超声波焊接参数设置

作者：许晶 15161563041 时间：2016-07-14

超声波焊接时，焊接参数怎么选择呢？先，我们要了解超声波焊接的主要焊接参数，包括：需用功率、振动频率、静压力、焊接时间等，下面一一说明。

1、需用功率

需用功率影响大的因素是焊件厚度和硬度，可由以下公式确定：

P=KH3/2δ3/2

其中P为需用功率(W)。

K为系数，取决于焊件厚度和硬度，见下图1。

S为焊件厚度(mm)。

H为焊件硬度(HV)。

超声波焊接的焊接参数图1

鉴于超声波功率的测量难度很大，实用上均以振幅来表示功率的大小，如以下公式所示：

P=μSFυ = Msf2Aω/π = 4μSFAf

其中P为超声功率(W)；

F为静压力(N);

S为焊点面积(mm2)；

v为相对速度(m/min)；

A为振幅(μm);

μ为摩擦系数;

ω为角频率(ω=2πf)；

f为振动频率(kHz)。

2、振动频率

超声波谐振频率取决于焊件厚度和其物理性能。薄件宜用高频(可高达80kHz)，厚件及硬度与屈服点较低的材料宜用较低频率，如16-20kHz。16kHz以下的超声波，因出现噪声，因而应用较少。

3、振幅

调节发生器的功率输出可调节振幅大小，常用振幅为5-25μm。由于焊接过程中负载变化很大，可能出现失谐现象，导致接头强度降低和不稳定，因此维持声学系统的谐振稳定性是焊点质量稳定性的基本保证！

4、静压力

静压力是影响功率输出及焊件变形条件的重要因素，其大小取决于焊件厚度与硬度。一般选择小可用功率时的静压力和比小可用功率稍高的功率进行焊接。通常为确定各参数的相互影响，可以以绘制临界曲线来判断，如下图2所示。

超声波焊接的焊接参数图2