压力过大，会造成焊件变形，影响焊缝质量振幅过小，则焊接时间过长，效响焊缝强度焊接时间过短，则焊接不牢缝美观焊接压力过小，则焊接不牢固率降低需要根据焊件材料、厚度等因素固需要根据焊件材料、厚度、振幅大小需要根据焊件材料、厚度、振幅大小、焊选择合适的振幅大小等因素选择合适的焊接时间接时间等因素选择合适的焊接压力工艺改进措施

7.2优化焊接参数，例如焊接时间、压力改进焊头设计，例如采用新型焊头材、振幅等，以提高焊接效率和质量料或结构，以提高焊接强度和可靠性引入自动化设备，例如机器人焊接系统，以提高焊接效率和精度，降低人工成本应用案例分享超声波焊接工艺在各个领域都有广泛的应用汽车零部件电子电器汽车仪表盘、内饰件、车门饰条等手机外壳、笔记本电脑外壳、电源适配器等汽车零部件车门内饰汽车仪表盘汽车座椅123超声波焊接可用于组装车门内饰，超声波焊接应用于仪表盘的组装，超声波焊接可用于焊接座椅的框架如门板、扶手等，提高生产效率并例如固定按钮、开关等，确保产品、头枕等，实现高强度连接降低成本的耐用性电子电器手机笔记本电脑超声波焊接在手机制造中应用广泛，用于密封外壳、固定按键和用于连接电池、键盘、显示屏等部件，提高生产效率和产品质量连接内部组件，提高产品可靠性和耐用性，同时降低成本未来发展趋势超声波焊接技术不断发展，未来将朝着更智能、更精密、更高效的方向发展智能化微型化12焊接参数自动优化，提高效率适用于更小的零部件，满足电和一致性子产品小型化的需求自动化3焊接过程自动化，减少人工干预，提高生产效率结束语超声波焊接作为一种高效、环保的连接技术，在未来将继续发挥重要作用。