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?異種金屬焊接存在的問題

異種金屬的焊接在我們超聲波行業(yè)經(jīng)常會(huì)遇到三種材質(zhì)銅、鋁、鎳之間相互進(jìn)行焊接，且超聲波焊接后導(dǎo)電性以及強(qiáng)度性能良好。

異種金屬焊接所存在的一些固有問題阻礙了它的發(fā)展，如異種金屬熔合區(qū)的構(gòu)成和性能，異種金屬焊接結(jié)構(gòu)的破壞多半發(fā)生在熔合區(qū)，由于靠近熔合區(qū)各段上焊縫結(jié)晶特點(diǎn)不同，又易形成性能不好的、成分變化的過渡層。

另外，由于處在高溫的時(shí)間長，這一區(qū)域的擴(kuò)散層會(huì)擴(kuò)大，會(huì)進(jìn)一步使金屬的不均勻性增加。而且異種金屬焊接時(shí)或焊后經(jīng)熱處理或經(jīng)高溫運(yùn)行后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)低合金一側(cè)的碳通過焊縫邊界向高合金焊縫中“遷移”的現(xiàn)象，分別在熔合線兩側(cè)形成脫碳層和增碳層，在低合金一側(cè)母材形成脫碳層，在高合金焊縫一側(cè)形成增碳層。接觸腐蝕介質(zhì)的，必須根據(jù)介質(zhì)的種類、濃度、工作溫度以及區(qū)分是一般服飾還是晶間腐蝕等，選用合適的不銹鋼焊條。

防礙和阻止異種金屬結(jié)構(gòu)的使用和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.在室溫下，異種金屬焊接接頭區(qū)的機(jī)械性能（如拉伸、沖擊、彎曲等）一般優(yōu)于被焊母材的性能，但高溫下或高溫長期運(yùn)行后，接頭區(qū)的性能劣于母材。

2.在奧氏體焊縫與珠光體母材之間存在一個(gè)馬氏體過渡區(qū)，該區(qū)韌性較低，是一個(gè)高硬度脆性層，也是導(dǎo)致構(gòu)件失效破壞的薄弱區(qū)，它會(huì)降低焊接結(jié)構(gòu)的使用可靠性。

3.焊后熱處理或高溫運(yùn)行過程中碳遷移會(huì)導(dǎo)致在熔合線兩側(cè)分別形成增碳層和脫碳層。一般認(rèn)為脫碳層由于碳的減少而導(dǎo)致該區(qū)域組織、性能發(fā)生較大變化（一般是劣化），從而使得該區(qū)域容易在服役過程中發(fā)生早期失效。很多服役中的高溫管線或者試驗(yàn)中的高溫管線的失效部位都集中在脫碳層。鋰電是一個(gè)極具韌性的產(chǎn)品，從80年代誕生，至今經(jīng)過了長時(shí)間的沉淀與技術(shù)革新，同時(shí)鋰電無論生產(chǎn)還是銷毀過程均對(duì)環(huán)境危害較小，比較符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的訴求，所以鋰電才成為了當(dāng)今新一代能源的核心重點(diǎn)。

4.失效與時(shí)間、溫度和交變應(yīng)力等條件有關(guān)。

5.焊后熱處理不能消除接頭區(qū)的殘余應(yīng)力分布。

6.化學(xué)成分的不均勻性。

異種金屬焊接的時(shí)候，由于焊縫兩側(cè)的金屬和焊縫的合金成分有著明顯的差別，焊接過程中，母材和焊材都會(huì)熔化并相互混合，混合的均勻程度隨著焊接工藝的改變而改變，而且焊接接頭不同的位置，混合均勻程度也有很大差異，這就造成了焊接接頭化學(xué)成分的不均勻性。臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

7.金相組織的不均勻性。

由于焊接接頭化學(xué)成分的不連續(xù)，經(jīng)歷了焊接熱循環(huán)后，焊接接頭各個(gè)區(qū)域出現(xiàn)不同的組織，往往在某些區(qū)域出現(xiàn)極其復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)。

8.性能的不連續(xù)性。

焊接接頭的化學(xué)成分和金相組織的差異，帶來了焊接接頭力學(xué)性能的不同。沿焊接接頭的各個(gè)區(qū)域強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、沖擊性能、高溫蠕變、持久性能都有很大差別。這種顯著的不均勻性使得焊接接頭不同區(qū)域在相同的條件下，表現(xiàn)出來的行為有很大的差異，出現(xiàn)弱化區(qū)域和強(qiáng)化區(qū)域，尤其是在高溫的條件下，異種金屬焊接接頭在服役過程中經(jīng)常出現(xiàn)早期失效。為了更好的讓用戶了解其中的不同，小編為大家整理下超聲波塑料、金屬焊接機(jī)的焊接原理及區(qū)別。

