那么下面歐亞貿易網為大家簡單介紹一下 ：超聲波金屬焊接工作原理是什么？金屬焊接通過高頻率振動波傳遞到需要焊接的兩個金屬表面，在加壓的情況下，使得兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的滲合，以及表面材料塑性流動形成優良結合面。金屬焊接比其他焊接更快速、節能、強度高、本身導電性好。它的工作原理是怎么樣的，下面和大家具體講一下。
2.1 電能轉換成機械能
超聲波發生器將工業用電(220V或者380V)轉化成高頻高壓交流電(例如20Khz，上千仸電壓)，傳輸到換能器經過內部的壓電陶瓷片轉換為機械振動，即超聲波振動。
超聲波振動經過焊頭(Horn)焊嘴處傳遞到工件上，在垂直焊接壓力作用下，在焊縫界面處形成金屬連接(Metal bonding)。
2.2 摩擦生熱
要完成超聲金屬焊接，需要在焊縫界面處產生摩擦生成熱量。摩擦生熱需要以下3個基本條件：
持續的振動能量(Energy)
激活材料原子活性的振幅(Amplitude)
擠壓工件產生塑性變形所需要的力(Force)。
2.3 金屬再結晶
焊縫界面處的高溫是多少？
界面金屬表面產生哪些變化？
超聲波金屬焊接的本質是什么？
超聲波金屬焊接本質上是金屬再結晶過程。這里不介紹金屬鍵構造和金屬再結晶的理論，來直觀的理解這一過程。
Step1 當金屬材料相互接觸時，在界面處發生局部接觸。
Step2 在垂直焊接壓力下和橫向超聲高頻振動下，金屬界面開始相互摩擦。
Step3 局部接觸點、氧化膜和鍍層被破壞和分散，界面處形成干凈的金屬表面。
Step4 界面處進一步產生塑性變形和蠕變，金屬相互無限接近產生金屬分子間引力，在固態(低于母材熔點)下進行焊接。
以上是焊接中界面處的微觀過程。其發生在母材熔點的1/3左右的溫度下，高頻摩擦和高溫使得接觸面金屬鍵被破壞產生金屬離子和自由電子，而隨著超聲能量的逐步減弱，金屬離子和自由電子逐步結合形成新的金屬鍵完成再結晶過程。
這里涉及到金屬再結晶形成固態金屬鍵的3個條件，也很好的解釋為什么超聲可以用于金屬焊接。
金屬鍵的高速運動（超聲高頻振蕩）
金屬鍵的破壞的溫度 （高頻摩擦產生熱能）
金屬原子與自由電子的吸引力（適當的外界壓力）
2.4 再結晶溫度和材料要求
一般認為，再結晶溫度=(0.3~0.5)Tm。其中Tm-金屬熔點。
超聲波金屬焊接對金屬材料有特殊要求：金屬材料必須具備一定的延展性和一定的純度。有色金屬是超聲波焊接的最理想材料，例如金、銀、銅、鋁和鎳。下圖是超聲金屬焊接的不同金屬的相容性。
3. 超聲波金屬焊接特性
焊接的溫度不到材料的熔點（減小熱量對材料的影響）
不需要填充材料
導電性遠優于熔焊和釬焊
可清潔焊接表面的氧化層或油污
對健康無損害
焊接質量能被控制
焊接時無電流通過焊接工件
能量消耗小（僅為電阻焊的1/10)