超聲波焊接機(jī)的工作原理以及如何控制溫度

原理

當(dāng)超聲波接觸到塑料件之后，會(huì)在接觸面上產(chǎn)生高頻振動(dòng)（能夠達(dá)到每秒幾萬次），高頻振動(dòng)能夠傳導(dǎo)能量，將能量傳導(dǎo)到焊接區(qū)域，而焊接區(qū)有一個(gè)特點(diǎn)就是阻抗大，當(dāng)能量傳導(dǎo)到這里后就會(huì)在局部產(chǎn)生高溫，就可以將塑料件熔化掉，然后再對(duì)塑料件施加一定的壓力，使兩個(gè)塑料件融合在一起，當(dāng)超聲波停止作用之后，過一段時(shí)間凝固成型，就可以完成兩個(gè)塑料件的熔接。超聲波的方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，可用于測距、檢測、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等，在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。

溫度

超聲波焊接機(jī)在焊接時(shí)的溫度該如何控制呢？轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn)換成用于超聲波的機(jī)械振動(dòng)能，調(diào)壓裝置負(fù)責(zé)傳輸轉(zhuǎn)變后的機(jī)械能至超聲波焊接機(jī)的焊頭。首先，材料的硬度對(duì)溫度有很大的影響，材料的硬度越大，傳導(dǎo)振動(dòng)的能力就會(huì)越好。而塑料件處于熔融狀態(tài)的時(shí)候會(huì)比較軟，這樣就會(huì)使傳導(dǎo)能力減弱，分子間的摩擦變?nèi)?，超聲波的能量就很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)停止。所以，在焊接的時(shí)候，超聲波焊接機(jī)的溫度需要比焊接塑料件的熔點(diǎn)溫度稍高點(diǎn)。

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熱塑性塑料的8種焊接

通常認(rèn)為熱塑性焊接是不可逆的。少數(shù)工藝如感應(yīng)焊接可生產(chǎn)可逆組裝件。至于選擇哪種方法應(yīng)在制件設(shè)計(jì)初作出。因?yàn)楹附臃椒▽?duì)制件設(shè)計(jì)的要求可能是重要的，且不同焊接方法同差別顯著。

1、超聲焊接；

2、振動(dòng)焊接；

3、旋轉(zhuǎn)焊接；

4、電磁焊接；

5、接觸(電阻)焊；

6、熱板焊接；

7、熱氣焊接；

8、擠出焊接；

9、溶劑粘接。

超聲波常見的問題

5，焊接原理上理解誤區(qū)

相當(dāng)一部分從事多年超聲焊接方面的人員，對(duì)超聲能量傳遞有一種誤解，認(rèn)為音波在接觸面進(jìn)行焊接，其實(shí)是一種誤解，真正的焊接原理是，換能器把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能后，通過工件物質(zhì)分子進(jìn)行傳導(dǎo)，聲波在固體中傳導(dǎo)聲阻遠(yuǎn)小于在空氣中的聲阻，當(dāng)聲波通過工件接縫時(shí)，縫隙中的聲阻大，產(chǎn)生的熱能相當(dāng)大，溫度首先達(dá)到工件的熔點(diǎn)，再加上一定的壓力，使接縫熔接，而工件的其他部分由于聲阻小，溫度低不會(huì)熔接。其原理同歐姆定律類似。壓焊時(shí)，異種金屬交界表面可以熔化，也可以不熔化，但由于有壓力的作用，即使表面有熔化金屬存在，也會(huì)被擠壓而排出（如閃光焊和摩擦焊），只有少數(shù)情況下壓焊后還保留了曾經(jīng)熔化的金屬（如點(diǎn)焊）。

6，焊接結(jié)構(gòu)的誤區(qū)

超聲模具（Horn）型式多樣，工件的形狀決定模具外形，但每部分的尺寸和弧度，材質(zhì)都要嚴(yán)格計(jì)算的，有人錯(cuò)誤認(rèn)為只不過是一個(gè)金屬塊而已。設(shè)計(jì)是否合理直接影響著模具的效率，壽命，產(chǎn)品的合格率，嚴(yán)重時(shí)直接燒壞發(fā)生器。模具的材料一般使用鎂鋁7075，而有些人為降低成本，使用劣質(zhì)材料。正規(guī)模具生產(chǎn)商進(jìn)料都有一套嚴(yán)格地檢驗(yàn)程序，加工尺寸都是經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件模擬和校驗(yàn)后加工出來的。品質(zhì)才有保證。這些工序一般作坊是無法做到的，不經(jīng)過合理設(shè)計(jì)，做出的模具，在焊接小工件時(shí)，反應(yīng)問題還不明顯，當(dāng)大功率時(shí)就會(huì)出現(xiàn)各種弊端。嚴(yán)重時(shí)直接損壞元器件。2、超聲波焊接機(jī)的焊接效果是與表面光整度有關(guān)，否則就不用在塑料模具上做超聲波線了。